CN109357642A - 空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备，包括并列设置的自动供料机构及机台，机台上设有端部去毛刺及轮廓检测机构、导轨直线度检测机构以及传送工件的搬运机构，机台上在导轨直线度检测机构处还设有导轨矫直机构；端部去毛刺及轮廓检测机构包括设置在机台上的承料板，承料板上设有用于装夹定位工件的定位组件，机台上在对应于承料板上工件两端的位置处分别设有纵横双向直线模组，纵横双向直线模组上并列设有用于定位电梯导轨端部的定位推块、除刺电机、用于对除刺后的电梯导轨端部进行检测的工业相机、用于检测电梯导轨端部外轮廓的塞规，除刺电机的出力轴上设有对电梯导轨端部进行打磨去毛刺的除刺刷网。

Description

空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备

技术领域

本发明涉及空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备。

背景技术

电梯导轨是电梯上下运行的安全路轨，对电梯安全运行起着重要的导向作用。由于导轨长度不一，实际安装中常常是多根对接起来使用，这就要求导轨安装对接的端面轮廓度要符合公差要求，且端面光洁度要高，不能有毛刺，否则会导致对接安装面有缝隙，此缝隙使得电梯在导轨中运行易产生冲击，给电梯运行留下隐患；另外，导轨本身的直线度要符合要求，直线度不良的需要进行矫直。为保证电梯在导轨中平稳运行，需要对上述电梯导轨进行端面轮廓度检测，导轨直线度检测以及导轨矫直工作。

现有电梯导轨端面轮廓度检测技术为人工用卡尺手动测量，此种检测方式费时费力，检测效率低。现有电梯导轨矫直技术为固定导轨工件需矫直部位的两端，然后在需矫直部位处进行顶压或侧压，将弯曲的工件矫直。此种矫直方式需将较长的导轨工件来回移动以将导轨弯曲部位精确定位在矫直压头下，操作繁琐，矫直效率低。矫直前后的直线度检测采用的是红外线或百分表进行单面直线度测量，当需要测量电梯导轨其他侧面的直线度数据时，则需要翻转电梯导轨并将导轨重新定位，此方法易加大测量误差且测量耗时长，测量效率低。

测量电梯导轨直线度的装置及其测量方法(ZL201610576120.5)中，采用磁铁吸附电梯导轨以简化安装过程，并采用移动百分表测量电梯导轨某一面的直线度。此检测方式在检测某一面时操作较简便，但无法同时进行多面检测，在检测其他面时，需要翻转导轨并重新定位百分表，重新定位的误差会加大检测的误差。

电梯导轨精矫机(ZL201210155351.0)中的矫直方式为将导轨工件需矫直部位移动至矫直装置下，工件待矫直部位两端一定距离处被矫直装置固定，然后压头在待矫直部位处进行顶压或侧压，将工件弯曲部位矫直。此种矫直方式可代替人工方式进行矫直，但需要将工件精确移动至矫直装置下，实际矫直过程中需来回移动工件，通常工件较长，使得操作较繁琐。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种集自动上料、端面轮廓度检测、导轨直线度检测与矫直功能为一体的、结构紧凑、自动化程度高的空心电梯导轨装配前检测及预处理设备。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备，包括并列设置的自动供料机构及机台，机台上设有端部去毛刺及轮廓检测机构、导轨直线度检测机构以及传送工件的搬运机构，机台上在导轨直线度检测机构处还设有导轨矫直机构；

端部去毛刺及轮廓检测机构包括设置在机台上的承料板，承料板上设有用于装夹定位工件的定位组件，机台上在对应于承料板上工件两端的位置处分别设有纵横双向直线模组，纵横双向直线模组上并列设有用于定位电梯导轨端部的定位推块、除刺电机、用于对除刺后的电梯导轨端部进行检测的工业相机、用于检测电梯导轨端部外轮廓的塞规，除刺电机的出力轴上设有对电梯导轨端部进行打磨去毛刺的除刺刷网；

导轨直线度检测机构包括设置在机台上的用于夹紧电梯导轨的装夹组件，机台上设有沿电梯导轨长度方向运动的同步带直线模组，同步带直线模组上在对应于工件上方的位置设有悬臂，悬臂端部设有检测电梯导轨端面及两侧面直线度的激光位移传感器，激光传感器与数据处理装置电联接；

导轨矫直机构包括设置在机台上沿电梯导轨长度方向滑动的横向滑座以及驱动横向滑座的横向动力装置，横向滑座上设有竖直向上设置的与数据处理装置电联接的竖直电动推杆，竖直电动推杆端部设有安装板，安装板上设有垂直于电梯导轨的水平导轨，安装板上设有工件抱紧装置，机台上设有推动工件抱紧装置在水平导轨上滑动的与数据处理装置电联接的水平电动推杆，水平电动推杆与工件抱紧装置之间活动连接，机台上设有沿电梯导轨长度方向设置的侧导轨，水平电动推杆连接在设置在侧导轨。

作为一种优选的方案，所述工件抱紧装置包括设置在水平导轨上的底板，底板上设有沿电梯导轨横截面方向滑动的左仿形块和驱动左仿形块滑动的左气缸，底板上设有沿电梯导轨横截面方向滑动的右仿形块和驱动右仿形块滑动的右气缸，左仿形块上设有与电梯导轨下侧面相配合的下侧滚轮以及与导轨斜面相配合的斜滚轮，左仿形块上还设有与电梯导轨上侧面相配合的上侧滚轮，右仿形块下部设有与电梯导轨下侧面相配合的下侧滚轮以及与导轨斜面相配合的斜滚轮，右仿形块上还设有与电梯导轨上侧面相配合的上侧滚轮，右仿形块中活动设有与电梯导轨上表面相配合的上滚轮以及驱动上滚轮上下运动的上气缸；

作为一种优选的方案，所述自动供料机构包括机架，机架上并列设有两个输送电梯导轨的输送带组件，机架上在工件输出端设有带传感器的工件挡块，传感器与输送带组件电联接。

作为一种优选的方案，所述机架上设有竖直向上设置的导杆气缸，所述工件挡块设置在导杆气缸的活塞杆端部。

作为一种优选的方案，所述工件抱紧装置的底板上设有托承电梯导轨的滚轮。

作为一种优选的方案，所述自动供料装置的取件位置到端部去毛刺及轮廓检测机构上装夹定位工件的定位组件的距离与该定位组件到导轨直线度检测机构的夹紧电梯导轨的装夹组件的距离相等；所述搬运机构包括分别设置在机台两侧的两个移动直线模组，移动直线模组上设有支架，支架上等间距设有三个竖直向下布置的气缸，气缸的活塞杆端部设有阔型气缸，阔型气缸上设有两个夹紧工件的夹手。

作为一种优选的方案，所述右仿形块上部并列设有两个L形支架，所述上气缸设置在L形支架上。

作为一种优选的方案，所述用于装夹定位工件的定位组件包括承料板上设置的承放工件的置料块以及将工件压紧在置料块上的压料气缸，

作为一种优选的方案，所述承料板绕水平轴转动设置在机台上；机台上设有驱动承料板转动的气缸。

本发明的有益效果是：本设备集自动上料、去毛刺机构、端面轮廓度检测、导轨直线度检测与矫直功能为一体、结构紧凑、自动化程度高，作业效率高，结构简单可靠，造价低，具有良好的工程应用性。

本设备中端部去毛刺及轮廓检测机构采用纵横双向直线模组作为基座带动定位推块对电梯导轨进行定位，使得工件定位准确，保证了后续去毛刺和端面轮廓度检测操作的精度；

由于采用激光位移传感器检测导轨直线度，通过固定板将三个激光位移传感器分别安装在导轨工件的三个面的正对方向，通过其下方安装的直线模组带动传感器向前运动，测得导轨对应面的直线度数据。一次测量可得到三个面的直线度数据，可靠度高，操作方便。

由于矫直机构中的工件抱紧装置采用滚轮结构，不仅夹持牢固可靠且可减少在矫直过程中对导轨工件表面的损伤。矫直机构在从导轨一端运动至另一端过程中即完成矫直动作，实现边运动边矫直的目的，矫直效率高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中自动供料机构结构示意图。

图3是本发明除去自动供料机构的部分的结构示意图。

图4是本发明中端部去毛刺及轮廓检测机构等部分结构示意图。

图5是本发明中导轨直线度检测机构等部分结构示意图。

图6是本发明中导轨矫直机构位于机台上的结构示意图。

图7是本发明中导轨矫直机构部分结构示意图。

图8是本发明中导轨矫直机构的工件抱紧装置结构示意图。

图1至图8中：1.自动供料机构，11.机架，12.输送带组件，13.工件挡块，14.导杆气缸；

2.机台，3.端部去毛刺及轮廓检测机构、4.导轨直线度检测机构，5.搬运机构，6.导轨矫直机构；

31.承料板，32.气缸，33.置料块，34.压料气缸，35.纵横双向直线模组，36.定位推块、37.除刺电机、38.工业相机、39.塞规，310.除刺刷网；

41.装夹组件，42.同步带直线模组，43.悬臂，44.激光位移传感器，

51.移动直线模组，52.支架，53.气缸，54.阔型气缸，55.夹手；

61.横向滑座，62.横向动力装置，63.竖直电动推杆，64.安装板，65.水平导轨，66.工件抱紧装置，661.底板，662.滚轮，663.左仿形块，664.左气缸，665.右仿形块，666.右气缸，667.下侧滚轮，668.斜滚轮，669.上侧滚轮，6610.L形支架，6611.上滚轮，6612.上气缸；67.水平电动推杆，68.侧导轨，69.侧滑座；

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。

如图1所示，空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备，包括并列设置的自动供料机构1及机台2，机台2上设有端部去毛刺及轮廓检测机构3、导轨直线度检测机构4以及传送工件的搬运机构5，机台2上在导轨直线度检测机构4处还设有导轨矫直机构6；

如图2所示，所述自动供料机构1包括机架11，机架11上并列设有两个输送电梯导轨的输送带组件12，机架11上在工件输出端设有带传感器的工件挡块13，机架11上设有竖直向上设置的导杆气缸14，所述工件挡块13设置在导杆气缸14的活塞杆端部，传感器与输送带组件12电联接。

所述自动供料装置的取件位置到端部去毛刺及轮廓检测机构3上装夹定位工件的定位组件的距离与该定位组件到导轨直线度检测机构4的夹紧电梯导轨的装夹组件41的距离相等；

如图3、4所示，端部去毛刺及轮廓检测机构3包括绕水平轴转动设置在机台2上的承料板31，机台2上设有驱动承料板31转动的气缸32，承料板31上设有用于装夹定位工件的定位组件，用于装夹定位工件的定位组件包括承料板31上设置的承放工件的置料块33以及将工件压紧在置料块33上的压料气缸34，

机台2上在对应于承料板31上工件两端的位置处分别设有纵横双向直线模组35，纵横双向直线模组35上并列设有用于定位电梯导轨端部的定位推块36、除刺电机37、用于对除刺后的电梯导轨端部进行检测的工业相机38、用于检测电梯导轨端部外轮廓的塞规39，除刺电机37的出力轴上设有对电梯导轨端部进行打磨去毛刺的除刺刷网310；

如图5所示，导轨直线度检测机构4包括设置在机台2上的用于夹紧电梯导轨的装夹组件41，机台2上设有沿电梯导轨长度方向运动的同步带直线模组42，同步带直线模组42上在对应于工件上方的位置设有悬臂43，悬臂43端部设有检测电梯导轨端面及两侧面直线度的激光位移传感器44，激光传感器与数据处理装置电联接；

所述搬运机构5包括分别设置在机台2两侧的两个移动直线模组51，移动直线模组51上设有支架52，支架52上等间距设有三个竖直向下布置的气缸53，气缸53的活塞杆端部设有阔型气缸54，阔型气缸54上设有两个夹紧工件的夹手55。

如图6-8所示，导轨矫直机构6包括设置在机台2上沿电梯导轨长度方向滑动的横向滑座61以及驱动横向滑座61的横向动力装置62，横向滑座61上设有竖直向上设置的与数据处理装置电联接的竖直电动推杆63，竖直电动推杆63端部设有安装板64，安装板64上设有垂直于电梯导轨的水平导轨65，安装板64上设有工件抱紧装置66，机台2上设有推动工件抱紧装置66在水平导轨65上滑动的与数据处理装置电联接的水平电动推杆67，水平电动推杆67与工件抱紧装置66之间活动连接，机台2上设有沿电梯导轨长度方向设置的侧导轨68，水平电动推杆67活动连接在设置在侧导轨68上的侧滑座69上；

工件抱紧装置66包括设置在水平导轨65上的底板661，底板661上设有托承电梯导轨的滚轮662。底板661上设有沿电梯导轨横截面方向滑动的左仿形块663和驱动左仿形块663滑动的左气缸664，底板661上设有沿电梯导轨横截面方向滑动的右仿形块665和驱动右仿形块665滑动的右气缸666，左仿形块663上设有与电梯导轨下侧面相配合的下侧滚轮667以及与导轨斜面相配合的斜滚轮668，左仿形块663上还设有与电梯导轨上侧面相配合的上侧滚轮，右仿形块665下部设有与电梯导轨下侧面相配合的下侧滚轮667以及与导轨斜面相配合的斜滚轮668，右仿形块665上还设有与电梯导轨上侧面相配合的上侧滚轮669，右仿形块665上部并列设有两个L形支架6610，L形支架6610上活动设有与电梯导轨上表面相配合的上滚轮6611以及驱动上滚轮6611上下运动的上气缸6612；

导轨端面检测与导轨矫直的控制方法，包括以下步骤：

一、导轨上料及运送：人工将导轨工件放置在自动供料机构1的输送带组件12上，启动自动供料机构1使其运转，当导轨工件运动至触碰到工件挡块13时，其上的传感器动作，反馈信号给自动供料机构1使停止运转，并反馈信号给搬运机构5，使其运动至待料位进行取料作业。取料动作为：搬运机构5中的移动直线模组51带动支架52运动到导轨工件正上方，然后气缸32动作，将阔型气缸54向下移动至导轨工件的正上方，然后阔型气缸54动作，通过工件夹手55将导轨工件夹取住，气缸32动作向上抬升，移动直线模组51动作，带动支架52将导轨工件运送至机台2的工作台槽口处。

二、导轨外轮廓检测：当导轨工件放置在工作台槽口处时，纵横双向直线模组35运动，将定位推块36运动至导轨工件端面正前方，然后纵横双向直线模组35沿+Y方向运动指定距离，将导轨工件沿+Y方向推送至限定位置，以修正搬运机构5夹取并放置导轨工件时在Y方向上的偏差。然后气缸32动作，将导轨工件沿X方向固定，然后纵横双向直线模组35运动，将其上的除刺刷网310运动至导轨工件端面正前方，电动机运转，带动其上的除刺刷网310旋转，以去除导轨工件端面上的毛刺，电动机运转30秒后停止，然后纵横双向直线模组35运动，将工业相机38运动至导轨工件端面正前方,进行去毛刺质量检测，若检测不合格则继续进行上述去毛刺作业。检测合格后，纵横双向直线模组35运动，将塞规39运动至导轨工件端面正前方，纵横双向直线模组35沿+Y方向运动指定距离，将塞规39套住导轨工件的端面外轮廓，若外形轮廓检测不合格，则气缸32松开，气缸32松开，机台2上承料板31打开，不合格导轨工件下落至机台2下方废料箱中。若检测合格，则搬运机构5将导轨工件运送至机台2上的工作台槽口处，以便后续检测直线度工位作业。

三、导轨直线度检测：搬运机构5将导轨工件搬运至待检测工位，装夹组件41动作，将导轨工件固定在机台2上。同步带直线模组42沿导轨工件长度方向运动时，带动激光位移传感器44运动，激光位移传感器44工作，可测得导轨工件端面，侧面的直线度数据，数据经PLC处理后反馈给后续的矫直工位，若直线度超出公差，则矫直机构动作，进行矫直作业，若直线度符合公差要求，则搬运机构5动作，将导轨工件运送至下一工站即可。

四、导轨矫直：通过导轨直线度检测机构4测得的导轨上面，左侧面，右侧面的直线度数据，检测系统将以上三个面的直线度数据汇总，绘制导轨工件的三个面的直线度曲线，并控制矫直机构沿绘制的直线度曲线的凹凸处的反向行走。具体的讲，为如下运动方法：

1.工件抱紧装置66打开：工件抱紧装置66中的左气缸664动作，将左仿形块663左移；右气缸666动作，将右仿形块665右移；上气缸6612抬升，将上滚轮6611抬升至指定位置，工件抱紧装置66呈打开状态。

2.导轨工件抱紧：竖直电动推杆63顶升，将工件抱紧装置66抬升至底面滚轮662与工件的底面接触即停止，然后工件抱紧装置66闭合，闭合动作过程与打开过程相反；此时上滚轮6611与工件上面接触，上侧滚轮669与工件侧面接触，斜滚轮668与工件对应斜侧面接触。此时工件被完全抱紧。

3.工件矫直：工件抱紧装置66在工件一端将其抱紧，横向动力装置62带动矫直装置移动。矫直装置从工件一端以一定速度运动至工件另一端。根据导轨直线度检测机构4测得的直线度数据，将导轨工件沿横向、纵向的弯曲量记录在检测系统中，通过系统来控制矫直机构沿工件弯曲的反方向运动一定距离，来实现矫直目的。当工件沿+X方向弯曲时，水平电动推杆67带动工件抱紧装置6沿-X方向运动一定距离，将工件沿X方向的弯曲矫直；当工件沿+Y方向弯曲时，竖直电动推杆63带动工件抱紧装置66沿-Y方向运动一定距离，将工件沿Y方向的弯曲矫直；同理可将工件沿-X，-Y方向的弯曲矫直。

以上运动过程为矫直装置从工件一端以一定速度运动至工件另一端，为边行走边矫直的运动状态。然后导轨直线度检测机构4重新检测矫直后的工件的直线度，若直线度复合要求，则矫直完成，若直线度不符合要求，则重新进行矫直动作，直至矫直后的导轨工件的直线度符合要求。

上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备，包括并列设置的自动供料机构及机台，其特征在于：所述机台上设有端部去毛刺及轮廓检测机构、导轨直线度检测机构以及传送工件的搬运机构，机台上在导轨直线度检测机构处还设有导轨矫直机构；

端部去毛刺及轮廓检测机构包括设置在机台上的承料板，承料板上设有用于装夹定位工件的定位组件，机台上在对应于承料板上工件两端的位置处分别设有纵横双向直线模组，纵横双向直线模组上并列设有用于定位电梯导轨端部的定位推块、除刺电机、用于对除刺后的电梯导轨端部进行检测的工业相机、用于检测电梯导轨端部外轮廓的塞规，除刺电机的出力轴上设有对电梯导轨端部进行打磨去毛刺的除刺刷网；

导轨直线度检测机构包括设置在机台上的用于夹紧电梯导轨的装夹组件，机台上设有沿电梯导轨长度方向运动的同步带直线模组，同步带直线模组上在对应于工件上方的位置设有悬臂，悬臂端部设有检测电梯导轨端面及两侧面直线度的激光位移传感器，激光传感器与数据处理装置电联接；

导轨矫直机构包括设置在机台上沿电梯导轨长度方向滑动的横向滑座以及驱动横向滑座的横向动力装置，横向滑座上设有竖直向上设置的与数据处理装置电联接的竖直电动推杆，竖直电动推杆端部设有安装板，安装板上设有垂直于电梯导轨的水平导轨，安装板上设有工件抱紧装置，机台上设有推动工件抱紧装置在水平导轨上滑动的与数据处理装置电联接的水平电动推杆，水平电动推杆与工件抱紧装置之间活动连接，机台上设有沿电梯导轨长度方向设置的侧导轨，水平电动推杆连接在设置在侧导轨。

2.如权利要求1所述的空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备，其特征在于：所述工件抱紧装置包括设置在水平导轨上的底板，底板上设有沿电梯导轨横截面方向滑动的左仿形块和驱动左仿形块滑动的左气缸，底板上设有沿电梯导轨横截面方向滑动的右仿形块和驱动右仿形块滑动的右气缸，左仿形块上设有与电梯导轨下侧面相配合的下侧滚轮以及与导轨斜面相配合的斜滚轮，左仿形块上还设有与电梯导轨上侧面相配合的上侧滚轮，右仿形块下部设有与电梯导轨下侧面相配合的下侧滚轮以及与导轨斜面相配合的斜滚轮，右仿形块上还设有与电梯导轨上侧面相配合的上侧滚轮，右仿形块中活动设有与电梯导轨上表面相配合的上滚轮以及驱动上滚轮上下运动的上气缸。

3.如权利要求2所述的空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备，其特征在于：所述自动供料机构包括机架，机架上并列设有两个输送电梯导轨的输送带组件，机架上在工件输出端设有带传感器的工件挡块，传感器与输送带组件电联接。

4.如权利要求3所述的空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备，其特征在于：所述机架上设有竖直向上设置的导杆气缸，所述工件挡块设置在导杆气缸的活塞杆端部。

5.如权利要求4所述的空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备，其特征在于：所述工件抱紧装置的底板上设有托承电梯导轨的滚轮。

6.如权利要求5所述的空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备，其特征在于：所述自动供料装置的取件位置到端部去毛刺及轮廓检测机构上装夹定位工件的定位组件的距离与该定位组件到导轨直线度检测机构的夹紧电梯导轨的装夹组件的距离相等；所述搬运机构包括分别设置在机台两侧的两个移动直线模组，移动直线模组上设有支架，支架上等间距设有三个竖直向下布置的气缸，气缸的活塞杆端部设有阔型气缸，阔型气缸上设有两个夹紧工件的夹手。

7.如权利要求6所述的空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备，其特征在于：右仿形块上部并列设有两个L形支架，所述上气缸设置在L形支架上。

8.如权利要求7所述的空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备，其特征在于：所述用于装夹定位工件的定位组件包括承料板上设置的承放工件的置料块以及将工件压紧在置料块上的压料气缸。

9.如权利要求8所述的空心电梯导轨装配前外形检测及预处理设备，其特征在于：所述承料板绕水平轴转动设置在机台上；机台上设有驱动承料板转动的气缸。