CN110404821A - 一种波纹管高度变化检测设备 - Google Patents

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徐晓斌
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Abstract

本发明提出的是一种波纹管高度变化检测设备，其结构包括设备主体、机器人传送装置、轮盘检测装置、数据管理模块；其中设备主体整体呈长方体形，机器人传送装置设于设备主体上表面后端，轮盘检测装置设于设备主体上表面前侧，数据管理模块设于设备主体前侧面底部。本发明采用机械设备运行替代操作传统人工操作，大幅度提高人均效率，提升人工效率；采用条码读取器识别产品标识，实现检测数据和产品标识一一对应，实现检测数据的可追溯性；检测产品高度，并对比上一次的高度数据，计算高度变化，从而判定产品合格；实现产品自动上下料、不合格品分类放置。

Description

一种波纹管高度变化检测设备
技术领域
本发明涉及的是一种波纹管高度变化检测设备，属于自动化检测设备技术领域。
背景技术
波纹管是采用可折叠皱纹片沿折叠伸缩方向连接成的管状弹性敏感元件，广泛应用于各类精密仪器仪表中，主要用作压力测量仪表的测量元件，将压力转换成位移或力。波纹管的管壁通常较薄，灵敏度较高，其开口端固定，密封端处于自由状态，并利用辅助的螺旋弹簧或簧片增加弹性。随着波纹管产品的迅速发展，传统的产品长度检测方法无法满足产能及苛刻的产品质量要求，并且仅凭借产品高度判定波纹管是否漏气的方法误判率较高。
现有的波纹管高度检测通常由操作员采用游标卡尺手动进行波纹管高度测量，精度较低，且人为因素影响较大，单件检测时间长，难以针对每个波纹管的检测数据进行记录，产品参数无法追溯，检测质量得不到保证。
发明内容
本发明的目的在于解决现有波纹管高度检测方法存在的上述缺陷，提出一种波纹管高度变化检测设备，从而实现波纹管高度自动化检测，提升工作效率，并提高检测精度。
本发明的技术解决方案：一种波纹管高度变化检测设备，其结构包括设备主体、机器人传送装置、轮盘检测装置、数据管理模块；其中设备主体整体呈长方体形，机器人传送装置设于设备主体上表面后端，轮盘检测装置设于设备主体上表面前侧，数据管理模块设于设备主体前侧面底部。
进一步的，所述的机器人传送装置还包括待测产品托盘、周转托盘、合格产品托盘、不合格产品滑道、真空吸盘；其中产品托盘、周转托盘、合格产品托盘均设于设备主体上表面前端，并围绕机器人传送装置以顺时针方向排布；不合格产品滑道设于合格产品托盘的前侧，真空吸盘设于机器人传送装置的顶端；所述的产品托盘、周转托盘和合格产品托盘的上表面设有若干排孔洞，用于放置待测波纹管。
进一步的，所述的轮盘检测装置采用DD马达驱动，其结构还包括6个工位：上料及下料位、第一预留位、条码标刻位、条码读取位、高度检测位、第二预留位，以及激光标刻机，条码读取器，接触式位移传感器；其中上料及下料位、第一预留位、条码标刻位、条码读取位、高度检测位、第二预留位沿逆时针方向依次等距离地设于轮盘检测装置的轮盘上表面边缘，上述6个工位的中央设有放置待测波纹管的固定孔；激光标刻机、条码读取器和接触式位移传感器依次设于轮盘检测装置的轮盘前端，激光标刻机的标刻口、条码读取器的读取窗口和接触式位移传感器的传感探头分别与轮盘检测装置轮盘上连续排列的3个工位位置相对应。
本发明的优点：采用机械设备运行替代操作传统人工操作，大幅度提高人均效率，提升人工效率；采用条码读取器识别产品标识，实现检测数据和产品标识一一对应，实现检测数据的可追溯性；检测产品高度，并对比上一次的高度数据，计算高度变化，从而判定产品合格；实现产品自动上下料、不合格品分类放置。
附图说明
附图1是本发明波纹管高度自动检测装置的整体结构示意图。
附图2是本发明波纹管高度自动检测装置的结构俯视图。
附图3、附图4是本发明波纹管高度自动检测装置的电气原理图。
附图5是本发明波纹管高度自动检测装置的控制系统结构示意图。
图中1是机器人传送装置，2是轮盘检测装置，3是数据管理模块；1-a是待测产品托盘，1-b是周转托盘，1-c是合格产品托盘，1-d是不合格产品滑道，1-e是真空吸盘；2-a是上料及下料位，2-b是第一预留位，2-c是条码标刻位，2-d是条码读取位，2-e是高度检测位，2-f是第二预留位，2-g是激光标刻机，2-h是条码读取器，2-i是接触式位移传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示的一种波纹管高度变化检测设备，其结构包括设备主体、机器人传送装置1、轮盘检测装置2、数据管理模块3；其中设备主体整体呈长方体形，机器人传送装置1设于设备主体上表面后端，轮盘检测装置2设于设备主体上表面前侧，数据管理模块3设于设备主体前侧面底部。
如图2所示，所述的机器人传送装置1采用的机器人型号为雅马哈YK600XGP-200-F-5L，机器人控制器型号为RCX-340；其结构还包括待测产品托盘1-a、周转托盘1-b、合格产品托盘1-c、不合格产品滑道1-d、真空吸盘1-e；其中产品托盘1-a、周转托盘1-b、合格产品托盘1-c均设于设备主体上表面前端，并围绕机器人传送装置1以顺时针方向排布；不合格产品滑道1-d设于合格产品托盘1-c的前侧，真空吸盘1-e设于机器人传送装置1的顶端，真空吸盘1-e采用真空发生器VYE07-444F产生负压，用来吸取波纹管，并采用数显带输出的压力表来判断产品是否被吸起。所述的产品托盘1-a、周转托盘1-b和合格产品托盘1-c的上表面设有若干排孔洞，用于放置待测波纹管。
所述的轮盘检测装置2采用DD（直驱）马达驱动，其结构还包括6个工位：上料及下料位2-a、第一预留位2-b、条码标刻位2-c、条码读取位2-d、高度检测位2-e、第二预留位2-f，以及激光标刻机2-g，条码读取器2-h，接触式位移传感器2-i；其中上料及下料位2-a、第一预留位2-b、条码标刻位2-c、条码读取位2-d、高度检测位2-e、第二预留位2-f沿逆时针方向依次等距离地设于轮盘检测装置2的轮盘上表面边缘，上述6个工位的中央设有放置待测波纹管的固定孔；大族YLPD-20激光标刻机2-g、基恩士HI SR-1000条码读取器2-h和基恩士GT2-71N接触式位移传感器2-i依次设于轮盘检测装置2的轮盘前端，激光标刻机2-g的标刻口、条码读取器2-h的读取窗口和接触式位移传感器2-i的传感探头分别与轮盘检测装置2轮盘上连续排列的3个工位位置相对应。
所述的DD马达的控制器的型号为HIWIN的D1-18-S2-2-0-00，激光标刻机2-g的型号为大族YLPD-20，条码读取器2-h的型号为基恩士HI SR-1000，接触式位移传感器2-i 的型号为基恩士GT2-71N。
如图3、图4所示为本发明的电气原理图；本发明波纹管高度自动检测装置的数据管理模块3采用西门子S71200系列PLC，共分为四个控制模块，分别为：CPU模块，型号为6ES7214-1AG40-0XB0；数字量输入模块，型号为6ES7221-1BH32-0XB0；2个数字量输入输出模块，型号分别为6ES7223-1BL32-0XB0和6ES7223-1BH32-0XB0。
所述的数据管理模块3采用SQL server 2008 R2建立数据库BWG对波纹管的高度检测数据进行管理，在数据库BWG中建立数据表Table，其中数据表的字段分别为CP_xuhao(产品序号)、HQ_jctime(焊前检测时间)、HQ_gaodu(焊前高度)、HH_jctime(焊后检测时间)、HH_gaodu(焊后高度)、HH_bijiaozhi(焊后比较值)、HH_OK(焊后合格)、BH_jctime(补焊检测时间)、BH_gaodu(补焊高度)、BH_bijiaozhi(补焊比较值)、BH_OK(补焊合格)、WDH_jctime(稳定处理后检测时间)、WDH_gaodu(稳定处理后高度)、WDH_bijiaozhi(稳定处理后比较值)、WDH_OK(稳定处理后合格)。
如图5所示，本发明波纹管高度自动检测装置的控制系统分为上位机、西门子S71200系列PLC、机器人传送装置控制器、轮盘检测装置控制器；其中上位机监控整个设备的运行，并用数据管理模块对产品检测数据存储；西门子S71200系列PLC作为整个设备的总控制器，通过IO及PROFINET通讯与机器人传送装置控制器及轮盘检测装置控制器进行通讯，实现设备检测功能。在完成设备安装和调试后进行正常生产作业，操作人员将波纹管料盘放置到机器人传送装置1的待测产品托盘1-a上，由真空吸盘1-e将吸取并移载置上料及下料位2-a中，由DD马达轮盘检测装置2旋转轮盘将产品移到预留位2-b中，此时机器人传送装置1继续进行上料，这样产品依序进行标刻，扫码，检测高度及下料，设备将产品的检测时间、产品标识、产品高度存入数据管理模块3，实现数据追溯。
针对六个工位高度误差的问题，本发明波纹管高度自动检测装置采用程序补偿方式，减少工位之间的误差，提高了检测精度；针对波纹管焊接不良如有漏气，产品高度会变长的特性，采用以波纹管处理前后的高度变化量来检测波纹管是否漏气的方案。如将焊前的波纹管进行首次检测，设备将每个波纹管的产品标识、高度数据及检测时间存入数据库，焊后再次进行检测时，设备将根据当前检测的产品标识自动调取数据库中焊前的高度数据，将两次高度数据计算出变化量，再与高度变化判定标准进行对比从而判定产品是否合格，并再次将此次的检测数据存入数据库，实现波纹管产品的数据追溯。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种波纹管高度变化检测设备，其特征是包括设备主体、机器人传送装置（1）、轮盘检测装置（2）、数据管理模块（3）；其中设备主体整体呈长方体形，机器人传送装置（1）设于设备主体上表面后端，轮盘检测装置（2）设于设备主体上表面前侧，数据管理模块（3）设于设备主体前侧面底部。
2.根据权利要求1所述的一种波纹管高度变化检测设备，其特征是所述的机器人传送装置（1）包括待测产品托盘（1-a）、周转托盘（1-b）、合格产品托盘（1-c）、不合格产品滑道（1-d）、真空吸盘（1-e）；其中产品托盘（1-a）、周转托盘（1-b）、合格产品托盘（1-c）均设于设备主体上表面前端，并围绕机器人传送装置（1）以顺时针方向排布；不合格产品滑道（1-d）设于合格产品托盘（1-c）的前侧，真空吸盘（1-e）设于机器人传送装置（1）的顶端。
3.根据权利要求2所述的一种波纹管高度变化检测设备，其特征是所述的产品托盘（1-a）、周转托盘（1-b）和合格产品托盘（1-c）的上表面设有若干排孔洞，用于放置待测波纹管。
4.根据权利要求1所述的一种波纹管高度变化检测设备，其特征是所述的轮盘检测装置（2）采用DD马达驱动，其结构包括6个工位：上料及下料位（2-a）、第一预留位（2-b）、条码标刻位（2-c）、条码读取位（2-d）、高度检测位（2-e）、第二预留位（2-f），以及激光标刻机（2-g），条码读取器（2-h），接触式位移传感器（2-i）；其中上料及下料位（2-a）、第一预留位（2-b）、条码标刻位（2-c）、条码读取位（2-d）、高度检测位（2-e）、第二预留位（2-f）沿逆时针方向依次等距离地设于轮盘检测装置（2）的轮盘上表面边缘，上述6个工位的中央设有放置待测波纹管的固定孔；激光标刻机（2-g）、条码读取器（2-h）和接触式位移传感器（2-i）依次设于轮盘检测装置（2）的轮盘前端，激光标刻机（2-g）的标刻口、条码读取器（2-h）的读取窗口和接触式位移传感器（2-i）的传感探头分别与轮盘检测装置（2）轮盘上连续排列的3个工位位置相对应。
5.根据权利要求1所述的一种波纹管高度变化检测设备，其特征是所述的数据管理模块（3）包括CPU模块、数字量输入模块和2个数字量输入输出模块。
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