CN106595558B - 一种印刷机套筒安装装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷机套筒安装装置及其使用方法，属于印刷机生产技术领域。本发明印刷机套筒安装装置包括六自由度运动平台、测量工装以及控制系统，其中测量工装固定于六自由度运动平台上，测量工装包含第一非接触测距器和第二非接触测距器。本发明能够代替传统的纯人工方式进行印刷机套筒的安装作业，具有速度快、精度高、节省人工、可大规模重复作业等等优点，大幅提高了印刷机套筒安装作业的工作效率，是对现有技术的一种重要改进。

Description

一种印刷机套筒安装装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及印刷机生产技术领域，特别是指一种印刷机套筒安装装置及其使用方法。

背景技术

印刷机套筒是一种安装在印刷机滚轴和机体外壳墙板之间的装置，其作用是防止滚轴直接摩擦墙板。印刷机套筒的重量较大，可达40kg以上，且装配精度要求高，要求配合精度在5微米以内，因此该工件的装配极为困难。

目前，印刷机套筒都是采用人工装配，效率很低，每天只能装1～2个。并且，装配工程中工人的劳动强度较大，由于需要蹲着进行作业，很多装配工人有腰椎间盘突出的问题。

总之，现有技术中印刷机套筒的安装作业存在工作强度大、工作效率低等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种印刷机套筒安装装置及其使用方法，该装置能够节省人工，降低工人的劳动强度，大幅提高印刷机套筒的安装效率。

基于上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种印刷机套筒安装装置，其包含六自由度运动平台、测量工装以及控制系统，测量工装固定于六自由度运动平台上，测量工装包含用于测量测量工装相对于待测通孔所在平面的垂直度的第一非接触测距器以及用于测量测量工装相对于待测通孔的轴线偏移量的第二非接触测距器，控制系统至少包含用于控制所述六自由度运动平台运动的模块。

可选地，测量工装包含筒身，筒身的一端为用于伸入待测通孔内的伸入端，筒身的另一端设有与筒身轴向相垂直的筒沿，第一非接触测距器至少有三个且均匀地环绕筒身轴线设置于筒沿上，第二非接触测距器至少有三组且均匀地环绕筒身轴线设置于筒身上。

可选地，每组第二非接触测距器包含至少两个沿筒身轴线方向分布的第二非接触测距器，所谓“沿筒身轴线方向分布”是指这两个第二非接触测距器的连线与筒身轴线相平行。

可选地，筒沿与待安装套筒的沿部形状相同，筒身与筒沿的轴线重合，筒身的外径小于待测通孔的内径。

可选地，六自由度运动平台上设有定位结构和用于固定筒沿的夹具，定位结构包含作用于筒沿的下托和挡靠。

可选地，夹具为用于锁紧筒沿的螺栓。

可选地，控制系统具体包含：

第一调整模块，用于控制六自由度运动平台在待测通孔附近进行调整，使得第一非接触测距器的读数在允许误差内全部相等，经此调整后六自由度运动平台的位置为第一调整位置；

插入模块，用于控制六自由度运动平台从第一调整位置处运动以将筒身插入待测通孔内，插入后六自由度运动平台的位置为插入位置；

第二调整模块，用于控制六自由度运动平台在插入位置处进行调整，使得第二非接触测距器的读数在允许误差内全部相等，经此调整后六自由度运动平台的位置为第二调整位置；

记录模块，用于记录第二调整位置；

装配模块，用于控制六自由度运动平台运动到第二调整位置。

可选地，控制系统还包含：

预动模块，用于控制六自由度运动平台从初始位置运动到待测通孔附近的位置；

还原模块，用于控制六自由度运动平台运动回到初始位置。

此外，本发明还提供一种如上述方案中任一项所提到的印刷机套筒安装装置的使用方法，其包括如下步骤：

调整六自由度运动平台，使测量工装初步对准待测通孔；

调整六自由度运动平台，通过第一非接触测距器的反馈使测量工装垂直于待测通孔的所在平面；

控制六自由度运动平台运动，将测量工装插入待测通孔内；

调整六自由度运动平台，通过第二非接触测距器的反馈使测量工装的轴线与待测通孔的轴线重合；

记录六自由度运动平台的位置；

控制六自由度运动平台运动，使测量工装从待测通孔内撤出；

取下待测通孔，在相同位置处固定待装套筒；

根据事先记录的位置控制六自由度运动平台运动，将待装套筒安装在待测通孔内。

可选地，上述“取下待测通孔，在相同位置处固定待装套筒”的步骤前还包括：

对待装套筒在零下三十度以下的环境下进行低温处理，使待装套筒在安装过程中处于冷缩状态。

从上面所述可以看出，本发明提供的方案具有如下有益效果：

1、本发明使用六自由度运动平台进行印刷机套筒的安装，具有机械化、自动化程度高的优点，能够减轻工人的劳动强度；

2、本发明在安装真正的印刷机套筒前首先借助测量工装对待装套筒的安装位置进行定位，然后利用定位数据直接将待装套筒安装到指定位置，具有自动化程度高、便于大规模重复性作业等优点，能够大幅提升印刷机套筒的安装作业的工作效率。

总之，本发明巧妙地将六自由度运动平台应用于印刷机套筒的安装工作中，相对于传统的人工安装方式具有速度快、精度高、节省人工、可大规模重复作业等等优点，大幅提高了印刷机套筒安装作业的工作效率，是对现有技术的一种重要改进。

附图说明

图1为本发明实施例印刷机套筒安装装置的一种结构示意图；

图2为图1中测量工装的一种结构示意图；

图3为本发明实施例印刷机套筒安装装置中控制系统的一种结构框图；

图4为本发明实施例印刷机套筒安装装置使用方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

如图1所示，一种印刷机套筒安装装置，其包括六自由度运动平台1、测量工装2以及控制系统(未图示)，控制系统至少包含用于控制六自由度运动平台1运动的模块，测量工装2固定于六自由度运动平台1上，测量工装2包含用于测量测量工装2相对于待测通孔3所在平面的垂直度的第一非接触测距器21以及用于测量测量工装2相对于待测通孔3的轴线偏移量的第二非接触测距器22。

该装置用于安装印刷机套筒，使用时首先利用测量工装2对待测通孔3的位置进行测量，然后取下测量工装2并换上待安装套筒即可进行安装。对于相同位置的待测通孔3，测量只需进行一次，此后的安装过程具有高度的自动化特性，能够节省大量人工，并且安装精度更高，从而大幅提升了套筒安装作业的工作效率。

图2为图1中测量工装2的一种具体结构，其包含圆柱形筒身220，筒身220的一端为用于伸入待测通孔内的伸入端，筒身220的另一端设有与筒身轴向相垂直的筒沿210，第一非接触测距器21至少有三个且均匀地环绕筒身轴线设置于筒沿210上，第二非接触测距器22至少有三组且均匀地环绕筒身轴线设置于筒身220上。

该测量工装的原理是：在测量工装插入待测通孔之前，首先使测量工装的伸入端大致对准待测通孔(为了保证对准精度，可以将筒身220设计的较小一些，以保证对准后筒身220可以顺利插入待测通孔内)，此时不能保证筒身220与待测通孔的所在平面为垂直状态，因此需要使用第一非接触测距器21对筒沿210到待测通孔所在平面的距离进行测距，如果所有第一非接触测距器21的测距结果都相等，则可以认为筒身220与待测通孔的所在平面垂直相对，此时便可将测量工装插入待测通孔内；接下来，由于之前的对准工作不甚精确，因此需要进一步调整测量工装2的位置，以使测量工装2的轴线与待测通孔的轴线重合，即筒身220位于待测通孔的正中，为了实现这个目的，可以使用第二非接触测距器22对筒身220到待测通孔内壁的距离进行测距，若所有测距结果均相等，则可以认为测量工装2的轴线与待测通孔的轴线相重合，此时测量工装2的位置就是待安装套筒即将被安装的位置。

为了提高测量工装与待测通孔轴线重合的准确度，可以使每组第二非接触测距器包含至少两个沿筒身轴线方向分布的第二非接触测距器。

由于测量工装是为后续安装真正的待安装套筒进行测量的，因此显而易见，应当保证测量工装的筒沿与待安装套筒的沿部形状相同，同时保证测量工装的筒身与筒沿的轴线相重合，且筒身的外径小于待测通孔的内径。

此外，为了实现测量工装或待安装套筒与六自由度运动平台的快速拆装，可以在六自由度运动平台上设置定位结构和用于固定筒沿的夹具，其中定位结构包含作用于筒沿的下托和挡靠。

进一步地，夹具可以设计为用于锁紧筒沿的螺栓。

如图3所示为上述实施例中控制系统的一种结构框图，其包含：

第一调整模块302，用于控制六自由度运动平台在待测通孔附近进行调整，使得第一非接触测距器的读数在允许误差内全部相等，经此调整后六自由度运动平台的位置为第一调整位置；

插入模块303，用于控制六自由度运动平台从第一调整位置处运动以将筒身插入待测通孔内，插入后六自由度运动平台的位置为插入位置；

第二调整模块304，用于控制六自由度运动平台在插入位置处进行调整，使得第二非接触测距器的读数在允许误差内全部相等，经此调整后六自由度运动平台的位置为第二调整位置；

记录模块305，用于记录第二调整位置；

装配模块307，用于控制六自由度运动平台运动到第二调整位置。

仍见图3，上述控制系统还可以包含：

预动模块301，用于控制六自由度运动平台从初始位置运动到待测通孔附近的位置；

还原模块306，用于控制六自由度运动平台运动回到初始位置。

图4所示为如上述实施例中任一项所提到的印刷机套筒安装装置的使用方法，其包括如下步骤：

步骤401，调整六自由度运动平台，使测量工装初步对准待测通孔；

步骤402，调整六自由度运动平台，通过第一非接触测距器的反馈使测量工装垂直于待测通孔的所在平面；

步骤403，控制六自由度运动平台运动，将测量工装插入待测通孔内；

步骤404，调整六自由度运动平台，通过第二非接触测距器的反馈使测量工装的轴线与待测通孔的轴线重合；

步骤405，记录六自由度运动平台的位置；

步骤406，控制六自由度运动平台运动，使测量工装从待测通孔内撤出；

步骤407，取下待测通孔，在相同位置处固定待装套筒；

步骤408，根据事先记录的位置控制六自由度运动平台运动，将待装套筒安装在待测通孔内。

此外，上述“取下待测通孔，在相同位置处固定待装套筒”的步骤前还可以包括以下步骤：

对待装套筒在零下三十度以下的环境下进行低温处理，使待装套筒在安装过程中处于冷缩状态。

上述方法为前述实施例中各装置的使用方法，因而具有与前述装置实施例相应的有益效果，在此不再赘述。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种印刷机套筒安装装置，其特征在于，包含六自由度运动平台、测量工装以及控制系统，所述测量工装固定于所述六自由度运动平台上，所述测量工装包含用于测量所述测量工装相对于待测通孔所在平面的垂直度的第一非接触测距器以及用于测量所述测量工装相对于待测通孔的轴线偏移量的第二非接触测距器，所述控制系统至少包含用于控制所述六自由度运动平台运动的模块；

所述测量工装包含筒身，所述筒身的一端为用于伸入待测通孔内的伸入端，所述筒身的另一端设有与筒身轴向相垂直的筒沿，所述第一非接触测距器至少有三个且均匀地环绕筒身轴线设置于所述筒沿上，所述第二非接触测距器至少有三组且均匀地环绕筒身轴线设置于所述筒身上；

每组第二非接触测距器包含至少两个沿筒身轴线方向分布的第二非接触测距器；

所述筒沿与待安装套筒的沿部形状相同，所述筒身与所述筒沿的轴线重合，所述筒身的外径小于所述待测通孔的内径；

所述六自由度运动平台上设有定位结构和用于固定所述筒沿的夹具，所述定位结构包含作用于所述筒沿的下托和挡靠；

所述夹具为用于锁紧所述筒沿的螺栓；

所述控制系统包含：

第一调整模块，用于控制所述六自由度运动平台在所述待测通孔附近进行调整，使得所述第一非接触测距器的读数在允许误差内全部相等，经此调整后所述六自由度运动平台的位置为第一调整位置；

插入模块，用于控制所述六自由度运动平台从所述第一调整位置处运动以将所述筒身插入所述待测通孔内，插入后所述六自由度运动平台的位置为插入位置；

第二调整模块，用于控制所述六自由度运动平台在所述插入位置处进行调整，使得所述第二非接触测距器的读数在允许误差内全部相等，经此调整后所述六自由度运动平台的位置为第二调整位置；

记录模块，用于记录所述第二调整位置；

装配模块，用于控制所述六自由度运动平台运动到所述第二调整位置；

所述控制系统还包含：

预动模块，用于控制所述六自由度运动平台从初始位置运动到所述待测通孔附近的位置；

还原模块，用于控制所述六自由度运动平台运动回到所述初始位置。

2.一种如权利要求1所述的印刷机套筒安装装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

调整六自由度运动平台，使所述测量工装初步对准所述待测通孔；

调整六自由度运动平台，通过所述第一非接触测距器的反馈使所述测量工装垂直于所述待测通孔的所在平面；

控制所述六自由度运动平台运动，将所述测量工装插入所述待测通孔内；

调整六自由度运动平台，通过所述第二非接触测距器的反馈使所述测量工装的轴线与所述待测通孔的轴线重合；

记录所述六自由度运动平台的位置；

控制所述六自由度运动平台运动，使所述测量工装从所述待测通孔内撤出；

取下所述测量工装，在相同位置处固定待安装套筒；

根据事先记录的位置控制所述六自由度运动平台运动，将所述待安装套筒安装在所述待测通孔内。

3.根据权利要求2所述的使用方法，其特征在于，所述取下所述测量工装，在相同位置处固定待安装套筒的步骤前还包括：

对所述待安装套筒在零下三十度以下的环境下进行低温处理，使所述待安装套筒在安装过程中处于冷缩状态。