CN109848754B - 一种基于位移传感器的型材形状自动检测及姿态校正机构 - Google Patents
一种基于位移传感器的型材形状自动检测及姿态校正机构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109848754B CN109848754B CN201910137597.7A CN201910137597A CN109848754B CN 109848754 B CN109848754 B CN 109848754B CN 201910137597 A CN201910137597 A CN 201910137597A CN 109848754 B CN109848754 B CN 109848754B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plate
- mounting
- section bar
- posture correction
- correction mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 115
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000007689 inspection Methods 0.000 title description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 47
- 230000007306 turnover Effects 0.000 claims description 6
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
Abstract
一种基于位移传感器的型材形状自动检测及姿态校正机构。本发明属于型材再加工领域，具体涉及一种型材棱面形状自动检测设备和两种分别针对方形及扁形非对称型材的姿态校正机构，包括工作台面、检测机构、适用于方形型材的姿态校正机构、适用于扁形型材的姿态校正机构等。本发明的检测机构和传统的检测机构相比有结构简单、制造成本低的优点，适用于方形型材的姿态校正机构优点在于对于型材的四个棱面，无论哪一个棱面朝上都可以将其翻转成所需要的棱面朝上的状态。适用于扁形型材的姿态校正机构优点在于机构比较简单。
Description
技术领域
本发明属于型材再加工领域，涉及一种型材棱面形状自动检测设备和分别针对方形及扁形非对称型材的姿态校正机构，具体用于型材的自动化再加工。
技术背景
型材的截面较为多样，绝大多数型材截面是非对称形状，型材各棱面不同，在以型材为胚料的自动化生产中，型材在上料后的姿态往往需要统一(统一棱面朝向)，其棱面形状的自动化识别并进行姿态校正是实现自动化生产的基础，为此，需要研发一种型材的形状自动检测及姿态校正机构。
发明内容
为解决型材的形状自动检测及姿态校正问题，本发明设计了一种基于位移传感器的型材形状自动检测及姿态校正机构，具体方案如下：
本发明以截面如图1及图2的两种型材为例，设计了两种型材自动检测及姿态校正机构，可以自动检测随机滑落在工作台面或工作平面上的单个型材，并将其矫正至所需的姿态。包括工作台面A、工作平面B、检测机构C及姿态校正机构D，其中工作台面A为放置型材的一个平面，工作平面B为检测机构、姿态校正机构固定平面；检测机构C及姿态校正机构D固定于工作台面A或工作平面B上，检测机构C用于型材姿态的检测；所述的姿态校正机构D适用于型材的翻转。
进一步地，上述检测机构包括线性模组(101)、传感部分安装板(102)、加强筋(103)、传感部分上安装板(104)、顶板法兰(105)、传感器安装顶板(106)、传感器安装侧板(107)、传感器安装大侧板(108)、传感器安装底板(109)、接触式位移传感器(110)、方管(111)、螺栓(112)、模组固定板(113)、侧面安装板(114)、安装底座(115)；其中，接触式位移传感器(110)并排放置，用于检测型材的截面形状。
传感器安装侧板(107)、传感器安装大侧板(108)和侧面安装板(114)共同限制接触式位移传感器(110)的x方向和y方向的位移；传感器安装顶板(106)和传感器安装底板(109)共同限制接触式位移传感器(110)z方向的位移。
传感部分安装板(102)、加强筋(103)、传感部分上安装板(104)用于将顶板法兰(105)、传感器安装顶板(106)、传感器安装侧板(107)、传感器安装大侧板(108)、传感器安装底板(109)、接触式位移传感器(110)所组成的检测传感部分安装在线性模组(101)上，并且保证检测传感部分的水平度；
线性模组(101)用于驱动整个检测传感部分进行上下移动；模组固定板(113)与螺栓(112)共同将线性模组(101)固定在方管(111)上，所述安装底座(115)与方管(111)用螺栓(112)连接，用于将整个检测机构安装在工作台面A上。
进一步地，上述姿态校正机构D包括适用于方形型材的姿态校正机构D1，所述适用于方形型材的姿态校正机构D1包括旋转移动夹持机械手(201)、水平移动夹持机械手(203)、固定机架(205)、拉料限位机构(209)；其中，固定机架(205)安装在工作台面A上；旋转移动夹持机械手(201)和水平移动夹持机械手(203)均安装在固定机架(205)上，水平移动夹持机械手(203)由两根导轴、一个标准气缸和气动夹爪1组成，旋转移动夹持机械手(201)由一个回转气缸、一个三轴气缸、一根直线导轨和气动夹爪2组成，用于型材姿态的矫正；
拉料限位机构(209)安装在工作台面A上，所述拉料限位机构(209)由两个气缸和一块移动挡板组成，用于将随机滚落至工作台面A上的型材拉至检测的位置。
两组水平移动夹持机械手(203)安装在4根直线导轨上，4根直线导轨分别安装在两块安装板上，两块安装板与固定机架焊接在一起；所述两组水平移动夹持机械手(203)之间用一块板连接，由安装在中间的无杆气缸驱动。
进一步地，上述姿态校正机构D包括适用于扁形型材的姿态校正机构D2，所述的适用于扁形型材的姿态校正机构包括翻面机构、推料机构、拉料机构、型材下料板；拉料机构和推料机构均安装在工作平面B上，推料机构由两个中型气缸(305)和扁形型材移动挡板(307)组成，用于将随机滑至工作平面B的型材推至检测位置；翻面机构安装在工作平面B下方，所述翻面机构由三轴气缸(309)、三轴气缸垫板(312)、推动导引块(313)、带座轴承(310)、带座轴承安装块(314)和扇形导块(311)组成，用于将姿态不符合要求的型材翻转至正确的姿态。拉料机构由两个大型气缸(306)和移动刮板(304)组成，所述的型材下料板安装在工作平面B的出料口处，用于将符合要求的型材送至下一工位。
本发明有以下有益效果：
1、本发明有效解决了型材的姿态自动识别与校正问题，适用于各类型材上料后的识别与校正。
2、和传统的检测机构相比有结构简单、制造成本低的优点，可以用在判断型材棱面形状的场合。
3、适用于方形型材的姿态校正机构优点在于对于型材的四个棱面，无论哪一个棱面朝上都可以将其翻转成所需要的棱面朝上的状态。
4、适用于扁形型材的姿态校正机构优点在于机构简单，可以适用多种规格、各种截面形状的扁形型材。
附图说明
图1是本发明的实例方形型材截面示意图。
图2是本发明的实例扁形型材截面示意图。
图3是本发明的检测机构示意图。
图4是本发明的适用于方形型材的姿态校正机构总体示意图。
图5是本发明的适用于扁形型材的姿态校正机构总体示意图。
图6是本发明的适用于扁形型材的姿态校正机构的局部示意图。
图7是本发明的方形型材检测棱面时会出现的四种状态的截面示意图。
具体实施方式
下面通过实例，并结合附图，对本发明的结构作进一步的描述。
如图1所示为实例方形型材截面示意图，如图2所示为实例扁形型材截面示意图。如图3所示为本发明检测机构的总体示意图，7个导程为55mm的接触式位移传感器110并排放置，传感器安装侧板107和侧面安装板114共同限制传感器的x方向和y方向的位移。传感器安装顶板106和传感器安装底板109共同限制传感器z方向的位移。侧面安装板和传感器安装顶板通过顶板法兰105连接。以上部件所组成的检测传感部分安装在传感部分上安装板104上,加强筋103用于保证水平度和强度。检测传感部分整个安装在线性模组101上，安装底座115放置在工作台面A上。整个机构由方管111支撑，模组固定板113与螺栓112共同将线性模组固定在方管111上。型材棱面检测机构与传统的检测机构相比有制造成本小的优点，可用于不需要十分精确的工作场合。
图4是本发明的适用于方形型材的姿态校正机构总体示意图。如图4所示，固定机架2-5焊接在工作台面A上,检测机构2-6放置在指定位置，拉料限位机构2-7放置在型材下料台2-1与检测机构之间，拉料机构由两个气缸和一块移动挡板2-12组成，两组水平移动夹持机械手2-4安装在4根直线导轨上，4根直线导轨分别安装在两块安装板2-9上，两块安装板与固定机架焊接在一起。两组水平移动夹持机械手之间用一块板2-8连接，由安装在中间的无杆气缸驱动。水平移动夹持机械手是由两根导轴、一个标准气缸和气动夹爪组成。旋转移动夹持机械手2-3安装在夹持机构安装板2-10上，夹持机构安装板安装在固定机架上。旋转移动夹持机械手由一个回转气缸、一个三轴气缸、一根直线导轨和气动夹爪组成。
图5是本发明的适用于扁形型材的姿态校正机构总体示意图。图6是本发明的适用于扁形型材的姿态校正机构的局部示意图。如图5所示，检测机构301安装在工作平面B上，扁形型材上料板302安装在如图所示的位置，其主要功能是使型材303滑至工作台面上和限制型材在工作台面上的位置。推料机构由两个中型气缸305和扁形型材移动挡板307组成，其作用是将扁形型材推到扁形型材上料板处，推料机构安装在工作台面上如图所示的位置。拉料机构由两个大型气缸306和移动刮板304组成，其作用是将型材拉至出料口处，拉料机构安装在工作台面上如图所示的位置，型材下料板308安装在出料口处，其作用是使型材从工作台面滑至下一个工位。如图6所示，翻面机构是由三轴气缸309、三轴气缸垫板312、推动导引块313、带座轴承310、带座轴承安装块314和扇形导块311组成。其中三轴气缸安装在三轴气缸垫板上，三轴气缸垫板安装在工作平面B下方，推动导引块安装在三轴气缸前方，带座轴承安装块安装在工作平面B上，带座轴承安装在带座轴承安装块上，扇形导块安装在轴上。
下面对型材自动检测及姿态校正机构的工作过程进行说明。
检测机构工作过程：当接触式位移传感器检测到目标型材达到指定位置时，线性模组101开始从初始位置向下运动，当接触式位移传感器接触到目标型材时，plc程序中检测棱面的程序开始运行，在这之后继续运行一定位移后，通过7个接触式位移传感器所测得的相对位移与程序中的位移范围进行对比，完成型材棱面识别，通过程序来判断是否需要翻面，并将处理过的信号发送给执行机构，同时，检测机构中的线性模组往回运动到初始位置。
适用于方形型材的姿态校正机构工作过程：在上料机构将单个方形型材运到型材下料台后，型材从型材下料台上滚至工作台面上。这时，拉料机构开始运动，将型材推至与型材下料台紧靠的位置处，接触式位移传感器检测到型材到达指定位置后，检测机构开始工作，当所测得的棱面形状与所需形状相符(如图7模式1所示)时，水平移动夹持机械手先运动到型材上方，然后下降并且夹住型材，拉料机构回到原位，随后水平移动夹持机械手将型材夹住并水平移动到下料口处。当所测得的棱面形状与图7模式2的形状相符时，旋转移动夹持机械手开始运动，其中回转气缸先转到竖直状态，三轴气缸向下运动，到达行程后夹住型材，拉料机构回到原位，回转气缸转到水平状态，与水平移动夹持机械手进行对接，水平移动夹持机械手夹住型材后三轴气缸缩回，水平移动夹持机械手中的标准气缸伸出将型材放至出料口。当所测得的棱面形状与图7模式3的形状相符时，旋转移动夹持机械手开始运动，其中回转气缸先转到竖直状态，三轴气缸向下运动，到达行程后夹住型材，拉料机构回到原位，回转气缸转到水平状态，与水平移动夹持机械手进行对接，水平移动夹持机械手夹住型材后三轴气缸缩回，水平移动夹持机械手中的标准气缸伸出，且无杆气缸运动将型材放至型材下料台处；此时型材的形状与模式2的形状相符，旋转移动夹持机械手中的回转气缸先转到竖直状态，三轴气缸向下运动，到达行程后夹住型材。随后水平移动夹持机械手放开型材，标准气缸缩回，无杆气缸运动到初始位置，并且回转气缸转到水平状态，与水平移动夹持机械手进行对接，水平移动夹持机械手夹住型材后三轴气缸缩回，水平移动夹持机械手中的标准气缸伸出且无杆气缸运动将型材放至型材下料台处。当所测得的棱面形状与图7模式4的形状相符时，水平移动夹持机械手先运行到型材的位置夹住型材，拉料机构回到原位，随后水平移动夹持机械手夹着型材移动到初始位置，旋转移动夹持机械手中的三轴气缸伸出并且夹住型材，随后水平移动夹持机械手将型材松开，旋转移动夹持机械手中的回转气缸转到竖直状态，到位后水平移动夹持机械手先运行到型材的位置夹住型材，旋转移动夹持机械手松开型材并复位，水平移动夹持机械手夹住型材水平移动到出料口处，并将型材放下，水平移动夹持机械手复位，动作结束。
适用于扁形型材的姿态校正机构工作过程：扁形型材在上料机构上料后从扁形型材下料板上下滑至工作平面，推料机构开始运动，将目标型材推到指定位置，接触式位移传感器检测到型材到位后，检测机构开始运动，若当前型材的姿态与所需的姿态相符，拉料机构开始运动，将型材拉至出料口处。若当前型材的姿态与所需的姿态不符，翻面机构开始运动，将型材翻了一个面，之后再由拉料机构将料拉至出料口处。从出料口的型材下料板上滑下，动作结束。
Claims (3)
1.一种基于位移传感器的型材形状自动检测及姿态校正机构，其特征在于，包括工作台面A、工作平面B、检测机构C及姿态校正机构D，所述工作台面A为放置型材的一个平面，工作平面B为检测机构、姿态校正机构固定平面；所述检测机构C及姿态校正机构D固定于工作台面A或工作平面B上，所述检测机构C用于型材姿态的检测；所述的姿态校正机构D适用于型材的翻转；所述检测机构包括线性模组(101)、传感部分安装板(102)、加强筋(103)、传感部分上安装板(104)、顶板法兰(105)、传感器安装顶板(106)、传感器安装侧板(107)、传感器安装大侧板(108)、传感器安装底板(109)、接触式位移传感器(110)、方管(111)、螺栓(112)、模组固定板(113)、侧面安装板(114)、安装底座(115)；其中，
所述接触式位移传感器(110)并排放置，用于检测型材的截面形状；
所述传感器安装侧板(107)、传感器安装大侧板(108)和侧面安装板(114)共同限制接触式位移传感器(110)的x方向和y方向的位移；传感器安装顶板(106)和传感器安装底板(109)共同限制接触式位移传感器(110)z方向的位移；
所述传感部分安装板(102)、加强筋(103)、传感部分上安装板(104)用于将顶板法兰(105)、传感器安装顶板(106)、传感器安装侧板(107)、传感器安装大侧板(108)、传感器安装底板(109)、接触式位移传感器(110)所组成的检测传感部分安装在线性模组(101)上，并且保证检测传感部分的水平度；
所述线性模组(101)用于驱动整个检测传感部分进行上下移动；
所述模组固定板(113)与螺栓(112)共同将线性模组(101)固定在方管(111)上，所述安装底座(115)与方管(111)用螺栓(112)连接，用于将整个检测机构安装在工作台面A上。
2.如权利要求1所述的基于位移传感器的型材形状自动检测及姿态校正机构，其特征在于，所述姿态校正机构D包括适用于方形型材的姿态校正机构D1，所述适用于方形型材的姿态校正机构D1包括旋转移动夹持机械手(201)、水平移动夹持机械手(203)、固定机架(205)、拉料限位机构(209)；其中，
所述固定机架(205)安装在工作台面A上；所述旋转移动夹持机械手(201)和水平移动夹持机械手(203)均安装在固定机架(205)上，所述水平移动夹持机械手(203)由两根导轴、一个标准气缸和气动夹爪1组成，所述旋转移动夹持机械手(201)由一个回转气缸、一个三轴气缸、一根直线导轨和气动夹爪2组成，用于型材姿态的矫正；
所述拉料限位机构(209)安装在工作台面A上，所述拉料限位机构(209)由两个气缸和一块移动挡板组成，用于将随机滚落至工作台面A上的型材拉至检测的位置；
所述两组水平移动夹持机械手(203)安装在4根直线导轨上，4根直线导轨分别安装在两块安装板上，两块安装板与固定机架焊接在一起；所述两组水平移动夹持机械手(203)之间用一块板连接，由安装在中间的无杆气缸驱动。
3.如权利要求1所述的基于位移传感器的型材形状自动检测及姿态校正机构，其特征在于，所述姿态校正机构D包括适用于扁形型材的姿态校正机构D2，所述的适用于扁形型材的姿态校正机构包括翻面机构、推料机构、拉料机构、型材下料板；
所述的拉料机构和推料机构均安装在工作平面B上，所述推料机构由两个中型气缸(305)和扁形型材移动挡板(307)组成，用于将随机滑至工作平面B的型材推至检测位置；
所述翻面机构安装在工作平面B下方，所述翻面机构由三轴气缸(309)、三轴气缸垫板(312)、推动导引块(313)、带座轴承(310)、带座轴承安装块(314)和扇形导块(311)组成，用于将姿态不符合要求的型材翻转至正确的姿态；
所述拉料机构由两个大型气缸(306)和移动刮板(304)组成，所述的型材下料板安装在工作平面B的出料口处，用于将符合要求的型材送至下一工位。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910137597.7A CN109848754B (zh) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | 一种基于位移传感器的型材形状自动检测及姿态校正机构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910137597.7A CN109848754B (zh) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | 一种基于位移传感器的型材形状自动检测及姿态校正机构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109848754A CN109848754A (zh) | 2019-06-07 |
| CN109848754B true CN109848754B (zh) | 2020-11-03 |
Family
ID=66898813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910137597.7A Active CN109848754B (zh) | 2019-02-25 | 2019-02-25 | 一种基于位移传感器的型材形状自动检测及姿态校正机构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109848754B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6788207B2 (ja) | 2019-04-16 | 2020-11-25 | 株式会社東京精密 | 変位検出器、表面性状測定機、及び真円度測定機 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1868668A (zh) * | 2006-06-13 | 2006-11-29 | 中铁宝桥股份有限公司 | 钢索塔节段端面机加工找正及定位方法 |
| JP2010044040A (ja) * | 2008-07-14 | 2010-02-25 | Nikon Corp | 計測装置 |
| CN102528534B (zh) * | 2012-01-17 | 2014-02-19 | 山东立辉拉床制造有限公司 | 轴套类零件自动上料装置 |
| CN205111461U (zh) * | 2015-10-20 | 2016-03-30 | 上海拓璞数控科技有限公司 | 一种在线修正机器人姿态的自动定位装置 |
| CN205325331U (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-22 | 深圳市远洋翔瑞机械股份有限公司 | 一种工件位置和外形检测机构以及自动上下料装置 |
| CN208146456U (zh) * | 2018-02-28 | 2018-11-27 | 苏州德斯森电子有限公司 | 同步器自动检测线 |
-
2019
- 2019-02-25 CN CN201910137597.7A patent/CN109848754B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109848754A (zh) | 2019-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7575408B2 (en) | Work conveying method and conveying apparatus employing the conveying method | |
| CN114147441B (zh) | 一种简统化斜腕臂的生产装置 | |
| CN104384117B (zh) | 一种错料回收装置 | |
| CN108356841B (zh) | 利用机械手搬运光伏组件的方法 | |
| CN103862482B (zh) | 一种机器人抓件补焊定位工装 | |
| CN108465967B (zh) | 一种用于角钢栅格板加工的高效生产线及其工作方法 | |
| CN109848754B (zh) | 一种基于位移传感器的型材形状自动检测及姿态校正机构 | |
| CN209867866U (zh) | 一种汽车凸轮轴和轴承自动装配设备 | |
| CN208898124U (zh) | 一种三轴自动码垛机器人 | |
| CN220264377U (zh) | 压盖装置 | |
| CN112917131A (zh) | 一种汽车执行器拉锁安装工位 | |
| CN212221648U (zh) | 同步取放装置及其取放单元 | |
| CN116021199A (zh) | 钛板组坯焊接生产线及其压焊方法 | |
| CN215973643U (zh) | 尼龙板材供料机构 | |
| CN205981104U (zh) | 一种电梯导轨自动检测筛选设备 | |
| CN114713517A (zh) | 一种不规则产品的产品尺寸自动测量设备 | |
| CN110947635B (zh) | 一种轴承外圈表面缺陷自动检测装置 | |
| CN209455628U (zh) | 一种90°旋转取料机构 | |
| CN207239667U (zh) | 一种风扇叶安装流水线 | |
| CN219751070U (zh) | 一种工件进料翻转装置 | |
| CN219841939U (zh) | 一种多点厚度检测机构 | |
| CN204276387U (zh) | 一种错料回收装置 | |
| CN219949750U (zh) | 一种气动感应式定位机构及自动化装夹输送装置 | |
| CN110182580A (zh) | 流水线自动纠偏工业机器人 | |
| CN214421686U (zh) | 一种输送辊道挡料装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yuan Hao Inventor after: Bao Xiukang Inventor after: Xie Yuxi Inventor after: Ji Yu Inventor after: Liu Shousheng Inventor before: Yuan Hao Inventor before: Bao Xiukang Inventor before: Wang Zhongyuan Inventor before: Ji Yu Inventor before: Lu Yikang |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210310 Address after: No.28, Shangshang Road, Zhongguancun Industrial Science Park, Liyang City, Changzhou City, Jiangsu Province 213300 Patentee after: Jiangsu Xingforging Intelligent Equipment Technology Co.,Ltd. Address before: 212013 No. 301, Xuefu Road, Zhenjiang, Jiangsu Patentee before: JIANGSU University |
|
| TR01 | Transfer of patent right |