CN113664522B - 高精度自动补差的电梯安全钳装配控制方法及装配系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高精度自动补差的电梯安全钳装配控制方法及装配系统，装配控制方法包括：获取工单信息，根据其中的安全钳型号参数，确定待上料的外壳和制动板型号，控制相应型号的外壳和制动板上料；控制壳体检测机构对壳体内部尺寸进行检测；根据安全钳型号参数及其与碟簧串装配数量及顺序的对应关系信息，确定碟簧的装配数量及顺序并装配；控制碟簧预压检测机构对碟簧串进行预压，检测预压后的碟簧串高度；根据外壳内部尺寸、预压后的碟簧串高度以及工单信息中的装配规则信息，匹配间隔套和垫片环，得到高度和等于或接近所述总高度的间隔套和垫片环的型号及数量；控制间隔套和垫片环上料得到待组装外壳和待组装制动板。本发明能够实现较高自动化程度的安全钳装配，且对于其中弹性元件的装配能够实现自动化的补差，保障安全钳的加工精度和产品可靠性。

Description

高精度自动补差的电梯安全钳装配控制方法及装配系统

技术领域

本发明涉及精密零件的装配加工技术领域，特别是一种高精度自动补差的电梯安全钳装配控制方法及装配系统。

背景技术

随着电梯运行速度的提高和载重量的增加，电梯运行过程中紧急制停时的冲击功很高，需要提高电梯安全装置的能力，安全钳是最重要的电梯安全装置之一，能够在电梯超速、失速时发挥安全保障作用，安全钳的动作是通过限速器动作使夹绳钳夹住限速器绳，使轿厢制停。

如说明书附图图1所示的安全钳，包括基座01、制动轮02、第一制动板03和第二制动板04，当需要制动时，制动轮推动第一制动板朝第二制动板方向移动，以夹紧两者之间的电梯导轨或限速器绳，夹紧瞬间的反向作用力很大，第二制动板与基座之间设置的弹性元件串能够缓冲该反响作用力，提高安全钳的抗振动能力、整体结构的稳定性，延长使用寿命。

现有的安全钳产品中，弹性元件串可采用碟簧、间隔套和垫片环的组合，其中，碟簧通过正反及数量配合能够实现不同的缓冲能力，以适应不同承载重量的电梯轿厢。但是，目前安全钳的装配仍然较多的采用人工装配，不同类型弹性缓冲元件的排列、数量在人工核对时会耗费较多时间精力，导致装配效率极低，且精度和可靠性难以得到保障。

发明内容

本发明的目的是提供一种高精度自动补差的电梯安全钳装配控制方法及装配系统，能够实现较高自动化程度的安全钳装配，且对于其中弹性元件的装配能够实现自动化的补差，保障安全钳的加工精度和产品可靠性。

本发明采用的技术方案为：一种电梯安全钳装配方法，包括：

获取工单信息，所述工单信息包括待装配安全钳型号参数以及预设的装配规则信息，所述装配规则信息包括安全钳型号与碟簧装配数量及顺序的对应关系信息，以及必装间隔套和垫片环的数量及顺序信息；

根据工单信息中的安全钳型号参数，确定待上料的外壳和制动板型号，控制外壳上料机构和制动板上料机构分别将相应型号的外壳和制动板送至外壳输送带和制动板输送带上；

控制壳体检测机构对壳体内部尺寸进行检测，获取检测结果信息；

根据安全钳型号参数及其与碟簧串装配数量及顺序的对应关系信息，确定碟簧的装配数量及顺序，控制碟簧上料机构将对应数量及顺序的碟簧串分别安装至制动板的两个安装柱上；

控制碟簧预压检测机构对制动板上已安装的碟簧串进行预压，检测预压后的碟簧串高度；

根据外壳内部尺寸、预压后的碟簧串高度以及工单信息中的装配规则信息，计算需匹配间隔套和垫片环的总高度；

根据需匹配间隔套和垫片环的总高度，依次进行间隔套和垫片环的匹配计算，得到高度和等于所述总高度的间隔套和垫片环的型号及数量；

控制间隔套上料结构和垫片环上料机构，将必装间隔套和垫片环以及匹配得到的间隔套和垫片环安装至碟簧串上方；

得到与待装配安全钳型号参数对应的待组装外壳和待组装制动板[A1]

后续可由机器或人工对外壳和制动板进行组装，该工序较简单，无需检查，即使人工组装同样可具有较高的效率。以上本发明的装配方法，可实现全自动的装配过程控制，能够自动适应外壳内部尺寸进行弹性元件的高精度补差，使得装配完成的安全钳能够较好的适应电梯制动时的冲击功，具有较高的可靠性，延长安全钳的使用寿命。

进一步的，为了确保装配过程的可靠性，本发明电梯安全钳装配方法还包括：

在间隔套和垫片环匹配计算后，存储所得到的间隔套和垫片环数量及对应的装配顺序；

在外壳与制动板组装完成后，控制视觉检测机构对制动板上装配的碟簧串、间隔套和垫片环进行图像检测，将检测得到的各元件数量及装配顺序与已存储的信息进行比对，根据比对结果判断是否存在装配错误。

后续可通过机器或人工将装配无误的、分别由外壳和制动板组成的安全钳左右两部分进行组装，即得到完整的安全钳产品。

可选的，方法还包括，在外壳与制动板组装完成后：

控制标签打印机构打印标签贴至外壳上，标签信息包括安全钳型号及参数信息以及工单相关信息；

控制光刻机构在外壳上印刷条形码，条形码信息对应标签信息；

以及，控制翻转机构翻转组装后的单侧安全钳，以能够使得视觉检测机构对制动板的装配进行图像检测。

可选的，所述根据外壳内部尺寸、预压后的碟簧串高度以及工单信息中的装配规则信息，计算需匹配间隔套和垫片环的总高度D0，公式为：

D0=Dw-Dh-Dt-Dd

式中，Dw为外壳内部高度，Dh为预压后的碟簧串高度，Dt和Dd分别为预设装配规则中必装间隔套的总厚度和必装垫片环的总厚度；

所述根据需匹配间隔套和垫片环的总高度，依次进行间隔套和垫片环的匹配计算，得到高度和等于所述总高度的间隔套和垫片环的型号及数量，包括以下步骤：

a1、按照间隔套厚度从大到小的顺序，依次匹配各型号的间隔套，对每个型号进行匹配时，计算得到总厚度小于或等于当前需匹配总厚度的当前型号间隔套数量，并在每次匹配计算后更新需匹配总厚度的值，直至更新后的需匹配总厚度小于所有型号间隔套的最小厚度时，结束对间隔套的匹配；

b1、按照垫片环厚度从大到小的顺序，依次匹配各型号的垫片环，对每个型号进行匹配时，计算得到总厚度小于或等于当前需匹配总厚度的当前型号垫片环数量，并在每次匹配计算后更新需匹配总厚度的值，直至更新后的需匹配总厚度小于所有型号垫片环的最小厚度时，结束对垫片环的匹配。

以上技术方案，匹配得到的间隔套和垫片环，以及装配规则中已设定的必装间隔套和垫片环，组成最终的待装配间隔套和垫片环组合。

具体的，对于第i次匹配，i小于或等于间隔套/垫片环的型号总数，匹配步骤包括：

a2、确定当前需匹配厚度D(i-1)，计算使得D(i-1)>mi*di的mi的整数最大值mi_max，其中di为厚度第i大的间隔套/垫片环的厚度，若mi_max=0，则第i个型号的间隔套的匹配数量为0，否则确定第i个型号的间隔套的匹配数量为mi_max；

b2、更新需匹配总厚度为Di= D(i-1)- mi_max*di，判断i+1>n是否成立，n为间隔套/垫片环的型号总数，若成立则结束匹配，否则进行第i+1次匹配。

可选的，所述装配规则信息还包括间隔套和垫片环的安装位置关系和必装间隔套和/或垫片环的安装位置要求信息；

方法还包括：在确定待装配的间隔套和垫片环型号及数量后，根据所述安装位置关系和安装位置要求信息确定所有间隔套和垫片环的装配顺序。后续装配时根据该装配顺序进行制动板的装配。

以上匹配逻辑，能够使得装配后的外壳内部尺寸与所有弹性元件总厚度之间的差值精度与最小厚度的垫片环厚度相应，通过设置最小厚度的垫片环为1mm或者0.5mm，即可实现安全钳弹性件与外壳之间毫米级别的精度，即实现了高精度的补差。

以上匹配逻辑也可以实现为，首先计算需匹配间隔套和垫片环的总高度D0’为：D0’=Dw-Dh，其中Dw为外壳内部高度，Dh为预压后的碟簧串高度；然后根据装配规则中预设的必装间隔套和垫片环的型号和数量列入待装配列表，然后再计算D0，基于D0在所有型号内依次进行间隔套和垫片环匹配。

第二方面，本发明提供一种电梯安全钳装配系统，包括控制子系统、外壳/制动板装配子系统、组装台以及视觉检测子系统；

外壳/制动板装配子系统包括，并排设置且单个输送周期时间相同的外壳输送带和制动板输送带，外壳输送带和制动板输送带的起点处侧方设有外壳上料机构和制动板上料机构，外壳输送带的侧方还设有外壳检测装置，制动板输送带侧方沿输送方向设有碟簧上料机构、碟簧预压检测装置、间隔套上料机构和垫片环上料结构；外壳输送带和制动板输送带的终点处对接组装台；

所述外壳上料机构、制动板上料机构、外壳检测装置、碟簧上料机构、碟簧预压检测装置、间隔套上料机构和垫片环上料结构的运行，由控制子系统执行第一方面的电梯安全钳装配方法进行控制，得到已装配弹性元件的待组装制动板和待组装外壳，并记录已装配信息；

所述组装台用于提供至少一个安全钳左右两部分的待组装外壳和制动板的组装位置；

所述视觉检测子系统包括并排设置的两个检测通道，检测通道侧方设有视觉检测机构，控制子系统控制视觉检测机构对制动板上装配的碟簧串、间隔套和垫片环进行图像检测，将检测得到的各元件数量及装配顺序与已装配的信息进行比对，根据比对结果判断是否存在装配错误。后续即可将装配无误的安全钳的左右两部分进行最后的组装。

本发明所面向的安全钳在组装前是分左右两部分同步分别进行装配的，在组装台组装时，同步对属于同一安全钳的左右两部分进行组装，然后放置至视觉检测子系统的左右两个检测通道分别进行检测，两部分皆检测无误即可进行最终的组装，得到完整电梯安全钳产品。

可选的，电梯安全钳装配系统还包括标签打印机构、条形码印刷机构和翻转机构；在单侧外壳与制动板组装完成后，控制子系统控制标签打印机构打印标签贴至外壳上，标签信息包括安全钳型号及参数信息以及工单相关信息；并控制光刻机构在外壳上印刷条形码，条形码信息对应标签信息；

标签张贴及条形码印刷完毕后，控制子系统控制翻转机构翻转组装后的单侧安全钳，进而控制视觉检测机构对制动板的装配进行图像检测。

可选的，所述制动板输送带上间隔设置有制动板定位装置；

所述垫片环分离装置的数量为多个，且并排设置；各垫片环分离装置分别包括垫片环料仓和错料板，错料板上设有适应单个垫片环厚度的垫片槽，垫片环料仓上方设有压料柱，下方设有供错料板贯穿的工作孔，错料板在驱动机构的驱动下贯穿工作孔并做直线往返运动，以使得垫片环料仓内的单个垫片能够下落至垫片槽中，并随错料板运动至所述工作孔外部；多个垫片环分离装置的垫片环料仓的直径适应多个规格的垫片环。

本发明的制动板定位装置可采用弹性装夹式的定位机构，配合驱动机构实现在上料后对制动板的定位，从而便于后续安装弹性元件。垫片环分离装置中压料柱可对料仓中的垫片环进行整形，并确保错料板的垫片槽到达料仓下方时，能够有单个垫片环被压送至垫片槽中，后随错料板转移至机械手可达的料位，能够适用于超薄、易变形、易粘连的垫片环。

可选的，外壳/制动板装配子系统和视觉检测子系统的外周分别设有防护罩，防护罩上设有光电感应门锁；

组装台上设有控制按钮，控制按钮的信号输出端连接至控制子系统，以传输用户运行控制信号。

有益效果

本发明的装配方法及系统，能够实现自动程度较高的全装配过程控制，大大提升电梯安全钳的装配效率，能够自动适应外壳内部尺寸进行弹性元件的高精度补差，通过设置垫片的最小厚度可使得最终的补差精度达到毫米级，从而使得装配完成的安全钳能够较好的适应电梯制动时的冲击功，具有较高的可靠性，延长安全钳的使用寿命。

附图说明

图1所示为安全钳结构示意图；

图2所示为本发明一种实施例的安全钳装配方法工序内容示意图；

图3所示为本发明一种实施例的安全钳装配系统部分分布示意图；

图4所示为本发明一种实施例的安全钳装配方法流程示意图；

图5所示为本发明一种实施例的安全钳装配方法中间隔套和垫片环匹配流程示意图；

图6所示为本发明一种实施例的安全钳装配系统中垫片环分离装置的结构示意图；

图1-图6中，01-基座，02-制动轮，03-第一制动板，04-第二制动板，05-弹性元件串，1-外壳料盘，2-制动板料盘，3-外壳/制动板上料机器人，4-外壳检测装置，5-外壳输送带，6-制动板输送带，7-碟簧上料盘，8-间隔套上料盘、9-垫片环分离装置，91-垫片环料仓，92-错料板，10-间隔套/垫片环机械手，11-防护罩，12-光电感应门锁。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例进一步描述。

本发明的技术构思为：针对现有安全钳装配过程存在的效率低、装配完成的安全钳产品的精度和可靠性也难以得到保障的问题，提供一种具有较高自动化水平的安全钳装配控制方法和系统，提升装配效率，并基于自动补差逻辑实现对外壳内部与制动板上弹性元件之间的高度补差，提高装配完成的安全钳的装配精度和可靠性。

如图1所示为安全钳的半边结构，本发明适用的安全钳结构可参考图1，与图1不同的是，制动板04上套装的弹性元件除碟簧外还包括间隔套和垫片环。不同型号、不同载重的电梯安全钳可对应不同的碟簧组合以及必装间隔套和垫片环要求，为安全钳的结构性能研究范畴，这部分不作为本发明的研究内容，考虑安全钳配件制造过程中的精度以及安全钳的抗冲击能力问题，本发明旨在实现在装配过程中自动地对外壳内部尺寸与制动板上必装弹性元件高度之间的差值进行补余，使得安全钳能够更好的适应制动瞬间的冲击，延长使用寿命。

实施例1

本实施例介绍一种电梯安全钳装配系统，包括控制子系统、外壳/制动板装配子系统、组装台以及视觉检测子系统。

参考图3所示，外壳/制动板装配子系统包括，并排设置且单个输送周期时间相同的外壳输送带5和制动板输送带6，外壳输送带和制动板输送带的起点处侧方设有外壳上料机构和制动板上料机构，外壳上料机构包括外壳料盘1，制动板上料机构包括制动板料盘2，本实施例中，外壳和制动板采用同一上料机器人3。

制动板输送带6上间隔设置有制动板定位装置，制动板定位装置可采用弹性装夹式的定位机构，配合驱动机构实现在上料后对制动板的定位，从而便于后续安装弹性元件。垫片环分离装置中压料柱可对料仓中的垫片环进行整形，并确保错料板的垫片槽到达料仓下方时，能够有单个垫片环被压送至垫片槽中，后随错料板转移至机械手可达的料位，能够适用于超薄、易变形、易粘连的垫片环。

外壳输送带的侧方还设有外壳检测装置4，制动板输送带侧方沿输送方向设有碟簧上料机构7、碟簧预压检测装置、间隔套上料机构8和垫片环上料结构9，碟簧上料机构包括螺旋式的上料盘7，通过设置出料口的高度及形状限制单个碟簧仅以凹陷面朝下的状态出料依次上料，配合翻转机构即可实现特定排列顺序的碟簧串上料。或者通过螺旋式的上料盘实现单个碟簧出料，再配合视觉检测机构和翻转机构，同样可实现特定排列顺序的碟簧串上料。间隔套和垫片环共用机械手10；外壳输送带和制动板输送带的终点处对接组装台。

如图5所示，垫片环分离装置9的数量为多个，且并排设置；各垫片环分离装置分别包括垫片环料仓91和错料板92，错料板上设有适应单个垫片环厚度的垫片槽，垫片环料仓上方设有压料柱，下方设有供错料板贯穿的工作孔，错料板在驱动机构的驱动下贯穿工作孔并做直线往返运动，以使得垫片环料仓内的单个垫片能够下落至垫片槽中，并随错料板运动至所述工作孔外部；多个垫片环分离装置的垫片环料仓的直径适应多个规格的垫片环。

外壳/制动板上料机器人3、外壳检测装置4、碟簧上料机构、碟簧预压检测装置、间隔套垫片环上料机器人10的运行，由控制子系统进行控制，对外壳内部尺寸进行检测，对制动板装配与安全钳型号对应的碟簧串，对碟簧串按照预设装配规则预压设定时长，然后计算预压后的碟簧高度，并适应外壳内部尺寸、预压后的碟簧高度和预设的装配规则，在制动板上装配间隔套和垫片环，得到已装配弹性元件的待组装制动板和待组装外壳，并记录已装配信息；

组装台用于提供至少一个安全钳左右两部分的待组装外壳和制动板的组装位置；

视觉检测子系统包括并排设置的两个检测通道，检测通道侧方设有视觉检测机构，控制子系统控制视觉检测机构对制动板上装配的碟簧串、间隔套和垫片环进行图像检测，将检测得到的各元件数量及装配顺序与已装配的信息进行比对，根据比对结果判断是否存在装配错误。后续即可将装配无误的安全钳的左右两部分进行最后的组装。

本实施例所面向的安全钳在组装前是分左右两部分同步分别进行装配的，在组装台组装时，同步对属于同一安全钳的左右两部分进行组装，然后放置至视觉检测子系统的左右两个检测通道分别进行检测，两部分皆检测无误即可进行最终的组装，得到完整电梯安全钳产品。

电梯安全钳装配系统还包括标签打印机构、条形码印刷机构和翻转机构；在单侧外壳与制动板组装完成后，控制子系统控制标签打印机构打印标签贴至外壳上，标签信息包括安全钳型号及参数信息以及工单相关信息；并控制光刻机构在外壳上印刷条形码，条形码信息对应标签信息；

标签张贴及条形码印刷完毕后，控制子系统控制翻转机构翻转组装后的单侧安全钳，进而控制视觉检测机构对制动板的装配进行图像检测。

本实施例的装配过程可按照如2所示的流程进行，控制子系统由本地工控机结合PLC控制器实现，本地工控机与PLC、本地标签打印机构之间，以及与用于分配工单的MES系统服务器之间可通过TCP/IP进行通信。

为保障系统运行过程中的安全，本实施例中，外壳/制动板装配子系统和视觉检测子系统的外周分别设有防护罩11，防护罩上设有光电感应门锁12；光电感应门锁12的信号输出端连接至控制子系统，控制子系统可根据获取到的门锁状态信号输出告警信息，警示现场工作人员。

组装台上设有控制按钮，控制按钮的信号输出端连接至控制子系统，以传输用户运行控制信号。当采用人工组装方式时，工作人员在组装出现异常时可通过按钮发出停止或运行指令，控制外壳/制动板装配子系统的运行等。

实施例2

本实施例介绍一种可由实施例1中控制子系统执行的电梯安全钳装配控制方法，如图4所示，方法包括：

从MES系统获取工单信息，所述工单信息包括待装配安全钳型号参数以及预设的装配规则信息，所述装配规则信息包括安全钳型号与碟簧装配数量及顺序的对应关系信息，以及必装间隔套和垫片环的数量及顺序信息；

根据工单信息中的安全钳型号参数，确定待上料的外壳和制动板型号，控制外壳上料机构和制动板上料机构分别将相应型号的外壳和制动板送至外壳输送带和制动板输送带上；

控制壳体检测机构对壳体内部尺寸进行检测，获取检测结果信息；

根据安全钳型号参数及其与碟簧串装配数量及顺序的对应关系信息，确定碟簧的装配数量及顺序，控制碟簧上料机构将对应数量及顺序的碟簧串分别安装至制动板的两个安装柱上；

控制碟簧预压检测机构对制动板上已安装的碟簧串进行预压，检测预压后的碟簧串高度；

根据外壳内部尺寸、预压后的碟簧串高度以及工单信息中的装配规则信息，计算需匹配间隔套和垫片环的总高度；

根据需匹配间隔套和垫片环的总高度，依次进行间隔套和垫片环的匹配计算，得到高度和等于所述总高度的间隔套和垫片环的型号及数量；

控制间隔套上料结构和垫片环上料机构，将必装间隔套和垫片环以及匹配得到的间隔套和垫片环安装至碟簧串上方；

得到与待装配安全钳型号参数对应的待组装外壳和待组装制动板。

后续可由机器或人工对外壳和制动板进行组装，该工序较简单，无需检查，即使人工组装同样可具有较高的效率。以上本发明的装配方法，可实现全自动的装配过程控制，能够自动适应外壳内部尺寸进行弹性元件的高精度补差，使得装配完成的安全钳能够较好的适应电梯制动时的冲击功，具有较高的可靠性，延长安全钳的使用寿命。

在外壳与制动板组装完成后：控制标签打印机构打印标签贴至外壳上，标签信息包括安全钳型号及参数信息以及工单相关信息；控制光刻机构在外壳上印刷条形码，条形码信息对应标签信息；以及，控制翻转机构翻转组装后的单侧安全钳，以能够使得视觉检测机构对制动板的装配进行图像检测。

前述方法中，在间隔套和垫片环匹配计算后，存储所得到的间隔套和垫片环数量及对应的装配顺序；在控制视觉检测机构对制动板上装配的碟簧串、间隔套和垫片环进行图像检测得到检测结果后，将检测得到的各元件数量及装配顺序与已存储的信息进行比对，根据比对结果判断是否存在装配错误。

后续可通过机器或人工将装配无误的、分别由外壳和制动板组成的安全钳左右两部分进行组装，即得到完整的安全钳产品。

关于间隔套和垫片环的自动补差计算，参考图5所示，上述方案中，所述根据外壳内部尺寸、预压后的碟簧串高度以及工单信息中的装配规则信息，计算需匹配间隔套和垫片环的总高度D0，公式为：

D0=Dw-Dh-Dt-Dd

式中，Dw为外壳内部高度，Dh为预压后的碟簧串高度，Dt和Dd分别为预设装配规则中必装间隔套的总厚度和必装垫片环的总厚度；

所述根据需匹配间隔套和垫片环的总高度，依次进行间隔套和垫片环的匹配计算，得到高度和等于所述总高度的间隔套和垫片环的型号及数量，包括以下步骤：

a1、按照间隔套厚度从大到小的顺序，依次匹配各型号的间隔套，对每个型号进行匹配时，计算得到总厚度小于或等于当前需匹配总厚度的当前型号间隔套数量，并在每次匹配计算后更新需匹配总厚度的值，直至更新后的需匹配总厚度小于所有型号间隔套的最小厚度时，结束对间隔套的匹配；

b1、按照垫片环厚度从大到小的顺序，依次匹配各型号的垫片环，对每个型号进行匹配时，计算得到总厚度小于或等于当前需匹配总厚度的当前型号垫片环数量，并在每次匹配计算后更新需匹配总厚度的值，直至更新后的需匹配总厚度小于所有型号垫片环的最小厚度时，结束对垫片环的匹配。

以上技术方案，匹配得到的间隔套和垫片环，以及装配规则中已设定的必装间隔套和垫片环，组成最终的待装配间隔套和垫片环组合。

具体的，对于第i次匹配，i小于或等于间隔套/垫片环的型号总数，匹配步骤包括：

a2、确定当前需匹配厚度D(i-1)，计算使得D(i-1)>mi*di的mi的整数最大值mi_max，其中di为厚度第i大的间隔套/垫片环的厚度，若mi_max=0，则第i个型号的间隔套的匹配数量为0，否则确定第i个型号的间隔套的匹配数量为mi_max；

b2、更新需匹配总厚度为Di= D(i-1)- mi_max*di，判断i+1>n是否成立，n为间隔套/垫片环的型号总数，若成立则结束匹配，否则进行第i+1次匹配。

进一步的，本实施例中，装配规则信息还包括间隔套和垫片环的安装位置关系和必装间隔套和/或垫片环的安装位置要求信息；

装配控制方法还包括：在确定待装配的间隔套和垫片环型号及数量后，根据所述安装位置关系和安装位置要求信息确定所有间隔套和垫片环的装配顺序。后续装配时根据该装配顺序进行制动板的装配。

以上匹配逻辑也可以实现为，首先计算需匹配间隔套和垫片环的总高度D0’为：D0’=Dw-Dh，其中Dw为外壳内部高度，Dh为预压后的碟簧串高度；然后根据装配规则中预设的必装间隔套和垫片环的型号和数量列入待装配列表，然后再计算D0，基于D0在所有型号内依次进行间隔套和垫片环匹配。

以上匹配逻辑，能够使得装配后的外壳内部尺寸与所有弹性元件总厚度之间的差值精度与最小厚度的垫片环厚度相应，通过设置最小厚度的垫片环为1mm或者0.5mm，即可实现安全钳弹性件与外壳之间毫米级别的精度，即实现了高精度的补差。

综上实施例，本发明能够实现自动化程度较高且高效的安全钳装配，并能够适应外壳内部尺寸和碟簧串预压后的精度以及预设的装配规则进行间隔套和垫片环的自动补差计算，能够提供较高装配精度，且具有较长使用寿命的安全钳产品。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种电梯安全钳装配方法，其特征是，包括：

获取工单信息，所述工单信息包括待装配安全钳型号参数以及预设的装配规则信息，所述装配规则信息包括安全钳型号与碟簧装配数量及顺序的对应关系信息，以及必装间隔套和垫片环的数量及顺序信息；

根据工单信息中的安全钳型号参数，确定待上料的外壳和制动板型号，控制外壳上料机构和制动板上料机构分别将相应型号的外壳和制动板送至外壳输送带和制动板输送带上；

控制壳体检测机构对壳体内部尺寸进行检测，获取检测结果信息；

根据安全钳型号参数及其与碟簧串装配数量及顺序的对应关系信息，确定碟簧的装配数量及顺序，控制碟簧上料机构将对应数量及顺序的碟簧串分别安装至制动板的两个安装柱上；

控制碟簧预压检测机构对制动板上已安装的碟簧串进行预压，检测预压后的碟簧串高度；

根据外壳内部尺寸、预压后的碟簧串高度以及工单信息中的装配规则信息，计算需匹配间隔套和垫片环的总高度；

根据需匹配间隔套和垫片环的总高度，依次进行间隔套和垫片环的匹配计算，得到高度和等于所述总高度的间隔套和垫片环的型号及数量；

控制间隔套上料结构和垫片环上料机构，将必装间隔套和垫片环以及匹配得到的间隔套和垫片环安装至碟簧串上方；

得到与待装配安全钳型号参数对应的待组装外壳和待组装制动板。

2.根据权利要求1所述的电梯安全钳装配方法，其特征是，还包括：

在间隔套和垫片环匹配计算后，存储所得到的间隔套和垫片环数量及对应的装配顺序；

在外壳与制动板组装完成后，控制视觉检测机构对制动板上装配的碟簧串、间隔套和垫片环进行图像检测，将检测得到的各元件数量及装配顺序与已存储的信息进行比对，根据比对结果判断是否存在装配错误。

3.根据权利要求2所述的电梯安全钳装配方法，其特征是，还包括，在外壳与制动板组装完成后：

控制标签打印机构打印标签贴至外壳上，标签信息包括安全钳型号及参数信息以及工单相关信息；

控制光刻机构在外壳上印刷条形码，条形码信息对应标签信息；

以及，控制翻转机构翻转组装后的单侧安全钳，以能够使得视觉检测机构对制动板的装配进行图像检测。

4. 根据权利要求1-3任一项所述的电梯安全钳装配方法，其特征是，所述根据外壳内部尺寸、预压后的碟簧串高度以及工单信息中的装配规则信息，计算需匹配间隔套和垫片环的总高度D0，公式为：

D0=Dw-Dh-Dt-Dd

式中，Dw为外壳内部高度，Dh为预压后的碟簧串高度，Dt和Dd分别为预设装配规则中必装间隔套的总厚度和必装垫片环的总厚度；

所述根据需匹配间隔套和垫片环的总高度，依次进行间隔套和垫片环的匹配计算，得到高度和等于所述总高度的间隔套和垫片环的型号及数量，包括以下步骤：

a1、按照间隔套厚度从大到小的顺序，依次匹配各型号的间隔套，对每个型号进行匹配时，计算得到总厚度小于或等于当前需匹配总厚度的当前型号间隔套数量，并在每次匹配计算后更新需匹配总厚度的值，直至更新后的需匹配总厚度小于所有型号间隔套的最小厚度时，结束对间隔套的匹配；

b1、按照垫片环厚度从大到小的顺序，依次匹配各型号的垫片环，对每个型号进行匹配时，计算得到总厚度小于或等于当前需匹配总厚度的当前型号垫片环数量，并在每次匹配计算后更新需匹配总厚度的值，直至更新后的需匹配总厚度小于所有型号垫片环的最小厚度时，结束对垫片环的匹配。

5.根据权利要求4所述的电梯安全钳装配方法，其特征是，对于第i次匹配，i小于或等于间隔套/垫片环的型号总数，匹配步骤包括：

a2、确定当前需匹配厚度D(i-1)，计算使得D(i-1)>mi*di的mi的整数最大值mi_max，其中di为厚度第i大的间隔套/垫片环的厚度，若mi_max=0，则第i个型号的间隔套的匹配数量为0，否则确定第i个型号的间隔套的匹配数量为mi_max；

b2、更新需匹配总厚度为Di= D(i-1)- mi_max*di，判断i+1>n是否成立，n为间隔套/垫片环的型号总数，若成立则结束匹配，否则进行第i+1次匹配。

6.根据权利要求4所述的电梯安全钳装配方法，其特征是，所述装配规则信息还包括间隔套和垫片环的安装位置关系和必装间隔套和/或垫片环的安装位置要求信息；

方法还包括：在确定待装配的间隔套和垫片环型号及数量后，根据所述安装位置关系和安装位置要求信息确定所有间隔套和垫片环的装配顺序。

7.一种电梯安全钳装配系统，其特征是，包括控制子系统、外壳/制动板装配子系统、组装台以及视觉检测子系统；

外壳/制动板装配子系统包括，并排设置且单个输送周期时间相同的外壳输送带和制动板输送带，外壳输送带和制动板输送带的起点处侧方设有外壳上料机构和制动板上料机构，外壳输送带的侧方还设有外壳检测装置，制动板输送带侧方沿输送方向设有碟簧上料机构、碟簧预压检测装置、间隔套上料机构和垫片环上料结构；外壳输送带和制动板输送带的终点处对接组装台；

所述外壳上料机构、制动板上料机构、外壳检测装置、碟簧上料机构、碟簧预压检测装置、间隔套上料机构和垫片环上料结构的运行，由控制子系统执行权利要求1-6任一项所述的电梯安全钳装配方法进行控制，得到已装配弹性元件的待组装制动板和待组装外壳，并记录已装配信息；

所述组装台用于提供至少一个安全钳左右两部分的待组装外壳和制动板的组装位置；

所述视觉检测子系统包括并排设置的两个检测通道，检测通道侧方设有视觉检测机构，控制子系统控制视觉检测机构对制动板上装配的碟簧串、间隔套和垫片环进行图像检测，将检测得到的各元件数量及装配顺序与已装配的信息进行比对，根据比对结果判断是否存在装配错误。

8.根据权利要求7所述的电梯安全钳装配系统，其特征是，还包括标签打印机构、条形码印刷机构和翻转机构；在单侧外壳与制动板组装完成后，控制子系统控制标签打印机构打印标签贴至外壳上，标签信息包括安全钳型号及参数信息以及工单相关信息；并控制光刻机构在外壳上印刷条形码，条形码信息对应标签信息；

标签张贴及条形码印刷完毕后，控制子系统控制翻转机构翻转组装后的单侧安全钳，进而控制视觉检测机构对制动板的装配进行图像检测。

9.根据权利要求7所述的电梯安全钳装配系统，其特征是，所述制动板输送带上间隔设置有制动板定位装置；

所述垫片环分离装置的数量为多个，且并排设置；各垫片环分离装置分别包括垫片环料仓和错料板，错料板上设有适应单个垫片环厚度的垫片槽，垫片环料仓上方设有压料柱，下方设有供错料板贯穿的工作孔，错料板在驱动机构的驱动下贯穿工作孔并做直线往返运动，以使得垫片环料仓内的单个垫片能够下落至垫片槽中，并随错料板运动至所述工作孔外部；多个垫片环分离装置的垫片环料仓的直径适应多个规格的垫片环。

10.根据权利要求7所述的电梯安全钳装配系统，其特征是，外壳/制动板装配子系统和视觉检测子系统的外周分别设有防护罩，防护罩上设有光电感应门锁；

组装台上设有控制按钮，控制按钮的信号输出端连接至控制子系统，以传输用户运行控制信号。

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