CN108225245A - 一种柔性多孔薄片的厚度自动测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性多孔薄片的厚度自动测量装置，包括上下料装置、三坐标测量机、测量平台、测量块和带动测量块升降的升降机构；所述上下料装置将柔性多孔薄片工件从上料工位自动抓取到测量平台上，然后由升降机构将测量块置于待测的柔性多孔薄片工件上，利用三坐标测量机对工件的厚度进行测量，并由上下料装置根据测量结果对测量工件进行自动分拣。本装置能保证厚度测量的高精度，且在测量过程中不会对柔性薄片零件造成损伤，同时具备自动测量和分拣功能，测量效率高。

Description

一种柔性多孔薄片的厚度自动测量装置

技术领域

本发明涉及一种测量装置，具体涉及一种柔性多孔薄片的厚度自动测量装置。

背景技术

目前，柔性多孔薄片零件的厚度检测一般采用接触式测量的方式进行。由于柔性多孔片材在较小的压强下就会产生压缩变形，传统的点接触式测量因接触面积小，在测量仪器固有的很小的测试压力下，测头对工件产生的压强也较大，进而产生了较大的压缩变形，导致了较大的测量误差。即使具有平面测头的测厚仪，虽然测量精度较点接触式测量有了提高，但难以控制平面测头与测量底座和测量工件间的平行度，使得测量时的平面接触也变成了线接触，也会对柔性工件产生较大的压缩量，测量精度也不高。同时，采用人工方式借助传统接触式测厚仪对柔性多孔薄片零件的厚度测量，除测量精度不高外，还需投入大量的人力进行测量、数据读取及数据的录入工作，测试效率较低。

虽然光扫描非接触测量技术近年来发展很快，对一般工件的测量精度很高，但由于多孔工件表面不平整，对光的反射不均匀，会造成较大的测量误差，因此光扫描非接触式测量也不适宜于多孔薄片零件的测量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种柔性多孔薄片的厚度自动测量装置，解决柔性多孔薄片的厚度自动测量和分拣难题，并确保其在整个过程中不受损伤和具有较高的测量精度及稳定的重复性，且测量效率得到大幅提高。

本发明是这样实现的：

一种柔性多孔薄片的厚度自动测量装置，包括上下料装置、三坐标测量机、测量平台、测量块和带动测量块升降的升降机构；所述上下料装置将柔性多孔薄片工件从上料工位自动抓取到测量平台上，然后由升降机构将测量块置于待测的柔性多孔薄片工件上，利用三坐标测量机对工件的厚度进行测量，并由上下料装置根据测量结果对测量工件进行自动分拣。

更进一步的方案是：

所述上下料装置包括非接触式吸盘吸附机构，安装有非接触式吸盘吸附机构的支架，支架安装在上下料线上，上下料线设置在上料工位和下料工位的一侧。

本发明提供的非接触式吸盘吸附机构由伺服电机驱动。本发明的非接触式吸盘吸附机构能确保柔性多孔薄片在上下料中平整、不受损伤，吸盘吸附机构与上下料线进行联动控制，能使柔性多孔薄片通过自动上下料线能在各工位间准确传递。

对于本领域技术人员来说，非接触式吸盘吸附机构用于对柔性多孔薄片的吸取，其结构为现有技术可以采用的常规结构，在此不再赘述。

更进一步的方案是：

所述的带动测量块升降的升降机构包括固定支架、安装在固定支架上的升降驱动气缸及竖向导轨、测量块托盘；所述测量块托盘上设有安装所述测量块的安装孔，所述测量块竖向插装在所述安装孔内，所述测量块托盘与所述升降驱动气缸的输出轴固连，且所述测量块托盘具有与所述竖向导轨滑动配合的滑块，以确保测量块与柔性多孔薄片工件的上表面完全贴合，进而保证测量结果的准确性。

更进一步的方案是：

所述的测量块为圆柱形块，数量为多个，其上表面与其下表面的平面度一致，均匀分布在测量块托盘上，以确保测点在工件表面上的均匀分布和测量的准确性。

更进一步的方案是：

在所述上料工位处设置有用于读取柔性多孔薄片工件信息的标签读取装置。

本发明的三坐标测量机为通用测量设备，其与上下料装置和带动测量块升降的升降机构进行联动控制，确保整个装置能自动进行工件的厚度测量。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果：

1、本发明的装置采用的上下料装置，不直接接触片材，不会对柔性多孔薄片造成损伤，且也可对有气孔的柔性薄型片材进行上下料操作，并能保证柔性多孔薄片在抓取、传递和放置过程中的平整性。装置整体布局紧凑合理，且其技术成熟，设备成本低；

2、柔性多孔薄片的厚度测量采用三坐标测量机配合测量块进行间接测量，测量块的高度参数预先自动保存为补偿文件，测量时，柔性多孔薄片位于测量块下方与测量块面接触，通过三坐标测量机测量测量块的高度并与其补偿文件进行计算，最终得出柔性多孔薄片的实际厚度，采用三坐标测量机间接测量方式对柔性多孔薄片进行测量，保证测量的精度以及重复性；

3、本发明装置中的测量块升降机构采用气缸驱动，上下料装置采用伺服机构控制，在上下料装置中设置有可识别产品编号的读取装置，且各装置和三坐标测量机间进行联动控制，保证了片材在上下料时按设计要求进行准确传递和定位，且能根据检测结果进行分拣；

4、本发明的装置结构紧凑，易加工安装和调试，维修和维护简单，自动化程度高，可实现无人操作。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细论述。

参照附图1－3，本实施例一种柔性多孔薄片的厚度自动测量装置，包括上下料装置、三坐标测量机、测量平台、测量块和带动测量块升降的升降机构；上下料装置包括由伺服电机驱动的非接触式吸盘吸附机构1、上料工位2、下料工位3、产品编号读取装置4和上下料线5，非接触式吸盘吸附机构1在伺服电机的驱动下可沿上下料线5在上料工位2、测量平台6和下料工位3之间移动，以实现柔性多孔薄片的上下料和传递。测量块升降机构包括固定支架8、安装在固定支架8上的升降驱动气缸9及竖向导轨10和测量块托盘11，测量块托盘11在升降气缸9的驱动下，可沿竖向导轨10进行上下移动，进而带动测量块7进行上下移动，并可将测量块7放置在测量平台6上。

采用本实施例进行柔性多孔薄片的厚度自动测量过程如下：柔性多孔薄片置于上料工位2(比如上料盘)上，产品编号读取装置4先读取柔性多孔薄片上的产品信息并记录在系统中，非接触式吸盘吸附机构1在上料工位2吸附上柔性多孔薄片后，在伺服电机驱动下沿上下料线5将片材移动至测量平台6上方，释放片材至测量平台6上，非接触式吸盘吸附机构1沿上下料线5移至等待位，然后测量块托盘11在升降驱动气缸9的驱动下，沿竖向导轨10下降一定高度，将测量块7放置在已放在测量平台6上的片材上，再由三坐标测量机12测量测量块7的高度并与补偿文件进行计算，最终得出柔性多孔薄片的实际厚度。完成测量后，测量块托盘11在升降驱动气缸9的驱动下，沿竖向导轨10上升至初始位高度，非接触式吸盘吸附机构1沿上下料线5从等待位移至测量平台上方，吸附上片材，并由系统根据检测结果自动进行合格判定，最后根据判定结果沿上下料线5一致对应的下料工位3上方，释放片材后，再沿上下料线5回到上料工位2上方，完成一个循环。

通过对柔性多孔薄片的厚度自动测量装置的使用，解决了柔性多孔薄片难以在保持平整性下自动抓取和传递以及厚度测量准确度不高和测量效率较低的问题。为此，本发明在确保片材在测量过程中的抓取和传递不受损和平整性的前提下，提高了柔性多孔薄片厚度测量的准确性和重复性，同时也实现了自动测量，提高了生产效率。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (5)

1.一种柔性多孔薄片的厚度自动测量装置，其特征在于：包括上下料装置、三坐标测量机、测量平台、测量块和带动测量块升降的升降机构；所述上下料装置将柔性多孔薄片工件从上料工位自动抓取到测量平台上，然后由升降机构将测量块置于待测的柔性多孔薄片工件上，利用三坐标测量机对工件的厚度进行测量，并由上下料装置根据测量结果对测量工件进行自动分拣。

2.根据权利要求1所述的柔性多孔薄片的厚度自动测量装置，其特征在于：

所述上下料装置包括非接触式吸盘吸附机构，安装有非接触式吸盘吸附机构的支架，支架安装在上下料线上，上下料线设置在上料工位和下料工位的一侧。

3.根据权利要求1所述的柔性多孔薄片的厚度自动测量装置，其特征在于：

所述的带动测量块升降的升降机构包括固定支架、安装在固定支架上的升降驱动气缸及竖向导轨、测量块托盘；所述测量块托盘上设有安装所述测量块的安装孔，所述测量块竖向插装在所述安装孔内，所述测量块托盘与所述升降驱动气缸的输出轴固连，且所述测量块托盘具有与所述竖向导轨滑动配合的滑块，以确保测量块与柔性多孔薄片工件的上表面完全贴合，进而保证测量结果的准确性。

4.根据权利要求3所述的柔性多孔薄片的厚度自动测量装置，其特征在于：

所述的测量块为圆柱形块，数量为多个，其上表面与其下表面的平面度一致，均匀分布在测量块托盘上，以确保测点在工件表面上的均匀分布和测量的准确性。

5.根据权利要求1或2所述的柔性多孔薄片的厚度自动测量装置，其特征在于：

在所述上料工位处设置有用于读取柔性多孔薄片工件信息的标签读取装置。