CN209102022U - 转子同心度自动化检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种转子同心度自动化检测装置，包括转子运送机构、转子定位机构、机械手机构和卡盘检测机构，转子运送机构和卡盘检测机构之间通过机械手机构连接，转子定位机构固定安装在转子运送机构的上方，转子定位机构与机械手机构连接，卡盘检测机构包括电动尾座和电动卡盘，电动尾座与电动卡盘安装在同一轴线上，在电动卡盘上安装有距离传感器，距离传感器与机械手机构连接，基于工业机器人执行和激光测距检测，在大幅提高劳动生产率的同时改善检测精度，并实现转子同心度测量的无人化工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动化检测装置，特别是涉及转子同心度自动化检测装置。
背景技术
目前利欧泵业采取的转子同心度测量方式是传统的人工作业加同心度检测仪，生产效率较低，检测精度不高，作业过程易受各种环境因素影响而增加不确定性，精度一致性无法得到保障。
发明内容
针对以上不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种转子同心度自动化检测装置，大幅提高劳动生产率的同时改善检测精度，并实现转子同心度测量的无人化工作。
为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是，
转子同心度自动化检测装置，包括转子运送机构、转子定位机构、机械手机构和卡盘检测机构，转子运送机构和卡盘检测机构之间通过机械手机构连接，转子定位机构固定安装在转子运送机构的上方，转子定位机构与机械手机构连接，卡盘检测机构包括电动尾座和电动卡盘，电动尾座与电动卡盘安装在同一轴线上，在电动卡盘上安装有距离传感器，距离传感器与机械手机构连接。
在采用以上技术方案的同时，本实用新型还进一步采用或者组合采用了以下技术方案。
转子运送机构包括传送带和传送带控制电机，传送带控制电机与传送带连接，传送带控制电机与转子定位机构连接，当转子定位机构检测到放置在传送带上的转子时，转子定位机构发出信号，机械手机构开始规划抓取路线，传送带控制电机停止转动，传送带停止工作，便于机械手对转子进行抓取。
转子定位机构包括图像视觉模块，图像视觉模块采用的是PYTHON 1300系统的工业相机传感器。
机械手机构和卡盘检测机构固定安装在机架上，机架包括安装板和支脚，安装板固定安装在支脚上，在安装板上均匀设有安装孔，通过安装孔的设置便于对机械手机构和卡盘检测机构进行安装，提高本装置安装的便利性，并且安装孔均匀设置在安装板上，便于将电动尾座和电动卡盘进行对齐，进一步提高安装的便利性。
机械手机构包括夹持装置、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂、第五机械臂和机械臂安装座，第一机械臂安装在机械臂安装座上，第二机械臂与第一机械臂连接，第三机械臂与第二机械臂连接，第四机械臂与第三机械臂连接，第五机械臂与第四机械臂连接，夹持装置与第五机械臂连接。
安装板在电动尾座和电动卡盘之间固定安装有同心度检测装置。
本实用新型的有益效果是，基于工业机器人执行和激光测距检测，在大幅提高劳动生产率的同时改善检测精度，并实现转子同心度测量的无人化工作。
附图说明
图1是本实用信息的结构示意图。
图2是本实用信息工业相机传感器的结构示意图。
图3是视觉定位系统流程图。
附图标记：转子运送机构1，转子定位机构2，机械手机构3，卡盘检测机构4，电动尾座5，电动卡盘6，传送带7，传送带控制电机8，机架9，安装板10，支脚11，安装孔12，夹持装置13，第一机械臂14，第二机械臂15，第三机械臂16，第四机械臂17，第五机械臂18，机械臂安装座19，同心度检测装置20，座体21，第一连接枝22，机械臂主体23，第二连接枝24，光电传感器25，光源26。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行进一步描述。
转子同心度自动化检测装置，包括转子运送机构1、转子定位机构2、机械手机构3和卡盘检测机构4，转子运送机构1和卡盘检测机构4之间通过机械手机构3连接，转子定位机构2固定安装在转子运送机构1的上方，转子定位机构2与机械手机构3连接，卡盘检测机构4包括电动尾座5和电动卡盘6，电动尾座5与电动卡盘6安装在同一轴线上，在电动卡盘6上安装有距离传感器，距离传感器与机械手机构连接。
转子运送机构1包括传送带7和传送带控制电机8，传送带控制电机8与传送带7连接，传送带控制电机8与转子定位机构2连接，当转子定位机构2检测到放置在传送带7上的转子时，转子定位机构2发出信号，机械手机构3开始规划抓取路线，传送带控制电机8停止转动，传送带7停止工作，便于机械手对转子进行抓取。
转子定位机构2包括图像视觉模块，图像视觉模块采用的是PYTHON 1300系统的工业相机传感器，采用USB3.0接口，像图像信息传入计算机，并对其快速处理，首先当被测物体，触发光电传感器25，实现高速抓拍，选取被跟踪物体的局部图像，该步骤相当于离线学习的过程，在图像中建立坐标系以及训练系统寻找跟踪物。学习结束后，图像卡不停地采集图像，提取跟踪特征，进行数据识别和计算，通过逆运动学求解得到机器人各关节位置给定值，最后控制高精度的末端执行机构，调整机器人的位姿。
机械手机构3和卡盘检测机构4固定安装在机架9上，机架9包括安装板10和支脚11，安装板10固定安装在支脚11上，在安装板10上均匀设有安装孔12，通过安装孔12的设置便于对机械手机构3和卡盘检测机构4进行安装，提高本装置安装的便利性，并且安装孔均匀设置在安装板上，便于将电动尾座和电动卡盘进行对齐，进一步提高安装的便利性。
机械手机构3包括夹持装置13、第一机械臂14、第二机械臂15、第三机械臂16、第四机械臂17、第五机械臂18和机械臂安装座19，第一机械臂14安装在机械臂安装座19上，第二机械臂15与第一机械臂14连接，第三机械臂16与第二机械臂15连接，第四机械臂17与第三机械臂16连接，第五机械臂18与第四机械臂17连接，夹持装置13与第五机械臂17连接。
安装板10在电动尾座5和电动卡盘6之间固定安装有同心度检测装置20，同心度检测装置采用高精度的激光传感器，采用0～5V电压输出，通过AD转换后输入到处理系统进行处理。
转子同心度自动化检测装置的检测原理是，首先驱动电机实现而均匀地转动工件一周，并采集激光传感器的数据，取最大读数Mmax与最小读数Mmin的差值之半，即Δ＝(Mmax－Mmin)/2，作为该截面的同凡度误差。再按上述方法测量四个转动角度不同的截面，取各截面测得的最大读数Mimax与最小读数Mimin差值之半中的最大值(绝对值)作为该零件的同轴度误差。最后进行数据分析，来判断该产品的是否合格。
在一些优选的方式中，机械臂安装座19包括座体21和第一连接枝22，第一连接枝22可转动安装在座体21上，第一机械臂14与第一连接枝22连接，优选的，第一机械臂14包括机械臂主体23和第二连接枝24，机械臂主体23与第一连接枝22连接，第二连接枝24可转动安装在机械臂主体23上，第二机械臂15与第二连接枝24连接。
机械手机构的轨迹规划主要采用是运动插补方式，该种方式是指在起始点和终止点之间插入中间点序列，实现沿着轨迹的平稳运动，其目的是避开一些障碍物，以及提高生产效率。轨迹规划包括路径规划和规划时间，其中路径规划包括规划位置和在起始点和终止点之间经过的路径点；轨迹规划是将规划时间与路径点相对应。
六轴机器人的轨迹规划可以分为：关节空间轨迹规划和笛卡尔空间轨迹规划。关节空间轨迹规划是把机器人的关节变量变换成跟时间的函数，然后对角速度和角加速度进行约束。笛卡尔空间轨迹规划是把机器人末端在笛卡尔空间的位移、速度和加速度变换成跟时间的函数关系。
本方案具体的将五次多项式插值来替换传统的三次多项式插值的角速度和角加速度的约束变化，使其解决变化不平滑且加速度存在跳变的情况。
五次多项式插值，角位移、角速度和角加速度的函数表达式为：
其中t表示时间、θ(t)为角位移、为角速度、为角加速度。
约束条件如下，相对三次多项式插值，五次多项式增加了对起止点角速度的约束。具体约束后五次多项式如下：
其中f为时间选取点，t0为初始时间，为简便计算t0为0。求解后得到如下：
从以上公式，例如实现3个插补方式：
| 序号 | 位移 | 速度 | 加速度 | 时间 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | 40 | 20 | 20 | 3 |
| 3 | 200 | 35 | 35 | 7 |
| 4 | 100 | -10 | -10 | 10 |
| 5 | 0 | 0 | 0 | 12 |
综上所述，本方案实现了工业机器人的自主路径规划。由于传送带传送过来的转子位置不定，通过视觉定位后，实现实时精确抓取转子，动态调整路径规划，且能实现某一区域的避障功能。其中视觉定位与整个系统运行的衔接匹配更加顺畅。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.转子同心度自动化检测装置，其特征在于，包括转子运送机构、转子定位机构、机械手机构和卡盘检测机构，转子运送机构和卡盘检测机构之间通过机械手机构连接，转子定位机构固定安装在转子运送机构的上方，转子定位机构与机械手机构连接，卡盘检测机构包括电动尾座和电动卡盘，电动尾座与电动卡盘安装在同一轴线上，在电动卡盘上安装有距离传感器，距离传感器与机械手机构连接。
2.根据权利要求1所述的转子同心度自动化检测装置，其特征在于，转子运送机构包括传送带和传送带控制电机，传送带控制电机与传送带连接，传送带控制电机与转子定位机构连接。
3.根据权利要求1所述的转子同心度自动化检测装置，其特征在于，转子定位机构包括图像视觉模块，图像视觉模块采用的是PYTHON 1300系统的工业相机传感器。
4.根据权利要求1所述的转子同心度自动化检测装置，其特征在于，机械手机构和卡盘检测机构固定安装在机架上，机架包括安装板和支脚，安装板固定安装在支脚上，在安装板上均匀设有安装孔。
5.根据权利要求4所述的转子同心度自动化检测装置，其特征在于，机械手机构包括夹持装置、第一机械臂、第二机械臂、第三机械臂、第四机械臂、第五机械臂和机械臂安装座，第一机械臂安装在机械臂安装座上，第二机械臂与第一机械臂连接，第三机械臂与第二机械臂连接，第四机械臂与第三机械臂连接，第五机械臂与第四机械臂连接，夹持装置与第五机械臂连接。
6.根据权利要求1所述的转子同心度自动化检测装置，其特征在于，安装板在电动尾座和电动卡盘之间固定安装有同心度检测装置。
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| CN201822038576.3U CN209102022U (zh) | 2018-12-06 | 2018-12-06 | 转子同心度自动化检测装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN110006369A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-07-12 | 浙江大学台州研究院 | 转子同心度自动化检测装置 |
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