CN112676787A - 一种力矩器动圈自动配对方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种力矩器动圈自动配对方法及装置，该方法包括：控制单元控制移动单元移动至动圈初始位置处；控制单元控制拾取单元拾取初始位置的动圈；控制单元控制移动单元移动至称重单元的上方，并控制拾取单元将动圈放置于称重单元上；称重单元获取动圈的重量值数据，并发送至控制单元；控制单元判断出动圈的位置坐标，并发送至移动单元；控制单元控制拾取单元拾取称重单元上的动圈；移动单元移动至配对盘对应的分格的上方；控制单元控制拾取单元将动圈放置于对应的分格中。本发明实现了直接按照动圈的重量值对力矩器动圈进行自动分类，减少查找误差，提高配对效率，保证配对准确率，省时省力，且本发明的动圈配对方法，操作简便，可重复性强。

Description

一种力矩器动圈自动配对方法及装置

技术领域

本发明涉及加速度计零部件装配技术领域，尤其涉及一种力矩器动圈自动配对方法及装置。

背景技术

加速度计石英摆片两侧对称装配两个力矩器动圈形成摆组件，用于敏感外界加速度，两个动圈质量的对称性直接影响加速度计标度因数和偏值。不同类型加速度计标度因数不同，动圈质量规定一定的合格范围，两个动圈重量相差越小，偏值和标度因数的对称性越好。

目前，力矩器动圈通过人工称重后选取合格范围内并且同样质量的动圈成对使用。由于动圈体积较小(直径为10mm，厚度为3mm)，且外观一致，为了区分不同的动圈，现有配对方法一般采用对零件盒进行编号，动圈称重后放入零件盒中，根据重量记录值找到合格的、质量相近的动圈成对放置，后续装配在同一个摆片上两侧。由于现有装配数量多，一次需要对成千甚至上万个零件盒进行编号，并根据重量值数据挑选合格范围内并且重量相同的动圈进行配对，工作量大，易出现看错零件盒编号而找不对动圈的问题。因此，需要对现有力矩器动圈配对方法进行改造，以减少误差提高效率。

发明内容

本发明提供了一种力矩器动圈自动配对方法及装置，能够解决现有技术中加速度计力矩器动圈配对过程中，零件盒编号、通过找零件盒号找动圈等工序繁琐费时费力的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提出如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种力矩器动圈自动配对方法，所述方法包括：

步骤S1、控制单元控制移动单元移动至动圈初始位置处；

步骤S2、控制单元控制设置在移动单元上的拾取单元拾取初始位置的动圈；

步骤S3、控制单元控制移动单元移动至称重单元的上方，并控制拾取单元将动圈放置于称重单元上；

步骤S4、称重单元获取动圈的重量值数据，并发送至控制单元；

步骤S5、控制单元根据接收到的动圈的重量值数据判断出动圈的位置坐标，并将位置坐标发送至移动单元；

步骤S6、控制单元控制拾取单元拾取称重单元上的动圈；

步骤S7、移动单元根据接收到的位置坐标移动至配对盘中与接收到的位置坐标对应的分格的上方，所述配对盘内设有多个分格，每一个分格对应一个位置坐标；

步骤S8、控制单元控制拾取单元将动圈放置于对应的分格中。

优选的，在动圈初始位置，动圈设置在零件盘中的凹槽或凸台上。

优选的，控制单元根据接收到的动圈的重量值数据判断出动圈的位置坐标包括：在动圈的重量值数据处于预设重量值范围内的情况下，判断动圈的位置坐标为配对盘中与动圈重量相匹配的分格的位置坐标；在动圈的重量值数据超出预设重量值范围的情况下，判断动圈的位置坐标为配对盘中超重或超轻分格的位置坐标。

优选的，所述控制单元采用上位机；所述移动单元采用机械臂；所述称重单元采用电子天平；所述拾取单元采用吸笔。

本发明的动圈自动配对方法通过称重单元对动圈进行称重并将动圈的重量值数据发送至控制单元，再采用控制单元根据接收到动圈的重量值数据获取动圈的位置坐标，并将位置坐标发送至移动单元，最终将动圈放置于对应的分格中，实现了直接按照动圈的重量值对力矩器动圈进行自动分类，减少查找误差，提高配对效率，保证配对准确率，省时省力，且本发明的动圈配对方法，操作简便，可重复性强。

另一方面，本发明还提供了一种力矩器动圈自动配对装置，该装置包括控制单元、移动单元、拾取单元、称重单元和配对盘，所述拾取单元设置在所述移动单元上，所述配对盘内设有多个分格，每一个分格对应一个位置坐标，其中，

所述控制单元用于控制所述移动单元移动至动圈初始位置处；

所述控制单元还用于控制设置在所述移动单元上的所述拾取单元拾取初始位置的动圈；

所述控制单元还用于控制所述移动单元移动至称重单元的上方，并控制所述拾取单元将动圈放置于所述称重单元上；

所述称重单元用于获取动圈的重量值数据，并发送至所述控制单元；

所述控制单元还用于根据接收到的动圈的重量值数据判断出动圈的位置坐标，并将位置坐标发送至所述移动单元；

所述控制单元还用于控制所述拾取单元拾取所述称重单元上的动圈；

所述移动单元用于根据接收到的位置坐标移动至所述配对盘中与接收到的位置坐标对应的分格的上方，所述配对盘内设有多个分格，每一个分格对应一个位置坐标；

所述控制单元还用于控制所述拾取单元将动圈放置于对应的分格中。

优选的，所述控制单元采用上位机；所述移动单元采用机械臂；所述称重单元采用电子天平；所述拾取单元采用吸笔。

优选的，所述机械臂为三自由度机械臂。

优选的，在动圈初始位置，动圈设置在零件盘中的凹槽或凸台上。

优选的，零件盘内设有多个分格，每一个分格内设有一个凹槽或凸台。

本发明的动圈自动配对装置通过称重单元对动圈进行称重并将动圈的重量值数据发送至控制单元，再采用控制单元根据接收到动圈的重量值数据获取动圈的位置坐标，并将位置坐标发送至移动单元，最终将动圈放置于对应的分格中，实现了直接按照动圈的重量值对力矩器动圈进行自动分类，减少查找误差，提高配对效率，保证配对准确率，省时省力，且本发明的动圈配对装置，操作简便，可重复性强。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。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示出了力矩器动圈自动配对方法的流程图。

图2示出了力矩器动圈自动配对装置的方框图。

图3示出了力矩器动圈自动配对的零件盘。

图4示出了力矩器动圈自动配对的配对盘。

附图标记说明

1、控制单元；2、移动单元；3、拾取单元；4、称重单元；5、零件盘；6、配对盘。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1示出了力矩器动圈自动配对方法的流程图。

如图1所示，本发明实施例提供了一种力矩器动圈自动配对方法，所述方法包括：

步骤S1、控制单元控制移动单元移动至动圈初始位置处；

步骤S2、控制单元控制设置在移动单元上的拾取单元拾取初始位置的动圈；

步骤S3、控制单元控制移动单元移动至称重单元的上方，并控制拾取单元将动圈放置于称重单元上；

步骤S4、称重单元获取动圈的重量值数据，并发送至控制单元；

步骤S5、控制单元根据接收到的动圈的重量值数据判断出动圈的位置坐标，并将位置坐标发送至移动单元；

步骤S6、控制单元控制拾取单元拾取称重单元上的动圈；

步骤S7、移动单元根据接收到的位置坐标移动至配对盘中与接收到的位置坐标对应的分格的上方，所述配对盘内设有多个分格，每一个分格对应一个位置坐标；

步骤S8、控制单元控制拾取单元将动圈放置于对应的分格中。

本发明的动圈自动配对方法通过称重单元对动圈进行称重并将动圈的重量值数据发送至控制单元，再采用控制单元根据接收到动圈的重量值数据获取动圈的位置坐标，并将位置坐标发送至移动单元，最终将动圈放置于对应的分格中，实现了直接按照动圈的重量值对力矩器动圈进行自动分类，减少查找误差，提高配对效率，保证配对准确率，省时省力，且本发明的动圈配对方法，操作简便，可重复性强。

在本发明所述的力矩器动圈自动配对方法中，在动圈初始位置，动圈设置在零件盘中的凹槽或凸台上。

在本发明所述的力矩器动圈自动配对方法的步骤S5中，控制单元根据接收到的动圈的重量值数据判断出动圈的位置坐标包括如下步骤：

步骤S51、在动圈的重量值数据处于预设重量值范围内的情况下，判断动圈的位置坐标为配对盘中与动圈重量相匹配的分格的位置坐标；

步骤S52、在动圈的重量值数据超出重量值范围的情况下，判断动圈的位置坐标为配对盘中超重或超轻分格的位置坐标。

其中，所述控制单元采用上位机；所述移动单元采用机械臂；所述称重单元采用电子天平；所述拾取单元采用吸笔。

图2示出了力矩器动圈自动配对装置的方框图。

如图2所示，本发明的另一实施例提供了一种力矩器动圈自动配对装置，该装置包括控制单元1、移动单元2、拾取单元3、称重单元4和配对盘6，所述拾取单元3设置在所述移动单元2上，所述配对盘6内设有多个分格，每一个分格对应一个位置坐标，其中，

所述控制单元1用于控制所述移动单元2移动至动圈初始位置处；

所述控制单元1还用于控制设置在所述移动单元2上的所述拾取单元3拾取初始位置的动圈；

所述控制单元1还用于控制所述移动单元2移动至称重单元4的上方，并控制所述拾取单元3将动圈放置于所述称重单元4上；

所述称重单元4用于获取动圈的重量值数据，并发送至所述控制单元1；

所述控制单元1还用于根据接收到的动圈的重量值数据判断出动圈的位置坐标，并将位置坐标发送至所述移动单元2；

所述控制单元1还用于控制所述拾取单元3拾取所述称重单元4上的动圈；

所述移动单元2用于根据接收到的位置坐标移动至所述配对盘6中与接收到的位置坐标对应的分格的上方，所述配对盘6内设有多个分格，每一个分格对应一个位置坐标；

所述控制单元1还用于控制所述拾取单元3将动圈放置于对应的分格中。

本发明的动圈自动配对装置通过称重单元4对动圈进行称重并将动圈的重量值数据发送至控制单元1，再采用控制单元1根据接收到动圈的重量值数据获取动圈的位置坐标，并将位置坐标发送至移动单元2，最终将动圈放置于对应的分格中，实现了直接按照动圈的重量值对力矩器动圈进行自动分类，减少查找误差，提高配对效率，保证配对准确率，省时省力，且本发明的动圈配对装置，操作简便，可重复性强。

其中，所述控制单元1采用上位机；所述移动单元2采用机械臂；所述称重单元4采用电子天平；所述拾取单元3采用吸笔。

下面对本发明的动圈自动配对装置的具体实施例进行描述，在该实施例中，机械臂和电子天平与上位机通讯，由上位机控制。机械臂为三自由度机械臂，有X、Y、Z三轴自由度，位移精度±0.1mm，机械臂的末端带有吸笔。吸笔为气动结构，通过压缩空气控制吸笔的拾取和放置。上位机控制机械臂移动至动圈初始位置处，其中，零件盘5内设有多个分格，每一个分格内设有一个凹槽或凸台，能保证动圈放置在零件盘5中每一个分格的中心位置，以便于吸笔对动圈的拾取。零件盘5的格数可以任意设定，本实施例中根据动圈的数量，将零件盘5设置为15×15格，如图3所示。

上位机控制机械臂移动至零件盘5中第一个分格的凹槽或凸台处，通过吸笔拾取零件盘5中的凹槽或凸台上的动圈，再控制机械臂移动至电子天平的正上方，然后垂直移动到电子天平托盘上方1mm处，将动圈放置在电子天平上称重。电子天平为精密仪器，动圈拾取、放置要做到轻取轻放，减少放置过程中振动，以免影响输出重量值的精度。电子天平的显示数据稳定后，电子天平获取动圈的重量值数据，并通过RS232串口发送至上位机。上位机根据接收到的动圈的重量值数据判断出动圈的位置坐标，并将位置坐标发送至机械臂，再控制吸笔拾取电子天平上的动圈。然后机械臂根据接收到的位置坐标移动至配对盘6中与接收到的位置坐标对应的分格的上方，吸笔将动圈放置于对应的分格中，其中，所述配对盘6内设有多个分格，每一个分格对应一个位置坐标。此时完成了一个动圈的取放过程，重复上述步骤，直至零件盘5内的全部动圈被放置于配对盘6中相应的分格内为止。

配对盘6内可设置成不同数量的分格，每个格内设有一个标记有重量值的零件盒，以便于动圈的存放和取用。配对盘6内还设有一个零件盒用于放置超出预设重量值范围的动圈。本实施例中将配对盘6设置为6×7格，如图4所示。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种力矩器动圈自动配对方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤S1、控制单元控制移动单元移动至动圈初始位置处；

步骤S2、控制单元控制设置在移动单元上的拾取单元拾取初始位置的动圈；

步骤S3、控制单元控制移动单元移动至称重单元的上方，并控制拾取单元将动圈放置于称重单元上；

步骤S4、称重单元获取动圈的重量值数据，并发送至控制单元；

步骤S5、控制单元根据接收到的动圈的重量值数据判断出动圈的位置坐标，并将位置坐标发送至移动单元；

步骤S6、控制单元控制拾取单元拾取称重单元上的动圈；

步骤S7、移动单元根据接收到的位置坐标移动至配对盘中与接收到的位置坐标对应的分格的上方，所述配对盘内设有多个分格，每一个分格对应一个位置坐标；

步骤S8、控制单元控制拾取单元将动圈放置于对应的分格中。

2.根据权利要求1所述的一种力矩器动圈自动配对方法，其特征在于，在动圈初始位置，动圈设置在零件盘中的凹槽或凸台上。

3.根据权利要求1所述的一种力矩器动圈自动配对方法，其特征在于，控制单元根据接收到的动圈的重量值数据判断出动圈的位置坐标包括：在动圈的重量值数据处于预设重量值范围内的情况下，判断动圈的位置坐标为配对盘中与动圈重量相匹配的分格的位置坐标；在动圈的重量值数据超出预设重量值范围的情况下，判断动圈的位置坐标为配对盘中超重或超轻分格的位置坐标。

4.根据权利要求1所述的一种力矩器动圈自动配对方法，其特征在于，所述控制单元采用上位机；所述移动单元采用机械臂；所述称重单元采用电子天平；所述拾取单元采用吸笔。

5.一种力矩器动圈自动配对装置，其特征在于，该装置包括控制单元、移动单元、拾取单元、称重单元和配对盘，所述拾取单元设置在所述移动单元上，所述配对盘内设有多个分格，每一个分格对应一个位置坐标，其中，

所述控制单元用于控制所述移动单元移动至动圈初始位置处；

所述控制单元还用于控制设置在所述移动单元上的所述拾取单元拾取初始位置的动圈；

所述控制单元还用于控制所述移动单元移动至称重单元的上方，并控制所述拾取单元将动圈放置于所述称重单元上；

所述称重单元用于获取动圈的重量值数据，并发送至所述控制单元；

所述控制单元还用于根据接收到的动圈的重量值数据判断出动圈的位置坐标，并将位置坐标发送至所述移动单元；

所述控制单元还用于控制所述拾取单元拾取所述称重单元上的动圈；

所述移动单元用于根据接收到的位置坐标移动至所述配对盘中与接收到的位置坐标对应的分格的上方，所述配对盘内设有多个分格，每一个分格对应一个位置坐标；

所述控制单元还用于控制所述拾取单元将动圈放置于对应的分格中。

6.根据权利要求5所述的一种力矩器动圈自动配对装置，其特征在于，所述控制单元采用上位机；所述移动单元采用机械臂；所述称重单元采用电子天平；所述拾取单元采用吸笔。

7.根据权利要求5所述的一种力矩器动圈自动配对装置，其特征在于，所述机械臂为三自由度机械臂。

8.根据权利要求5所述的一种力矩器动圈自动配对装置，其特征在于，在动圈初始位置，所述动圈设置在零件盘中的凹槽或凸台上。

9.根据权利要求8所述的一种力矩器动圈自动配对装置，其特征在于，所述零件盘内设有多个分格，每一个分格内设有一个凹槽或凸台。

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