CN112692083A - 拉丝装置及拉丝控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种拉丝装置及拉丝控制方法。本发明提供的拉丝装置包括控制器、机器人、拉丝设备、检测机构以及工具库；机器人的机械手臂与拉丝设备固定连接；工具库预先放置有若干拉丝轮；控制器分别与机器人、拉丝设备、检测机构通信连接，控制器能通过驱动机器人带动拉丝设备移动至工具库，以使拉丝设备安装预设拉丝轮；检测机构用于检测拉丝设备上安装的预设拉丝轮的当前直径，并将检测到的当前直径发送给控制器；控制器还能根据预设拉丝轮的当前直径驱动机器人带动拉丝设备移动至预设拉丝位置，以使预设拉丝轮外表面与待拉丝表面具有预设距离。如此可自动更换拉丝轮，工作效率高；且预设拉丝轮表面与工件表面的距离在预设范围内，拉丝效果稳定。

Description

拉丝装置及拉丝控制方法

技术领域

本发明涉及拉丝加工技术领域，尤其涉及一种拉丝装置及拉丝控制方法。

背景技术

拉丝是一种金属加工工艺，表面拉丝处理是通过研磨产品在工件表面形成线纹，起到装饰效果的一种表面处理手段。在高铁白车身表面进行拉丝处理，能有效提升车体表面质感，减少传统化学涂装带来的环境污染。

在高铁白车身表面进行拉丝处理时，拉丝设备携带拉丝轮对车体进行拉丝，当拉丝轮磨耗报废或者需要更换拉丝工序的时候，由工人将拉丝设备上的旧拉丝轮拆卸下来，再将新拉丝轮安装到拉丝设备上。

但是，现有的拉丝设备需要工人对拉丝轮进行更换，工作效率低；并且，不同的拉丝轮直径有差别、拉丝轮也会随着拉丝过程的进行逐渐磨耗，从而使得拉丝轮与工件待拉丝表面之间的距离存在差别，影响拉丝效果。

发明内容

本发明提供一种拉丝装置及拉丝控制方法，以解决现有技术中人工更换拉丝轮工作效率低、拉丝轮直径变化导致拉丝效果不稳定的技术问题。

本发明的第一方面提供一种拉丝装置，其包括控制器、机器人、拉丝设备、检测机构以及工具库；所述机器人的机械手臂与所述拉丝设备固定连接；所述工具库预先放置有若干拉丝轮；所述控制器分别与所述机器人、所述拉丝设备、所述检测机构通信连接，所述控制器能够通过驱动所述机器人带动所述拉丝设备移动至所述工具库，以使所述拉丝设备安装预设拉丝轮；所述检测机构用于检测所述拉丝设备上安装的预设拉丝轮的当前直径，并将检测到的当前直径发送给所述控制器；所述控制器还能够根据所述预设拉丝轮的当前直径驱动所述机器人带动所述拉丝设备移动至预设拉丝位置，以使所述预设拉丝轮外表面与待拉丝表面具有预设距离。

作为本发明上述拉丝装置的一种改进，所述拉丝设备包括夹紧机构，所述夹紧机构包括固定顶尖、浮动顶尖以及与所述浮动顶尖传动连接的夹紧气缸；所述固定顶尖和所述浮动顶尖之间形成夹持所述预设拉丝轮的夹持空间；所述控制器与所述夹紧气缸通信连接，所述控制器还能够控制所述夹紧气缸伸出或者回缩，带动所述浮动顶尖朝向所述固定顶尖移动或者远离所述固定顶尖移动，以夹紧所述预设拉丝轮或者解锁所述预设拉丝轮。

作为本发明上述拉丝装置的一种改进，所述拉丝设备还包括安装支架和驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机和带传动组件，所述带传动组件包括主动带轮、从动带轮、传动带以及从动轴，所述主动带轮与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述从动带轮与所述从动轴固定连接，所述传动带传动连接所述主动带轮和所述从动带轮，所述从动轴可转动的安装在所述安装支架上，且所述从动轴远离所述从动带轮的一端与所述固定顶尖固定连接；所述控制器与所述驱动电机通信连接，所述控制器还能够控制所述驱动电机转动，以带动所述预设拉丝轮转动。

作为本发明上述拉丝装置的一种改进，所述夹紧机构还包括移动支架，所述移动支架的一端与所述夹紧气缸的输出端传动连接，所述移动支架的另一端可转动的安装有所述浮动顶尖；所述移动支架和所述安装支架之间设置有沿所述预设拉丝轮轴向延伸的滑动结构。

作为本发明上述拉丝装置的一种改进，所述拉丝设备还包括固定在所述固定顶尖一端的定位弹性柱；所述预设拉丝轮一端的端面设置有定位槽；当所述预设拉丝轮被夹紧在所述固定顶尖和所述浮动顶尖之间时，所述定位弹性柱与所述定位槽相配合。

作为本发明上述拉丝装置的一种改进，所述拉丝轮包括轮叶和转轴，所述轮叶套设在所述转轴外侧；所述转轴第一端端面设置有与所述固定顶尖相配合的第一锥孔，所述转轴第二端端面设置有与所述浮动顶尖相配合的第二锥孔。

作为本发明上述拉丝装置的一种改进，所述拉丝装置包括至少两个所述机器人，所述检测机构包括安装在每个所述机器人上的激光传感器，其中一个所述机器人上的激光传感器与另一个所述机器人上的预设拉丝轮相对；所述激光传感器与所述控制器通信连接，所述激光传感器用于检测所述预设拉丝轮的当前直径。

本发明提供的拉丝装置包括控制器、机器人、拉丝设备、检测机构以及工具库；机器人的机械手臂与拉丝设备固定连接；工具库预先放置有若干拉丝轮；控制器分别与机器人、拉丝设备、检测机构通信连接，控制器能够通过驱动机器人带动拉丝设备移动至工具库，以使拉丝设备安装预设拉丝轮；通过控制器驱动机器人带动拉丝设备至工具库自动装卸拉丝轮，无需人工更换拉丝轮，工作效率高；检测机构用于检测拉丝设备上安装的预设拉丝轮的当前直径，并将检测到的当前直径发送给控制器；控制器还能够根据预设拉丝轮的当前直径驱动机器人带动拉丝设备移动至预设拉丝位置，以使预设拉丝轮外表面与待拉丝表面具有预设距离。通过检测机构检测拉丝设备上安装的预设拉丝轮的当前直径并将检测结果反馈给控制器，控制器通过驱动机器人来调整预设拉丝轮的位置，使预设拉丝轮外表面与待拉丝表面的工作距离在预设距离范围内，提高拉丝效果的稳定性。

本发明的第二方面提供一种采用上述拉丝装置的拉丝控制方法，所述拉丝控制方法包括：所述控制器在所述拉丝装置开启后接收安装指令和检测指令；所述控制器根据所述安装指令调用预设安装程序，并根据所述预设安装程序控制所述机器人移动至所述工具库，并根据所述预设安装程序控制所述拉丝设备安装所述预设拉丝轮；所述控制器根据所述检测指令调用预设检测程序，并根据所述预设检测程序控制所述机器人移动至预设检测位置；所述控制器接收所述检测机构检测的所述预设拉丝轮的当前直径；所述控制器判断接收到的所述预设拉丝轮的当前直径和直径阈值的差值是否在预设范围内，并根据判断结果控制所述拉丝设备执行预设动作。

作为本发明上述拉丝控制方法的一种改进，所述控制器接收所述检测机构检测的所述预设拉丝轮的当前直径，包括：所述控制器控制所述拉丝设备驱动所述预设拉丝轮转动到多个不同的预设检测角度，并停止预设检测间隔；所述控制器接收所述检测机构在多个所述预设检测间隔内分别检测的所述预设拉丝轮的直径，并获取多个所述预设拉丝轮的直径值以确定所述预设拉丝轮的当前直径。

作为本发明上述拉丝控制方法的一种改进，所述根据判断结果控制所述拉丝设备执行预设动作，包括：在所述差值在所述预设范围内时，所述控制器控制所述机器人移动，以带动所述拉丝设备移动至所述预设拉丝位置，并控制所述拉丝设备驱动所述预设拉丝轮转动执行拉丝作业；在所述差值超过所述预设范围时，所述控制器控制所述机器人带动所述拉丝设备移动至所述工具库，并控制所述拉丝设备更换所述预设拉丝轮。

本发明提供的拉丝控制方法包括：控制器在拉丝装置开启后接收安装指令和检测指令；控制器根据安装指令调用预设安装程序，并根据预设安装程序控制机器人移动至工具库，并根据预设安装程序控制拉丝设备安装预设拉丝轮；通过控制器驱动机器人带动拉丝工具至工具库进行拉丝轮的安装或者更换，整个过程自动进行，无需人工，提高了工作效率。控制器根据检测指令调用预设检测程序，并根据预设检测程序控制机器人移动至预设检测位置；控制器接收检测机构检测的预设拉丝轮的当前直径；控制器判断接收到的预设拉丝轮的当前直径和直径阈值的差值是否在预设范围内，并根据判断结果控制拉丝设备执行预设动作；通过在拉丝作业前对预设拉丝轮的直径进行测量，并通过调整预设拉丝轮的位置，以使预设拉丝轮的外表面与工件的待拉丝表面的工作距离保持不变，从而使得拉丝效果稳定。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本发明提供的拉丝装置及拉丝控制方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念，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它的附图。

图1为本发明实施例提供的机器人、拉丝设备以及检测机构的结构示意图；

图2为图1中A的局部放大图；

图3为本发明实施例提供的机器人、拉丝设备以及工具库的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的工具库的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的拉丝设备的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的预设拉丝轮与拉丝设备连接处的剖面图；

图7为本发明实施例提供的固定顶尖的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的定位弹性柱的结构示意图。

附图标记说明：

1：机器人；2：工具库；3：拉丝设备；311：固定顶尖；312：浮动顶尖；313：夹紧气缸；314：定位弹性柱；32：驱动机构；321：驱动电机；322：带传动组件；33：安装支架；34：移动支架；4：检测机构；41：激光传感器；5：拉丝轮；51：预设拉丝轮；52：轮叶；53：轮轴。

具体实施方式

现有技术中，拉丝设备需要工人对拉丝轮进行更换，工作效率低；并且，不同的拉丝轮直径有差别、拉丝轮也会随着拉丝过程的进行逐渐磨耗，从而使得拉丝轮与工件待拉丝表面之间的距离存在差别，影响拉丝效果。

有鉴于此，本发明提供一种拉丝装置及拉丝控制方法，通过控制器驱动机器人带动拉丝设备至工具库自动装卸拉丝轮，有利于提高拉丝效率；并且，检测机构检测拉丝设备上安装的预设拉丝轮的当前直径并将检测结果反馈给控制器，控制器通过驱动机器人来调整预设拉丝轮的位置，使预设拉丝轮外表面与待拉丝表面的工作距离在预设距离范围内，提高拉丝效果的稳定性。

下面详细描述本发明的实施例，本发明实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1为本发明实施例提供的机器人、拉丝设备及检测机构的结构示意图；图2为图1中A的局部放大图；图3为本发明实施例提供的工具库的结构示意图；图4为本发明实施例提供的工具库的结构示意图。

参照图1至图4，本发明实施例提供的拉丝装置，包括：控制器、机器人1、拉丝设备3、检测机构4以及工具库2；机器人1的机械手臂与拉丝设备3固定连接；工具库2预先放置有若干拉丝轮5；控制器分别与机器人1、拉丝设备3、检测机构4通信连接，控制器能够通过驱动机器人1带动拉丝设备3移动至工具库2，以使拉丝设备3安装预设拉丝轮51；检测机构4用于检测拉丝设备3上安装的预设拉丝轮51的当前直径，并将检测到的当前直径发送给控制器；控制器还能够根据预设拉丝轮51的当前直径驱动机器人1带动拉丝设备3移动至预设拉丝位置，以使预设拉丝轮51外表面与待拉丝表面具有预设距离。

本实施例中的控制器与机器人1、拉丝设备3以及检测机构4通信连接，并且可以驱动机器人1、拉丝设备3以及检测机构4进行作业，还可以对检测机构4反馈的测量结果进行计算处理。本实施例对控制器的具体工作原理不做限定。

机器人1包括机械手臂，机械手臂与拉丝设备3固定连接，其连接方式可以有多种，例如，将拉丝设备3焊接在机械手臂上；再例如，机械手臂与拉丝设备3通过法兰连接等。机器人1可以在指定的工作地点来回移动，例如，机器人1可在工具库2与检测位置之间来回移动；再例如，机器人1在检测位置与拉丝位置之间来回移动等。本发明实施例对机器人1的具体结构不做限定。

在本发明实施例中，拉丝装置设置有工具库2，工具库2内存放有若干拉丝轮5，例如，不同型号、不同尺寸的拉丝轮5。控制器可以控制机器人1在拉丝位置和工具库2之间移动，使得拉丝设备3可以装卸拉丝轮5。

在拉丝设备3上安装上预设拉丝轮51，拉丝设备3能够驱动预设拉丝轮51转动，在待拉丝表面移动而进行拉丝作业。拉丝设备3可在控制器的控制下，通过在工具库2对预设拉丝轮51进行安装拆卸。

检测机构4用于检测预设拉丝轮51的直径，其可以为能检测位置的传感器，如点激光传感器、线激光传感器等。检测机构4可以设置在多个位置，例如检测机构4可以设置在固定的支撑架上，当需要检测预设拉丝轮51的时候，控制器驱动机器人带动拉丝装置使预设拉丝轮51位于指定的检测位置；再例如，检测机构4还可以设置在机器人1上，使机器人1之间相互进行检测等。

通过控制器驱动机器人1带动拉丝设备3至工具库2自动装卸拉丝轮5，工作效率高；并且，检测机构4检测拉丝设备上安装的预设拉丝轮51的当前直径并将检测结果反馈给控制器，控制器通过驱动机器人1来调整预设拉丝轮51，使预设拉丝轮51外表面与待拉丝表面的工作距离保持不变，拉丝效果稳定。

在一些实施例中，拉丝设备3包括夹紧机构，夹紧机构包括固定顶尖311、浮动顶尖312以及与浮动顶尖312传动连接的夹紧气缸313；固定顶尖311和浮动顶尖312之间形成夹持预设拉丝轮51的夹持空间；控制器与夹紧气缸313通信连接，控制器还能够控制夹紧气缸313伸出或者回缩，带动浮动顶尖312朝向固定顶尖311移动或者远离固定顶尖311移动，以夹紧预设拉丝轮51或者解锁预设拉丝轮51。

本实施例的拉丝设备3通过设置夹紧机构夹持预设拉丝轮51进行拉丝作业。夹紧机构通过设置固定顶尖311和浮动顶尖312，使固定顶尖311和浮动顶尖312分别与预设拉丝轮51的两端抵接，以将预设拉丝轮51夹持在夹持空间内。固定顶尖311与预设拉丝轮51接触的一端可以为锥形，浮动顶尖312与预设拉丝轮51接触的一端也可以为锥形。为了增大预设拉丝轮51被夹持的稳定性，在预设拉丝轮51的两端端面分别设置有抵接凹槽，以分别与固定顶尖311、浮动顶尖312抵接。

夹紧气缸313可以是现有的气缸，在控制器的控制下，其输出杆可以伸出或者回缩，以带动浮动顶尖312沿预设拉丝轮51的轴向移动。当然，本领域技术人员可以利用液压缸替代夹紧气缸313。图5为本发明实施例提供的拉丝设备的结构示意图，参照图5，浮动顶尖312与输出杆远离夹紧气缸313本体的一端固定连接，当输出杆伸出时，浮动顶尖312与预设拉丝轮51脱离，预设拉丝轮51被解锁；当输出杆回缩时，浮动顶尖312与预设拉丝轮51抵接，预设拉丝轮51被夹紧。

本发明实施例的拉丝设备3通过设置夹紧机构31实现拉丝轮5的自动装卸，具体的，控制器通过控制夹紧气缸313驱动浮动顶尖312移动，以带动浮动顶尖312朝向固定顶尖311移动或者远离固定顶尖311移动，以夹紧预设拉丝轮51或者解锁预设拉丝轮51，从而实现预设拉丝轮51的安装和拆卸，无需人工更换拉丝轮5，有利于提高拉丝作业的效率。

通过夹紧气缸313来控制固定顶尖311和浮动顶尖312分别与预设拉丝轮51是否抵接，结构简单，且夹紧气缸313可提供足够的力以使预设拉丝轮51被紧密地夹持。

在一些实施例中，拉丝设备3还包括安装支架33和驱动机构32，驱动机构32包括驱动电机321和带传动组件322，带传动组件322包括主动带轮、从动带轮、传动带以及从动轴，主动带轮与驱动电机321的输出轴固定连接，从动带轮与从动轴固定连接，传动带传动连接主动带轮和从动带轮，从动轴可转动的安装在安装支架33上，且从动轴远离从动带轮的一端与固定顶尖311固定连接；控制器与驱动电机321通信连接，控制器还能够控制驱动电机321转动，以带动预设拉丝轮51转动。

其中，驱动电机321可以是步进电机、伺服电机等，在此不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况设置。驱动电机321的外侧可以设置保护罩，防止驱动电机321受到撞击等而损坏，保护罩上还设置散热口散热。

在本实施例中，驱动电机321和预设拉丝轮51之间通过带传动组件322传动连接，当然，这并不是限制性，本领域技术人员还可以根据实际情况设置链条传动组件、齿轮传动组等。本实施例中选用带传动组件322，主动带轮与驱动电机321的输出轴连接，在驱动电机321的带动下，通过传动带带动从动带轮转动，从而带动从动轴转动来带动固定顶尖311转动，进而带动预设拉丝轮51旋转。带传动组件322结构简单、噪声小，且在高速旋转下带传动组件322的使用寿命长。参照图5，还可以在带传动组件322的外侧设置保护罩，以防止杂物卷入。

本实施例中还通过设置从动轴，以安装从动带轮，将驱动电机321的驱动力通过从动轴传递到预设拉丝轮51，使得预设拉丝轮51转动，完成拉丝作业。并且，从动轴远离从动带轮的一端与固定顶尖311固定连接，其连接方式可以有多种，例如，将固定顶尖311焊接在从动轴上；再例如，从动轴与固定顶尖311通过联轴器连接；还例如，图6为本发明实施例提供的预设拉丝轮与拉丝设备连接处的剖面图，参照图6，从动轴与固定顶尖311为一体件等。

从动轴可转动的安装在安装支架33上，可选的，参照图5和图6，安装支架33上设置有轴承孔，轴承孔内设置有轴承，从动轴通过轴承安装在安装支架33上，减小摩擦。安装支架33还包括支撑板，夹紧气缸313可固定在支撑板上。通过将从动轴连接在安装支架33上，且在安装支架33上设置支撑板来支撑夹紧气缸313，使得拉丝设备3的整体结构更加紧凑且稳定。

在一些实施例中，夹紧机构31还包括移动支架34，移动支架34的一端与夹紧气缸313的输出端传动连接，移动支架34的另一端可转动的安装有浮动顶尖312；移动支架34和安装支架33之间设置有沿预设拉丝轮51轴向延伸的滑动结构。

参照图5，移动支架34的一端与夹紧气缸313的输出端传动连接，即夹紧气缸313的输出杆沿预设拉丝轮51轴向来回移动时可带动移动支架34沿预设拉丝轮51轴向来回移动。移动支架34的另一端可转动的安装有浮动顶尖312，即移动支架34可在夹紧气缸313的带动下带动浮动顶尖312沿预设拉丝轮51轴向来回移动。浮动顶尖313可相对于移动支架34的另一端相对转动，通过设置移动支架34来控制浮动顶尖312沿预设拉丝轮51轴向移动，结构简单，生产方便。

移动支架34和安装支架33之间设置有沿预设拉丝轮51轴向延伸的滑动结构，即移动支架34可以相对于安装支架33沿预设拉丝轮51轴向滑动。可选的，安装支架33的支撑板上设置有沿预设拉丝轮51轴向的长条形开口，移动支架34上设置有相应的卡槽，当移动支架34穿设在长条形开口时，长条形开口沿预设拉丝轮51轴向的两侧边缘部分容纳在卡槽里，使得移动支架34只能沿预设拉丝轮51的轴向来回移动。

通过在移动支架34和安装支架33之间设置滑动结构，不仅使得移动支架34只能沿预设拉丝轮51的轴向来回移动，提高夹紧机构的夹紧效果，并且安装支架33对移动支架34具有支撑作用，使得拉丝设备3的整体结构更加牢固。

图7为本发明实施例提供的固定顶尖的结构示意图，图8为本发明实施例提供的定位弹性柱的结构示意图，参照图7和图8，在一些实施例中，拉丝设备3还包括固定在固定顶尖311一端的定位弹性柱314；预设拉丝轮51一端的端面设置有定位槽；当预设拉丝轮51被夹紧在固定顶尖311和浮动顶尖312之间时，定位弹性柱314与定位槽相配合。

其中，定位弹性柱314可以设置一个、两个、三个等，本领域技术人员可以根据实际情况设置定位弹性柱314的数量。定位弹性柱314固定在固定顶尖311的一端，可选的，定位弹性柱314为圆柱。定位弹性柱314内设置有沿预设拉丝轮51轴向的弹簧，以使定位弹性柱314可沿预设拉丝轮51轴向来回移动，且定位弹性柱314沿其圆周方向固定。

拉丝轮5上设置有与定位弹性柱314相配合的定位槽，定位槽与定位弹性柱314的形状应相同，以增加拉丝轮5与定位弹性柱314的接触面积。通过设置定位弹性柱314与定位槽配合，使得预设拉丝轮51与夹紧机构固定顶尖311的连接更加稳定，使得预设拉丝轮51与固定顶尖311的转动更加同步，避免固定顶尖311与预设拉丝轮51之间存在相对转动而导致预设拉丝轮51存在失步问题。

在一些实施例中，拉丝轮5包括轮叶52和转轴53，轮叶52套设在转轴53外侧；转轴52第一端端面设置有与固定顶尖311相配合的第一锥孔，转轴52第二端端面设置有与浮动顶尖312相配合的第二锥孔。

可选的，拉丝轮5可以为千叶轮，本领域技术人员根据不同拉丝工艺选择不同尺寸、磨料和粒度的千叶轮。本发明采用的拉丝轮5为特殊设计的拉丝轮5，具体的，轮轴53的第一端端面设置有第一锥孔，第一锥孔的形状与固定顶尖311与的形状相同，也就是说，固定顶尖311为锥形结构，如此设置可以提高固定顶尖311与轮轴53的抵接的可靠性。轮轴53的第二端端面设置有第二锥孔，第二锥孔的形状与浮动顶尖312的形状相同，也就是说，浮动顶尖312为锥形结构，如此设置可以提高浮动顶尖312与轮轴53的抵接的可靠性。

通过在轮轴53上设置第一锥孔和第二锥孔，拓展了预设拉丝轮51与固定顶尖311、预设拉丝轮51与浮动顶尖312沿轮轴53方向的接触深度，从而使得夹紧机构能够更加紧密地夹持预设拉丝轮51。并且，锥形顶尖和锥孔的配合，有利于提高拉丝轮5安装的便利性。

参照图1和图2，拉丝装置包括至少两个机器人1，检测机构4包括安装在每个机器人1上的激光传感器41，其中一个机器人1上的激光传感器41与另一个机器人1上的预设拉丝轮51相对；激光传感器41与控制器通信连接，激光传感器41用于检测预设拉丝轮51的当前直径。

本实施例拉丝装置通过设置至少两个机器人1，当需要检测预设拉丝轮51的直径时，其中两个机器人均到达指定的检测位置，并且两个机器人1分别带动拉丝设备3使预设拉丝轮51位于指定的位置。其中一个机器人1上的激光传感器41与另一个机器人1上的预设拉丝轮51相对，可通过激光传感器41与预设拉丝轮51的相对位置关系检测出预设拉丝轮51的当前直径，方案简单且便于操作。

可选的，激光传感器41为点激光传感器，在满足检测精度的同时可节约生产成本。激光传感器41与控制器通信连接，即激光传感器41可在控制器的控制下对预设拉丝轮51进行检测，并将检测结果反馈给控制器。

通过至少两个机器人1作业，不仅提高了工作效率；并且在机器人1上安装激光传感器41，使两个机器人1相互进行检测，无需额外给检测机构4设置支撑架，有利于简化拉丝装置的结构。

本发明还提供一种采用上述拉丝装置的拉丝控制方法，拉丝控制方法包括：控制器在拉丝装置开启后接收安装指令和检测指令；控制器根据安装指令调用预设安装程序，并根据预设安装程序控制机器人1移动至工具库2，并根据预设安装程序控制拉丝设备3安装预设拉丝轮51；控制器根据检测指令调用预设检测程序，并根据预设检测程序控制机器人1移动至预设检测位置；控制器接收检测机构4检测的预设拉丝轮51的当前直径；控制器判断接收到的预设拉丝轮51的当前直径和直径阈值的差值是否在预设范围内，并根据判断结果控制拉丝设备3执行预设动作。

安装指令包括拉丝设备3在工具库2预设位置安装预设拉丝轮51、将拉丝设备3上安装的预设拉丝轮51放回工具库2预设位置等。检测指令包括机器人1移动到指定的检测位置、拉丝设备3带动预设拉丝轮51旋转、检测机构4检测预设拉丝轮51的直径等。其中，安装指令和检测指令可以是操作工人根据实际情况输入的操作指令，在此不做限定。

预设拉丝轮51指的是操作人员根据实际情况在输入操作指令时指定的将要进行拉丝作业的拉丝轮5，不同工序的预设拉丝轮51可不同。直径阈值由本领域的技术人员根据预设拉丝工艺、预设拉丝轮51的型号等来确定。

控制器调用预设安装程序控制拉丝设备3安装预设拉丝轮51，若拉丝设备3安装有拉丝轮5，首先，控制器通过控制夹紧气缸313的输出杆伸出，带动浮动顶尖312沿输出杆伸出的方向移动，使得拉丝设备3上的拉丝轮5解锁并将其放回工具库2的指定位置；然后控制拉丝设备3至预设拉丝轮51处使预设拉丝轮51位于夹持空间，控制器控制输出杆缩回，带动浮动顶尖312沿输出杆缩回的方向移动以夹紧预设拉丝轮51，最后控制器控制预设拉丝轮51旋转，使定位弹性柱314位于定位槽内，预设拉丝轮51安装完成；若拉丝设备3上无拉丝轮5，则控制器直接控制拉丝设备3至预设拉丝轮51处进行上述安装操作。

当检测到的预设拉丝轮51的直径在预设范围内时，控制器控制机器人1移动到将要进行拉丝作业的地方，并且，控制器会控制机器人1来调整预设拉丝轮51的位置以使预设拉丝轮51外表面与工件待加工表面的距离在预设距离范围内；当检测到的预设拉丝轮51的直径超过预设范围时，控制器驱动机器人1回到工具库2重新更换预设拉丝轮51，然后重新进行检测，直到预设拉丝轮51的当前直径符合要求。

通过控制器驱动机器人1至工具库2安装或者更换预设拉丝轮51，然后使机器人1在作业前至预设拉丝位置，且对预设拉丝轮51的位置进行调整，以使预设拉丝轮51的外表面和工件待加工表面的距离保持不变，从而使得预设拉丝轮51压入工件待加工表面的位置不变，进而使得拉丝的效果保持不变，有利于提高工件表面的加工质量。

在一种具体的实现方式中，控制器接收检测机构4检测的预设拉丝轮51的当前直径，包括：控制器控制拉丝设备3驱动预设拉丝轮51转动到多个不同的预设检测角度，并停止预设检测间隔；控制器接收检测机构4在多个预设检测间隔内分别检测的预设拉丝轮51的直径，并获取多个预设拉丝轮51的直径值以确定预设拉丝轮51的当前直径。

控制器控制拉丝设备3驱动预设拉丝轮51转动，以使预设拉丝轮51在旋转停止时位于不同的角度，而检测机构4的位置不变，从而检测机构4可以获取预设拉丝轮51在不同角度时的直径。通过检测预设拉丝轮51圆周方向上不同角度的直径，避免了偶然误差，提高检测的准确性。

控制器接收到检测机构4检测到的多个结果，并通过预设的算法来计算确定最终的结果，预设的算法可以有多种，例如，求多次检测结果的平均数；再例如，求多次检测结果的中位数等。通过接收多个结果并将多个结果按照预设算法进行数学运算确定预设拉丝轮的当前直径，提高检测结果的可靠性，从而进一步提升拉丝效果的稳定性。

在一种具体的实现方式中，根据判断结果控制拉丝设备3执行预设动作，包括：在差值在预设范围内时，控制器控制机器人1移动，以带动拉丝设备3移动至预设拉丝位置，并控制拉丝设备3驱动预设拉丝轮51转动执行拉丝作业；在差值超过预设范围时，控制器控制机器人1带动拉丝设备3移动至工具库2，并控制拉丝设备3更换预设拉丝轮51。

本实施例中的差值预设范围可以由本领域技术人员根据具体的拉丝工艺、预设拉丝轮51的型号、待加工工件的材料等确定。差值在预设范围内，则采用预设拉丝轮51继续作业时还能达到预设的拉丝效果；差值超过预设范围，则采用预设拉丝轮51继续作业可能达不到预设的拉丝效果。

当控制器得出的差值在预设范围内时，控制器控制机器人1移动到将要进行拉丝作业的地方，并且，控制器会控制机器人1来调整预设拉丝轮51的位置，以使预设拉丝轮5的外表面与工件的待加工表面之间的距离为一定值，从而使得拉丝效果稳定。

当控制器得出的差值超过预设范围时，则预设拉丝轮51不可继续使用，控制器控制机器人1移动到工具库2，并且控制拉丝设备3将预设拉丝轮51放回工具库2原处，再在工具库2中重新安装新的预设拉丝轮51，安装完成后控制器控制机器人1再次到达检测位置对新安装的预设拉丝轮51进行检测。如此，在每次拉丝作业前均对预设拉丝轮51进行检测，直至预设拉丝轮51符合作业的条件为止。

通过在拉丝作业前对预设拉丝轮51的直径进行测量，并通过调整预设拉丝轮51的位置，以使预设拉丝轮51的外表面与工件的待拉丝表面的法向距离保持不变，从而使得拉丝效果稳定。

参照图1和图2，在高铁白车身的拉丝作业中，通常采用两个机器人1分别带动拉丝设备3进行拉丝作业，且在两个机器人1上分别设置检测机构4来相互进行测量，两个机器人1相互配合检测，无需额外给检测机构4设置支撑架，简单方便。并且，在高铁白车身的拉丝作业中通常完成对车身的一行拉丝作业后，都对预设拉丝轮51进行检测，以此来保证拉丝效果稳定，提高高铁白车身的美观度。

在以上描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种拉丝装置，其特征在于，包括：控制器、机器人、拉丝设备、检测机构以及工具库；所述机器人的机械手臂与所述拉丝设备固定连接；所述工具库预先放置有若干拉丝轮；

所述控制器分别与所述机器人、所述拉丝设备、所述检测机构通信连接，所述控制器能够通过驱动所述机器人带动所述拉丝设备移动至所述工具库，以使所述拉丝设备安装预设拉丝轮；

所述检测机构用于检测所述拉丝设备上安装的预设拉丝轮的当前直径，并将检测到的当前直径发送给所述控制器；

所述控制器还能够根据所述预设拉丝轮的当前直径驱动所述机器人带动所述拉丝设备移动至预设拉丝位置，以使所述预设拉丝轮外表面与待拉丝表面具有预设距离。

2.根据权利要求1所述的拉丝装置，其特征在于，所述拉丝设备包括夹紧机构，所述夹紧机构包括固定顶尖、浮动顶尖以及与所述浮动顶尖传动连接的夹紧气缸；所述固定顶尖和所述浮动顶尖之间形成夹持所述预设拉丝轮的夹持空间；

所述控制器与所述夹紧气缸通信连接，所述控制器还能够控制所述夹紧气缸伸出或者回缩，带动所述浮动顶尖朝向所述固定顶尖移动或者远离所述固定顶尖移动，以夹紧所述预设拉丝轮或者解锁所述预设拉丝轮。

3.根据权利要求2所述的拉丝装置，其特征在于，所述拉丝设备还包括安装支架和驱动机构，所述驱动机构包括驱动电机和带传动组件，所述带传动组件包括主动带轮、从动带轮、传动带以及从动轴，所述主动带轮与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述从动带轮与所述从动轴固定连接，所述传动带传动连接所述主动带轮和所述从动带轮，所述从动轴可转动的安装在所述安装支架上，且所述从动轴远离所述从动带轮的一端与所述固定顶尖固定连接；

所述控制器与所述驱动电机通信连接，所述控制器还能够控制所述驱动电机转动，以带动所述预设拉丝轮转动。

4.根据权利要求3所述的拉丝装置，其特征在于，所述夹紧机构还包括移动支架，所述移动支架的一端与所述夹紧气缸的输出端传动连接，所述移动支架的另一端可转动的安装有所述浮动顶尖；

所述移动支架和所述安装支架之间设置有沿所述预设拉丝轮轴向延伸的滑动结构。

5.根据权利要求2所述的拉丝装置，其特征在于，所述拉丝设备还包括固定在所述固定顶尖一端的定位弹性柱；所述预设拉丝轮一端的端面设置有定位槽；

当所述预设拉丝轮被夹紧在所述固定顶尖和所述浮动顶尖之间时，所述定位弹性柱与所述定位槽相配合。

6.根据权利要求2所述的拉丝装置，其特征在于，所述拉丝轮包括轮叶和转轴，所述轮叶套设在所述转轴外侧；所述转轴第一端端面设置有与所述固定顶尖相配合的第一锥孔，所述转轴第二端端面设置有与所述浮动顶尖相配合的第二锥孔。

7.根据权利要求1-6任一项所述的拉丝装置，其特征在于，所述拉丝装置包括至少两个所述机器人，所述检测机构包括安装在每个所述机器人上的激光传感器，其中一个所述机器人上的激光传感器与另一个所述机器人上的预设拉丝轮相对；所述激光传感器与所述控制器通信连接，所述激光传感器用于检测所述预设拉丝轮的当前直径。

8.一种采用权利要求1-7任一项所述的拉丝装置的拉丝控制方法，其特征在于，所述拉丝控制方法包括：

所述控制器在所述拉丝装置开启后接收安装指令和检测指令；

所述控制器根据所述安装指令调用预设安装程序，并根据所述预设安装程序控制所述机器人移动至所述工具库，并根据所述预设安装程序控制所述拉丝设备安装所述预设拉丝轮；

所述控制器根据所述检测指令调用预设检测程序，并根据所述预设检测程序控制所述机器人移动至预设检测位置；

所述控制器接收所述检测机构检测的所述预设拉丝轮的当前直径；

所述控制器判断接收到的所述预设拉丝轮的当前直径和直径阈值的差值是否在预设范围内，并根据判断结果控制所述拉丝设备执行预设动作。

9.根据权利要求8所述的拉丝控制方法，其特征在于，所述控制器接收所述检测机构检测的所述预设拉丝轮的当前直径，包括：

所述控制器控制所述拉丝设备驱动所述预设拉丝轮转动到多个不同的预设检测角度，并停止预设检测间隔；

所述控制器接收所述检测机构在多个所述预设检测间隔内分别检测的所述预设拉丝轮的直径，并获取多个所述预设拉丝轮的直径值以确定所述预设拉丝轮的当前直径。

10.根据权利要求8所述的拉丝控制方法，其特征在于，所述根据判断结果控制所述拉丝设备执行预设动作，包括：

在所述差值在所述预设范围内时，所述控制器控制所述机器人移动，以带动所述拉丝设备移动至所述预设拉丝位置，并控制所述拉丝设备驱动所述预设拉丝轮转动执行拉丝作业；

在所述差值超过所述预设范围时，所述控制器控制所述机器人带动所述拉丝设备移动至所述工具库，并控制所述拉丝设备更换所述预设拉丝轮。

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