CN106932190A - 一种拉丝工具使用寿命测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无涂装轨道车辆领域，公开了一种拉丝工具使用寿命测试装置，其包括三坐标机器人、拉丝工具、测距仪、测试样板和滑动平台；所述三坐标机器人用于带动所述拉丝工具沿横向、纵向和竖向移动；所述拉丝工具包括拉丝轮，所述测距仪用于测试所述拉丝轮的直径；所述测试样板用于所述拉丝轮拉丝；所述测试样板可沿所述滑动平台的长度方向来回滑动。本发明还公开了一种拉丝工具使用寿命测试方法。本发明能够有效检测拉丝工具的工作寿命，试验参数一致性好，检测精度高，方法简单有效。

Description

一种拉丝工具使用寿命测试装置及方法

技术领域

本发明涉及无涂装轨道车辆技术领域，特别是涉及一种拉丝工具使用寿命测试装置及方法。

背景技术

涂装是指对金属和非金属表面覆盖保护层或装饰层，是工程机械产品的表面制造工艺中的一个重要环节，不但满足了人们对产品外形美观装饰的追求，更重要的是涂装处理提高了产品的耐腐蚀、防火、防污、保温等性能，从而最大程度地延长了产品的使用寿命拓展了产品的功能。

目前铝合金车体涂装的工艺流程为：前处理喷砂→底漆→腻子→中间漆→面漆。涂装体系采用双组份的环氧底漆打底，用不饱和腻子进行填平，然后用双组份聚氨酯漆或双组份环氧漆进行二道底漆封闭，最后涂上双组份聚氨酯涂料面漆，使涂层丰满美观，符合高档装饰性涂装的要求。铝合金车体涂装工艺过程较为复杂，各工序及间隔时间长。目前每辆车的涂装工艺周期约13天，整个涂装工序需要独立隔开的多个专用厂房，占用厂房面积大、台位多；作业工人数量大，工作环境恶劣。

无涂装铝合金车辆无需喷砂、底漆、腻子、中涂、面漆等涂装工序，缩短涂装工序施工周期，减轻车体重量，降低材料和人工成本，减少有机挥发材料对环境造成的危害，具有鲜明的技术优势和市场竞争力。为实现机器人自动化拉丝应用，需要对拉丝工具的性能和寿命进行测试与分析。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何有效检测拉丝工具的工作寿命。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种拉丝工具使用寿命测试装置，其包括三坐标机器人、拉丝工具、测距仪、测试样板和滑动平台；

所述三坐标机器人用于带动所述拉丝工具沿横向、纵向和竖向移动；

所述拉丝工具包括拉丝轮，所述测距仪用于测试所述拉丝轮的直径；

所述测试样板用于所述拉丝轮拉丝；

所述测试样板可沿所述滑动平台的长度方向来回滑动。

其中，所述测距仪包括一对点激光测距仪，一对所述点激光测距仪间隔相对设置。

其中，所述三坐标机器人包括固定框架和竖向设置的连接臂，所述固定框架的顶部设有横向滑轨和纵向滑轨，所述连接臂可上下滑动地与所述横向滑轨或纵向滑轨连接，且可水平滑动地安装于所述横向滑轨或纵向滑轨上，所述横向滑轨与所述纵向滑轨可滑动连接。

其中，所述连接臂的下端与所述拉丝轮连接。

其中，所述一对点激光测距仪设于所述固定框架内，且位于所述拉丝轮的一侧。

其中，所述滑动平台的一端位于所述固定框架内，其另一端延伸出所述固定框架。

其中，还包括外罩，所述外罩罩设在所述三坐标机器人、拉丝工具、测距仪、测试样板和滑动平台外。

本发明还提供一种利用上述技术方案所述的拉丝工具使用寿命测试装置测试拉丝工具使用寿命的方法，其包括如下步骤：

步骤1：采用三坐标机器人夹持拉丝工具，设置拉丝工具基准参数和基准拉丝程序；

步骤2：测距仪测量拉丝工具初始参数，更新初始拉丝程序；

步骤3：三坐标机器人夹持拉丝工具至测试样板处，执行初始拉丝程序进行拉丝测试至初始拉丝程序完成；

步骤4：三坐标机器人夹持拉丝工具至测距仪处，测量拉丝工具参数，更新拉丝程序；

步骤5：测试样板经滑动平台至表面检测位置，人工进行表面粗糙度和纹理显微测量，记录分析拉丝工具是否至使用寿命，如达到使用寿命，测试结束；

步骤6：如拉丝工具未到使用寿命，测试样板由滑动平台至拉丝位置，三坐标机器人夹持拉丝工具至测试样板处，执行更新拉丝程序进行拉丝测试至更新的拉丝程序完成；

步骤7：重复步骤4至6；

步骤8：数据记录与分析，为后续车体自动化拉丝工艺工具的选型提供依据。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种拉丝工具使用寿命测试装置及方法，由三坐标机器人夹持拉丝工具，并由测距仪实时检测拉丝工具直径，保持拉丝参数稳定，采用表面粗糙度和纹理显微测量检测测试样板表面质量，精度高，可有效检测出拉丝工具的工作寿命。

附图说明

图1为本发明提供的一种拉丝工具使用寿命测试装置的立体图；

图中：10：三坐标机器人；11：固定框架；12：横向滑轨；13：纵向滑轨；14：连接臂；20：拉丝轮；30：测试样板；40：滑动平台；50：测距仪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种拉丝工具使用寿命测试装置，其包括三坐标机器人10、拉丝工具、测距仪50、测试样板30和滑动平台40；

所述三坐标机器人10用于带动所述拉丝工具沿拉丝工具的横向、纵向和竖向移动，以实现拉丝工具的任意方向调节；

所述拉丝工具包括拉丝轮20，所述测距仪50用于测试所述拉丝轮20的直径；

所述测试样板30用于所述拉丝轮20拉丝，然后通过检测测试样板30的表面质量，判断拉丝质量；

所述测试样板30可沿所述滑动平台40的长度方向来回滑动，当进行拉丝测试时，测试样板30设于拉丝轮20的正下方即位于拉丝位置，当测试完成后，通过滑动平台40将测试样板30移动到滑动平台40的另一端即检测位置，以方便将测试样板30取出进行检测。本发明通过三坐标机器人10夹持拉丝工具，并由测距仪50实时检测拉丝工具直径，保持拉丝参数稳定，用于无涂装轨道车辆拉丝生产过程的质量保障，可以提高无涂装铝合金车体拉丝实际生产的效率。

优选地，所述测距仪50包括一对点激光测距仪50，其中一个点激光测距仪50作为发射器，另一个作为接收器，一对所述点激光测距仪50间隔相对设置，其为非接触式测量，精度高，在设定时间内由两个点激光测距仪50对射测量拉丝轮20直径。拉丝轮20的直径会随着使用逐渐减小，为补偿压入量以及线速度以保证拉丝工艺的一致性，需要对轮径进行在线测量；三坐标机器人10抓持拉丝轮20向下运动，直至触发一对点激光测距仪50，三坐标机器人10自动计算运动偏移量，获取当前拉丝轮20的直径。

具体地，所述三坐标机器人10包括固定框架11和竖向设置的连接臂14，所述固定框架11的顶部设有横向滑轨12和纵向滑轨13，所述连接臂14可上下滑动地与所述横向滑轨12或纵向滑轨13连接，且可水平滑动地安装于所述横向滑轨12或纵向滑轨13上，所述横向滑轨12与所述纵向滑轨13可滑动连接，本发明的实施例中，连接臂14可沿纵向滑轨13上下移动，且可沿纵向滑轨13纵向移动，所述纵向滑轨13可沿横向滑轨12横向移动，以实现连接臂14在空间坐标系的三个方向自由移动。所述连接臂14的下端与所述拉丝轮20连接，从而实现拉丝轮20在空间坐标系的三个方向自由移动，以方便根据测试过程调节其位置。

为了方便安装点激光测距仪50及实时检测拉丝轮20的直径，所述一对点激光测距仪50设于所述固定框架11内，且位于所述拉丝轮20的一侧。

所述滑动平台40的一端位于所述固定框架11内，其另一端延伸出所述固定框架11，在拉丝测试时，测试样板30设置在滑动平台40位于固定框架11内的一端即拉丝位置，当测试完成，需要检测时，使得测试样板30移动到滑动平台40位于固定框架11外的一端即检测位置，以方便对测试样板30的表面拉丝质量进行检测。

其中，还包括外罩，所述外罩罩设在所述三坐标机器人10、拉丝工具、测距仪50、测试样板30和滑动平台40外，起到防尘作用，改善拉丝试验环境。本发明还包括电气控制系统(图中未示出)，用于自动化控制拉丝过程。

本发明还提供一种利用上述技术方案所述的拉丝工具使用寿命测试装置测试拉丝工具使用寿命的方法，其包括如下步骤：

步骤1：采用三坐标机器人10夹持拉丝工具，设置拉丝工具基准参数和基准拉丝程序；

步骤2：测距仪50测量拉丝工具初始参数，更新初始拉丝程序；

步骤3：三坐标机器人10夹持拉丝工具至测试样板30处，执行初始拉丝程序进行拉丝测试至初始拉丝程序完成；

步骤4：三坐标机器人10夹持拉丝工具至测距仪50处，测量拉丝工具参数，更新拉丝程序；

步骤5：测试样板30经滑动平台40至表面检测位置，人工利用表面粗糙度仪和显微镜进行表面粗糙度和纹理显微测量，记录分析拉丝工具是否至使用寿命，如达到使用寿命，测试结束；

步骤6：如拉丝工具未到使用寿命，测试样板30由滑动平台40至拉丝位置，三坐标机器人10夹持拉丝工具至测试样板30处，执行更新拉丝程序进行拉丝测试至更新的拉丝程序完成；

步骤7：重复步骤4至6；

步骤8：数据记录与分析，为后续车体自动化拉丝工艺工具的选型提供依据。通过试验确定拉丝工艺参数对拉丝质量的影响，并在相应数据基础上确定最佳参数。具体采用三坐标机器人10夹持拉丝工具，并由点激光实时检测，保持拉丝参数稳定，且采用表面粗糙度和纹理显微检测测试样板30表面质量，精度高，能够有效检测拉丝工具的工作寿命，试验参数一致性好，检测精度高，方法简单有效。

由以上实施例可以看出，本发明能够有效检测拉丝工具的工作寿命，试验参数一致性好，检测精度高，方法简单有效。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种拉丝工具使用寿命测试装置，其特征在于，包括三坐标机器人、拉丝工具、测距仪、测试样板和滑动平台；

所述三坐标机器人用于带动所述拉丝工具沿横向、纵向和竖向移动；

所述拉丝工具包括拉丝轮，所述测距仪用于测试所述拉丝轮的直径；

所述测试样板用于所述拉丝轮拉丝；

所述测试样板可沿所述滑动平台的长度方向来回滑动。

2.根据权利要求1所述的拉丝工具使用寿命测试装置，其特征在于，所述测距仪包括一对点激光测距仪，一对所述点激光测距仪间隔相对设置。

3.根据权利要求2所述的拉丝工具使用寿命测试装置，其特征在于，所述三坐标机器人包括固定框架和竖向设置的连接臂，所述固定框架的顶部设有横向滑轨和纵向滑轨，所述连接臂可上下滑动地与所述横向滑轨或纵向滑轨连接，且可水平滑动地安装于所述横向滑轨或纵向滑轨上，所述横向滑轨与所述纵向滑轨可滑动连接。

4.根据权利要求3所述的拉丝工具使用寿命测试装置，其特征在于，所述连接臂的下端与所述拉丝轮连接。

5.根据权利要求4所述的拉丝工具使用寿命测试装置，其特征在于，所述一对点激光测距仪设于所述固定框架内，且位于所述拉丝轮的一侧。

6.根据权利要求5所述的拉丝工具使用寿命测试装置，其特征在于，所述滑动平台的一端位于所述固定框架内，其另一端延伸出所述固定框架。

7.根据权利要求1-6任一项所述的拉丝工具使用寿命测试装置，其特征在于，还包括外罩，所述外罩罩设在所述三坐标机器人、拉丝工具、测距仪、测试样板和滑动平台外。

8.一种利用如权利要求1-7任一项所述的拉丝工具使用寿命测试装置测试拉丝工具使用寿命的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：采用三坐标机器人夹持拉丝工具，设置拉丝工具基准参数和基准拉丝程序；

步骤2：测距仪测量拉丝工具初始参数，更新初始拉丝程序；

步骤3：三坐标机器人夹持拉丝工具至测试样板处，执行初始拉丝程序进行拉丝测试至初始拉丝程序完成；

步骤4：三坐标机器人夹持拉丝工具至测距仪处，测量拉丝工具参数，更新拉丝程序；

步骤5：测试样板经滑动平台至表面检测位置，人工进行表面粗糙度和纹理显微测量，记录分析拉丝工具是否至使用寿命，如达到使用寿命，测试结束；

步骤6：如拉丝工具未到使用寿命，测试样板由滑动平台至拉丝位置，三坐标机器人夹持拉丝工具至测试样板处，执行更新拉丝程序进行拉丝测试至更新的拉丝程序完成；

步骤7：重复步骤4至6；

步骤8：数据记录与分析，为后续车体自动化拉丝工艺工具的选型提供依据。