CN108120633A - 一种金属拉伸样条对准装置以及对准*** - Google Patents

Abstract

涉及一种金属拉伸样条对准装置以及对准***。该装置包括：校准平台以及用于对拉伸样条拉伸区进行定位的定位装置；所述校准平台包括：支撑台以及设置在所述支撑台上的水平校准槽；所述支撑台上还设置有用于机械手抓取所述拉伸样条的抓取间隙。该装置以及***能够更加准确的将金属的拉伸样条垂直送入拉伸机，送入位置和预定位置误差小，最终的测量数据更加的准确。

Description

一种金属拉伸样条对准装置以及对准***

技术领域

本发明涉及实验设备技术领域，具体而言，涉及一种金属拉伸样条对准装置以及对准***。

背景技术

在对金属进行理化实验的时候，一般需要对金属进行拉伸处理，以测量金属的各种性能。而在对金属进行拉伸处理时需要将金属的拉伸样条垂直送入拉伸机，并使得拉伸样条的轴线与拉伸机拉伸构件的中心垂线重合，并且需要使得拉伸样条的中心位于特定的位置，否则就会由于拉伸样条的位置偏移而造成实验数据的误差较大，同时还会对拉伸机造成一定的损坏，留下安全隐患。

目前将拉伸样条送入拉伸机的时候，一般是使用机器人抓取样条，并使得机器人的夹爪夹持在拉伸样条上铣槽的中心部位，但是在后续将拉伸样条送入拉伸机的时候，需要人为的判断其是否是垂直被送入拉伸机的，人为干扰因素较多，送入位置和预定位置误差较大，最终导致测量数据存在较大的误差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种金属理化拉伸样条对准装置以及对准***，能够更加准确的将金属的拉伸样条垂直送入拉伸机，送入位置和预定位置误差小，最终的测量数据更加的准确。

第一方面，本发明实施例提供了一种金属拉伸样条对准装置，包括：校准平台以及用于对拉伸样条拉伸区进行定位的定位装置；

所述校准平台包括：支撑台以及设置在所述支撑台上的水平校准槽；

所述支撑台上还设置有用于机械手抓取所述拉伸样条的抓取间隙。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：所述支撑台包括：第一支撑台、第二支撑台；

其中所述第一支撑台上设置有第一水平校准槽，所述第二支撑台上设置有第二水平校准槽；

所述第一水平校准槽的两个侧壁延伸面分别与所述第二水平校准槽的两个侧壁延伸面重合；

所述第一支撑台和第二支撑台之间形成有抓取间隙。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：所述第一支撑台和所述第二支撑台一体设置或者分体设置。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：所述水平校准槽包括：V型水平校准槽；

所述V型水平校准槽的底角大于等于90°。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：所述水平校准槽的两个侧壁位于V型水平校准槽底角的铅垂线的两侧。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：所述定位装置包括：距离传感器以及控制器；

所述距离传感器用于在所述机械手夹持所述拉伸样条匀速通过其检测区域时，获取距离检测信号；

所述控制器用于根据所述距离检测信号对拉伸样条的拉伸区进行定位。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中：还包括支撑装置；所述校准平台以及所述定位装置均设置在所述支撑装置上。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中：还包括：水平调整机构；

所述水平调整机构设置在所述支撑装置上，用于调整所述支撑装置，以使得设置在所述支撑装置上的校准平台水平；

或者，所述水平调整机构设置在所述支撑装置以及所述校准平台之间，用于调整所述校准平台，以使得所述校准平台水平；

或者，所述水平调整机构设置在所述校准平台上，用于调整所述校准平台上的水平校准槽水平。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中：所述校准平台上还设置有水平测量仪。

第二方面，本发明实施例还提供一种金属拉伸样条对准***，包括：机械手、转向机构、机械手控制器以及如权利要求1-8任意一项所述的金属拉伸样条对准装置；

所述机械手与所述转向机构连接；

所述机械手控制器用于对所述机械手以及所述转向机构进行控制；

所述机械手用于夹持放置于所述金属拉伸样条对准装置上的水平放置的拉伸样条；

所述转向机构用于当所述机械手夹持所述拉伸样条之后，将所述机械手转向，使得水平的拉伸样条垂直。

本发明实施例所提供的金属拉伸样条对准装置以及对准***，包括了校准平台以及用于度拉伸样条的拉伸区进行定位的定位装置，其中校准平台用于在机械手抓取拉伸样条之前，使得拉伸样条能够水平放置，在机械手将样条抓取之后，只需要控制机械手沿着竖直方向转动90度，即可以直接将水平的拉伸样条转换至垂直，然后机械手抓取拉伸样条，将之移动到拉伸机的拉伸构件位置进行固定；而定位装置则能够对拉伸样条的拉伸区进行定位，从而根据定位结果获取到拉伸区所在的部位的中心位置。又由于机械手的行程是可以精确控制的，因此可以根据定位的结果来控制机械手的运动，从而使得机械手运动到的位置，恰好使得拉伸样条上拉伸区的中心位置和拉伸机上拉伸构件的中心重合。能够更加准确的将金属的拉伸样条垂直送入拉伸机，送入位置和预定位置误差小，最终的测量数据更加的准确。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种金属拉伸样条对准装置的结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的另一种金属拉伸样条对准装置的结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的一种金属拉伸样条对准装置中，水平调整机构的具体结构示意图；

标记说明：

校准平台100；

支撑台101、第一支撑台1011、第二支撑台1012；水平校准槽102、第一水平校准槽1021、第二水平校准槽1022、抓取间隙103；

定位装置200、距离传感器201、控制器202；

支撑装置300、水平调整机构400。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

目前在金属拉伸实验中，需要将金属的拉伸样条垂直的放置到拉伸机内，并使得拉伸样条的轴线与拉伸机拉伸构件的中心垂线重合，同时还需要使得拉伸样条上设置有铣槽的区域(即拉伸区)的中心位于特定的位置，而目前将拉伸样条送入拉伸机的过程中，是依靠人眼来判断的，导致实际送入位置和预定的送入位置误差较大，最终导致测量和数据存在较大的误差，基于此，本申请提供的一种金属拉伸样条对准装置以及对准***，可以更加准确的金属的拉伸样条垂直送入拉伸机，送入位置和预定位置误差小，最终的测量数据更加的准确。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种金属拉伸样条对准装置进行详细介绍，该装置用于对金属拉伸实验中金属拉伸样条的对准，也可以用于其他场合下，需要将物体进行状态调整的对准。

需要注意的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1所示，本发明实施例所提供的金属拉伸样条对准装置，包括：校准平台100以及用于对拉伸样条的拉伸区进行定位的定位装置200；

所述校准平台100包括：支撑台101以及设置在所述支撑台上的水平校准槽102；

所述支撑台101上还设置有用于机械手抓取所述拉伸样条的抓取间隙103。

在具体实现的时候，拉伸机在对金属的拉伸样条进行拉伸实验的时候，为了避免重力对拉伸样条的影响，通常需要将拉伸样条垂直的固定在拉伸机上，拉伸样条本身为条状结构，其中拉伸样条的中部两侧内凹，形成两个铣槽，拉伸样条的两端为固定端，用于和拉伸机的拉伸构件固定。在将拉伸样条固定到拉伸机上的时候；两个拉伸端中部(即设置有铣槽的区域)为拉伸区，还要求拉伸区的中心要正好位于拉伸构件的拉伸中心，而针对不同的拉伸样条，铣槽的位置可能会有所区别(造成拉伸端的长短并非固定的)，同时，机械手的抓取位置也是不同的，因此，在将拉伸样条固定到拉伸机上的时候，除了要保持拉伸样条是垂直以外，还要根据铣槽所在实际位置以及机械手的抓取位置，对拉伸样条上进行位置的调整。

而在本发明中，金属拉伸样条对准装置包括了校准平台以及用于度拉伸样条的拉伸区进行定位的定位装置，其中校准平台用于在机械手抓取拉伸样条之前，使得拉伸样条能够水平放置，在机械手将样条抓取之后，只需要控制机械手沿着竖直方向转动90度，即可以直接将水平的拉伸样条转换至垂直，然后机械手抓取拉伸样条，将之移动到拉伸机的拉伸构件位置进行固定；而定位装置则能够对拉伸样条的拉伸区进行定位，从而根据定位结果获取到拉伸区所在的部位的中心位置。又由于机械手的行程是可以精确控制的，因此可以根据定位的结果来控制机械手的运动，从而使得机械手运动到的位置，恰好使得拉伸样条上拉伸区的中心位置和拉伸机上拉伸构件的中心重合。

本发明实施例所提供的金属拉伸样条对准装置以及对准***，拉伸样条放置在校准平台的水平校准槽中自动处于平衡状态，

具体地，校准平台100包括了支撑台101和水平校准槽102，其中支撑台101用于支撑拉伸样条，水平校准槽102设置在支撑台101上。拉伸样条为工字型结构，铣槽上下对应位置的边缘是处于同一直线上的，在支撑台上设置水平校准槽102，直接将拉伸样条置入水平校准槽中，使得铣槽上下抵触在水平校准槽的底部，从而不需要对拉伸样条进行调整，就能够使得拉伸样条保持水平。一般地，可以将水平校准槽设置为“V”型，水平校准槽102底端的角度大于等于90°，当拉伸样条放置到水平校准槽内部的时候，会由于重力原因，使得其中一条边直接抵触在低端的角处，从而实现找平。另外，还可以将水平校准槽设置为其他的形状，可以根据实际情况进行具体的设定。

另外，V型水平校准槽在设置的时候，水平校准槽的两个侧壁位于V型水平校准槽底角的铅垂线的两侧，可以沿着该铅垂线对称，也可以不对称。

由于要将拉伸样条放到支撑台101上的水平校准槽102进行找平，而后续需要机械手对拉伸样条进行抓取，如果抓取的空间太小，那么可能会造成机械手抓取不易，因此参见图2所示，将支撑台101设置为：第一支撑台1011和第二支撑台1012，其中第一支撑台101上设置有第一水平校准槽1021，第二支撑台1012上设置有第二水平校准槽1022，其中第一水平校准槽的两个侧壁延伸面分别与第二水平校准槽1022的两个侧壁延伸面重合，在第一支撑台1011和第二支撑台1012之间形成有抓取间隙103。

在具体使用的时候，由于第一水平校准槽1021和第二水平校准槽1022的侧壁的延伸面重合，因此当拉伸样条的两端分别置入第一水平校准槽1021和第二水平校准槽1022的时候，可以保证其是沿着水平校准槽的侧壁延伸的。因此，只要水平校准槽是水平的，那么置入水平校准槽中的拉伸样条也能够保持水平。而第一支撑台1011和第二支撑台1012之间所形成的抓取间隙103方便机械手抓取拉伸样条。

本发明实施例还提供一种定位装置，该定位装置包括：距离传感器201和控制器202；

所述距离传感器201用于在所述机械手夹持所述拉伸样条匀速通过其检测区域时，获取距离检测信号；

所述控制器202用于根据所述距离检测信号对拉伸样条的拉伸区进行定位的位置。

在具体实现的时候，距离传感器201通常设置在机械手抓取拉伸样条运动的路径上，距离传感器一般会发出光脉冲(包括激光、红外光等)，然后根据接收到光脉冲的时间来计算距离传感器与被检测物体之间的距离。由于在拉伸样条的上存在铣槽，当距离传感器的位置固定的时候，所述机械手夹持所述拉伸样条匀速通过其检测区域时，使得拉伸样条上设置有铣槽的一侧从其检测端通过，拉伸区与距离传感器的距离明显大于固定端与传感器之间的距离，这个距离的变化能够被距离传感器感应到，进而距离传感器能够生成相应的距离检测信号。

控制器在接收到距离检测信号之后，就能够根据距离检测信号计算出拉伸样条上设置有铣槽区域的中心位置。

例如，该距离检测信号可以是当距离传感器检测到其与检测样条的距离发生变化时，生成的电压信号、电脉冲信号等，该电压信号或者该电脉冲信号通过模数转换器发送给控制器，控制器能够根据接收到信号的时间、以及机械手运动的速度计算出拉伸样条上设置有铣槽区域(即拉伸区)的长度，而机械手的当前运动位置都是已知的，因此能够计算出拉伸样条上拉伸区的中心与机械手抓取位置的相对距离，从而实现对拉伸区的定位。

参见图2所示，本发明实施例还提供另外一种金属拉伸样条对准装置，在上述几个实施例的基础上，还包括：还包括支撑装置300；所述校准平台100以及所述定位装置200均设置在所述支撑装置300上。

在具体实现的时候，该支撑装置300可以根据实际的情况具体的设定，可以设置为支架形、桌子型、平台型，还可以将支撑装置300设置为在实验现场所用到的其他设备；该支撑装置300也可以根据实际的情况设置为分体结构，例如可以将支撑装置300设置为两个分体结构，将校准平台100和定位装置200分别设置在两个分体结构上。只要能够实现校准平台100和定位装置200的固定即可。

另外，参见图3所示，本发明实施例还提供的金属拉伸样条对准装置，在上述几个实施例的基础上，

还包括：水平调整机构400；

所述水平调整机构400设置在所述支撑装置300上，用于调整所述支撑装置300，以使得设置在所述支撑装置300上的校准平台100水平；

或者，所述水平调整机构400设置在所述支撑装置300以及所述校准平台100之间，用于调整所述校准平台100，以使得所述校准平台100水平；

或者，所述水平调整机构400设置在所述校准平台100上，用于调整所述校准平台100上的水平校准槽102水平。

在具体实现的时候，水平调整机构400实则是用来调整校准平台100上的水平校准槽102的。在实际的实验中，由于校准平台100在实际摆放的时候，金属拉伸样条对准装置在摆放的时候，或者在安装的时候可能会由于安装现场出现水平校准槽102无法保持水平的情况，那么就需要对校准平台100进行调整，以使的水平校准槽102能够保持水平。那么此时，可以增加一个水平调整机构400。

该水平调整机构400可以安装在支撑装置300上(如图3所示)，支撑装置300本身是一个桌形结构，包括了安装面以及支撑腿，校准平台100固定在安装面上，在安装的时候，要保持水平校准槽102与安装面的平行，在将支撑装置300摆放在实验地点的时候，只需要保证安装面是水平即可。因此，将该水平调整机构400安装在支撑装置300上，该水平调整机构400此时实际上是用来调整安装面的高度的，当安装面在安装现场无法保持水平的时候，那么可以通过水平调整机构400来调整支撑装置300至其安装面水平。例如，在有四条支撑腿的支撑装置上，可以在两条相邻的支撑腿上分别安装该水平调整机构400。

此时该水平调整机构400可以是一个支撑柄以及与该支撑柄固定的支撑部，其中在支撑柄上设置有第一螺纹，而在支撑腿的底部设置有安装孔，在安装孔内设置有与第一螺纹配合的第二螺纹，调整的时候，只需要转动支撑柄，就能够改变支撑柄在安装孔内的深度，从而改变支撑腿能够支撑起来的距离。另外，该水平调整机构还可以是其他的结构，例如，可以将支撑面设置为相叠的第一支撑面和第二支撑面，其中第一支撑面安装支撑台；第一支撑面和第二支撑面的一侧固定连接；另外一侧相互分离，且两者之间设置有该水平调整机构，通过该水平调整机构调整第一支撑面和第二支撑面相互分离的一侧分离的距离，从而调整第一支撑面的延伸角度，使得第一支撑面保持水平。

该水平调整机构400可以安装在支撑装置300以及校准平台100之间。具体地，可以不对支撑装置300的支撑面是否水平做调整，而是直接调整设置在支撑装置300上的校准平台100，通过校准平台100在支撑装置300上的相对位置来调整校准平台100是否处于水平状态。

还可以在校准平台100上安装水平调整机构，通过该水平调整机构400直接调整水平槽102是否处于水平状态。

另外为了测试水平槽是否处于水平状态，还可以在水平台上安装水平测量仪。

本发明实施例还提供一种金属拉伸样条对准***，包括：机械手、转向机构、机械手控制器以及上述任意一个实施例所述的金属拉伸样条对准装置；

所述机械手与所述转向机构连接，用于夹持放置于所述金属拉伸样条对准装置上的水平放置的拉伸样条；

所述转向机构用于当所述机械手夹持所述拉伸样条之后，将所述机械手转向，使得水平的拉伸样条垂直。

所述机械手控制器用于对所述机械手以及所述转向机构进行控制。

在具体实现的时候，机械手是通过机械手控制器进行控制的，机械手控制器能够控制机械手的运动速度、运动距离、方位改变等等。当拉伸样条摆放到金属拉伸样条对准装置的水平槽内的时候，其应当是处于水平状态，机械手抓取到拉伸样条后，会通过机械手控制器的控制，匀速移动到拉伸机附近的位置，在这个过程中，机械手所抓取的拉伸样条上的安装区能够被定位装置进行定位，当到达预定位置后，转向机构在机械手控制器的控制下工作，使得机械手转向90度，使得水平的拉伸样条变化至垂直，再由机械手抓取至预定的安装位置(该预定的安装位置是由机械手控制器以及定位装置根据预先设定的程序即时计算得出)，进而将拉伸样条固定到拉伸机上。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种金属拉伸样条对准装置，其特征在于，包括：校准平台以及用于对拉伸样条拉伸区进行定位的定位装置；

所述校准平台包括：支撑台以及设置在所述支撑台上的水平校准槽；

所述支撑台上还设置有用于机械手抓取所述拉伸样条的抓取间隙。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支撑台包括：第一支撑台、第二支撑台；

其中所述第一支撑台上设置有第一水平校准槽，所述第二支撑台上设置有第二水平校准槽，；

所述第一水平校准槽的两个侧壁延伸面分别与所述第二水平校准槽的两个侧壁延伸面重合；

所述第一支撑台和第二支撑台之间形成有抓取间隙。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一支撑台和所述第二支撑台一体设置或者分体设置。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述水平校准槽包括：V型水平校准槽；

所述V型水平校准槽的底角大于等于90°。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述水平校准槽的两个侧壁位于V型水平校准槽底角的铅垂线的两侧。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的装置，其特征在于，所述定位装置包括：距离传感器以及控制器；

所述距离传感器用于在所述机械手夹持所述拉伸样条匀速通过其检测区域时，获取距离检测信号；

所述控制器用于根据所述距离检测信号对拉伸样条的拉伸区进行定位。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括支撑装置；所述校准平台以及所述定位装置均设置在所述支撑装置上。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：水平调整机构；

所述水平调整机构设置在所述支撑装置上，用于调整所述支撑装置，以使得设置在所述支撑装置上的校准平台水平；

或者，所述水平调整机构设置在所述支撑装置以及所述校准平台之间，用于调整所述校准平台，以使得所述校准平台水平；

或者，所述水平调整机构设置在所述校准平台上，用于调整所述校准平台上的水平校准槽水平。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述校准平台上还设置有水平测量仪。

10.一种金属拉伸样条对准***，其特征在于，包括：机械手、转向机构、机械手控制器以及如权利要求1-8任意一项所述的金属拉伸样条对准装置；

所述机械手与所述转向机构连接；

所述机械手控制器用于对所述机械手以及所述转向机构进行控制；

所述机械手用于夹持放置于所述金属拉伸样条对准装置上的水平放置的拉伸样条；

所述转向机构用于当所述机械手夹持所述拉伸样条之后，将所述机械手转向，使得水平的拉伸样条垂直。