CN109000605A - 一种自动化厚度粗糙度测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明是一种自动化厚度粗糙度测试仪，其特征在于：包括抓取系统、测试系统、控制系统、辅助系统；所述抓取系统包括六轴机械人、真空泵，所述六轴机械人包括基座、关节I、伺服电机、关节II、大臂、关节III、关节IV、操作臂、关节V、手腕、关节VI、吸附头依次连接，所述基座用螺母安装于工作平面上，所述伺服电机安装于关节II的两侧，所述大臂与操作臂内部为镂空设置，所述吸附头为氟橡胶材质，所述吸附头吸附力为200克。

Description

一种自动化厚度粗糙度测试仪

技术领域

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种自动化厚度粗糙度测试仪。

背景技术

车间产品生产之后需要检测其厚度以及产品的粗糙度，因此需要仪器进行测量，现有技术中的粗糙仪使用非常的方便的一般都比较昂贵，还有一些粗糙度测试仪无法批量完成操作，数据的精度比较差，不利于检测。

现有技术中，对比文件1(CN207231453U)公布了一种表面处理产品粗糙度测试仪包括基准平台，所述基准平台表面设置有升降调节支架和产品放置架，所述升降调节支架上设置有高度调节滑块，所述高度调节滑块通过角度调节部与粗糙度测试头连接，所述粗糙度测试头通过信号线与数据仪连接，所述产品放置架表面设置有产品放置槽，所述粗糙度测试头的检测端设置在产品放置槽上方，所述产品放置架与基准平台之间设置有移动平台。其检测产品粗糙度不可以直接对产品的背面进行测量。

发明内容

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供了一种自动化厚度粗糙度测试仪。

一种自动化厚度粗糙度测试仪，包括抓取系统、测试系统、控制系统、辅助系统；所述抓取系统包括六轴机械人、真空泵，所述六轴机械人包括基座、关节I、伺服电机、关节II、大臂、关节III、关节IV、操作臂、关节V、手腕、关节VI、吸附头依次连接，所述基座用螺母安装于工作平面上，所述伺服电机安装于关节II的两侧，所述大臂与操作臂内部为镂空设置，所述吸附头为氟橡胶材质，所述吸附头吸附力为200克。

在本发明的一些优选实施方式中，所述测试系统包括升降台、粗糙度仪，所述升降台设置有A位置、B位置和测试位置，所述粗糙度仪精度为0.001毫米。

在本发明的一些优选实施方式中，所述控制系统包括PLC控制系统、控制柜、气动电磁阀、主动电器元件、继电器。

在本发明的一些优选实施方式中，所述辅助系统包括测试平台、样品匣、工作平台、装夹装置。

在本发明的一些优选实施方式中，所述大臂设置有A、B、C、D四面，所述A、C面设置有椭圆形的镂空，所述B面设置有连接轴1、连接轴2、连接轴3、连接轴4，所述D面设置有连接轴5、连接轴6、连接轴7。

在本发明的一些优选实施方式中，所述操作臂设置有传动机构。

在本发明的一些优选实施方式中，所述PLC控制系统为西门子系统。

在本发明的一些优选实施方式中，所述吸附头与真空泵相连接，受控于所述PLC控制系统。

在本发明的一些优选实施方式中，所述关节VI设置为360°旋转。

在本发明的一些优选实施方式中，所述工作平台设置有辅助测试平台，所述辅助测试平台为翻转台，所述翻转台接近六轴机械人的一侧设置有半圆形的从上到下的缺口，所述缺口的直径大于吸附头的直径，且小于样品的直径。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本申请文件中使用样品匣，通过设置样品匣可以使样品在样品匣中呈现竖直状态，方便取出；2、本申请文件中使用六轴机械人，通过六轴机械人可以灵活的实现机械人的各个方向的移动，可方便取出样品，以及放置样品；3、本申请文件中使用粗糙度仪其精度为0.001毫米，提高了粗糙度仪的测量精度，使得测量更加的精准；4、本申请文件中使用翻转台，使粗糙度仪可对样品的正反2面进行检测，使得检测数据更加的完善；5、本申请文件中使用步进电机,使得自动化厚度粗糙度测试仪具有很好的数据控制特性。

附图说明

图1是本发明的六轴机械人结构示意图；

图2是本发明的测试系统结构示意图；

图3是本发明的关节6与吸附头的侧面结构示意图；

图4是本发明的关节6与吸附头的正面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

一种自动化厚度粗糙度测试仪，包括抓取系统、测试系统、控制系统、辅助系统。所述抓取系统包括六轴机械人、真空泵。

如图1所示，所述六轴机械人包括基座1、关节I2、伺服电机3、关节II、大臂4、关节III5、关节IV、操作臂6、关节V、手腕7、关节VI8、吸附头15依次连接，所述基座用螺母安装于工作平面上，所述伺服电机3安装于关节2的两侧，所述大臂与操作臂内部为镂空设置。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述伺服电机3采用步进电机，所述步进电机设置有步距角，所述步距角为0.1°，所述步进电机是一种可以自由回转的电磁铁,步进电机是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩，具有很好的数据控制特性。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述大臂设置有A、B、C、D四面，所述A、C面设置有椭圆形的镂空，所述B面设置有连接轴1、连接轴2、连接轴3、连接轴4，所述D面设置有连接轴5、连接轴6、连接轴7。所述大臂具有结构简单，便于维修更换的优点。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述操作臂设置有传动机构,所述传动机构为传动轴，所述传动轴两侧安装于关节V和关节VI上，所述传动轴位于手腕7内部中心位置，可控制操作臂以及手腕的上下移动以及伸缩运动。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述关节II设置步进电机，用于控制六轴机械人的左右移动。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述关节VI设置为可360°翻转的结构。

如图3、4所示，所述吸附头15为氟橡胶材质，所述吸附头吸附力为200克，所述吸附头可吸附200克的样品。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述吸附头与真空泵相连接，受控于所述PLC控制系统，用于吸取样品。

如图2所示，所述测试系统包括升降台、粗糙度仪14，所述升降台设置有A位置13、B位置12和测试位置11，所述粗糙度仪精度为0.001毫米。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述升降台设置有可调节高度的滑块，所述滑块用于升降台的上下高度的调节，使用滑块进行高度调节简单而且方便。所述滑块上开有2个通孔，所述升降台槽内设有垂直且相互平行的2个轴，所述2个轴套入2个通孔内，所述2个轴的外径等于2个通孔的内径。所述滑块内部设置有驱动电机，所述驱动电机受控于所述PLC控制系统。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述高度调节滑块上设置有高度仪，用于测量样品的高度。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述A位置13为测试完成之后升降台的上升位置，所述B位置12为升降台降速运行的位置，当升降台运行至B位置12时粗糙仪会准备进入检测状态，当升降台运行至测试位置11时粗糙仪进入检测状态。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述控制系统包括PLC控制系统、控制柜、气动电磁阀、主动电器元件、继电器。所述六轴机械人与PLC控制系统电性连接，由PLC控制系统控制六轴机械人工作，进一步提高本发明的六轴机械人以及粗糙仪的自动化程度。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述辅助系统包括测试平台、样品匣、工作平台、装夹装置。所述工作平台设置在六轴机械人与测试系统之间。所述工作平台9为大理石材质或花岗岩材质，所述工作平台设置有样品安置点10，用于放置测试样品。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述工作平台设置有辅助测试平台，所述辅助测试平台为翻转台，所述翻转台的大小与工作平台的大小一致，所述翻转台的高度为所述工作平台的三分之一的高度。所述翻转台接近六轴机械人的一侧设置有半圆形的从上到下的缺口，所述缺口的直径大于吸附头的直径，且小于样品的直径，确保吸附头有足够的空间可从缺口的下方吸附样品，也可以保证样品的外径比翻转台大不会掉落至翻转台下方。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述工作平台的高度与升降台的测试位置的高度一致。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述工作平台下方设置有移动装置，所述移动装置为移动轨道，所述移动轨道使工作平台可以在Y轴方向移动，所述移动轨道上设置有光学尺用于直观的表现出移动的位置距离。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述升降台安装于所述测试平台上。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述样片匣的内置宽度小于样品的宽度，使样品呈竖直状态放置，所述样品与样品匣的背部设置有45度的夹角，使样品在样品匣中呈倾斜状放置，样品匣这样的设置方便样品的取出，放止取出时遇到阻塞，使样品取出更为流畅。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述PLC控制系统拥有运行稳定、防护等级高、抗干扰能力强的优势，可以更灵活高效的应用于复杂集成系统的控制，拥有更强大的功能扩展能力。强大的通讯能力，可与现场设备进行快速对接。

作为优选，在本发明的一些优选实施方式中，所述自动化厚度粗糙度测试仪设置有LED显示装置，所述显示装置用于显示样品的厚度、粗糙度以及原料参数值。

实施例2：

一种自动化厚度粗糙度测试仪的工作步骤为：

S1、自动化厚度粗糙度测试仪开机自检，包括六轴机械人自检，升降平台自检，粗糙度仪自检，PLC控制系统自检。当自动化厚度粗糙度测试仪开机时系统给信号给粗糙度仪，粗糙度仪开始自检，自检完毕后将信号传递给PLC控制系统；

S2、测试开始，所述六轴机械人从样品匣中抓取测试样品；

S3、所述六轴机械人将测试样品放到工作平台上，使样片固定于工作平台上；

S4、所述六轴机械人回到待抓取位置，升降平台快速下降到B位置，升降平台到达B点位置时，PLC控制系统将升降平台的信息传递给粗糙度仪，粗糙度仪准备检测；

S5、所述升降平台从B点位置慢速降到测试位置，当升降台到达测试位置时，粗糙度仪将位置信息传递给PLC控制系统，所述PLC控制系统控制升降台停止下降，所述粗糙度仪开始测试；

S6、第一测试点完成测试后，升降平台上升到B位置时，工作平台Y方向移动到下一个测试点，每一个测试点测试完成之后，所述粗糙度仪将信号传递给PLC控制系统，所述PLC控制系统控制测试平台开始上升，工作平台开始移动；

S7、第二，三测试点的测试重复第5，6项的测试步骤；

S8、当第三测试点测试完成后，所述升降平台升到A位置，所述六轴机械人抓取测试样品，所述六轴机械人抓取测试样品之后，翻转180度，将测试样片放置到翻转台上，所述六轴机械人从另外一面重新抓取测试样片，所述六轴机械人将试样放到测试平台上,重复第3到7项步骤对另外一面进行测试；

S9、测试完成后，升降台回到A位置，六轴机械人将测试样片放入到已测样片框内后回到原点，准备下一次测试。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动化厚度粗糙度测试仪，其特征在于：包括抓取系统、测试系统、控制系统、辅助系统；所述抓取系统包括六轴机械人、真空泵，所述六轴机械人包括基座、关节I、伺服电机、关节II、大臂、关节III、关节IV、操作臂、关节V、手腕、关节VI、吸附头依次连接，所述基座用螺母安装于工作平面上，所述伺服电机安装于关节II的两侧，所述大臂与操作臂内部为镂空设置，所述吸附头为氟橡胶材质，所述吸附头吸附力为200克。

2.根据权利要求1所述一种自动化厚度粗糙度测试仪，其特征在于：所述测试系统包括升降台、粗糙度仪，所述升降台设置有A位置、B位置和测试位置，所述粗糙度仪精度为0.001毫米。

3.根据权利要求1所述一种自动化厚度粗糙度测试仪，其特征在于：所述控制系统包括PLC控制系统、控制柜、气动电磁阀、主动电器元件、继电器。

4.根据权利要求1所述一种自动化厚度粗糙度测试仪，其特征在于：所述辅助系统包括测试平台、样品匣、工作平台、装夹装置。

5.根据权利要求1所述一种自动化厚度粗糙度测试仪，其特征在于：所述大臂设置有A、B、C、D四面，所述A、C面设置有椭圆形的镂空，所述B面设置有连接轴1、连接轴2、连接轴3、连接轴4，所述D面设置有连接轴5、连接轴6、连接轴7。

6.根据权利要求1所述一种自动化厚度粗糙度测试仪，其特征在于：所述操作臂设置有传动机构。

7.根据权利要求1所述一种自动化厚度粗糙度测试仪，其特征在于：所述PLC控制系统为西门子系统。

8.根据权利要求1所述一种自动化厚度粗糙度测试仪，其特征在于：所述吸附头与真空泵相连接，受控于所述PLC控制系统。

9.根据权利要求1所述一种自动化厚度粗糙度测试仪，其特征在于：所述关节VI设置为360°旋转。

10.根据权利要求1所述一种自动化厚度粗糙度测试仪，其特征在于：所述工作平台设置有辅助测试平台，所述辅助测试平台为翻转台，所述翻转台接近六轴机械人的一侧设置有半圆形的从上到下的缺口，所述缺口的直径大于吸附头的直径，且小于样品的直径。