CN108917576A - 尺寸测量设备及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尺寸测量设备及其测量方法，用于对玻璃、板材等进行多位置尺寸测量。工件X方向移动装置和工件Y方向移动装置分别用于工件沿X方向移动和工件沿Y方向移动到工作位置；尺寸测量装置设置两套，用于测量时两套尺寸测量装置由机架两侧分别向工件所在位置移动，从而进行测量。工件定位测量装置滑动安装在工件Y方向移动装置上，用于对工件进行定位压紧并测量工件Y方向尺寸。中央控制器与工件X方向移动装置、工件Y方向移动装置、尺寸测量装置、工件定位测量装置均进行通信连接，用于设定测量参数及控制各个装置的动作。本发明能够对异形玻璃、板材等进行测量，根据测量参数自动选择合适的测量位置，节约人力与时间，提高劳动效率。

Description

尺寸测量设备及其测量方法

技术领域

本发明涉及尺寸测量技术领域，具体地讲，涉及一种尺寸测量设备及其测量方法，主要用于对玻璃、板材等多位置进行尺寸测量。

背景技术

目前在玻璃深加工行业中，现有的自动检测玻璃长度的办法主要有两种：一种是通过光学（光电、光纤、激光）传感器等非接触式感应玻璃边部从而读取连接在玻璃输送装置上的编码器读数；第二种是使玻璃静止在输送台上，通过一种测量工具（例如磁栅、光栅、编码器、位移传感器等）来获得数据，从而根据获取的数据计算出玻璃长度。

但是，上述两种方法都无法用来测量异形尺寸（如梯形、四边形等），因为上述第一种方法受到玻璃磨边形状处理（如磨斜边、圆边以及磨边的深度）、水滴干扰影响比较大；上述第二种方法受限于测量工具的移动精度和读取数据的时机，需要在测量瞬间完成读数，受测量装置零部件的加工精度影响也比较大，会使测量不准确。

例如申请号为2016102602599，申请公布号为CN106441056A的中国专利：一种尺寸测量装置，该申请中将移动小车和测量小车分开，使测量精度与移动部件的移动精度无关，测量数据更加精准，但是无法对工件多个位置进行测量并且无法测量异形工件（如梯形、四边形等）尺寸。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、系统完善、测量数据精确稳定、适用范围广的尺寸测量设备及其测量方法，能够对具有异形边的玻璃、板材等进行测量，根据测量参数自动选择合适的测量位置，节约人力与时间，提高劳动效率。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种尺寸测量设备，包括机架，其特征在于：还包括工件X方向移动装置、工件Y方向移动装置、尺寸测量装置、工件定位测量装置和中央控制器；所述工件X方向移动装置和工件Y方向移动装置均安装在机架上，分别用于工件沿X方向移动和工件沿Y方向移动到工作位置；所述尺寸测量装置设置两套，沿X方向分别滑动安装于机架的两侧，测量时两套尺寸测量装置均向工件所在位置移动靠近，从而进行测量；所述工件定位测量装置滑动安装在工件Y方向移动装置上，用于对工件进行定位压紧并测量工件Y方向尺寸；所述中央控制器与工件X方向移动装置、工件Y方向移动装置、尺寸测量装置、工件定位测量装置均进行通信连接。

作为优选，本发明所述工件Y方向移动装置包括滚珠丝杆、一号导轨、一号电机、Y方向移动平台、丝杆螺母座和定位板；所述一号导轨设置有两根，沿Y方向安装在机架上，Y方向移动平台通过一号导轨滑动安装在机架上；所述定位板固定安装在Y方向移动平台的一端；所述滚珠丝杆沿Y方向布置在两根一号导轨中间通过两个轴承座安装在机架上，其一端与一号电机的输出轴连接，滚珠丝杆与丝杆螺母座传动连接，丝杆螺母座与Y方向移动平台固定连接。

作为优选，本发明所述一号电机采用伺服电机。

作为优选，本发明所述工件定位测量装置包括定位安装座、压紧定位气缸、二号导轨、二号电机、一号磁栅尺和一号磁栅读头；所述二号导轨沿Y方向布置；所述定位安装座通过二号导轨滑动安装在Y方向移动平台上；所述压紧定位气缸沿Y方向水平布置，固定在定位安装座上，其气缸杆末端连接有压紧轮；所述一号磁栅尺沿Y方向布置，并设置在二号导轨的一侧；所述一号磁栅读头与压紧轮连接，并且可随定位安装座移动沿一号磁栅尺表面非接触式滑动读数；所述二号电机用于驱动定位安装座沿二号导轨移动。

作为优选，本发明所述二号电机选用步进电机，通过一号皮带传动结构驱动定位安装座沿二号导轨移动。

作为优选，本发明所述尺寸测量装置包括固定基座、测量小车、移动小车、二号磁栅尺、二号磁栅读头、感应开关接触块、感应开关和三号电机；所述固定基座固定安装在机架上；所述测量小车和移动小车之间通过气缸连接，二者均沿X方向滑动安装在固定基座上；所述二号磁栅尺沿X方向设置在固定基座上；所述感应开关和二号磁栅读头均设置在测量小车上，二号磁栅读头可随测量小车移动沿二号磁栅尺表面非接触式滑动读数；所述感应开关接触块固定连接在移动小车上，当测量小车和工件接触停止运动，移动小车在二号皮带传动结构驱动下继续向前运动带动气缸使气缸杆伸出，感应开关接触块与感应开关错开；所述移动小车由三号电机通过二号皮带传动结构驱动并带动测量小车在固定基座上移动，三号电机固定在机架上。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案还包括：一种尺寸测量设备的测量方法，包括以下步骤：

步骤1. 通过中央控制器设定测量参数；

步骤2. 启动尺寸测量设备并初始化；

步骤3. 待测量工件通过工件X方向移动装置进行输送；

步骤4. 工件定位测量装置移动待测量工件，使待测量工件的一边紧贴定位板，并测量待测量工件的Y向尺寸；

步骤5. 中央控制器根据测量参数选择工作位置；

步骤6. 工件Y方向移动装置将待测量工件移动至工作位置；

步骤7. 尺寸测量装置进行测量；

步骤8. 中央控制器记录测量数据后根据测量参数转步骤5或步骤9；

步骤9. 工件定位测量装置回到原点位置，工件Y方向移动装置将测量完的工件移动至原点位置；

步骤10. 工件X方向移动装置将测量完的工件输出。

本发明所述的测量参数包括原点位置参数、工作位置参数、测量时间和次数；在步骤8中，若工作位置参数仅有一个，则转步骤9，在测量时间及次数满足后回到原点位置参数设定的位置；若有多个工作位置参数，则转步骤5，根据下一个工作位置参数对工件进行测量。

工件定位测量装置测量工件Y向尺寸的具体过程为：启动二号电机驱动定位安装座沿二号导轨向靠近定位板方向移动，使待测量工件的一边与定位板紧贴，另一边接触压紧定位气缸的气缸杆前端的压紧轮，随后气缸杆伸出使压紧轮压紧待测量工件，一号磁栅读头读取一号磁栅尺上的信息，中央控制器根据一号磁栅读头获取的信息即可得到待测量工件的Y向尺寸。

尺寸测量装置进行测量的具体过程为：待测量工件经过工件定位测量装置以及工件Y方向移动装置被移动至工作位置，两套尺寸测量装置中的测量小车、移动小车在三号电机的驱动下，从机架两侧分别向靠近待测量工件方向移动，当测量小车接触到待测量工件时停止运动，当测量小车和工件接触停止运动，移动小车在二号皮带传动结构驱动下继续向前运动带动气缸使气缸杆伸出，感应开关接触块与感应开关错开 ，二号磁栅读头读取二号磁栅尺上的数据信息，中央控制器根据此数据信息计算获得工件此位置的尺寸。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：整套尺寸测量设备系统完善，结构简单合理，能够对具有异形边的玻璃、板材等进行测量，根据测量参数自动选择合适的测量位置，测量数据精确稳定、适用范围广。

附图说明

图1是本发明实施例的立体结构示意图。

图2是本发明实施例的主视结构示意图。

图3是本发明实施例的俯视结构示意图（工件X方向移动装置放置有待测量工件）。

图4是本发明实施例中尺寸测量装置的结构示意图。

图5是图1中A处的放大结构示意图。

图6是图2中B-B向剖视结构示意图。

图7是图1中B处的放大结构示意图。

附图标记说明：机架1；尺寸测量装置2；固定基座20；测量小车21；移动小车22；三号电机23；气缸24；二号磁栅读头25；感应开关26；感应开关接触块27；二号磁栅尺28；工件Y方向移动装置3；滚珠丝杆31；一号导轨32；一号电机33；Y方向移动平台34；丝杆螺母座35；定位板36；轴承座37；工件定位测量装置4；定位安装座41；压紧定位气缸42；二号电机43；一号磁栅尺44；一号磁栅读头45；二号导轨46；压紧轮47；工件X方向移动装置5；待测量工件60。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图7。

本实施例中所述的X方向、Y方向参照图3中所示的方向。

本实施例一种尺寸测量设备，包括机架1、工件X方向移动装置5、工件Y方向移动装置3、尺寸测量装置2、工件定位测量装置4和中央控制器（示意图中未示出）。

工件X方向移动装置5和工件Y方向移动装置3均安装在机架1上，分别用于工件沿X方向移动和工件沿Y方向移动到工作位置。尺寸测量装置2设置两套，沿X方向分别滑动安装于机架1的两侧，测量时两套尺寸测量装置2均向工件所在位置移动靠近，从而进行测量。工件定位测量装置4滑动安装在工件Y方向移动装置3上，用于对工件进行定位压紧并测量工件Y方向尺寸。中央控制器与工件X方向移动装置5、工件Y方向移动装置3、尺寸测量装置2、工件定位测量装置4均进行通信连接，通过中央控制器设定测量参数、控制设备起停等。

本实施例中，工件Y方向移动装置3包括滚珠丝杆31、一号导轨32、一号电机33、Y方向移动平台34、丝杆螺母座35和定位板36。一号导轨32设置有两根，沿Y方向安装在机架1上，Y方向移动平台34通过一号导轨32滑动安装在机架1上。定位板36固定安装在Y方向移动平台34的一端。滚珠丝杆31沿Y方向布置在两根一号导轨32中间，其一端与一号电机33的输出轴连接，滚珠丝杆31与丝杠螺母座35传动连接，丝杠螺母座35与Y方向移动平台34固定连接。滚珠丝杆31通过两个轴承座37安装在机架1上。一号电机33采用伺服电机，响应快、精度高，配合滚珠丝杆31传动，能精准的控制Y方向移动平台34的运动精度，从而保证了测量数据的准确性。

本实施例中，工件定位测量装置4包括定位安装座41、压紧定位气缸42、二号导轨46、二号电机43、一号磁栅尺44和一号磁栅读头45。二号导轨46沿Y方向布置，定位安装座41通过二号导轨46滑动安装在Y方向移动平台34上。压紧定位气缸42沿Y方向水平布置，固定在定位安装座41上，其气缸杆末端连接有压紧轮47。一号磁栅尺44沿Y方向布置，并设置在二号导轨46的一侧。一号磁栅读头45与压紧轮47连接，并且可随定位安装座41移动沿一号磁栅尺44表面非接触式滑动读数。二号电机43用于驱动定位安装座41沿二号导轨46移动。二号电机43选用步进电机，通过一号皮带传动结构驱动定位安装座41沿二号导轨46移动。

工件定位测量装置4测量工件Y向尺寸的具体过程为：启动二号电机43驱动定位安装座41沿二号导轨46向靠近定位板36方向移动，使待测量工件60的一边与定位板36紧贴，另一边接触压紧定位气缸42的气缸杆前端的压紧轮47，随后气缸杆伸出使压紧轮47压紧待测量工件60，一号磁栅读头45读取一号磁栅尺44上的信息，中央控制器根据一号磁栅读头45获取的信息即可得到待测量工件60的Y向尺寸。

本实施例中，尺寸测量装置2包括固定基座20、测量小车21、移动小车22、二号磁栅尺28、二号磁栅读头25、感应开关接触块27、感应开关26和三号电机23。固定基座20固定安装在机架1上，测量小车21和移动小车22之间通过气缸24连接，二者均沿X方向滑动安装在固定基座20上。二号磁栅尺28沿X方向设置在固定基座20上，感应开关26和二号磁栅读头25均设置在测量小车21上，二号磁栅读头25可随测量小车21移动沿二号磁栅尺28表面非接触式滑动读数，感应开关接触块27固定连接在移动小车22上，当测量小车21和工件接触停止运动，移动小车22在二号皮带传动结构驱动下继续向前运动带动气缸24使气缸杆伸出，感应开关接触块27与感应开关26错开。所述移动小车22由三号电机23通过二号皮带传动结构驱动并带动测量小车21在固定基座20上移动，三号电机23固定在机架1上。

尺寸测量装置2进行测量的具体过程为：待测量工件60经过工件定位测量装置4以及工件Y方向移动装置3被移动至工作位置，两套尺寸测量装置2中的测量小车21、移动小车22在三号电机23的驱动下，从机架1两侧分别向靠近待测量工件60方向移动，当测量小车21接触到待测量工件60时停止运动，移动小车22在二号皮带传动结构驱动下继续向前运动带动气缸24使气缸杆伸出并使感应开关接触块27与感应开关26错开，感应开关26触发，二号磁栅读头25读取二号磁栅尺28上的数据信息，中央控制器根据此数据信息计算获得工件此位置的尺寸。

本实施例中尺寸测量设备的测量方法，包括以下步骤：

步骤1. 通过中央控制器设定测量参数（原点位置参数、工作位置参数、测量时间和次数）；

步骤2. 启动尺寸测量设备并初始化；

步骤3. 待测量工件60通过工件X方向移动装置5进行输送；

步骤4. 工件定位测量装置4移动待测量工件60，使待测量工件60的一边紧贴定位板36，定位压紧气缸42运动使气缸杆前端的压紧轮47压紧工件，磁栅读头45读取数据，中央控制器根据此数据信息计算获得工件Y方向尺寸；

步骤5. 中央控制器根据测量参数选择工作位置；

步骤6. 一号电机33驱动滚珠丝杆31带动Y方向移动平台34运动使工件离开原点位置移动至工作位置；

步骤7. 尺寸测量装置2进行测量，具体过程为：测量小车21、移动小车22在三号电机23的驱动下，分别向靠近待测量工件60方向移动，测量小车21接触到待测量工件60时停止运动，当测量小车21接触到待测量工件60时停止运动，移动小车22在二号皮带传动结构驱动下继续向前运动带动气缸24使气缸杆伸出并使感应开关接触块27与感应开关26错开，感应开关26触发，二号磁栅读头25读取二号磁栅尺28上的数据信息，中央控制器根据此数据信息计算获得待测量工件60此位置的尺寸；

步骤8. 中央控制器记录测量数据后根据测量参数转步骤5或步骤9；此步骤中，若工作位置参数仅有一个，则转步骤9，在测量时间及次数满足后回到原点位置参数设定的位置；若有多个工作位置参数，则转步骤5，根据下一个工作位置参数对工件进行测量；

步骤9. 工件定位测量装置4回到原点位置，工件Y方向移动装置3将测量完的工件移动至原点位置；

步骤10. 工件X方向移动装置5将测量完的工件输出。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种尺寸测量设备，包括机架（1），其特征在于：还包括工件X方向移动装置（5）、工件Y方向移动装置（3）、尺寸测量装置（2）、工件定位测量装置（4）和中央控制器；所述工件X方向移动装置（5）和工件Y方向移动装置（3）均安装在机架（1）上，分别用于工件沿X方向移动和工件沿Y方向移动到工作位置；所述尺寸测量装置（2）设置两套，沿X方向分别滑动安装于机架（1）的两侧，测量时两套尺寸测量装置（2）均向工件所在位置移动靠近，从而进行测量；所述工件定位测量装置（4）滑动安装在工件Y方向移动装置（3）上，用于对工件进行定位压紧并测量工件Y方向尺寸；所述中央控制器与工件X方向移动装置（5）、工件Y方向移动装置（3）、尺寸测量装置（2）、工件定位测量装置（4）均进行通信连接。

2.根据权利要求1所述的尺寸测量设备，其特征在于：所述工件Y方向移动装置（3）包括滚珠丝杆（31）、一号导轨（32）、一号电机（33）、Y方向移动平台（34）、丝杆螺母座（35）和定位板（36）；所述一号导轨（32）设置有两根，沿Y方向安装在机架（1）上，Y方向移动平台（34）通过一号导轨（32）滑动安装在机架（1）上；所述定位板（36）固定安装在Y方向移动平台（34）的一端；所述滚珠丝杆（31）沿Y方向布置在两根一号导轨（32）中间通过两个轴承座（37）安装在机架（1）上，其一端与一号电机（33）的输出轴连接，滚珠丝杆（31）与丝杆螺母座（35）传动连接，丝杆螺母座（35）与Y方向移动平台（34）固定连接。

3.根据权利要求2所述的尺寸测量设备，其特征在于：所述一号电机（33）采用伺服电机。

4.根据权利要求1或2所述的尺寸测量设备，其特征在于：所述工件定位测量装置（4）包括定位安装座（41）、压紧定位气缸（42）、二号导轨（46）、二号电机（43）、一号磁栅尺（44）和一号磁栅读头（45）；所述二号导轨（46）沿Y方向布置；所述定位安装座（41）通过二号导轨（46）滑动安装在Y方向移动平台（34）上；所述压紧定位气缸（42）沿Y方向水平布置，固定在定位安装座（41）上，其气缸杆前端连接有压紧轮（47）；所述一号磁栅尺（44）沿Y方向布置，并设置在二号导轨（46）的一侧；所述一号磁栅读头（45）与压紧轮（47）连接，并且可随定位安装座（41）移动沿一号磁栅尺（44）表面非接触式滑动读数；所述二号电机（43）用于驱动定位安装座（41）沿二号导轨（46）移动。

5.根据权利要求4所述的尺寸测量设备，其特征在于：所述二号电机（43）选用步进电机，通过一号皮带传动结构驱动定位安装座（41）沿二号导轨（46）移动。

6.根据权利要求1所述的尺寸测量设备，其特征在于：所述尺寸测量装置（2）包括固定基座（20）、测量小车（21）、移动小车（22）、二号磁栅尺（28）、二号磁栅读头（25）、感应开关接触块（27）、感应开关（26）和三号电机（23）；所述固定基座（20）固定安装在机架（1）上；所述测量小车（21）和移动小车（22）之间通过气缸（24）连接，二者均沿X方向滑动安装在固定基座（20）上；所述二号磁栅尺（28）沿X方向设置在固定基座（20）上；所述感应开关（26）和二号磁栅读头（25）均设置在测量小车（21）上，二号磁栅读头（25）可随测量小车（21）移动沿二号磁栅尺（28）表面非接触式滑动读数；所述感应开关接触块（27）固定连接在移动小车（22）上，当测量小车（21）和工件接触停止运动，移动小车（22）在二号皮带传动结构驱动下继续向前运动带动气缸（24）使气缸杆伸出，感应开关接触块（27）与感应开关（26）错开；所述移动小车（22）由三号电机（23）通过二号皮带传动结构驱动并带动测量小车（21）在固定基座（20）上移动，三号电机（23）固定在机架（1）上。

7.如权利要求1-6中任何一项权利要求所述的尺寸测量设备的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1. 通过中央控制器设定测量参数；

步骤2. 启动尺寸测量设备并初始化；

步骤3. 待测量工件通过工件X方向移动装置（5）进行输送；

步骤4. 工件定位测量装置（4）移动待测量工件，使待测量工件的一边紧贴定位板（36），并测量待测量工件的Y向尺寸；

步骤5. 中央控制器根据测量参数选择工作位置；

步骤6. 工件Y方向移动装置（3）将待测量工件移动至工作位置；

步骤7. 尺寸测量装置（2）进行测量；

步骤8. 中央控制器记录测量数据后根据测量参数转步骤5或步骤9；

步骤9. 工件定位测量装置（4）回到原点位置，工件Y方向移动装置（3）将测量完的工件移动至原点位置；

步骤10. 工件X方向移动装置（5）将测量完的工件输出。

8.根据权利要求7所述的尺寸测量设备的测量方法，其特征在于：所述的测量参数包括原点位置参数、工作位置参数、测量时间和次数。