CN108490004B - 一种用于自动化无损检测的可调工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于自动化无损检测的可调工装，包括型材支架、调节机构和成对设置的若干组安装板，其中调节机构包括底部安装板、若干侧板、顶部固定安装板和内部滑动安装板，固定安装版上开设有若干矩形孔，若干组安装板包括配合设置的活动工装板和固定工装板，固定工装板设置于固定安装板上矩形孔一侧，活动工装板连接在滑动安装板上方，穿过矩形孔后与固定工装板组对形成一组零件固定夹具，滑动安装板在调节机构内部通过滑动机构带动实现左右滑动，滑动安装板带动活动工装板在固定安装板上的矩形孔内滑动。本发明装置应用在自动化无损检测系统中能够装夹多种零件，适应不同批次零件的不一致性、装夹快速、且不刮伤零件。

Description

一种用于自动化无损检测的可调工装

技术领域

本发明属于检测装置领域，具体涉及一种用于自动化无损检测的可调工装。

背景技术

随着工业自动化的发展，采用机器人进行自动化作业已经成为趋势，在X 射线检测领域，由于X射线对人体有害，所以采用机器人代替人工来对零件进行X射线无损检测是十分有必要的。

现有的技术中，工装存在以下问题：1、一套工装一般只能适应一种零件，而且对零件的一致性要求高，所以就提高了对铸件零件本身的要求，增加了成本；2、待检测零件通常为大批量同类相似零件，不同零件的尺寸存在一定的差异，所以在检测不同的零件时还需要更换工装、调整机器人的路径轨迹，这样就降低了检测效率；3、在上料摆放零件的过程中由于工人为了保证上料速度，通常会导致零件和工装产生接触、摩擦、碰撞，严重的甚至会损伤零件。

因此，有必要提供一种应用在自动化无损检测系统中能够装夹多种零件，适应不同批次零件的不一致性、装夹快速、不刮伤零件的可调式工装。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种用于自动化无损检测的可调工装，包括型材支架、调节机构和成对设置的若干组安装板，其特征在于：所述型材支架为由管材拼接组装而成的立体支架，支架底部设有轮子，所述调节机构包括底部安装板、若干侧板、顶部固定安装板和内部滑动安装板，所述固定安装板上开设有若干矩形孔，所述若干组安装板包括配合设置的活动工装板和固定工装板，所述固定工装板设置于固定安装板上矩形孔一侧，所述活动工装板连接在滑动安装板上方，穿过矩形孔后与固定工装板组对形成一组零件固定夹具，所述滑动安装板在调节机构内部通过滑动机构带动实现左右滑动，滑动安装板带动活动工装板在固定安装板上的矩形孔内滑动。

所述滑动机构包括丝杠、螺母、导轨和滑块，所述丝杠通过丝杠支撑座固定于底部安装板上，丝杠螺母安装于滑动安装板底部，底部安装板上对称设置有两根导轨，两根导轨上均设有两个滑块，滑块与滑动安装板底部固定连接，丝杠一端穿过调节机构侧板后连接手轮，通过转动手轮带动丝杠转动，进而带动丝杠上的螺母沿丝杠方向前后运动，使得滑动安装板前后移动，滑块一起沿着导轨前后移动，前后移动的滑动安装板带动其上连接的若干块活动工装板在固定安装板上的矩形孔内前后滑动，实现对工装装夹范围的调节。

所述丝杠支撑座内安装有两个背靠背安装的角接触球轴承以提高承载能力。

所述滑动安装板底部安装滑块位置带有2mm的铣削深度，以提高平面度，铣削面积为75 × 70mm ，滑块4.6的顶面大小为65 × 60mm 。

所述型材支架上安装有两排工装，两排工装高度有差距，方便机器人抓取。

所述型材支架底部安装有行程开关，用于检测工装是否推动到指定位置，行程开关安装在型材支架的底部，是柱塞式行程开关，在到达指定位置时会将行程开关推到底，行程开关会输出一个BOOL量给机器人，当BOOL量从0变为1的时候代表行程开关推到位了，即工装到达指定位置。

所述型材支架底部轮子包括万向轮和定向轮，型材支架顶部一侧设有把手，方便推动支架移动转向。

所述活动工装板和固定工装板相对侧面上均设有浮动装置，所述浮动装置包括工装橡胶板、内六角螺栓和弹簧，工装橡胶板上开设有四个沉头孔，内六角螺栓穿过沉头孔后与活动工装板或固定工装板连接，工装板与工装橡胶板之间安装有弹簧，弹簧套设在内六角螺栓外部，通过浮动装置在两块工装板之间可产生一定形变，使得工装可以适应零件的不一致性。

所述固定安装板上方工装板两侧分别设有L型限位角铝和定位橡胶条，限位角铝内侧带有定位橡胶条，零件在装夹的时候前端顶住限位角铝，下面接触定位橡胶条，即可对零件的前后方向和高度方向进行定位。

所述固定安装板和滑动安装板上开设有若干相对应的插销孔，根据待检测零件尺寸，调节滑动安装板与固定安装板之间的相对位置至若干组活动工装板和固定工装板之间的间距满足夹持要求后，将插销插入对应插销孔内，固定两块工装板之间的距离。

本发明所采用的技术方案的设计思路为：

1、由于需要对多种零件进行装夹，所以采用可调式工装，由于不同型号的零件尺寸差别较大，所以采用丝杠螺母和导轨滑块机构组成调整机构，通过丝杠螺母调整工装板之间的距离以装夹不同型号的零件，且在固定安装板和活动安装板上根据零件尺寸设计有定位销孔，确保每次调整时的尺寸一致；

2、由于待检测零件以铸件为主，而铸件的一致性较差，所以在固定安装板和活动安装板上设计有浮动装置以适应同型号不同批次零件的尺寸差异；

3、为了防止固定安装板和滑动安装板和零件直接接触损伤零件，所以设计有工装橡胶板和零件接触，同时可通过浮动装置增大工装橡胶板和零件之间的摩擦力，使装夹可靠；

4、在固定安装板上安装有限位角铝和定位橡胶条以对零件的前后方向和高度方向进行限位，且橡胶条可避免零件和安装板直接接触磨损零件；

5、工装固定在型材支架上，且分为上、下两层，这样可以方便机器人进行抓取，且可以增加一次装夹的数量，使得一次可装夹12个零件进行检测；

6、型材支架的底部安装有两个定向轮和两个万向轮，且在型材支架的底部安装有行程开关。

本发明具有如下优点：

1、实现了一套工装对不同型号零件的快速装夹，检测不同型号零件时不需要更换工装，仅需要通过手轮调节工装板之间的距离然后将销插入定位销孔即可；

2、采用浮动装置解决了铸造件不同批次零件一致性差的问题；

3、一次可装夹多个零件进行检测，提高了检测效率；

4、采用橡胶而不是铝合金作为工装板和零件接触，有效的降低了在装夹零件时的会产生的刮伤、磨损；

5、一个型材支架上固定有上、下两层工装，增加了一次可装夹零件的数量，可提高检测效率，且上、下两层有利于机器人抓取；

6、型材支架的底部安装有两个定向轮和两个万向轮，可以使工人在检测房外部进行上料然后将工装推进射线房检测，提高了上、下料效率，且在型材支架的底部安装有行程开关用于检测工装是否就位。

附图说明

图1为本发明的工装整体结构示意图；

图2为本发明的调节机构示意图；

图3为本发明的工装板示意图；

图4为本发明的浮动装置结构图；

图5为本发明的侧视图；

图6为本发明的局部俯视图；

其中：1-轮子、1.1-万向轮、1.2-定向轮、2-行程开关、3-型材支架、3.1-把手、4.1-底部安装板、4.2-侧板、4.3-固定安装板、4.4-滑动安装板、4.5-导轨、4.6- 滑块、4.7-丝杠支撑座、4.8-丝杠、4.9-丝杠螺母、4.10-手轮、4.11-固定安装板销孔、4.12-滑动工装板销孔、5-活动工装板、6-固定工装板、7-限位角铝、8-工装橡胶板、9-定位橡胶条、10-弹簧、11-内六角螺栓。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，如图1-6所示，一种用于自动化无损检测的可调工装，包括型材支架3、调节机构和成对设置的若干组安装板，型材支架3为由管材拼接组装而成的立体支架，支架底部设有轮子1，调节机构包括底部安装板4.1、若干侧板4.2、顶部固定安装板4.3和内部滑动安装板4.4，固定安装板4.3上开设有若干矩形孔，若干组安装板包括配合设置的活动工装板5和固定工装板6，固定工装板6设置于固定安装板4.3上矩形孔一侧，活动工装板5连接在滑动安装板4.4上方，穿过矩形孔后与固定工装板6组对形成一组零件固定夹具，滑动安装板4.4在调节机构内部通过滑动机构带动实现左右滑动，滑动安装板4.4带动活动工装板5在固定安装板4.3上的矩形孔内滑动。

如图2所示，滑动机构包括丝杠4.8、螺母4.9、导轨4.5和滑块4.6，丝杠 4.8通过丝杠支撑座4.7固定于底部安装板4.1上，丝杠支撑座4.7内安装有两个背靠背安装的角接触球轴承以提高承载能力，丝杠螺母4.9安装于滑动安装板 4.4底部，底部安装板4.1上对称设置有两根导轨4.5，两根导轨上均设有两个滑块4.6，滑块4.6与滑动安装板4.4底部固定连接，丝杠4.8一端穿过调节机构侧板后连接手轮4.10，通过转动手轮带动丝杠4.8转动，进而带动丝杠上的螺母 4.9沿丝杠方向前后运动，使得滑动安装板4.4前后移动，滑块4.6一起沿着导轨4.7前后移动，前后移动的滑动安装板4.4带动其上连接的若干块活动工装板 5在固定安装板4.3上的矩形孔内前后滑动，实现对工装装夹范围的调节。

滑动安装板4.4底部安装滑块位置带有2mm的铣削深度，以提高平面度，铣削面积为75x70mm，滑块4.6的顶面大小为65x60mm。

如图1所示，型材支架3上安装有两排工装，两排工装高度有差距，方便机器人抓取。

型材支架3底部安装有行程开关2，用于检测工装是否推动到指定位置，行程开关安装在型材支架的底部，是柱塞式行程开关，在到达指定位置时会将行程开关推到底，行程开关会输出一个BOOL量给机器人，当BOOL量从0变为 1的时候代表行程开关推到位了，即工装到达指定位置。

型材支架3底部轮子1包括万向轮1.1和定向轮1.2，型材支架3顶部一侧设有把手3.1，方便推动支架移动转向。

如图3-4所示，活动工装板5和固定工装板6相对侧面上均设有浮动装置，所述浮动装置包括工装橡胶板8、内六角螺栓11和弹簧10，工装橡胶板8上开设有四个沉头孔，内六角螺栓11穿过沉头孔后与活动工装板5或固定工装板6 连接，工装板与工装橡胶板8之间安装有弹簧10，弹簧10套设在内六角螺栓 11外部，通过浮动装置在两块工装板之间可产生一定形变，使得工装可以适应零件的不一致性。

如图5-6所示，固定安装板4.3上方工装板两侧分别设有L型限位角铝7 和定位橡胶条9，限位角铝7内侧带有定位橡胶条9，零件在装夹的时候前端顶住限位角铝7，下面接触定位橡胶条9，即可对零件的前后方向和高度方向进行定位。

固定安装板4.3和滑动安装板4.4上开设有若干相对应的插销孔，根据待检测零件尺寸，调节滑动安装板4.4与固定安装板4.3之间的相对位置至若干组活动工装板5和固定工装板6之间的间距满足夹持要求后，将插销插入对应插销孔内，固定两块工装板之间的距离。

本发明公开的一种可调工装在自动化检测系统中的工作原理如下：首先工人在检测房间外部进行上料：转动手轮4.10调整固定工装板6和活动工装板5 之间的距离，到待测零件指定距离后将销插入固定安装板4.3和滑动安装板4.4 内，使得固定工装板和活动工装板的距离不再改变，然后将零件塞入固定工装板6和活动工装板5之间，通过浮动装置可进行快速装夹，并通过工装橡胶板8 和零件之间的摩擦力装夹住零件。摆放零件时将零件的前端接触到定位角铝7，底部安装在定位橡胶条9上，这样就完成了零件的装夹和定位。零件摆放完毕后通过型材支架3上的把手将工装推入检测房间进行自动化检测。检测时首先机器人抓取零件，由于浮动装置在受到力时会收缩，所以抓取时机器人可以轻松的将零件抓出；由于型材支架3上安装有两层工装，所以机器人抓取时也比较方便，且一次装夹可以实现多个零件的检测。检测完成后机器人将零件按原路径放回，浮动机构会被压缩使得零件装入

本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。

Claims (10)

1.一种用于自动化无损检测的可调工装，包括型材支架、调节机构和成对设置的若干组安装板，其特征在于：所述型材支架为由管材拼接组装而成的立体支架，支架底部设有轮子，所述调节机构包括底部安装板、若干侧板、顶部固定安装板和内部滑动安装板，所述固定安装板上开设有若干矩形孔，所述若干组安装板包括配合设置的活动工装板和固定工装板，所述固定工装板设置于固定安装板上矩形孔一侧，所述活动工装板连接在滑动安装板上方，穿过矩形孔后与固定工装板组对形成一组零件固定夹具，所述滑动安装板在调节机构内部通过滑动机构带动实现滑动，滑动安装板带动活动工装板在固定安装板上的矩形孔内滑动。

2.如权利要求1所述的一种用于自动化无损检测的可调工装，其特征在于：所述滑动机构包括丝杠、螺母、导轨和滑块，所述丝杠通过丝杠支撑座固定于底部安装板上，丝杠螺母安装于滑动安装板底部，底部安装板上对称设置有两根导轨，两根导轨上均设有两个滑块，滑块与滑动安装板底部固定连接，丝杠一端穿过调节机构侧板后连接手轮，通过转动手轮带动丝杠转动，进而带动丝杠上的螺母沿丝杠方向前后运动，使得滑动安装板前后移动，滑块一起沿着导轨前后移动，前后移动的滑动安装板带动其上连接的若干块活动工装板在固定安装板上的矩形孔内前后滑动，实现对工装装夹范围的调节。

3.如权利要求2所述的一种用于自动化无损检测的可调工装，其特征在于：所述丝杠支撑座内安装有两个背靠背安装的角接触球轴承以提高承载能力。

4.如权利要求2所述的一种用于自动化无损检测的可调工装，其特征在于：所述滑动安装板底部安装滑块位置带有2mm的铣削深度，以提高平面度，铣削面积为75x70mm，滑块4.6的顶面大小为65x60mm。

5.如权利要求1所述的一种用于自动化无损检测的可调工装，其特征在于：所述型材支架上安装有两排工装，两排工装高度有差距，方便机器人抓取。

6.如权利要求1所述的一种用于自动化无损检测的可调工装，其特征在于：所述型材支架底部安装有行程开关，用于检测工装是否推动到指定位置。

7.如权利要求1所述的一种用于自动化无损检测的可调工装，其特征在于：所述型材支架底部轮子包括万向轮和定向轮，型材支架顶部一侧设有把手，方便推动支架移动转向。

8.如权利要求1所述的一种用于自动化无损检测的可调工装，其特征在于：所述活动工装板和固定工装板相对侧面上均设有浮动装置，所述浮动装置包括工装橡胶板、内六角螺栓和弹簧，工装橡胶板上开设有四个沉头孔，内六角螺栓穿过沉头孔后与活动工装板或固定工装板连接，工装板与工装橡胶板之间安装有弹簧，弹簧套设在内六角螺栓外部。

9.如权利要求1所述的一种用于自动化无损检测的可调工装，其特征在于：所述固定安装板上方工装板两侧分别设有L型限位角铝和定位橡胶条，限位角铝内侧带有定位橡胶条。

10.如权利要求1所述的一种用于自动化无损检测的可调工装，其特征在于：所述固定安装板和滑动安装板上开设有若干相对应的插销孔。

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