CN114485334A - 一种轮毂轮宽值在线测量装置 - Google Patents

Abstract

一种轮毂轮宽值在线测量装置，包括框架，框架上设置有辊道、居中抱臂、升降机构、行走搬运部件、识别相机和光源、测量工位、测量部件、电控箱、气动控制部件，滚道将轮毂运送到指定位置，居中抱臂通过气缸带动抱柱将轮毂居中，识别相机和光源识别轮毂对应的轮型信息，升降机构对轮毂和居中抱臂进行提升，提升到位后行走搬运把轮毂转运至测量检测工位后，再带动居中抱臂自动返回原始位置，测量部件带动检测盘压至到轮毂上，当达到施加到轮毂的力达到设定值时，读取测量部件中伺服电机编码器值，实现对轮毂轮宽值自动测量。

Description

一种轮毂轮宽值在线测量装置

技术领域

本发明涉及测量技术领域，具体地说是一种轮毂轮宽值在线测量装置。

背景技术

在铝合金精车轮毂自动加工过程中，精车轮毂和返修轮毂加工量存在差异，机床加工需要人工确认加工量，严重影响加工效率和产品成品率，目前行业内多采用机床内加装测量探头方式，由于铝屑等外界环境影响，存在测量数值不准，同时严重影响机床加工效率，因此迫切需要一种机外机械式精车轮毂轮宽值测量装置，通过测量结果，自动调整机床补偿值，最终实现全自动加工。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种轮毂轮宽值在线测量装置，通过测量结果，自动调整机床补偿值，最终实现全自动加工。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种轮毂轮宽值在线测量装置，包括框架，框架上设置有辊道、居中抱臂、升降机构、行走搬运部件、识别相机和光源、测量工位、测量部件、电控箱、气动控制部件，滚道将轮毂运送到指定位置，居中抱臂通过气缸带动抱柱将轮毂居中，识别相机和光源识别轮毂对应的轮型信息，升降机构对轮毂和居中抱臂进行提升，提升到位后行走搬运把轮毂转运至测量检测工位后，再带动居中抱臂自动返回原始位置，测量部件带动检测盘压至到轮毂上，当达到施加到轮毂的力达到设定值时，读取测量部件中伺服电机编码器值，实现对轮毂轮宽值自动测量。

在一些实施例中，辊道包括辊道支架，辊道支架上设置有平行设置的两条滚筒护边、辊道输送电机和有料检测光电开关，两条滚筒护边中间间隔设置有多个滚筒。

在一些实施例中，行走搬运部件固定在辊道上的框架上，行走搬运部件上设置有升降机构，升降机构通过气缸与居中抱臂连接。

在一些实施例中，识别相机和光源设置在辊道上部的机架顶部。

在一些实施例中，测量工位设置在辊道的一端，测量部件设置在测量工位正上部。

相对于现有技术，本发明所述的轮毂轮宽值在线测量装置具有以下优势：

本发明一种在线式铝合金精车轮毂轮宽值测量装置综合节拍（识别+搬运+测量）40-42s，相机识别准确率100%，重复测量精度±0.05mm，实时自动测量100%调整机床内补偿。通过相机识别和尺寸测量，能够为后续机床的自动加工提供准确、有效数据。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种轮毂轮宽值在线测量装置的示意图。

图2为本发明一种轮毂轮宽值在线测量装置的辊道示意图。

图3为本发明一种轮毂轮宽值在线测量装置的居中抱臂和升降机构示意图。

图4为本发明一种轮毂轮宽值在线测量装置的行走搬运部件示意图。

图5为本发明一种轮毂轮宽值在线测量装置的行走搬运部件与居中抱臂示意图。

图6为本发明一种轮毂轮宽值在线测量装置的测量部件示意图。

图7为本发明一种轮毂轮宽值在线测量装置的测量电缸示意图。

图8为本发明一种轮毂轮宽值在线测量装置的测量工位示意图。

附图标记说明

1-框架、2-辊道、3-居中抱臂、4-升降机构、5-行走搬运部件、6-识别相机和光源、7-测量工位、8-测量部件、9-电控箱、10-气动控制部件、11-辊道支架、12-滚筒、13-辊道输送电机、14-滚筒护边、15-有料检测光电开关、21-居中机构框架、22-居中驱动气缸、23-居中机构连接导向、24-居中机构连接气路、25-居中机构抱臂、26-居中机构抱臂小柱、27-居中机构与升降机构连接板、28-升降机构气缸、31-行走机构框架支撑、32-行走机构、33-行走机构导向、34-升降机构框架、35-升降机构导向、36-行走机构气缸连接、41-框架、42-框架连接支架、43-相机照明光源、44-相机支架、45-XY方向调整机构、46-识别相机、51-测量电缸测量运动、52．与测量检测盘连接万向头、53-测量检测盘、54-驱动伺服电机、55-移动拖链、56-电缸、61-测量工位支架、62-测量工位托盘以及支撑柱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例，对本发明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。

下面参考图1至图8并结合实施例描述本发明实施例的轮毂轮宽值在线测量装置。

一种轮毂轮宽值在线测量装置，包括框架1，框架1上设置有辊道2、居中抱臂3、升降机构4、行走搬运部件5、识别相机和光源6、测量工位7、测量部件8、电控箱9、气动控制部件10，滚道2将轮毂运送到指定位置，居中抱臂3通过气缸带动抱柱将轮毂居中，识别相机和光源6识别轮毂对应的轮型信息，升降机构4对轮毂和居中抱臂3进行提升，提升到位后行走搬运5把轮毂转运至测量检测工位7后，再带动居中抱臂3自动返回原始位置，测量部件8带动检测盘压至到轮毂上，当达到施加到轮毂的力达到设定值时，读取测量部件8中伺服电机编码器值，实现对轮毂轮宽值自动测量。辊道2包括辊道支架11，辊道支架11上设置有平行设置的两条滚筒护边14、辊道输送电机13和有料检测光电开关15，两条滚筒护边14中间间隔设置有多个滚筒12。行走搬运部件5固定在辊道2上的框架1上，行走搬运部件5上设置有升降机构4，升降机构4通过气缸与居中抱臂3连接。识别相机和光源6设置在辊道2上部的机架1顶部。测量工位7设置在辊道2的一端，测量部件8设置在测量工位7正上部。

如图1所示，框架1为设备的主体机构，为各个部分框架支撑部分。辊道2为设备物料轮毂输送部分，通过焊接固定方式与框架1进行连接。居中抱臂3为设备对物料轮毂居中和夹取部分，与升降机构4通过气缸连接固定；升降机构4实现对物料轮毂和居中抱臂3进行升降提升和下降作用，其与行走搬运部件5通过螺栓固定方式进行连接；行走搬运部件5实现对物料轮毂和居中抱臂3进行测量工位和识别工位不同位置搬运作用，其与框架1通过焊接固定连接；识别相机和光源6实现对物料轮毂的照相识别作用，其与框架1通过螺栓固定方式进行连接；测量工位7为物料轮毂测量时存放的工位，与框架1通过螺栓固定方式进行连接；测量部件8伺服+检测盘实现对物料轮毂的轮宽值测量执行和数据采集机构，与框架1通过螺栓固定方式进行连接；电控箱9为该设备主要电控控制部分，与框架1通过螺栓固定方式进行连接；气动控制部件10为居中抱臂3，升降机构4等气动部分控制阀组，与框架1通过螺栓固定方式进行连接。

如图2所示，辊道支架11为该部分整体框架支撑部分；滚筒12是物料轮毂输送的传送部分，其通过轴承固定支撑和链条连接方式与辊道支架11进行连接固定；辊道输送电机13是滚筒12的驱动设备，与辊道支架11通过螺栓固定方式进行连接；滚筒护边14为滚筒连接链条的防护部分，与辊道支架11通过螺栓固定方式进行连接；有料检测光电开关15是对物料轮毂是否存在检测传感器部分，与辊道支架11通过螺栓固定方式进行连接。

如图3所示，居中机构框架21为该部分整体框架支撑部分；居中驱动气缸22为居中抱臂的驱动执行部分，与居中机构框架21通过螺栓固定方式进行连接；居中机构连接导向23为居中抱臂的驱动执行提供导向作用，与居中机构框架21通过螺栓固定方式进行连接；居中机构连接气路24为该部分气缸部分提供压缩空气回路，与居中机构框架21通过气动接头直接连接；居中机构抱臂25为居中机构抱臂小柱26提供连接支撑作用，与居中机构框架21通过螺栓固定方式进行连接；居中机构抱臂小柱26对物料轮毂进行夹持部分，与居中机构抱臂25通过螺栓固定方式进行连接；居中机构与升降机构连接板27为居中抱臂3和升降部分4连接部分，与居中机构框架21通过螺栓固定方式进行连接。

如图4所示，行走机构框架支撑31为该部分整体框架支撑部分；行走机构32为居中抱臂行走运动支撑部分，其与行走机构框架支撑31通过直线导辊和连接螺栓进行连接固定；行走机构导向33是行走机构行走直线导辊，为行走机构提供直线运行导向和同步作用，与行走机构框架支撑31通过螺栓固定方式进行连接；升降机构框架34为升降部分4整体框架支撑部分；升降机构导向35是升降机构直线导辊，为升降机构运行提供直线运行导向和同步作用；行走机构气缸连接36是行走气缸连接执行部分，通过螺栓固定与行走机构框架支撑31进行连接。

如图6所示，框架41为该部分整体框架支撑部分；框架连接支架42为相机识别框架41与主体框架部分1连接部分；相机照明光源43为拍照识别相机的照明光源，与相机识别框架41通过螺栓固定方式进行连接；相机支架44为识别相机的连接支架，与相机识别框架41通过螺栓固定方式进行连接；XY方向调整机构45为识别相机水平调整XY轴方向机构；识别相机46为物料轮毂照相识别传感器，与相机支架44通过螺栓固定方式进行连接。

如图7所示，测量电缸测量运动51为电缸测量移动部分，其作用为：带动测量检测盘53对物料轮毂进行轮宽值进行测量移动，与电缸56通过螺栓固定方式进行连接；与测量检测盘连接万向头52为测量电缸测量运动51与测量检测盘53连接浮动机构；测量检测盘53为轮毂轮宽测量时，与轮毂直接接触的检测盘；驱动伺服电机54为该部分执行机构的驱动电机部分，与电缸部分56通过齿轮和同步带进行连接；移动拖链55为驱动电机电缆的防护部分；电缸56为测量机构测量执行部分，与框架部分1通过螺栓固定方式进行连接。如图8所示，测量工位支架61为该部分框架支撑部分；测量工位托盘以及支撑柱62为物料轮毂存放支撑托架部分。

在一些实施例中，通过辊道输送电机13带动滚筒12进行旋转运动，将轮毂运送到指定位置，轮毂检测位置检测由有料检测15完成。[j1] 随后由图3中可知，居中驱动气缸22带动抱臂和抱柱将轮毂居中，并触发图6当中的识别相机46和光源并完成轮毂的识别和对应的轮型信息查找等。

完成轮型识别后由图3中升降机构中气缸对轮毂和居中抱臂3进行提升，提升到位后行走搬运部件5驱动气缸把轮毂和居中抱臂3转运至测量测量工位7后，升降机构中气缸带动轮毂和居中抱臂3进行下降上放置，将轮毂放置到图8中检测工位支撑柱上面，居中驱动气缸22带动抱臂进行打开动作，打开到位后升降机构中气缸带动居中抱臂3进行提升。提升到位时，行走搬运部件5驱动气缸再次带动居中抱臂3自动返回，之后进行下一个循环当中。

当行走搬运部件5开始自动返回时，由图7中驱动电机带动测量检测盘压至到测量工位支撑柱面的轮毂上面，当达到施加到轮毂的力达到设定值时，默认设定扭矩值 为0.7N.M，控制系统读取测量中伺服电机当前的编码器值，并完成自动保存，随后驱动电机带动检测盘返回原位，实现对轮毂轮宽值自动测量动作流程，同时控制系统根据内置好的控制工艺流程实现对轮毂的数据分析，处理等。

随后控制系统会根据分析处理出来的轮毂数据，进行实时跟踪并完成补偿数据自动传递到加工数控机床内，实现全闭环的实时在线自动补偿。

相对于现有技术，本发明的轮毂轮宽值在线测量装置具有以下优势：

本发明一种在线式铝合金精车轮毂轮宽值测量装置综合节拍（识别+搬运+测量）40-42s，相机识别准确率100%，重复测量精度±0.05mm，实时自动测量100%调整机床内补偿。通过相机识别和尺寸测量，能够为[j2]

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种轮毂轮宽值在线测量装置，其特征在于，包括框架（1），所述框架（1）上设置有辊道（2）、居中抱臂（3）、升降机构（4）、行走搬运部件（5）、识别相机和光源（6）、测量工位（7）、测量部件（8）、电控箱（9）、气动控制部件（10），滚道（2）将轮毂运送到指定位置，居中抱臂（3）通过气缸带动抱柱将轮毂居中，识别相机和光源（6）识别轮毂对应的轮型信息，升降机构（4）对轮毂和居中抱臂（3）进行提升，提升到位后行走搬运（5）把轮毂转运至测量检测工位（7）后，再带动居中抱臂（3）自动返回原始位置，测量部件（8）带动检测盘压至到轮毂上，当达到施加到轮毂的力达到设定值时，读取测量部件（8）中伺服电机编码器值，实现对轮毂轮宽值自动测量。

2.根据权利要求1所述的轮毂轮宽值在线测量装置，其特征在于，所述辊道（2）包括辊道支架（11），所述辊道支架（11）上设置有平行设置的两条滚筒护边（14）、辊道输送电机（13）和有料检测光电开关（15），两条所述滚筒护边（14）中间间隔设置有多个滚筒（12）。

3.根据权利要求1所述的轮毂轮宽值在线测量装置，其特征在于，所述行走搬运部件（5）固定在辊道（2）上的框架（1）上，所述行走搬运部件（5）上设置有升降机构（4），所述升降机构（4）通过气缸与居中抱臂（3）连接。

4.根据权利要求1所述的轮毂轮宽值在线测量装置，其特征在于，所述识别相机和光源（6）设置在辊道（2）上部的机架（1）顶部。

5.根据权利要求1所述的轮毂轮宽值在线测量装置，其特征在于，所述测量工位（7）设置在辊道（2）的一端，测量部件（8）设置在测量工位（7）正上部。

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