CN116141082A - 一种集成式找正检测装置及找正检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种集成式找正检测装置及找正检测方法，属于机加工技术领域，集成式找正检测装置包括部件承载机构和检测机构，部件承载机构包括载板和驱动部，所述驱动部用于驱动载板转动；检测机构包括机器人固定部以及连接于机器人固定部的检测机器人，所述检测机器人包括用于安装检测工装的检测端，所述检测机器人的高度匹配于所述载板上的待检测部件的高度。本发明所提供的集成式找正检测装置及找正检测方法，脱离于机床而单独设置，不会影响机床的正常作业，通过部件承载机构、检测机构以及快换工装机构的设置，使找正以及各检测作业集成，实现找正及检测作业的连续性，提升装置整体的自动化程度，并有效提升工作效率。

Description

一种集成式找正检测装置及找正检测方法

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，具体为一种集成式找正检测装置及找正检测方法。

背景技术

传统的部件找正方法通常是将待找正工件置于机床之上，结合测量仪器对工件的测量数据进而对工件进行调整找正，例如，在公开号为CN115284076A的发明专利中公开了一种工件定位基准找正方法，并进一步公开了“在进行工件定位找正时，先将工件摆放到机床的工作台上，完成工件定位基准的粗定位，而后测量工件定位基准与加工时要求平行的机床坐标系的轴线的夹角，根据测量得到的夹角控制机床坐标系旋转，使机床坐标系的轴线与对应的工件定位基准平行，完成工件定位基准找正。”在该专利的方案中，找正的过程中，机床必须停止作业以配合工件找正，造成机床的利用率低，且影响工作效率，特别是当找正以及工件的各项检测作业连续进行时，需要人工将工件搬运至不同的检测工位并调整不同的检测工装予以匹配，进一步增加了机床的停机时间，制约了机床的利用率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成式找正检测装置及找正检测方法，将工件的找正检测作业集成，实现自动化连续作业，同时不影响机床的正常作业。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种集成式找正检测装置，包括部件承载机构和检测机构，部件承载机构包括用于承载待检测部件的载板、驱动部，所述驱动部用于驱动载板转动；检测机构包括机器人固定部以及连接于机器人固定部的检测机器人，所述检测机器人包括用于安装检测工装的检测端，所述检测机器人的高度匹配于所述载板上的待检测部件的高度。

作为优选方案，所述部件承载机构还包括连接于驱动部输出端的夹持部，所述夹持部连接所述载板，用于将所述载板夹持固定。

作为优选方案，所述夹持部采用零点夹紧座，所述零点夹紧座至少设置为一组，所述载板的底部连接有和零点夹紧座匹配的拉钉，零点夹紧座通过锁紧或松开拉钉从而对载板进行锁定或松开，实现载板的装拆。

作为优选方案，所述零点夹紧座包括采用不同型号的第一零点夹紧座和第二零点夹紧座，所述第一零点夹紧座和第二零点夹紧座间隔设置，以匹配于不同型号的载板，增加本装置的适用范围。

作为优选方案，所述机器人固定部包括固定底座和连接于固定底座之上的固定立架，所述检测机器人连接于固定立架的顶端。

作为优选方案，所述检测机构还包括连接于固定底座的垫块，所述垫块连接于固定底座朝向驱动部的一侧，所述垫块连接于所述驱动部，以实现检测机器人和驱动部的基准统一。

作为优选方案，所述垫块可拆卸的连接于所述驱动部，实现驱动部与检测机构分离以消除振动影响。

作为优选方案，所述集成式找正检测装置还包括设置于所述检测机构一侧的快换工装机构，所述快换工装机构包括工装平台，所述工装平台设有若干用于安装检测工装的工位，检测工装可根据检测需求装载多个，通过快换工装机构能够实现找正及检测作业的自动化和连续性。

本发明还提供了一种采用上述任一方案所述集成式找正检测装置进行找正检测的方法，包括以下步骤，

步骤一，安装载板，将载板和零点夹紧座对位，通过压力泵控制零点夹紧座夹紧载板；

步骤二，安装部件，将待检测的部件安装于载板之上；

步骤三，安装检测工装，通过操作系统控制检测机器人移动至快换工装机构位置，通过ATI快换器安装待使用的检测工装；

步骤四，部件检测，通过操作系统控制检测机器人移动至待检测部件位置，对待检测部件进行找正或检测作业；

步骤五，更换检测工装，通过操作系统控制检测机器人移动至快换工装机构位置，通过ATI快换器更换待使用的检测工装；

步骤六，重复步骤四-步骤五，直至完成检测作业；

步骤七，拆离载板，通过压力泵控制零点夹紧座松开载板，将载板脱离，将载有部件的载板转移至机床进行加工作业。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所提供的集成式找正检测装置及找正检测方法，是脱离于机床而单独设置，不会影响机床的正常作业。通过部件承载机构、检测机构以及快换工装机构的设置，使找正以及各检测作业集成，实现找正及检测作业的连续性，提升装置整体的自动化程度，并有效提升工作效率。

附图说明

图1为本发明中集成式找正检测装置的整体结构示意图；

图2为本发明中集成式找正检测装置的俯视图；

图3为本发明中部件承载机构的局部结构示意图；

图4为本发明中检测机构的结构示意图；

图5为本发明中快换工装机构的结构示意图；

图6为本发明中快换工装机构的局部结构示意图；

图7为本发明中转接板的结构示意图。

图中各个标号意义为：

1、支撑台；2、部件承载机构；3、检测机构；21、载板；22、驱动部；23、压力泵；24、第一零点夹紧座；25、第二零点夹紧座；31、检测机器人；311、连接端；312、检测端；313、ATI快换器；32、机器人固定部；321、固定底座；322、固定立架；323、垫板；324、调节支脚；33、垫块；4、快换工装机构；41、工装平台；411、工位；412、下沉槽；42、平台支撑架；43、检测工装；44、转接板；441、定位衬套；51、机器人控制部；52、操作系统；6、防护围栏。

具体实施方式

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

参见图1-图2，本实施例公开了一种集成式找正检测装置，包括支撑台1，支撑台1的上端面连接有部件承载机构2和检测机构3，部件承载机构2用于承载待检测部件，检测机构3用于对部件进行找正以及检测作业。

继续参见图1，并结合图3，具体的，部件承载机构2包括载板21，所述载板21的底端连接有用于驱动载板21运动的驱动部22，载板21用于装载检测部件，驱动部22用于驱动载板21运动，驱动部22连接于支撑台1。本实施例中，待检测部件为圆形部件，如圆柱形部件、圆锥形部件等，驱动部22采用伺服转台，伺服转台的输出端为圆形的回转平台，伺服转台用于驱动载板21转动，并带动待检测的圆形部件进行转动。

较佳的，部件承载机构2还包括连接于驱动部22的夹持部，用于将载板21夹持固定于驱动部22的输出端。本实施例中，夹持部优选为零点夹紧座，零点夹紧座连接于回转平台的上端面，零点夹紧座至少设置为一组，当设置为多组时，多组零点夹紧座沿回转平台的周向均匀的间隔设置。对应的，载板21的底部设置有和零点夹紧座匹配的拉钉，拉钉能够插入至零点夹紧座内，零点夹紧座通过锁紧或松开拉钉从而对载板21进行锁定或松开，实现载板21的装拆。本实施例中，零点夹紧座的动作通过压力泵23控制，压力泵23采用气压泵，压力泵23通过管路与各零点夹紧座连接。在另一个较佳的实施例中，零点夹紧座进一步包括第一零点夹紧座24和第二零点夹紧座25，第一零点夹紧座24和第二零点夹紧座25采用不同的型号，以匹配于不同型号的载板21，第一零点夹紧座24和第二零点夹紧座25数量等同，且第一零点夹紧座24和第二零点夹紧座25间隔分布于回转平台的上端面。

结合图4，检测机构3包括检测机器人31以及用于固定检测机器人31的机器人固定部32，机器人固定部32进一步包括固定底座321和连接于固定底座321之上的固定立架322，检测机器人31固定连接于固定立架322的顶端。本实施例中，检测机器人31采用现有技术，具体为UR 10E Robot。固定立架322具备预定的高度，当待检测部件装载于载板21上时，待检测部件的高度应匹配于检测机器人31的高度。固定底座321的底端连接有垫板323，垫板323通过膨胀螺栓或化学螺栓连接于支撑台1的上端面，垫板323和固定底座321之间连接有调节支脚324，通过调节支脚324对固定底座321进行固定和调节。检测机器人31包括连接端311和检测端312，通过连接端311与固定立架322连接，其检测端312可以连接ATI快换器313，通过ATI快换器313安装检测工装43 ，ATI快换器313属于现有技术，此处不对其结构进行进一步赘述。

本实施例中，检测机构3还包括垫块33，垫块33固定连接于固定底座321在朝向伺服转台的一侧，且垫块33连接于伺服转台，以实现检测机器人31和伺服转台的基准统一。伺服转台在对应侧设有定位销，垫块33设有与定位销匹配的定位孔，通过定位销和定位孔的配合，使垫块33和伺服转台进行精准对位，垫块33通过螺栓可拆卸的连接于伺服转台。当整机精度调试完成，如回转平台运行对检测机器人31精度构成影响时，可将螺栓拆除，实现伺服转台与检测机构3分离以消除振动影响。

结合图5和图6，集成式找正检测装置还包括设置于检测机构3侧方的快换工装机构4，快换工装机构4用于装载备用的检测工装43，检测工装43可根据检测需求装载多个，通过快换工装机构4能够实现找正及检测作业的自动化和连续性。具体的，快换工装机构4包括工装平台41以及连接于工装平台41底端的平台支撑架42，平台支撑架42连接于上述固定底座321的侧端。工装平台41具备预定的长度，其间隔的设有若干用于安装检测工装43的工位411，所述工位411设置有凹槽状的检测工装避让空间，检测工装43通过转接板44连接于检测工装避让空间的两侧。进一步，转接板44的底端两侧分别连接有定位衬套441，工装平台41的上端面、位于凹槽两侧位置还设有和定位衬套441匹配的下沉槽412，通过下沉槽412和定位衬套441的配合，能够使检测工装43定位于工装平台41之上。检测工装43的类型可以根据检测需求具体设定。同时，平台支撑架42具备预定的高度，使工装平台41能够匹配于检测机器人31的检测端312，检测机器人31的检测端312能够移动于工装平台41和载板21上的待检测部件之间，进行不同的检测作业。

可以理解的是，本实施例中，集成式找正检测装置还包括控制系统，控制系统进一步包括机器人控制部51和操作系统52，机器人控制部51用于控制检测机器人31，实现检测机器人31运动控制周转，操作系统52用于工作人员对整体找正检测装置进行控制，机器人控制部51、伺服转台以及各检测工装43均与操作系统52连接，实现信息交互或控制。

为确保找正检测作业的安全性，防止人员在找正检测作业区穿行，本实施例中，集成式找正检测装置还包括连接于支撑台1的防护围栏6，防护围栏6连接于支撑台1的边沿，并具备预定的高度，能够阻隔人员穿行。

本发明还提供了一种利用上述实施例提供的集成式找正检测装置进行找正检测作业的方法，包括以下步骤：

步骤一，安装载板21，将载板21和零点夹紧座对位，通过压力泵23控制零点夹紧座夹紧载板21；

步骤二，安装部件，将待检测的部件安装于载板21之上，待检测的部件和载板21之间需紧固，可以采用液压夹具进行紧固；

步骤三，安装检测工装43，通过操作系统52控制检测机器人31移动至快换工装机构4位置，通过ATI快换器313安装待使用的检测工装43；

步骤四，部件检测，通过操作系统52控制检测机器人31移动至待检测部件位置，对待检测部件进行找正或检测作业；

步骤五，更换检测工装43，通过操作系统52控制检测机器人31移动至快换工装机构4位置，通过ATI快换器313更换待使用的检测工装43；

步骤六，重复步骤四-步骤五，直至完成检测作业；

步骤七，拆离载板21，通过压力泵23控制零点夹紧座松开载板21，将载板21脱离，将载有部件的载板21转移至机床进行加工作业。

可以理解的是，步骤四中，在进行各项检测作业之前，首先需进行部件的找正，下面将以找正作业为实施例以详细说明本发明所提供的作业方法，同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

本实施例所提供的利用集成式找正检测装置进行找正作业的方法，包括以下步骤：

步骤一，安装载板21，将载板21和零点夹紧座对位，通过压力泵23控制零点夹紧座夹紧载板21；

步骤二，安装部件，将待检测的部件安装于载板21之上，并采用液压夹具将两者紧固；

步骤三，安装检测工装43，通过操作系统52控制检测机器人31移动至快换工装机构4位置，通过ATI快换器313安装找正检测工装43；

步骤四，部件检测，通过操作系统52控制检测机器人31移动至待检测部件位置，对待检测部件进行找正作业；

该步骤中，通过操作系统52控制伺服转台带动待检测的圆形部件转动一周，通过找正检测工装43配合进行圆心测定，将测定的圆心与伺服转台的圆心进行对标，由工作人员按照对标数据，松开液压夹具并调整部件的方位，完成找正作业，并将部件和载板21重新紧固；

步骤五，更换检测工装43，通过操作系统52控制检测机器人31移动至快换工装机构4位置，通过ATI快换器313更换待使用的检测工装43；

步骤六，部件检测，然后重复步骤五及本步骤，直至完成检测作业；

步骤七，拆离载板21，通过压力泵23控制零点夹紧座松开载板21，将载板21脱离，将载有部件的载板21转移至机床进行加工作业。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (9)

1.一种集成式找正检测装置，其特征在于，包括，

部件承载机构(2)，包括用于承载待检测部件的载板(21)、驱动部(22)，所述驱动部(22)用于驱动载板(21)转动；

检测机构(3)，包括机器人固定部(32)以及连接于机器人固定部(32)的检测机器人(31)，所述检测机器人(31)包括用于安装检测工装(43)的检测端(312)，所述检测机器人(31)的高度匹配于所述载板(21)上的待检测部件的高度。

2.根据权利要求1所述的集成式找正检测装置，其特征在于，所述部件承载机构(2)还包括连接于驱动部(22)输出端的夹持部，所述夹持部连接所述载板(21)。

3.根据权利要求2所述的集成式找正检测装置，其特征在于，所述夹持部采用零点夹紧座，所述零点夹紧座至少设置为一组，所述载板(21)的底部连接有和零点夹紧座匹配的拉钉。

4.根据权利要求3所述的集成式找正检测装置，其特征在于，所述零点夹紧座包括采用不同型号的第一零点夹紧座(24)和第二零点夹紧座(25)，所述第一零点夹紧座(24)和第二零点夹紧座(25)间隔设置。

5.根据权利要求1所述的集成式找正检测装置，其特征在于，所述机器人固定部(32)包括固定底座(321)和连接于固定底座(321)之上的固定立架(322)，所述检测机器人(31)连接于固定立架(322)的顶端。

6.根据权利要求5所述的集成式找正检测装置，其特征在于，所述检测机构(3)还包括连接于固定底座(321)的垫块(33)，所述垫块(33)连接于固定底座(321)朝向驱动部(22)的一侧，所述垫块(33)连接于所述驱动部(22)。

7.根据权利要求6所述的集成式找正检测装置，其特征在于，所述垫块(33)可拆卸的连接于所述驱动部(22)。

8.根据权利要求1所述的集成式找正检测装置，其特征在于，所述集成式找正检测装置还包括设置于所述检测机构(3)一侧的快换工装机构(4)，所述快换工装机构(4)包括工装平台(41)，所述工装平台(41)设有若干用于安装检测工装(43)的工位(411)。

9.一种采用权利要求1-8任一项所述的集成式找正检测装置进行找正检测的方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤一，安装载板(21)，将载板(21)和夹持部对位，控制夹持部夹紧载板(21)；

步骤二，安装部件，将待检测的部件安装于所述载板(21)之上；

步骤三，安装检测工装(43)，检测机器人(31)移动至快换工装机构(4)位置，安装待使用的检测工装(43)；

步骤四，部件检测，检测机器人(31)移动至待检测部件位置，对待检测部件进行找正或检测作业；

步骤五，更换检测工装(43)，检测机器人(31)移动至快换工装机构(4)位置，更换待使用的检测工装(43)；

步骤六，重复步骤四-步骤五，直至完成检测作业；

步骤七，拆离载板(21)，控制夹持部松开载板(21)，将载板(21)脱离。

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