CN108638020A - 竖直面可变窄空间的自动化布片装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竖直面可变窄空间的自动化布片装置，包括机架，机架的顶面设有重型压力传感机构，底面设有贴片机构以及爬行机构，贴片机构包括可伸缩设置在机架底面的贴片支撑板，贴片支撑板上设有轻型压力传感器，爬行机构包括铰接在机架两端的爬行爪，机架上还设有与重型压力传感机构及压力传感器信号相接的控制器，贴片机构通过轻型压力传感器所传的压力值利用控制器带动贴片支撑板完成贴片动作，爬行机构通过重型压力传感机构所传的压力值利用控制器带动，调整爬行爪的爬行幅度及角度。本发明能够快速并精准的实现小空间布片，确保了射线检测时的效果。

Description

竖直面可变窄空间的自动化布片装置

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域，具体涉及一种竖直面可变窄空间的自动化布片装置。

背景技术

在真空室的制造过程中，焊接是其加工过程中重要环节。为了保证真空室焊缝处的焊接质量，目前采用的方式多是利用射线进行检测。虽然现有的射线检测技术一定程度上能实现真空室不同位置的焊缝检测，但是在真空室内外壳之间的焊缝检测时，由于真空室内外壳体间空间狭小且内外壳体间的间距逐渐变化，射线检测就会存在人工布置胶片空间不足问题。同时在真空室焊接过程中，由于真空室焊接是竖直状态，射线检测时需要在竖直面上将胶片送至竖直面上指定位置。这些问题严重的影响了真空室射线检测的效率，大大增加了射线检测的成本。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能够实现在竖直面可变窄空间内进行布片的自动化布片装置。

一种竖直面可变窄空间的自动化布片装置，包括机架，机架的顶面设有重型压力传感机构，底面设有贴片机构以及爬行机构，贴片机构包括可伸缩设置在机架底面的贴片支撑板，贴片支撑板上设有轻型压力传感器，爬行机构包括铰接在机架两端的爬行爪，机架上还设有与重型压力传感机构及压力传感器信号相接的控制器，贴片机构通过轻型压力传感器所传的压力值利用控制器带动贴片支撑板完成贴片动作，爬行机构通过重型压力传感机构所传的压力值利用控制器带动，调整爬行爪的爬行幅度及角度。

作为对上述技术方案的进一步描述：

所述重型压力传感机构包括设置在机架顶面四角处的支撑机构，支撑机构包括弹簧支撑板，弹簧支撑板的底面与机架之间设有重型压力传感器，弹簧支撑板上设有导向轴，导向轴包括轴头及轴杆，轴杆配合在弹簧支撑板上端部开设的导向轴孔中，且具有沿导向轴孔往复移动的自由度，轴头限位在导向轴孔的上方，弹簧支撑板的外壁设有弹簧限位台阶，弹簧套设在弹簧限位台阶与轴头之间的弹簧支撑板及轴杆上，弹簧与重型压力传感器信号相接，重型压力传感器与控制器信号相接，导向轴的上方设有支撑轮支架，支撑轮支架底部配合设置在轴头上，支撑轮通过轴销旋转支撑在支撑轮支架的上方。

作为对上述技术方案的进一步描述：

所述重型压力传感机构的支撑轮一侧设有用于判断布片位置的计米器。

作为对上述技术方案的进一步描述：

所述贴片机构包括定位器及贴片电机，定位器与控制器信号相接，控制器与贴片电机信号相接，贴片电机的输出轴通过联轴器同轴连接有丝杠，丝杠上套设有滚珠丝杆副，滚珠丝杆副与升降连杆的底端固定，贴片支撑板固定在升降连杆的上端，轻型压力传感器位于贴片支撑板的表面。

作为对上述技术方案的进一步描述：

所述定位器为夜视摄像头。

作为对上述技术方案的进一步描述：

所述爬行机构包括与控制器信号相接的旋转电机，旋转电机对称设置在机架的底面两侧，旋转电机的输出轴与曲柄摇杆一端连接，曲柄摇杆的另一端通过销钉Ⅰ与摇杆连接，摇杆的另一端通过销钉Ⅱ与铰支架的铰接端连接，爬行爪包括铰接在机架上的摆杆，摆杆的底端设有爬行轮，同侧的爬行轮之间通过连接轴连接，连接轴上设有从动齿轮，同侧的摆杆之间设有爬行电机支撑板，爬行电机支撑板正面设有与控制器信号相接的爬行电机，爬行电机的输出轴上设有与从动齿轮相啮合的主动齿轮，铰支架的底座固定在爬行电机支撑板的反面。

本发明通过压力传感机构、爬行机构及贴片机构等的组合使用，能够快速并精准的实现小空间布片，确保了射线检测时的效果。特别是适用于在非磁性真空室内部竖直面和可变空间内的爬行，能够将胶片送到指定位置，实现了变窄空间内的自动化布片，解决了空间小人工布片受限的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的仰视结构示意图；

图3为本发明中重型压力传感机构的结构示意图；

图4为本发明中贴片机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见图1及图2，本发明提供的一种竖直面可变窄空间的自动化布片装置，包括机架1，机架1的顶面设有重型压力传感机构2，底面设有贴片机构3以及爬行机构4，贴片机构3包括可伸缩设置在机架1底面的贴片支撑板31，贴片支撑板31上设有轻型压力传感器32，爬行机构4包括铰接在机架1两端的爬行爪41，机架1上还设有与重型压力传感机构2及压力传感器32信号相接的控制器6，贴片机构3通过轻型压力传感器32所传的压力值利用控制器6带动贴片支撑板31完成贴片动作，爬行机构4通过重型压力传感机构2所传的压力值利用控制器6带动，调整爬行爪41的爬行幅度及角度。

使用时，将本装置放入竖直面可变窄空间中（例如真空室内外壳之间的空隙中），随着装置的前进，当重型压力传感机构2感受到压力变化时，利用控制器6向爬行机构4发出指令，调整两端爬行爪41的爬行幅度及角度（在行进方向空间变小时，爬行爪41垂直方向的展开角度会变大，减小爬行爪41与机架1之间的垂直距离，使本装置通过该空间；反之行进方向空间变大时，爬行爪41垂直方向的展开角度会变小，增大爬行爪41与机架1之间的垂直距离，使本装置通过该空间；在行进方向转角时，调整爬行爪41与机架1水平方向的角度，即可实现转向，使本装置通过该空间），将重型压力传感机构2的压力值维持在设定的范围内，爬行爪41根据压力值的要求变化角度，即可保证本装置在运行时不会掉落，在运行过程中当轻型压力传感器32检测到本装置到达需要布片位置时，利用控制器6控制贴片机构3动作（贴片支撑板31伸缩），即可完成布片工作。

实施例1

本实施例中，参见图1，重型压力传感机构2包括设置在机架1顶面四角处的支撑机构21，结合图3，支撑机构21包括弹簧支撑板22，弹簧支撑板22的底面与机架1之间设有重型压力传感器23，弹簧支撑板22上设有导向轴24，导向轴24包括轴头241及轴杆242，轴杆242配合在弹簧支撑板22上端部开设的导向轴孔221中，且具有沿导向轴孔221往复移动的自由度，轴头241限位在导向轴孔221的上方，弹簧支撑板22的外壁设有弹簧限位台阶222，弹簧25套设在弹簧限位台阶222与轴头241之间的弹簧支撑板22及轴杆242上，弹簧25与重型压力传感器23信号相接，重型压力传感器23与控制器6信号相接，导向轴24的上方设有支撑轮支架26，支撑轮支架26底部配合设置在轴头241上，支撑轮27通过轴销28旋转支撑在支撑轮支架26的上方。

压力传感的过程为：支撑轮27与空间一侧壁（例如真空室内壁）接触滚动时，支撑轮27与真空室内壁的正压力通过支撑轮支架26传递给导向轴24，导向轴24在下压的过程中，弹簧25将导向轴24受到的压力传给重型压力传感器23，重型压力传感器23在将其压力信号传输于控制器6，控制器6调整爬行爪41的展开幅度（即爬行角度）及转向角度。

采用本结构重型压力传感机构2，具有反应灵敏、压力传感值精度高的优势。当然可以预见的是，采用其它的接触结构配合传感器也可实现压力传感的功能，在此不予赘述。

实施例2

本实施例中，参见图2及图4，贴片机构3包括定位器33及贴片电机34，定位器33与控制器6信号相接，控制器6与贴片电机34信号相接，贴片电机34的输出轴通过联轴器35同轴连接有丝杠36，丝杠36上套设有滚珠丝杆副37，滚珠丝杆副37与升降连杆38的底端固定，贴片支撑板31固定在升降连杆38的上端，轻型压力传感器32位于贴片支撑板31的表面。

使用时，定位器3（空间不可视，可采用夜视摄像头）找到要拍片所需位置，控制器6启动贴片电机34，带动丝杠36，调节升降连杆38高度，当贴片支撑板31上胶片贴到真空室内壁上时，轻型压力传感器32发出信号与控制器6中原设定值做判断，当与原设定值不一样时，控制系统继续调节贴片电机34运动，直至轻型压力传感器32时发出信号在设定值范围内，此时贴片完成。

采用传感加控制的方式，不仅能够使布片全面，避免漏布，而且由于根据压力值调节布片工作，能够获得较为稳定的布片质量。当然可以预见的是，采用其它伸缩结构的布片方式也不影响本实施效果的实现。

实施例3

本实施例中，参见图1及图2，爬行机构4包括与控制器6信号相接的旋转电机42，旋转电机42对称设置在机架1的底面两侧，旋转电机42的输出轴与曲柄摇杆43一端连接，曲柄摇杆43的另一端通过销钉Ⅰ44与摇杆45连接，摇杆45的另一端通过销钉Ⅱ46与铰支架47的铰接端连接，爬行爪41包括铰接在机架1上的摆杆411，摆杆411的底端设有爬行轮412，同侧的爬行轮412之间通过连接轴413连接，连接轴413上设有从动齿轮414，同侧的摆杆411之间设有爬行电机支撑板415，爬行电机支撑板415正面设有与控制器6信号相接的爬行电机416，爬行电机416的输出轴上设有与从动齿轮414相啮合的主动齿轮417，铰支架47的底座固定在爬行电机支撑板415的反面。

控制器6通过重型压力传感机构2得到的压力值后，控制旋转电机42转动，带动曲柄摇杆43与摇杆45的转动，实现爬行轮412在可变空间中的爬行；爬行电机416控制连接轴413的转动，从而带动爬行轮412的滚动，实现爬行轮412在空间侧壁（真空室内壁）上爬行。

空间大小改变时，根据重型压力传感机构2所发出信号，与原设定压力传感器的值进行对比，通过对比结果对爬行电机416发出指令，控制爬行电机416转速及转向（转向通过铰接架、摇杆等机构实现），爬行电机416再带动装置中曲柄摇杆运行，调整爬行装置的角度，

爬行电机416带动机构中曲柄摇杆运行，调整爬行装置的角度，使重型压力传感器23的值维持在设定值的范围内，保证在竖直面或可变空间内运行时不掉落，当自动化布片装置在不可视的空间运行时，可在重型压力传感机构2的支撑轮27一侧设置计米器7。来初步判断自动化布片位置，此时调节爬行电机转速，使其慢慢爬行。

本结构的爬行机构能够根据空间变化及时作出爬行结构的调整，所匹配的爬行电机、旋转电机及连杆机构，也使本装置具有结构稳定、反应灵敏的优势。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种竖直面可变窄空间的自动化布片装置，其特征在于：包括机架，机架的顶面设有重型压力传感机构，底面设有贴片机构以及爬行机构，贴片机构包括可伸缩设置在机架底面的贴片支撑板，贴片支撑板上设有轻型压力传感器，爬行机构包括铰接在机架两端的爬行爪，机架上还设有与重型压力传感机构及压力传感器信号相接的控制器，贴片机构通过轻型压力传感器所传的压力值利用控制器带动贴片支撑板完成贴片动作，爬行机构通过重型压力传感机构所传的压力值利用控制器带动，调整爬行爪的爬行幅度及角度。

2.根据权利要求1所述的竖直面可变窄空间的自动化布片装置，其特征在于：所述重型压力传感机构包括设置在机架顶面四角处的支撑机构，支撑机构包括弹簧支撑板，弹簧支撑板的底面与机架之间设有重型压力传感器，弹簧支撑板上设有导向轴，导向轴包括轴头及轴杆，轴杆配合在弹簧支撑板上端部开设的导向轴孔中，且具有沿导向轴孔往复移动的自由度，轴头限位在导向轴孔的上方，弹簧支撑板的外壁设有弹簧限位台阶，弹簧套设在弹簧限位台阶与轴头之间的弹簧支撑板及轴杆上，弹簧与重型压力传感器信号相接，重型压力传感器与控制器信号相接，导向轴的上方设有支撑轮支架，支撑轮支架底部配合设置在轴头上，支撑轮通过轴销旋转支撑在支撑轮支架的上方。

3.根据权利要求2所述的竖直面可变窄空间的自动化布片装置，其特征在于：所述重型压力传感机构的支撑轮一侧设有用于判断布片位置的计米器。

4.根据权利要求1所述的竖直面可变窄空间的自动化布片装置，其特征在于：所述贴片机构包括定位器及贴片电机，定位器与控制器信号相接，控制器与贴片电机信号相接，贴片电机的输出轴通过联轴器同轴连接有丝杠，丝杠上套设有滚珠丝杆副，滚珠丝杆副与升降连杆的底端固定，贴片支撑板固定在升降连杆的上端，轻型压力传感器位于贴片支撑板的表面。

5.根据权利要求4所述的竖直面可变窄空间的自动化布片装置，其特征在于：所述定位器为夜视摄像头。

6.根据权利要求1所述的竖直面可变窄空间的自动化布片装置，其特征在于：所述爬行机构包括与控制器信号相接的旋转电机，旋转电机对称设置在机架的底面两侧，旋转电机的输出轴与曲柄摇杆一端连接，曲柄摇杆的另一端通过销钉Ⅰ与摇杆连接，摇杆的另一端通过销钉Ⅱ与铰支架的铰接端连接，爬行爪包括铰接在机架上的摆杆，摆杆的底端设有爬行轮，同侧的爬行轮之间通过连接轴连接，连接轴上设有从动齿轮，同侧的摆杆之间设有爬行电机支撑板，爬行电机支撑板正面设有与控制器信号相接的爬行电机，爬行电机的输出轴上设有与从动齿轮相啮合的主动齿轮，铰支架的底座固定在爬行电机支撑板的反面。