CN105058138A - 一种高效轮圈回旋式自动定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效轮圈回旋式自动定位装置，包括机架、定位机构和调整机构，所述定位机构和调整机构设于机架上，所述调整机构上还设有激光测距仪。本发明所述的高效轮圈回旋式自动定位装置结构合理、性能可靠，可以用于多种不同规格轮圈检测，还能够防混料和无料检知，自动化程度高，大大提高了效率。

Description

一种高效轮圈回旋式自动定位装置

技术领域

本发明属于机械生产技术领域，特别涉及一种用于轮圈检测的回旋式自动定位装置。

背景技术

随着机械加工、制造工业的发展，机械手越来越多的应用于工业实践当中，用以实现按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作，这样提高了工业实践的效率，而且安全性能较高。

轮圈作为一种易耗品，生产批量大，因而自动化的导入是今后轮圈制造业的必然趋势。在多关节机械手自动上下料系统中，由于气嘴加工的相对位置要求，把轮圈夹取送往机床加工前将轮圈在圆周方向固定一个位置尤为重要。另外，在供料系统中需要人工操作将轮圈放在供料输送机上，有可能会出现混料情况，一旦混料工件就会报废甚至会将机床刀具、治具撞坏，造成严重损失。目前有很多解决定位问题的方法，主要有工件旋转光电传感器检测法和投影影像对比法，而其中后者对环境要求较高，误判率也较大。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种高效轮圈回旋式自动定位装置，其结构合理、性能可靠，可以用于多种不同规格轮圈检测，还能够防混料和无料检知，自动化程度高，大大提高了效率。

技术方案：一种高效轮圈回旋式自动定位装置，包括机架、定位机构和调整机构，所述定位机构和调整机构设于机架上，所述调整机构上还设有激光测距仪。

进一步的，上述的高效轮圈回旋式自动定位装置，所述定位机构包括防撞架，所述防撞架中部设有槽口，槽口中设有旋转轴，所述旋转轴上设有托盘，所述托盘为两层式托盘，其中托盘下层设有定心气缸，托盘上层设有一组延长板，所述延长板上设有防压杆，所述防压杆通过销轴固定于托盘上，且所述防压杆后端设有定位珠，前端还设有定心顶杆。

进一步的，上述的高效轮圈回旋式自动定位装置，所述调整机构包括调节手轮一、调节手轮二、调节手轮三、调节手轮四和调节手箱，其中所述调节手轮一、调节手轮二和调节手轮三设于调节手箱内，所述调节手轮四设于调节手箱上。

进一步的，上述的高效轮圈回旋式自动定位装置，所述调节手箱上还设有光电传感器，所述光电传感器与所述调节手轮一和调节手轮二连接；所述激光测距仪与调节手轮三和调节手轮四连接。

进一步的，上述的高效轮圈回旋式自动定位装置，其特征在于：所述调节手箱上还设有屏蔽式光电传感器。

进一步的，上述的高效轮圈回旋式自动定位装置，所述调节手轮四上还设有推进气缸。

进一步的，上述的高效轮圈回旋式自动定位装置，所述调节手箱上还设有数字显示器，所述数字显示器与定位机构及激光测距仪电性连接。

进一步的，上述的高效轮圈回旋式自动定位装置，还包括声光报警器，所述声光报警器与光电传感器电性连接。

进一步的，上述的高效轮圈回旋式自动定位装置，所述机架下部还设有蹄脚。

进一步的，上述的高效轮圈回旋式自动定位装置，所述定位珠为弹性定位珠。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

1、本发明所述的高效轮圈回旋式自动定位装置，采用旋转光电传感器检测法对轮圈工件进行检测，对环境要求低，误判率也低。

2、本发明所述的高效轮圈回旋式自动定位装置对检测的轮圈工件同时具有防混料功能，避免人工辨识产品的差异来防止混料时的疏漏，降低机器损坏风险，同时实现自动化，并且提高了生产效率。

3、本发明所述的高效轮圈回旋式自动定位装置设有调节机构，同一台定位装置可适应多种规格的产品，调节方便，尤其对于中小批量生产厂家而言使用十分方便。

4、本发明所述的高效轮圈回旋式自动定位装置中定心顶杆采用防撞设计，防止校点时偏心导致的轮圈将定心顶杆压变形，延长了使用寿命。

5、本发明所述的高效轮圈回旋式自动定位装置中的光电传感器可以检知定位装置中有无轮圈，当断料时，会被检知，机械手发出光电报警，告知操作人员及时补料。

6、本发明所述的高效轮圈回旋式自动定位装置中的屏蔽式光电传感器通过光电检测，当轮圈旋转到一个特征点后，由此来起到圆周方向定位作用。此外，还能给予信号让马达停转，提高工作效率，延长使用寿命，同时节约能源。

7、本发明所述的高效轮圈回旋式自动定位装置中的数字显示器对显示检测结果，对于一类工件产品可以对参数进行保存，方便对不同规格的工件进行快速转换，提高效率。

附图说明

图1为本发明所述的高效轮圈回旋式自动定位装置的结构示意图；

图2为本发明所述高效轮圈回旋式自动定位装置工作状态下定位机构的结构示意图；

图3为本发明所述轮圈的剖面图。

图中：1机架、2定位机构、21防撞架、22旋转轴、23托盘、24定心气缸、25防压杆、26销轴、27定位珠、28定心顶杆、29延长板、3调整机构、31调节手轮一、32调节手轮二、33调节手轮三、34调节手轮四、35调节手箱、36推进气缸、4激光测距仪、5数字显示器、6声光报警器、7蹄脚、8轮圈、9光电传感器、10屏蔽式光电传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

如图1-2所示的高效轮圈回旋式自动定位装置，包括机架1、定位机构2和调整机构3，所述定位机构2和调整机构3设于机架1上，所述机架1下部还设有蹄脚7。所述调整机构3上还设有激光测距仪4。此外，所述高效轮圈回旋式自动定位装置还包括声光报警器6，所述声光报警器6与光电传感器9电性连接。

进一步的，上述的高效轮圈回旋式自动定位装置，所述定位机构2包括防撞架21，所述防撞架21中部设有槽口，槽口中设有旋转轴22，所述旋转轴22上设有托盘23，所述托盘23为两层式托盘，其中托盘23下层设有定心气缸24，托盘23上层设有一组延长板29。本实施例中延长板29位三个，等分分布于托盘23上层，所述延长板29上设有防压杆25，所述防压杆25通过销轴26固定于托盘23上，且所述防压杆25后端设有定位珠27，本实施例所述定位珠27为弹性定位珠，且每根防压杆25后端设置2个定位珠27，其前端还设有定心顶杆28。

进一步的，上述的高效轮圈回旋式自动定位装置，所述调整机构3包括调节手轮一31、调节手轮二32、调节手轮三33、调节手轮四34和调节手箱35，其中所述调节手轮一31、调节手轮二32和调节手轮三33设于调节手箱35内，所述调节手轮四34设于调节手箱35上。所述调节手箱35上还设有光电传感器9，所述光电传感器9与所述调节手轮一31和调节手轮二32连接；所述激光测距仪4与调节手轮三33和调节手轮四34连接，其中所述调节手轮四34上还设有推进气缸36。此外，所述调节手箱35上还设有屏蔽式光电传感器10和数字显示器5。其中所述数字显示器5与定位机构2及激光测距仪4电性连接。

工作时，基于以上的结构基础，

1、定位站功能：当机械手将轮圈8从供料输送带夹取放置在定位装置上时，调节手轮一31和调节手轮二32调节光电传感器9上下左右到合适的位置。定心气缸24动作使轮圈8定心，与定位装置的回转中心重合。此时光电传感器9检知有料，可以继续运行下一步动作。屏蔽式光电传感器10通过光电检测轮圈8旋转到一个特征点后，马达停转，对轮圈8的圆周方向进行定位。进一步，推进气缸36动作，将激光测距仪4推至合适位置，根据轮圈8工件大小再通过调节调节手轮三33和调节手轮四34上下左右距离进行精细调节修正，激光测距仪4测量轮圈8上沿到下沿的距离L。其中每一种轮圈8工件L值应为一固定数值，并显示在数字显示器5上，如果测量数值浮动在设定范围内，则工件无异常，如果测量数值在设定范围外，则此工件为不合格或者不同规格，机械手直接将其拿走，换下一个工件。

2、防混料：如图3所示，不同轮圈8工件的直径D和轮圈8上沿最高点到最低点的距离X及上沿最低点到轮圈8下沿Y的距离值中至少有一项不同。同种工件放置在定位站时，被测值L大致相同。如果将不同种轮圈8工件放于定位装置：（1）当X不同时被测值L直接反应出来；（2）当Y不同时轮圈底面将接触防撞架21，导致L的不同，也会被检测出来。

3、可适应多种规格工件：通过调节手轮的调节，记下不同规格数字显示器5中相应的数值，以方便各种工件之间更换的快速调整。对于不同规格的轮圈8工件，只需要根据数字显示器5上的参数调整调节手轮一31、调节手轮二32、调节手轮三33和调节手轮四34对光电传感器9和激光测距仪4调节到合适的位置，即可以快速对不同规格的轮圈8工件进行检测，十分方便，效率极高。

4、防撞设计：机械手在调试过程中，校点难免会出现偏差，往往经过多次的调整后才能达到理想的位置，定心顶杆28比较长，如果轮圈8在校点时不慎压到定心顶杆28，由于力臂较长，可能会损伤定心气缸24。如图2所示，防压杆25与延长板29采用销轴26连接，后端用弹性定位珠27保持，当定心顶杆28所受压力超过定位珠27的弹力时，防压杆25脱离定位珠27围绕销轴26转动，从而保护机构不受损伤。

5、无料检知：机械手工作时是按设定好的程序执行相应动作的，如果在上料时供料不足，断料了，机械手还在按指定程序继续走，这样浪费时间，降低工作效率。如果断料，光电传感器9会检知没有轮圈8，检知后，将信号传送给声光报警器6，声光报警器6进行声光报警，告知操作人员及时补料。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高效轮圈回旋式自动定位装置，其特征在于：包括机架（1）、定位机构（2）和调整机构（3），所述定位机构（2）和调整机构（3）设于机架（1）上，所述调整机构（3）上还设有激光测距仪（4）。

2.根据权利要求1所述的高效轮圈回旋式自动定位装置，其特征在于：所述定位机构（2）包括防撞架（21），所述防撞架（21）中部设有槽口，槽口中设有旋转轴（22），所述旋转轴（22）上设有托盘（23），所述托盘（23）为两层式托盘，其中托盘（23）下层设有定心气缸（24），托盘（23）上层设有一组延长板（29），所述延长板（29）上设有防压杆（25），所述防压杆（25）通过销轴（26）固定于托盘（23）上，且所述防压杆（25）后端设有定位珠（27），前端还设有定心顶杆（28）。

3.根据权利要求1所述的高效轮圈回旋式自动定位装置，其特征在于：所述调整机构（3）包括调节手轮一（31）、调节手轮二（32）、调节手轮三（33）、调节手轮四（34）和调节手箱（35），其中所述调节手轮一（31）、调节手轮二（32）和调节手轮三（33）设于调节手箱（35）内，所述调节手轮四（34）设于调节手箱（35）上。

4.根据权利要求3所述的高效轮圈回旋式自动定位装置，其特征在于：所述调节手箱（35）上还设有光电传感器（9），所述光电传感器（9）与所述调节手轮一（31）和调节手轮二（32）连接；所述激光测距仪（4）与调节手轮三（33）和调节手轮四（34）连接。

5.根据权利要求4所述的高效轮圈回旋式自动定位装置，其特征在于：所述调节手箱（35）上还设有屏蔽式光电传感器（10）。

6.根据权利要求4所述的高效轮圈回旋式自动定位装置，其特征在于：所述调节手轮四（34）上还设有推进气缸（36）。

7.根据权利要求4所述的高效轮圈回旋式自动定位装置，其特征在于：所述调节手箱（35）上还设有数字显示器（5），所述数字显示器（5）与定位机构（2）及激光测距仪（4）电性连接。

8.根据权利要求4所述的高效轮圈回旋式自动定位装置，其特征在于：还包括声光报警器（6），所述声光报警器（6）与光电传感器（9）电性连接。

9.根据权利要求1所述的高效轮圈回旋式自动定位装置，其特征在于：所述机架（1）下部还设有蹄脚（7）。

10.根据权利要求2所述的高效轮圈回旋式自动定位装置，其特征在于：所述定位珠（27）为弹性定位珠。