CN105157498A - 一种块规智能检定装置及其检测方法 - Google Patents

一种块规智能检定装置及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种块规智能检定装置及其检测方法,用于测量小尺寸块规和大尺寸块规,包括一检定台,第二测量机构经一连接板与水平驱动机构上横向移动的滑块固定连接;所述检定台上还固定有一三轴机械手,标准块规和被检块规的两侧工作面上分别设有一用于测量块规尺寸的第一测量机构和第二测量机构,第二测量机构和第一测量机构的前后侧分别固设有一图像识别机构和LED背光源机构,三轴机械手机构旁侧且位于检定台上还设有块规盒。本发明提供的检定装置解决了现有块规检定效率低、工作强度大的问题,提高了检定结果的准确度和精度。

Description

一种块规智能检定装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及块规检定领域,尤其涉及一种块规智能检定装置。
背景技术
目前计量检定部门所进行的块规检定工作,整个检定过程都是由手工完成,有以下几方面的弊病:(1)必须先利用标准块规对检定装置进行对零,然后再对与标准块规相同规格的被检块规进行检定,两相比较,以确定被检块规的修正值或判定是否合格,费时费力极其不方便;(2)每块块规的工作面有五个检测点,检定人员检测完一个检测点,进行读数、记录,之后再移动到下一检测点进行检测、读数、记录,劳动强度极大;(3)目前的光学测量装置或电感测量装置需人工读数,可靠性差,影响检测精度和可靠性;(4)手动拿放和移动块规,对于大尺寸块规来说劳动强度极大;(5)手工做检测报告和证书劳动强度大,不易规范且容易出错。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处,提供了一种块规智能检定装置,实现快速的检定块规,提高块规检定的准确度和精度。
本发明解决技术问题所采用的方案是:一种块规智能检定装置,包括一检定台,所述检定台上还固定有一用于定位夹取移动标准块规和被检块规的三轴机械手,标准块规和被检块规的两侧分别固定有一用于测量块规尺寸的第一测量机构和第二测量机构,所述第一测量机构的燕尾经位于检定台的燕尾槽设置于所述检定台上,所述第二测量机构固定于一位于检定台上的水平驱动机构的滑块上且沿滑块水平横向移动;所述第一测量机构和第二测量机构均包括一立式基座,所述立式基座按纵向和上下间隔安装有若干横向的测针,所述测针贯穿所述立式基座且按照被测块规检测点的位置分布,所述测针的头部和尾部均为半球形结构,所述测针尾部的半球形结构按纵向投影不重叠的错开设置;所述第一测量机构和第二测量机构的测针头部分别对应设置于标准块规和被检块规的两侧工作面上,所述第二测量机构经一连接板与所述水平驱动机构上横向移动的滑块固定连接;所述连接板上且位于所述第二测量机构的后侧固设有一用于使测针尾部产生清晰轮廓的LED背光源机构,所述第二测量机构的前侧且相对于所述LED背光源机构设有一用于对测针尾部进行图像识别和计算的图像识别机构;所述第一测量机构的前后两侧也对应设有图像识别机构和LED背光源机构,且该图像识别机构和LED背光源机构设置于第一测量机构的立式基座上,所述第一测量机构的立式基座底部设有与所述燕尾槽配合滑动的燕尾式的凸块;所述三轴机械手机构旁侧且位于检定台上还设有一用于放置标准块规和被检块规的块规盒。
进一步的,所述测针的顶部设有小凸台阶或大凸台阶,所述小凸台阶或大凸台阶上安装有弹簧,所述立式基座与大凸台阶对应位置设有行程开关,所述测针的尾部设有凹槽,所述凹槽内安装有挡圈。
进一步的,所述燕尾槽处还可以设置一用于与标准块规和被检块规的左侧工作面接触的基准机构,所述基准机构设有标准块规基准面和被检块规基准面,所述基准机构内还嵌设有一用于放置小尺寸块规的辅助机构;所述基准机构位于标准块规和被检块规一侧且相对于所述第二测量机构。
进一步的,所述基准立座上还设有一用于安装辅助机构的安装槽,所述辅助机构经螺栓固定于所述基准立座上;所述辅助机构包括一辅助基准立座,所述辅助基准立座经螺栓嵌设与所述安装槽内,所述辅助机构设有用于分别放置小尺寸标准块规和被检块规的放置槽,所述放置槽的槽底内分别铺设有柔性的垫片;所述基准立座底部对应设有与所述检定台燕尾槽配合的燕尾式的凸块。
进一步的,所述水平驱动机构包括一横向延伸至基准机构或第一测量机构处的驱动杆和位于所述驱动杆上沿所述驱动杆横向滑动的滑块,所述滑块经一电机驱动。
进一步的,所述LED背光源包括两背光源立座,两背光源立座分别固定于连接板和第一测量机构的立式基座上,所述背光源立座的前面分别设有一用于使测针尾部产生清晰轮廓的LED背光源;所述图像设别机构包括支座、固定于所述支座上的相机,所述相机的镜头正对所述LED背光源,所述支座分别固定于连接板上和第一测量机构的立式基座上。
进一步的,所述三轴机械手机构包括一立柱,所述立柱顶部安装有一Y轴机械手支撑板,所述Y轴机械手支撑板下部安装有Y轴机械手连接板,所述Y轴机械手连接板上安装有Y轴机械手,该Y轴机械手的滑块上安装有X1X2轴机械手连接板,所述X1X2轴机械手连接板上安装有X1轴机械手和X2轴机械手,该X1轴机械手的滑块和X2轴机械手的滑块上分别安装有连接第一升降汽缸和第二升降汽缸的第一升降气缸连接板和第二升降气缸连接板,所述第一升降汽缸和第二升降汽缸的端部分别固定有与所述块规盒上的标准块规与被检块规高低位置对应的第一L形连接板和第二L形连接板,所述第一L形连接板和第二L形连接板分别连接有第一柔性块连接板、第二柔性块连接板、第三柔性块连接板和第四柔性块连接板,所述第一柔性块连接板、第二柔性块连接板、第三柔性块连接板和第四柔性块连接板分别各自连接有第一柔性块、第二柔性块、第三柔性块和第四柔性块,所述第一柔性块、第二柔性块、第三柔性块和第四柔性块分别各自连接有第一抱具连接板、第二抱具连接板、第三抱具连接板和第四抱具连接板,所述第一抱具连接板、第二抱具连接板、第三抱具连接板和第四抱具连接板分别各自连接有第一抱具、第二抱具、第三抱具和第四抱具,所述第一抱具、第二抱具、第三抱具和第四抱具的操作端分别安装有柔性的夹片。
进一步的,所述块规盒包括块规盒基座,所述块规盒基座通过螺孔与检定台实现螺栓连接,所述块规盒基座上设置有若干标准块规放置槽和被检块规放置槽,该标准块规放置槽和被检块规放置槽内设置有导向槽,该标准块规放置槽和被检块规放置槽内还设置有若干块规横向定位块,块规横向定位块左右两侧设置有导向斜面,所述块规横向定位块的前后位置设置有凸起结构,该凸起结构与该标准块规放置槽和被检块规放置槽内的内凹结构配合。
进一步的,所述电机与一控制单元电连接,所述所述X1轴机械手、X2轴机械手、Y轴机械手与控制单元电连接,所述X1轴机械手、X2轴机械手、Y轴机械手和水平驱动机构上分别设有一个零点开关和两个限位开关,所述零点开关和限位开关与所述控制单元电连接,所述第一升降汽缸和第二升降气缸上还分别设置有一升降控制开关、一升降起点信号开关和一升降终点信号开关,所述升降控制开关、一升降起点信号开关和一升降终点信号开关与所述控制单元电连接。
本发明还提供一种如上述所述的一种块规智能检定装置的检测方法,包括以下步骤:
步骤S1:将第一测量机构固定于检定台的燕尾槽内。
步骤S2:把相同标称尺寸的被检块规与标准块规一一对应分别放置在被检块规放置槽和标准块规放置槽中,用块规横向定位块将它们定位,标准块规和被检块规与横向定位块之间留微小间隙,以保证块规顺利进出;接着对块规放置槽中的块规按纵向顺序和横向顺序进行编号,横向编号以放入的块规数量从0开始计算;然后把被检块规等级、编号、块规标称尺寸和标准块规实际长度值输入电脑中,***自动计算对应编号块规的坐标,以便三轴机械手机构准确定位和夹取;
步骤S3:通过三轴机械手机构夹取被检块规及其对应的标准块规至所述检定位置
步骤S4:水平驱动机构驱动第二测量机构准确移动到检定位置移动,当第二测量机构的测针顶住块规右侧工作面后,第一测量机构和第二测量机构的测针上的大凸台阶向各自的行程开关方向移动,接触到行程开关后,水平驱动机构停止驱动,第一测量机构和第二测量机构的测针测头在弹簧力的作用下保持和块规工作面充分接触;
步骤S5:启动图像识别机构进行测量,识别计算后得到被检块规的测量值;
步骤S6:检测完成,三轴机械手把块规放回块规盒;
步骤S7:根据被检块规的测量值自动生成报告和证书;
若被检块规为小尺寸块规,则把第一测量机构换成基准机构,将辅助机构根据块规尺寸调整到合适位置后固定,手动把被检块规和标准块规分别放入放置槽中,再执行步骤S4到步骤S7,在步骤S6时由手动取下块规。
与现有技术相比,本发明有以下有益效果:
(1)标准块规和被检块规可以通过设置五个检测点同时进行检定,通过图像识别机构进行识别,通过上位机软件进行自动记录、比较、判定是否合格,省时省力极其方便快速,劳动强度大幅降低。
(2)通过图像识别结构自动识别,提高检测精度和可靠性;
(3)通过三轴机械手自动的取放和移动块规,劳动强度大幅降低;
(4)可以将所述控制单元与电脑和打印机连接,自动出具检测报告和证书,规范且不易出错。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1是本发明实施例第一测量机构和第二测量机构配合测量的主视图。
图2是本发明实施例第一测量机构和第二测量机构配合测量的的俯视图。
图3是本发明实施例基准机构和第二测量机构配合测量的主视图。
图4是本发明实施例基准机构和第二测量机构配合测量的的俯视图。
图5是图1或图3的侧视图。
图6是本发明实施例第一测量机构的侧视图。
图7是本发明实施例基准机构的结构示意图。
图8是本发明实施例辅助机构的结构示意图。
图9是本发明实施例第二测量机构的主视图和图10的C-C剖视图。
图10是本发明实施例第二测量机构的俯视图。
图11是本发明实施例第二测量机构的左视图。
图12是本发明实施例三轴机械手机构的的主视图。
图13是本发明实施例三轴机械手机构的左视图。
图14是本发明实施例块规盒的右视图。
图15是本发明实施例块规盒的主视图。
图16是本发明实施例的检定装置的电路结构图。
图中:1-检定台;100-燕尾槽;2-基准机构;20-基准立座;21-标准块规基准面;22-被检块规基准面;23-安装槽;3-辅助机构;30-辅助机构立座;31-垂直部;32-水平部;33-放置槽;34-垫片4-第二测量机构;40-立式基座;41-测针;42-弹簧;43-行程开关;44-大凸台阶;45-小凸台阶;46-挡圈;5-水平驱动机构;50-驱动杆;51-电机;52-滑块;53-连接板;6-LED背光源机构;60-背光源立座;61-LED背光源;7-图像识别机构;70-支座;71-相机;72-镜头;8-三轴机械手机构;800-立柱;801-Y轴机械手支撑板;802-Y轴机械手连接板;803-Y轴机械手;804-Y轴机械手的滑块;805-X1X2轴机械手连接板;806-X1轴机械手;807-X2轴机械手;808-X1轴机械手的滑块;809-X2轴机械手的滑块;810-第一升降汽缸连接板;811-第二升降汽缸连接板;812-第一升降汽缸;813-第二升降汽缸;814-第一L形连接板;815-第二L形连接板;816-柔性块连接板;817-柔性块;818-抱具连接板;819-抱具;820-柔性夹片;9-块规盒;90-块规盒基座;91-导向槽;92-标准块规放置槽;93-被检块规放置槽;94-块规横向定位块;95-导向斜面;10-标准块规;11-被检块规;13-第一测量机构;131-第一测量机构的立式基座;1310-凸块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1~11所示,图1、2、3、4中三轴机械手机构用虚线框表示,图2、4中块规盒部份用虚线框表示。本发明实施例提供了一种块规智能检定装置,包括一检定台1,所述检定台1上固定有一用于定位夹取移动标准块规10和被检块规11的三轴机械手机构8,标准块规10和被检块规11的两侧工作面上分别设有一用于测量块规尺寸的第一测量机构13和第二测量机构4,所述第一测量机构13经位于检定台1的燕尾槽100滑动设置于所述检定台1上,所述第二测量机构4固定于一位于检定台1上的水平驱动机构5的滑块52上且沿滑块52水平横向移动;所述第一测量机构13和第二测量机构4均包括一立式基座40,所述立式基座40按纵向和上下间隔安装有若干横向的测针41,所述测针41贯穿所述立式基座40且按照块规10、11检测点的位置分布,所述测针41的头部和尾部均为半球形结构,所述测针41尾部的半球形结构按纵向投影不重叠错开设置;所述第一测量机构13和第二测量机构4的测针41头部分别对应设置于标准块规10和被检块规11的两侧工作面上,所述第二测量机构4经一连接板53与所述水平驱动机构5上横向移动的滑块52固定连接;所述连接板53上且位于所述第二测量机构4的后侧固设有一用于使测针41尾部产生清晰轮廓的LED背光源6,所述第二测量机构4的前面且相对于所述LED背光源机构6设有一用于对测针41尾部进行图像识别和计算的图像识别机构7;所述第一测量机构13的前后两侧也对应设有图像识别机构7和LED背光源机构6,且该图像识别机构7和LED背光源机构6设置于第一测量机构的立式基座131上,所述第一测量机构的立式基座131底部设有与所述燕尾槽100配合滑动的燕尾式的凸块1310;所述三轴机械手机构8旁侧且位于检定台1上还设有一用于放置标准块规10和被检块规11的块规盒9。
在本实施例中,所述测针41的顶部设有小凸台阶45或大凸台阶44,所述小凸台阶45或大凸台阶44上安装有弹簧42,所述立式基座40与大凸台阶44对应位置设有行程开关43,所述测针41的尾部设有凹槽,所述凹槽内安装有挡圈46。
在本实施例中,所述燕尾槽100处还滑动设置有一用于与标准块规10和被检块规11的工作面接触的基准机构2,所述基准机构2设有一呈阶梯状的侧面且上下对应设有标准块规基准面21和被检块规基准面22,所述基准机构2内还嵌设有一用于固定小尺寸块规的辅助机构3;所述基准机构2位于标准块规10和被检块规11一侧且相对于所述第二测量机构4。
小尺寸块规检定时,电机51驱动所述驱动杆50,所述驱动杆50带动第二测量机构4横向移动,使第二测量机构的测针41向标准块规和被检块规右侧工作面靠近,在弹簧42的作用下,标准块规和被检块规的工作面一面分别与标准块规基准面21和被检块规基准面22接触,另一面与各测针41充分接触,当弹簧42压缩到使测针41大凸台阶44压迫行程开关43时,停止驱动第二测量机构,通过所述图像识别机构7进行图像识别,在弹簧作用下,测针41的位置不会因水平驱动机构5停止驱动而改变,以保证测量的可靠性。
在本实施例中,所述基准机构2包括一侧呈阶梯面的基准立座20,所述基准立座20朝向块规的左侧的一面上分别设有用于对应与标准块规和被检块规工作面接触的标准块规基准面21和被检块规基准面22;所述基准立座20上还设有一用于安装辅助机构3的安装槽23,所述辅助机构3经螺栓固定于所述基准立座20的安装槽上。
在本实施例中,所述辅助机构3包括一辅助机构立座30,所述辅助机构立座30经螺栓嵌设与所述安装槽23内,所述辅助机构立座30呈L型,该L型辅助机构立座的垂直部31和水平部32的顶端均开设有一用于分别放置小尺寸标准块规和被检块规的放置槽33,所述放置槽33的槽底内分别铺设有柔性的垫片34;所述基准立座30底部对应设有与所述燕尾槽100配合的燕尾式的凸块1310。
在本实施例中,所述水平驱动机构5包括一横线延伸至基准机构2或第一测量机构13的驱动杆50和位于所述驱动杆50上沿所述驱动杆50横向滑动的滑块52,所述驱动杆50经一电机51驱动。
在本实施例中,所述LED背光源机构6分别包括一背光源立座60,所述背光源立座60固定于连接板53上且位于所述第二测量机构4的后侧,另一LED背光源设置于第一测量机构的立式基座131上,所述背光源立座60的前侧面上分别设有一用于使测针41尾部产生清晰轮廓的LED背光源61。LED背光源61可以使测针41产生清晰的轮廓,保证图像识别和计算的精度。
在本实施例中,所述图像设别机构7分别包括一支座70、固定于所述支座70上的相机71,其中一图像识别机构7的立座固定于所述连接板53上,另一图像识别机构7的立座固定于第一测量机构的立式基座131上,分别用于测量第二测量机构4和第一测量机构13的测针41尾部轮廓,所述相机71的镜头72正对所述LED背光源61。
在本实施例中,所述三轴机械手机构8包括一立柱800,所述立柱800顶部安装有一Y轴机械手支撑板801,所述Y轴机械手支撑板801下部安装有Y轴机械手连接板802,所述Y轴机械手连接板802上安装有Y轴机械手803,该Y轴机械手的滑块804上安装有X1X2轴机械手连接板805,所述X1X2轴机械手连接板805上安装有X1轴机械手806和X2轴机械手807,所述X1轴机械手的滑块808和X2轴机械手的滑块809上分别安装有连接第一升降汽缸812和第二升降汽缸813的第一气缸连接板810和第二气缸连接板811,所述第一升降汽缸812和第二升降汽缸813的端部分别固定有与所述块规盒9上的标准块规10与被检块规11高低位置对应的第一L形连接板814和第二L形连接板815,所述第一L形连接板814和第二L形连接板815分别连接有第一柔性块连接板、第二柔性块连接板、第三柔性块连接板和第四柔性块连接板,所述第一柔性块连接板、第二柔性块连接板、第三柔性块连接板和第四柔性块连接板分别各自连接有第一柔性块、第二柔性块、第三柔性块和第四柔性块,所述第一柔性块、第二柔性块、第三柔性块和第四柔性块分别各自连接有第一抱具连接板、第二抱具连接板、第三抱具连接板和第四抱具连接板,所述第一抱具连接板、第二抱具连接板、第三抱具连接板和第四抱具连接板分别各自连接有第一抱具、第二抱具、第三抱具和第四抱具,所述第一抱具、第二抱具、第三抱具和第四抱具的操作端分别安装有柔性的夹片820。因块规夹取部件在图12和图13中重叠,故所述第一柔性块连接板、第二柔性块连接板、第三柔性块连接板、第四柔性块连接板和对应的第一柔性块、第二柔性块、第三柔性块、第四柔性块以及第一抱具连接板、第二抱具连接板、第三抱具连接板、第四抱具连接板和对应的第一抱具、第二抱具、第三抱具、第四抱具表示相同功能的部件所处的不同位置关系,图中,柔性块连接板816表示第一柔性块连接板、第二柔性块连接板、第三柔性块连接板、第四柔性块连接板;柔性块817表示第一柔性块、第二柔性块、第三柔性块、第四柔性块;抱具连接板818表示第一抱具连接板、第二抱具连接板、第三抱具连接板、第四抱具连接板抱具819表示所述第一抱具、第二抱具、第三抱具和第四抱具。
为使夹取大尺寸块规可靠,检定时根据不同长度的块规,X1轴机械手806和X2轴机械手807分别驱动第一、第三和第二、第四抱具到指定位置,或仅使用第一、第三抱具,或同时使用第一、第三、第二、第四抱具,***自动调整横向距离,取大尺寸块规时,使用两套夹具夹取块规,小尺寸块规则只使用一套夹具夹取块规。
在本实施例中,如图14~15所示,所述块规盒9包括块规盒基座90,所述块规盒基座90通过螺孔与检定台1实现螺栓连接,所述块规盒基座90上设置有若干标准块规放置槽92和被检块规放置槽93,该标准块规放置槽92和被检块规放置槽93内设置有导向槽91,该标准块规放置槽92和被检块规放置槽93内还设置有若干块规横向定位块94,块规横向定位块94左右两侧设置有导向斜面95,所述块规横向定位块94的前后位置设置有凸起结构,该凸起机构与该标准块规放置槽92和被检块规放置槽93内的内凹结构配合。所述块规横向定位块94中部开有螺纹孔,所述块规横向定位块94通过螺纹孔固定,实现块规横向定位。
在本实施例中,如图16所示,所述电机51与一控制单元电连接,所述控制单元还驱动所述X1轴机械手806、X2轴机械手807、Y轴机械手和水平驱动机构803电连接,所述X1轴机械手806、X2轴机械手807、Y轴机械手803和水平驱动机构上分别设有一个零点开关和两个限位开关,所述零点开关和限位开关与所述控制单元电连接,所述第一升降汽缸812和第二升降气缸813上还分别设置有一升降控制开关、一升降起点信号开关和一升降终点信号开关,所述升降控制开关、一升降起点信号开关和一升降终点信号开关与所述控制单元电连接。所述控制单元与电脑进行联机通过软件实现检定和控制,且通过连接打印机进行打印检定报告。
本发明还提供一种如上所述的一种块规智能检定装置的检测方法,包括以下步骤:
步骤S1:将第一测量机构13固定于检定台的燕尾槽100内。
步骤S2:把相同标称尺寸的被检块规11与标准块规10一一对应分别放置在被检块规放置槽93和标准块规放置槽92中,用块规横向定位块94将它们定位,标准块规和被检块规与横向定位块之间留微小间隙,以保证块规顺利进出;接着对块规放置槽中的块规按纵向顺序和横向顺序进行编号,横向编号以放入的块规数量从0开始计算;然后把被检块规等级、编号、块规标称尺寸和标准块规实际长度值输入电脑中,***自动计算对应编号块规的坐标,以便三轴机械手机构准确定位和夹取;
步骤S3:通过三轴机械手8夹取被检块规及其对应的标准块规至所述检定位置
步骤S4:水平驱动机构5驱动第二测量机构4准确移动到检定位置,当第二测量机构4的测针41顶住块规右侧工作面后,第一测量机构13和第二测量机构4的测针41上的大凸台阶44向各自的行程开关43方向移动,接触到行程开关43后,水平驱动机构5停止驱动,第一测量机构13和第二测量机构4的测针41测头在弹簧力的作用下保持和块规工作面充分接触;
步骤S5:启动图像识别机构7进行测量,经***识别计算后得到被检块规的测量值;
步骤S6:检测完成,三轴机械手机构8把块规放回块规盒;
步骤S7:***根据被检块规11的测量值自动生成报告和证书;
若被检块规为小尺寸块规,则把第一测量机13构换成基准机构2,将辅助机构3根据块规尺寸调整到合适位置后固定,手动把被检块规11和标准块规10分别放入放置槽33中,再执行步骤S4到步骤S7,在步骤S6时由手动取下块规。其中块规尺寸为10mm以下的为小尺寸块规,通过基准机构2和第二测量机构4配合完成测量,提高测量的精度。
综上所述,本发明提供的检定装置解决了现有块规检定效率低、工作强度大的问题,提高了检定结果的准确度和精度。
本发明提供的上列较佳实施例,对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述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 (10)

1.一种块规智能检定装置,其特征在于:包括一检定台,所述检定台上还固定有一用于定位夹取移动标准块规和被检块规的三轴机械手机构,标准块规和被检块规的两侧工作面上分别固定有一用于测量的第一测量机构和第二测量机构,所述第一测量机构经位于检定台的燕尾槽滑动设置于所述检定台上,所述第二测量机构固定于一位于检定台上的水平驱动机构的滑块上且随滑块水平移动;所述第一测量机构和第二测量机构均包括一立式基座,所述立式基座按纵向间隔安装有若干横向的测针,所述测针贯穿所述立式基座且按照被测块规检测点的位置分布,所述测针的头部和尾部均为半球形结构,所述测针尾部的半球形结构按纵向投影不重叠的错开设置;所述第一测量机构和第二测量机构的测针头部分别对应设置于标准块规和被检块规的两侧工作面上,所述第二测量机构经一连接板与所述水平驱动机构上横向移动的滑块固定连接;所述连接板上且位于所述第二测量机构的后侧固设有一用于使测针尾部产生清晰轮廓的LED背光源机构,所述第二测量机构的前侧且相对于所述LED背光源机构设有一用于对测针尾部进行图像识别和计算的图像识别机构;所述第一测量机构的前后两侧也对应设有图像识别机构和LED背光源机构,且该图像识别机构和LED背光源机构设置于第一测量机构的立式基座上,所述第一测量机构的立式基座底部设有与所述燕尾槽配合滑动的燕尾式的凸块;所述三轴机械手机构旁侧且位于检定台上还设有一用于放置标准块规和被检块规的块规盒。
2.根据权利要求1所述的一种块规智能检定装置,其特征在于:所述测针的顶部设有小凸台阶或大凸台阶,所述小凸台阶或大凸台阶上安装有弹簧,所述立式基座与大凸台阶对应位置设有行程开关,所述测针的尾部设有凹槽,所述凹槽内安装有挡圈。
3.根据权利要求2所述的一种块规智能检定装置,其特征在于:所述燕尾槽处还可以设置一用于与标准块规和被检块规的工作面接触的基准机构,所述基准机构呈阶梯状,且朝向块规右侧面上下对应设有标准块规基准面和被检块规基准面,所述基准机构内还嵌设有一用于放置小尺寸块规的辅助机构;所述基准机构位于标准块规和被检块规一侧且相对于所述第二测量机构。
4.根据权利要求3所述的一种块规智能检定装置,其特征在于:所述基准机构包括一侧呈阶梯面的基准立座,所述基准立座阶梯面的侧面上沿竖向分别设有用于对应与标准块规和被检块规工作面接触的标准块规基准面和被检块规基准面;所述基准立座上还设有一用于安装辅助机构的安装槽,所述辅助机构经螺栓固定于所述基准立座上;所述辅助机构包括一辅助立座,所述辅助机构立座经螺栓嵌设与所述安装槽内,所述辅助机构立座呈L型,该L型辅助机构立座的垂直部和水平部的顶端均开设有用于分别放置小尺寸标准块规和被检块规的放置槽,所述放置槽的槽底内分别铺设有柔性的垫片;所述基准立座底部对应设有与所述燕尾槽配合的燕尾式的凸块。
5.根据权利要求1所述的一种块规智能检定装置,其特征在于:所述水平驱动机构包括一横向延伸至基准机构或第一测量机构处的驱动杆和位于所述驱动杆上沿所述驱动杆横向滑动的滑块,所述驱动杆经一电机驱动。
6.根据权利要求1所述的一种块规智能检定装置,其特征在于:所述LED背光源机构包括背光源立座,所述背光源立座的前面上分别设有一用于使测针尾部产生清晰轮廓的LED背光源;所述图像识别机构分别包括一支座和固定于所述支座上的相机,所述相机的镜头正对所述LED背光源,所述支座分别固定于连接板上和第一测量机构的立式基座上。
7.根据权利要求1所述的一种块规智能检定装置,其特征在于:所述三轴机械手机构包括一立柱,所述立柱顶部固定有一Y轴机械手支撑板,所述Y轴机械手支撑板下部安装有Y轴机械手连接板,所述Y轴机械手连接板上安装有Y轴机械手,该Y轴机械手的滑块上安装有X1X2轴机械手连接板,所述X1X2轴机械手连接板上安装有X1轴机械手和X2轴机械手,该X1轴机械手的滑块和X2轴机械手的滑块上分别安装有连接第一升降汽缸和第二升降汽缸的第一升降气缸连接板和第二升降气缸连接板,所述第一升降汽缸和第二升降汽缸的端部分别固定有与所述块规盒上的标准块规与被检块规高低位置对应的第一L形连接板和第二L形连接板,所述第一L形连接板和第二L形连接板分别连接有第一柔性块连接板、第二柔性块连接板、第三柔性块连接板和第四柔性块连接板,所述第一柔性块连接板、第二柔性块连接板、第三柔性块连接板和第四柔性块连接板分别各自连接有第一柔性块、第二柔性块、第三柔性块和第四柔性块,所述第一柔性块、第二柔性块、第三柔性块和第四柔性块分别各自连接有第一抱具连接板、第二抱具连接板、第三抱具连接板和第四抱具连接板,所述第一抱具连接板、第二抱具连接板、第三抱具连接板和第四抱具连接板分别各自连接有第一抱具、第二抱具、第三抱具和第四抱具,所述第一抱具、第二抱具、第三抱具和第四抱具的操作端分别安装有柔性的夹片。
8.根据权利要求1所述的一种块规智能检定装置,其特征在于:所述块规盒包括块规盒基座,所述块规盒基座通过螺孔与检定台实现螺栓连接,所述块规盒基座上设置有若干标准块规放置槽和被检块规放置槽,该被检块规放置槽和标准块规放置槽内设置有导向槽,该被检块规放置槽和标准块规放置槽内还设置有若干块规横向定位块,块规横向定位块左右两侧设置有导向斜面,所述块规横向定位块的前后位置设置有凸起结构,该凸起结构与被检块规放置槽和标准块规放置槽内的内凹结构配合。
9.根据权利要求5、6或7所述的一种块规智能检定装置,其特征在于:所述电机与一控制单元连接,所述控制单元还与所述X1轴机械手、X2轴机械手、Y轴机械手和水平驱动机构电连接,所述X1轴机械手、X2轴机械手、Y轴机械手和水平驱动机构上分别设有一个零点信号开关和两个限位开关,所述零点信号开关和限位开关与所述控制单元电连接,所述第一升降汽缸和第二升降气缸上分别设置有一升降控制开关、一升降起点信号开关和一升降终点信号开关,所述升降控制开关、升降起点信号开关和升降终点信号开关与所述控制单元电连接,所述第一抱具、第二抱具、第三抱具和第四抱具分别设置有一抱具闭合控制开关、一抱具操作端夹紧信号开关和一抱具操作端松开信号开关,所述抱具闭合控制开关、抱具操作端夹紧信号开关和抱具操作端松开信号开关与所述控制单元电连接。
10.一种如权利要求3所述的一种块规智能检定装置的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:将第一测量机构固定于检定台的燕尾槽内;
步骤S2:把相同标称尺寸的被检块规与标准块规一一对应分别放置在被检块规放置槽和标准块规放置槽中,用块规横向定位块将它们定位,标准块规和被检块规与横向定位块之间留微小间隙,以保证块规顺利进出;接着对块规放置槽中的块规按纵向顺序和横向顺序进行编号,横向编号以放入的块规数量从0开始计算;然后把被检块规等级、编号、块规标称尺寸和标准块规实际长度值输入电脑中,自动计算对应编号块规的坐标,以便三轴机械手机构准确定位和夹取;
步骤S3:通过三轴机械手机构夹取被检块规及其对应的标准块规至所述检定位置
步骤S4:水平驱动机构驱动第二测量机构准确移动到检定位置移动,当第二测量机构的测针顶住块规右侧工作面后,第一测量机构和第二测量机构的测针上的大凸台阶向各自的行程开关方向移动,接触到行程开关后,水平驱动机构停止驱动,第一测量机构和第二测量机构的测针测头在弹簧力的作用下保持和块规工作面充分接触;
步骤S5:启动图像识别机构进行测量,识别计算后得到被检块规的测量值;
步骤S6:检测完成,三轴机械手把块规放回块规盒;
步骤S7:根据被检块规的测量值自动生成报告和证书;
若被检块规为小尺寸块规,则把第一测量机构换成基准机构,将辅助机构根据块规尺寸调整到合适位置后固定,手动把被检块规和标准块规分别放入放置槽中,再执行步骤S4到步骤S7,在步骤S6时由手动取下块规。
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