CN111929052B - 一种基于滑块检测的自运输检测平台 - Google Patents
一种基于滑块检测的自运输检测平台 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于滑块检测的自运输检测平台,包括待检滑块盛放箱、第一机械手、第二机械手、多条滑块运行轨道、压力柱、中控模块、表面检测仪和多条滑块传送带。本发明通过机械手将待检测滑块从待检滑块盛放箱抓取放置到待检滑块运行轨道,压力柱自上而下压住滑块,第一段轨道检测滑块内滚珠完整性与光滑度,第二、三、四段轨道检测滑块跳动值与工作能力,第四段轨道末端设有表面检测仪检测滑块表面状态,根据机械手抓取顺序对检测滑块进行排序,每项检测结果都有对应分值,根据最终检测分值对待检滑块按等级分类。
Description
技术领域
本发明涉及滑块检测技术领域,尤其涉及一种基于滑块检测的自运输检测平台。
背景技术
随着加工技术的快速发展,对滚珠直线导轨副的主关零件导轨、滚珠滑块的测量精度以及测量效率的要求越来越高,尤其是滚珠滑块,由于其形状特殊,单一的测量工具无法直接测量,传统的滚珠滑块的滚道测量方法是使用量棒、量块、千分表、高度尺以及大理石等来实现,使滚珠滑块的基准面紧贴着大理石的表面,再用千分表分别测量放置于上滚道和下滚道内的量棒的偏差值,得出滚珠滑块的滚道的开档大小及滚道到基准面的尺寸,但是人手无法保持静止状态,这样会造成千分表在检测过程中发生移位、打滑,还会降低工作效率,并且人手对滑块上的各取样点无法保持相同的作用力,这样会因为作用力大小不同,使检测结果发生偏差。当前这种人为检测方法速度慢,误差大以致生产效率低下。
发明内容
为此,本发明提供一种基于滑块检测的自运输检测平台,用以克服现有技术中人为检测不确定因素多导致的检测误差大的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种基于滑块检测的自运输检测平台,包括:
待检滑块盛放箱,用以盛放待检测滑块;
第一机械手,其设置在所述待检滑块盛放箱一侧,用以将待检测滑块从待检滑块盛放箱抓取至待检滑块第一运行轨道;
滑块第一运行轨道,其设置在所述待检滑块盛放箱与所述第一机械手相邻的一侧,用以运输所述第一机械手抓取的滑块;当所述第一机械手将滑块抓取至滑块第一运行轨道上方时,第一机械手松开滑块以使滑块掉落至滑块第一运行轨道上表面以使滑块第一运行轨道完成对滑块的输送;
滑块第二运行轨道,其设置在所述滑块第一运行轨道末端并和滑块第一运行轨道相连,用以输送所述滑块第一运行轨道输出的滑块;
滑块第三运行轨道,其设置在所述滑块第二运行轨道末端并和滑块第二运行轨道相连,用以输送所述滑块第二运行轨道输出的滑块;滑块第四运行轨道,其设置在所述滑块第三运行轨道末端并和滑块第三运行轨道相连,用以输送所述滑块第三运行轨道输出的滑块;所述滑块第四运行轨道表面光滑度和直线度均低于上述各滑块运行轨道,用以模拟滑块实际应用的场景;
压力柱,其设置在各所述滑块运行轨道上方,用以压住滑块并给滑块提供推力;
测距传感器,其设置在所述压力柱上,用以记录所述滑块在所述滑块第一运行轨道上的运行距离;
跳动感应器,其设置所述压力柱上,用以检测滑块在滑动期间的跳动值;
推力传感器,其设置所述压力柱上,用以检测滑块在滑动期间维持指定速度所需提供的最小推力;
表面检测仪,其设置在所述滑块第四运行轨道末端,用以检测待检滑块表面状态;
第二机械手,其设置在各所述滑块运行轨道与所述第一机械手相对的一侧,用以将不合格的滑块剔除或将合格的滑块根据滑块等级从滑块第四运行轨道抓取至对应的传送带;
多条运料传送带,其设置在所述第二机械手与各所述滑块运行轨道相对的一侧,包括一级品质传送带、二级品质传送带、三级品质传送带和不合格品传送带,用以分别运输对应等级的滑块;
中控模块,其分别与所述第一机械手、所述压力柱、所述测距传感器、所述跳动感应器、所述表面检测仪和所述第二机械手相连,用以控制部件运行状态;
所述中控模块内设有编码程序,能够根据第一机械手抓取的顺序对各待检测滑块依次进行编号,对于编号为i的检测滑块,i=1,2,3,……n,中控模块会根据滑块在滑块第一运行轨道上运行的距离生成的距离分数Ai、在滑块第二运行轨道上运行的跳动值生成的标准跳动分数Bi、在滑块第三运行轨道运行得到的跳动值生成的弱力跳动分数Ci、在滑块第四运行轨道上运行状态生成工作环境分数Di以及根据表面检测仪检测的结果生成的表面状态分数Ei以对该滑块进行评级:
当所述检测平台对所述滑块依次进行检测且该滑块在一项测试的评分未达到该项分数的合格值时,中控模块判定该滑块不合格并在完成评分不合格的项目的检测后控制第二机械手将检测滑块抓取至不合格品传送带;
当所述滑块的各项得分均大于对应项目的合格值时,中控模块根据各项得分计算该滑块的总分;
所述中控模块内设有总分等级矩阵F0和总分计算公式fi,fi=Ai×a+Bi×b+Ci×c+Di×d+Ei×e,其中,a为Ai对总分fi的计算权重,b为Bi对总分fi的计算权重,c为Ci对总分fi的计算权重,d为Di对总分fi的计算权重,e为Ei对总分fi的计算权重;
对于总分等级矩阵F0,F0(F1,F2,F3)其中,F1为预设一级品质标准分数,F2为预设二级品质标准分数,F3为预设三级品质标准分数,各分数具体数值依次减小;
当所述编号为i的滑块的各项得分均大于对应项目的合格值时,所述中控模块利用上式计算该滑块的总分fi并将fi与所述总分等级矩阵F0内各参数做对比:
当fi≥F1时,中控模块判定滑块处于一级品质,中控模块控制第二机械手将检测滑块抓取至一级品质传送带;
当F2≤fi<F1时,中控模块判定滑块处于二级品质,中控模块控制第二机械手将检测滑块抓取至二级品质传送带;
当F3≤fi<F2时,中控模块判定滑块处于三级品质,中控模块控制第二机械手将检测滑块抓取至三级品质传送带;
当fi<F3时,中控模块判定滑块为不合格品,中控模块控制第二机械手将检测滑块抓取至不合格品传送带。
进一步地,所述中控模块内设有滑行距离矩阵S0和距离分数计算参数矩阵H0;
对于滑行距离矩阵S0,S0(S1,S2,S3,S4),其中,S1为第一预设滑行距离,S2为第二预设滑行距离,S3为第三预设滑行距离,S4为第四预设滑行距离,各预设滑行距离按照顺序依次增大;
对于距离分数计算参数矩阵H0,H0(H1,H2,H3),其中,H1为第一预设距离分数计算参数,H2为第二预设距离分数计算参数,H3为第三预设距离分数计算参数,各预设参数数值按照顺序依次减小;
当所述第一机械手将滑块编号为i的滑块抓取至所述滑块第一运行轨道时,所述压力柱自上而下压住滑块并在单位时间T内对滑块持续施加水平的推力N,当施加推力的时间达到T时,压力柱停止对滑块施力以使滑块在滑块第一运行滑轨上自由滑行滑块,所述测距传感器检测滑块在压力柱停止施力至滑块停止自由滑行期间滑块的滑行距离S并将检测到的数值传送到所述中控模块,中控模块将滑行距离S与滑行距离矩阵S0内参数进行对比:
当S≤S1时,中控模块判定滑块内部存在缺陷为不合格产品,第二机械手抓取滑块放置至不合格品传送带;
当S1<S≤S2时,中控模块选取第一预设距离分数计算参数H1对距离分数Ai进行计算:
Ai=S×H1
当S2<S≤S3时,中控模块选取第一预设距离分数计算参数H1和第二预设距离分数计算参数H2对距离分数Ai进行计算:
Ai=S2×H1+(S-S2)×H2
当S3<S≤S4时,中控模块选取第一预设距离分数计算参数H1、第二预设距离分数计算参数H2和第三预设距离分数计算参数H3对距离分数Ai进行计算:
Ai=S2×H1+(S3-S2)×H2+(S-S3)×H3
计算完成后,所述中控模块存储计算结果Ai并控制所述压力柱推动滑块运行至所述滑块第二运行轨道。
进一步地,所述中控模块内设有标准环境跳动度矩阵P0,P0(P1,P2),其中,P1为标准环境横向跳动度标准值,P2为标准环境纵向跳动度标准值;
当所述滑块运行到滑块第二运行轨道时,所述压力柱以标准推力拖动滑块进行往复运动,所述跳动感应器感应滑块的横向跳动值p1和纵向跳动值p2并将感应到的数值传递至中控模块,中控模块将p1和p2与P0内参数做对比:
当p1≥P1或p2≥P2时,中控模块判定滑块为不合格产品,第二机械手抓取滑块放置至不合格品传送带;
当p1<P1且p2<P2时,中控模块滑块计算标准跳动分数Bi:
其中,J1为标准环境横向跳动分数计算补偿值,J2为标准环境纵向跳动分数计算补偿值,K1为标准环境横向跳动分数计算参数,K2为标准环境纵向跳动分数计算参数,α1为横向跳动得分对Bi的权重,β1为纵向跳动得分对Bi的权重;
计算完成后,所述中控模块存储计算结果Bi,所述压力柱推动滑块运行至滑块第三运行轨道。
进一步地,所述中控模块内设有弱力环境跳动度矩阵Q0,Q0(Q1,Q2),其中,Q1为弱力环境横向跳动度标准值,Q2为弱力环境纵向跳动度标准值;
当所述滑块运行到滑块第三运行轨道时,所述压力柱降低压力到标准压力的50%,降低推力到标准推力的80%,拖动滑块进行往复运动,所述跳动感应器感应滑块的横向跳动值q1和纵向跳动值q2并将感应到的数值传递至中控模块,中控模块将q1和q2与Q0内参数做对比:
当q1≥Q1或q2≥Q2成立时,中控模块判定滑块为不合格产品,第二机械手抓取滑块放置至不合格品传送带;
当q1<Q1且q2<Q2成立时,中控模块判定滑块为合格产品,计算标准跳动分数Ci:
其中,J3为弱力环境横向跳动分数计算补偿值,J4为弱力环境纵向跳动分数计算补偿值,K3为弱力环境横向跳动分数计算参数,K4为弱力环境纵向跳动分数计算参数,α2为横向跳动得分对Ci的权重,β2为纵向跳动得分对Ci的权重;
计算完成后,所述中控模块存储计算结果Ci,所述压力柱推动滑块运行至滑块第四运行轨道。
进一步地,所述中控模块中还设有工作环境标准值矩阵R0(R1,R2,R3),其中,R1为工作环境横向跳动度标准值,R2为工作环境纵向跳动度标准值,R3为推力标准值;
当所述滑块运行到滑块第四运行轨道时,所述压力柱拖动滑块运行到工作速度V,所述推力传感器检测维持工作速度V所需的最小推力r3并将感应到的数值传递至中控模块,所述跳动感应器感应滑块滑动时的横向跳动值r1和纵向跳动值r2并将感应到的数值传递至中控模块,中控模块将r1、r2和r3与R0内参数做对比:
当r1≥R1或r2≥R2或r3≥R3时,中控模块判定滑块为不合格产品,第二机械手抓取滑块放置至不合格品传送带;
当r1<R1、r2<R2且r3<R3时,中控模块滑块计算工作环境分数Di:
其中,J5为工作环境横向跳动分数计算补偿值,J6为工作环境纵向跳动分数计算补偿值,J7为工作环境推力分数计算补偿值,K5为工作环境横向跳动分数计算参数,K6为工作环境纵向跳动分数计算参数,K7为工作环境推力分数计算参数,α3为横向跳动得分对Di的权重,β3为纵向跳动得分对Di的权重,γ为推力得分对Di的权重;
计算完成后,所述中控模块存储计算结果Di。
进一步地,所述中控模块内部设有表面状态矩阵组U0,U0(U1,U2,U3),其中,U1为滑块承载面粗糙度矩阵,U2为滑块承载面平面度矩阵,U3滑块承载面与轨道上平面平行度矩阵;
对于滑块承载面粗糙度矩阵U1,U1(U11,U12),其中,U11为预设承载面第一粗糙度,U12为预设承载面第二粗糙度;
对于滑块承载面平面度矩阵U2,U2(U21,U22),其中,U21为预设承载面第一平面度,U22为预设承载面第二平面度;
对于滑块承载面与轨道上平面平行度矩阵U3,U3(U31,U32),其中,U31为预设承载面与轨道上平面第一平行度,U32为预设承载面与轨道上平面第二平行度;
所述工作环境分数Di计算完成后,所述压力柱拖动滑块运行至所述表面检测仪下方停止,所述表面检测仪检测滑块承载面粗糙度u1、滑块承载面平面度u2和滑块承载面与轨道上平面平行度u3并将检测结果传递至所述中控模块,中控模块将u1,u2,u3与U0内参数做对比:
当u1≥U12或u2≥U22或u3≥U32时,中控模块判定滑块为不合格产品,第二机械手抓取滑块放置至不合格品传送带;
当U11≤u1<U12、U21≤u2<U22、U31≤u3<U32中至少两项成立时,中控模块判定滑块为不合格产品,第二机械手抓取滑块放置至不合格品传送带;
当u1<U11、u2<U21、u3<U31中至少两项成立且另一项处于Uj1≤uj<Uj2范围内时,j=1,2,3,中控模块滑块计算表面状态分数Ei:
当u1<U11、u2<U21、u3<U31三项全部成立时,
当u1<U11、u2<U21、u3<U31有两项成立时,
其中,W1为承载面粗糙度分数计算补偿值,W2为承载面平面度分数计算补偿值,W3为承载面与轨道上平面平行度分数计算补偿值,M1为承载面粗糙度分数计算参数,M2为承载面平面度分数计算参数,M3为承载面与轨道上平面平行度分数计算参数,m1为承载面粗糙度得分对Ei的权重,m2为承载面平面度得分对Ei的权重,m3为承载面与轨道上平面平行度得分对Ei的权重,θ为表面状态分数Ei的补偿参数;
计算完成后,所述中控模块存储计算结果Ei。
进一步地,所述中控模块能够根据待检测滑块的实际应用场合选取对应直线度和/或光滑度的滑块第四运行轨道。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于运用机械手自主抓取带检测滑块,在运行轨道上模拟实际运行状态,传感器检测各参数,通过参数计算待检测滑块评分,加大了工业化水平,提高了检测速度,降低检测误差,进而提高了检测平台的检测效率。
进一步地,本发明利用评分制,将合格的滑块产品按照分数分成不同等级,降低了检测误差,完善滑块检测质量体系,降低企业风险。
进一步地,所述滑块第四运行轨道可根据滑块应用场合的不同进行调节,能够检测应用场合不同的滑块,降低了检测误差,进一步提高了检测平台的检测效率。
进一步地,所述第一机械手和第二机械手分别位于滑块运行轨道的两侧,使两架机械手在工作时不会发生碰触,增大了检测平台运行的安全性。
附图说明
图1为本发明所述一种基于滑块检测的自运输检测平台的俯视结构示意图;
图2为本发明所述滑块运行轨道主视结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白,下面结合实施例对本发明作进一步描述;应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是,这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理,并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述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,还需要说明的是,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。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1与图2所示,其中,图1为本发明所述一种基于滑块检测的自运输检测平台的俯视结构示意图,图2为本发明所述滑块运行轨道主视结构示意图;本发明所述一种基于滑块检测的自运输检测平台包括:待检滑块盛放箱1、第一机械手2、滑块运行轨道3、中控模块4、第二机械手5、滑块传送带6、压力柱7、测距传感器8、跳动感应器9、推力传感器10和表面检测仪11。
其中,滑块运行轨道3分为滑块第一运行轨道31、滑块第二运行轨道32、滑块第三运行轨道33和滑块第四运行轨道34,滑块传送带6分为一级品质传送带61、二级品质传送带62、三级品质传送带63和不合格品传送带64。
所述第一机械手2,其设置在所述待检滑块盛放箱1一侧,用以将待检测滑块从待检滑块盛放箱1抓取至待检滑块第一运行轨道31;所述滑块第一运行轨道31,其设置在第一机械手2相对于待检滑块盛放箱1的另一侧,用以检测滑块内滚珠的完整度和光滑度;所述滑块第二运行轨道32,其设置在所述滑块第一运行轨道31末端并和滑块第一运行轨道31相连,用以检测滑块在标准状态下的跳动值;所述滑块第三运行轨道33,其设置在所述滑块第二运行轨道32末端并和滑块第二运行轨道32相连,用以检测滑块在推力较弱状态下的跳动值;所述滑块第四运行轨道34,其设置在所述滑块第三运行轨道33末端并和滑块第三运行轨道33相连,滑块第四运行轨道34是根据滑块应用场合模拟制作的轨道,其存在一定程度缺陷,用以检测滑块在应用环境的工作状态;所述压力柱7,其设置在多条滑块运行轨道上方,用以压住滑块并给滑块提供一定推力;所述测距传感器8,其设置在所述压力柱7,用以检测滑块在所述滑块第一运行轨道31上的运行距离;所述跳动感应器9,其设置所述压力柱7上,用以检测滑块运行期间的跳动值;所述推力传感器10,其设置所述压力柱7上,用以检测滑块运行期间维持指定速度所需提供的最小推力;所述表面检测仪11,其设置在所述滑块第四运行轨道34末端,用以各检测待检滑块表面状态;所述第二机械手5,其设置在各所述滑块运行轨道一侧,用以将不合格的滑块剔除和将合格的滑块根据等级从滑块第四运行轨道34抓取至不同的传送带;所述中控模块4,其分别与所述第一机械手2、所述压力柱7、所述测距传感器8、所述跳动感应器9、所述表面检测仪11和所述第二机械手5相连,用以控制部件运行状态。
当所述一种基于滑块检测的自运输检测平台工作时,所述中控模块4内设有编码程序,能够根据第一机械手2抓取顺序对检测滑块进行编号,对于编号为i的检测滑块,i=1,2,3,……n。
具体而言,所述中控模块4内设有滑行距离矩阵S0和距离分数计算参数矩阵H0;
对于滑行距离矩阵S0,S0(S1,S2,S3,S4),其中,S1为第一预设滑行距离,S2为第二预设滑行距离,S3为第三预设滑行距离,S4为第四预设滑行距离,各预设滑行距离按照顺序依次增大;
对于距离分数计算参数矩阵H0,H0(H1,H2,H3),其中,H1为第一预设距离分数计算参数,H2为第二预设距离分数计算参数,H3为第三预设距离分数计算参数,各预设参数数值按照顺序依次减小;
当所述第一机械手2将滑块编号为i的滑块抓取至所述滑块第一运行轨道31时,所述压力柱7自上而下压住滑块并在单位时间T内对滑块持续施加水平的推力N,当施加推力的时间达到T时,压力柱7停止对滑块施力以使滑块在滑块第一运行滑轨上自由滑行滑块,所述测距传感器8检测滑块在压力柱7停止施力至滑块停止自由滑行期间滑块的滑行距离S并将检测到的数值传送到所述中控模块4,中控模块4将滑行距离S与滑行距离矩阵S0内参数进行对比:
当S≤S1时,中控模块4判定滑块内部存在缺陷为不合格产品,第二机械手5抓取滑块放置至不合格品传送带64;
当S1<S≤S2时,中控模块4选取第一预设距离分数计算参数H1对距离分数Ai进行计算:
Ai=S×H1
当S2<S≤S3时,中控模块4选取第一预设距离分数计算参数H1和第二预设距离分数计算参数H2对距离分数Ai进行计算:
Ai=S2×H1+(S-S2)×H2
当S3<S≤S4时,中控模块4选取第一预设距离分数计算参数H1、第二预设距离分数计算参数H2和第三预设距离分数计算参数H3对距离分数Ai进行计算:
Ai=S2×H1+(S3-S2)×H2+(S-S3)×H3
计算完成后,所述中控模块4存储计算结果Ai并控制所述压力柱7推动滑块运行至所述滑块第二运行轨道32。
具体而言,所述中控模块4内设有标准环境跳动度矩阵P0,P0(P1,P2),其中,P1为标准环境横向跳动度标准值,P2为标准环境纵向跳动度标准值;
当所述滑块运行到滑块第二运行轨道32时,所述压力柱7以标准推力拖动滑块进行往复运动,所述跳动感应器9感应滑块的横向跳动值p1和纵向跳动值p2并将感应到的数值传递至中控模块4,中控模块4将p1和p2与P0内参数做对比:
当p1≥P1或p2≥P2时,中控模块4判定滑块为不合格产品,第二机械手5抓取滑块放置至不合格品传送带64;
当p1<P1且p2<P2时,中控模块4滑块计算标准跳动分数Bi:
其中,J1为标准环境横向跳动分数计算补偿值,J2为标准环境纵向跳动分数计算补偿值,K1为标准环境横向跳动分数计算参数,K2为标准环境纵向跳动分数计算参数,α1为横向跳动得分对Bi的权重,β1为纵向跳动得分对Bi的权重;
计算完成后,所述中控模块4存储计算结果Bi,所述压力柱7推动滑块运行至滑块第三运行轨道33。
具体而言,所述中控模块4内设有弱力环境跳动度矩阵Q0,Q0(Q1,Q2),其中,Q1为弱力环境横向跳动度标准值,Q2为弱力环境纵向跳动度标准值;
当所述滑块运行到滑块第三运行轨道33时,所述压力柱7降低压力到标准压力的50%,降低推力到标准推力的80%,拖动滑块进行往复运动,所述跳动感应器9感应滑块的横向跳动值q1和纵向跳动值q2并将感应到的数值传递至中控模块4,中控模块4将q1和q2与Q0内参数做对比:
当q1≥Q1或q2≥Q2成立时,中控模块4判定滑块为不合格产品,第二机械手5抓取滑块放置至不合格品传送带64;
当q1<Q1且q2<Q2成立时,中控模块4判定滑块为合格产品,计算标准跳动分数Ci:
其中,J3为弱力环境横向跳动分数计算补偿值,J4为弱力环境纵向跳动分数计算补偿值,K3为弱力环境横向跳动分数计算参数,K4为弱力环境纵向跳动分数计算参数,α2为横向跳动得分对Ci的权重,β2为纵向跳动得分对Ci的权重;
计算完成后,所述中控模块4存储计算结果Ci,所述压力柱7推动滑块运行至滑块第四运行轨道34。
具体而言,所述中控模块4中还设有工作环境标准值矩阵R0(R1,R2,R3),其中,R1为工作环境横向跳动度标准值,R2为工作环境纵向跳动度标准值,R3为推力标准值;
当所述滑块运行到滑块第四运行轨道34时,所述压力柱7拖动滑块运行到工作速度V,所述推力传感器10检测维持工作速度V所需的最小推力r3并将感应到的数值传递至中控模块4,所述跳动感应器9感应滑块滑动时的横向跳动值r1和纵向跳动值r2并将感应到的数值传递至中控模块4,中控模块4将r1、r2和r3与R0内参数做对比:
当r1≥R1或r2≥R2或r3≥R3时,中控模块4判定滑块为不合格产品,第二机械手5抓取滑块放置至不合格品传送带64;
当r1<R1、r2<R2且r3<R3时,中控模块4滑块计算工作环境分数Di:
其中,J5为工作环境横向跳动分数计算补偿值,J6为工作环境纵向跳动分数计算补偿值,J7为工作环境推力分数计算补偿值,K5为工作环境横向跳动分数计算参数,K6为工作环境纵向跳动分数计算参数,K7为工作环境推力分数计算参数,α3为横向跳动得分对Di的权重,β3为纵向跳动得分对Di的权重,γ为推力得分对Di的权重;
计算完成后,所述中控模块4存储计算结果Di。
具体而言,所述中控模块4内部设有表面状态矩阵组U0,U0(U1,U2,U3),其中,U1为滑块承载面粗糙度矩阵,U2为滑块承载面平面度矩阵,U3滑块承载面与轨道上平面平行度矩阵;
对于滑块承载面粗糙度矩阵U1,U1(U11,U12),其中,U11为预设承载面第一粗糙度,U12为预设承载面第二粗糙度;
对于滑块承载面平面度矩阵U2,U2(U21,U22),其中,U21为预设承载面第一平面度,U22为预设承载面第二平面度;
对于滑块承载面与轨道上平面平行度矩阵U3,U3(U31,U32),其中,U31为预设承载面与轨道上平面第一平行度,U32为预设承载面与轨道上平面第二平行度;
所述工作环境分数Di计算完成后,所述压力柱7拖动滑块运行至所述表面检测仪11下方停止,所述表面检测仪11检测滑块承载面粗糙度u1、滑块承载面平面度u2和滑块承载面与轨道上平面平行度u3并将检测结果传递至所述中控模块4,中控模块4将u1,u2,u3与U0内参数做对比:
当u1≥U12或u2≥U22或u3≥U32时,中控模块4判定滑块为不合格产品,第二机械手5抓取滑块放置至不合格品传送带64;
当U11≤u1<U12、U21≤u2<U22、U31≤u3<U32中至少两项成立时,中控模块4判定滑块为不合格产品,第二机械手5抓取滑块放置至不合格品传送带64;
当u1<U11、u2<U21、u3<U31中至少两项成立且另一项处于Uj1≤uj<Uj2范围内时,j=1,2,3,中控模块4滑块计算表面状态分数Ei:
当u1<U11、u2<U21、u3<U31三项全部成立时,
当u1<U11、u2<U21、u3<U31有两项成立时,
其中,W1为承载面粗糙度分数计算补偿值,W2为承载面平面度分数计算补偿值,W3为承载面与轨道上平面平行度分数计算补偿值,M1为承载面粗糙度分数计算参数,M2为承载面平面度分数计算参数,M3为承载面与轨道上平面平行度分数计算参数,m1为承载面粗糙度得分对Ei的权重,m2为承载面平面度得分对Ei的权重,m3为承载面与轨道上平面平行度得分对Ei的权重,θ为表面状态分数Ei的补偿参数;
计算完成后,所述中控模块4存储计算结果Ei。
中控模块4会根据滑块在滑块第一运行轨道31上运行的距离生成的距离分数Ai、在滑块第二运行轨道32上运行的跳动值生成的标准跳动分数Bi、在滑块第三运行轨道33运行得到的跳动值生成的弱力跳动分数Ci、在滑块第四运行轨道34上运行状态生成工作环境分数Di以及根据表面检测仪11检测的结果生成的表面状态分数Ei以对该滑块进行评级:
当所述***对所述滑块依次进行检测且该滑块在一项测试的评分未达到该项分数的合格值时,中控模块4判定该滑块不合格并在完成评分不合格的项目的检测后控制第二机械手5将检测滑块抓取至不合格品传送带64;
当所述滑块的各项得分均大于对应项目的合格值时,中控模块4根据各项得分计算该滑块的总分;
所述中控模块4内设有总分等级矩阵F0和总分计算公式fi,fi=Ai×a+Bi×b+Ci×c+Di×d+Ei×e,其中,a为Ai对总分fi的计算权重,b为Bi对总分fi的计算权重,c为Ci对总分fi的计算权重,d为Di对总分fi的计算权重,e为Ei对总分fi的计算权重;
对于总分等级矩阵F0,F0(F1,F2,F3)其中,F1为预设一级品质标准分数,F2为预设二级品质标准分数,F3为预设三级品质标准分数,各分数具体数值依次减小;
当所述编号为i的滑块的各项得分均大于对应项目的合格值时,所述中控模块4利用上式计算该滑块的总分fi并将fi与所述总分等级矩阵F0内各参数做对比:
当fi≥F1时,中控模块4判定滑块处于一级品质,中控模块4控制第二机械手5将检测滑块抓取至一级品质传送带61;
当F2≤fi<F1时,中控模块4判定滑块处于二级品质,中控模块4控制第二机械手5将检测滑块抓取至二级品质传送带62;
当F3≤fi<F2时,中控模块4判定滑块处于三级品质,中控模块4控制第二机械手5将检测滑块抓取至三级品质传送带63;
当fi<F3时,中控模块4判定滑块为不合格品,中控模块4控制第二机械手5将检测滑块抓取至不合格品传送带64。
具体而言,所述中控模块4能够根据待检测滑块的实际应用场合选取对应直线度和/或光滑度的滑块第四运行轨道34。
至此,已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案,但是,本领域技术人员容易理解的是,本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下,本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换,这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。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 (7)
1.一种基于滑块检测的自运输检测平台,其特征在于,包括:
待检滑块盛放箱,用以盛放待检测滑块;
第一机械手,其设置在所述待检滑块盛放箱一侧,用以将待检测滑块从待检滑块盛放箱抓取至待检滑块第一运行轨道;
滑块第一运行轨道,其设置在所述待检滑块盛放箱与所述第一机械手相邻的一侧,用以运输所述第一机械手抓取的滑块;当所述第一机械手将滑块抓取至滑块第一运行轨道上方时,第一机械手松开滑块以使滑块掉落至滑块第一运行轨道上表面以使滑块第一运行轨道完成对滑块的输送;
滑块第二运行轨道,其设置在所述滑块第一运行轨道末端并和滑块第一运行轨道相连,用以输送所述滑块第一运行轨道输出的滑块;
滑块第三运行轨道,其设置在所述滑块第二运行轨道末端并和滑块第二运行轨道相连,用以输送所述滑块第二运行轨道输出的滑块;滑块第四运行轨道,其设置在所述滑块第三运行轨道末端并和滑块第三运行轨道相连,用以输送所述滑块第三运行轨道输出的滑块;所述滑块第四运行轨道表面光滑度和直线度均低于上述各滑块运行轨道,用以模拟滑块实际应用的场景;
压力柱,其设置在各所述滑块运行轨道上方,用以压住滑块并给滑块提供推力;
测距传感器,其设置在所述压力柱上,用以记录所述滑块在所述滑块第一运行轨道上的运行距离;
跳动感应器,其设置所述压力柱上,用以检测滑块在滑动期间的跳动值;
推力传感器,其设置所述压力柱上,用以检测滑块在滑动期间维持指定速度所需提供的最小推力;
表面检测仪,其设置在所述滑块第四运行轨道末端,用以检测待检滑块表面状态;
第二机械手,其设置在各所述滑块运行轨道与所述第一机械手相对的一侧,用以将不合格的滑块剔除或将合格的滑块根据滑块等级从滑块第四运行轨道抓取至对应的传送带;
多条运料传送带,其设置在所述第二机械手与各所述滑块运行轨道相对的一侧,包括一级品质传送带、二级品质传送带、三级品质传送带和不合格品传送带,用以分别运输对应等级的滑块;
中控模块,其分别与所述第一机械手、所述压力柱、所述测距传感器、所述跳动感应器、所述表面检测仪和所述第二机械手相连,用以控制部件运行状态;
所述中控模块内设有编码程序,能够根据第一机械手抓取的顺序对各待检测滑块依次进行编号,对于编号为i的检测滑块,i=1,2,3,……n,中控模块会根据滑块在滑块第一运行轨道上运行的距离生成的距离分数Ai、在滑块第二运行轨道上运行的跳动值生成的标准跳动分数Bi、在滑块第三运行轨道运行得到的跳动值生成的弱力跳动分数Ci、在滑块第四运行轨道上运行状态生成工作环境分数Di以及根据表面检测仪检测的结果生成的表面状态分数Ei以对该滑块进行评级:
当所述检测平台对所述滑块依次进行检测且该滑块在一项测试的评分未达到该项分数的合格值时,中控模块判定该滑块不合格并在完成评分不合格的项目的检测后控制第二机械手将检测滑块抓取至不合格品传送带;
当所述滑块的各项得分均大于对应项目的合格值时,中控模块根据各项得分计算该滑块的总分;
所述中控模块内设有总分等级矩阵F0和总分计算公式fi,fi=Ai×a+Bi×b+Ci×c+Di×d+Ei×e,其中,a为Ai对总分fi的计算权重,b为Bi对总分fi的计算权重,c为Ci对总分fi的计算权重,d为Di对总分fi的计算权重,e为Ei对总分fi的计算权重;
对于总分等级矩阵F0,F0(F1,F2,F3)其中,F1为预设一级品质标准分数,F2为预设二级品质标准分数,F3为预设三级品质标准分数,各分数具体数值依次减小;
当所述编号为i的滑块的各项得分均大于对应项目的合格值时,所述中控模块利用上式计算该滑块的总分fi并将fi与所述总分等级矩阵F0内各参数做对比:
当fi≥F1时,中控模块判定滑块处于一级品质,中控模块控制第二机械手将检测滑块抓取至一级品质传送带;
当F2≤fi<F1时,中控模块判定滑块处于二级品质,中控模块控制第二机械手将检测滑块抓取至二级品质传送带;
当F3≤fi<F2时,中控模块判定滑块处于三级品质,中控模块控制第二机械手将检测滑块抓取至三级品质传送带;
当fi<F3时,中控模块判定滑块为不合格品,中控模块控制第二机械手将检测滑块抓取至不合格品传送带。
2.根据权利要求1所述的一种基于滑块检测的自运输检测平台,其特征在于,所述中控模块内设有滑行距离矩阵S0和距离分数计算参数矩阵H0;
对于滑行距离矩阵S0,S0(S1,S2,S3,S4),其中,S1为第一预设滑行距离,S2为第二预设滑行距离,S3为第三预设滑行距离,S4为第四预设滑行距离,各预设滑行距离按照顺序依次增大;
对于距离分数计算参数矩阵H0,H0(H1,H2,H3),其中,H1为第一预设距离分数计算参数,H2为第二预设距离分数计算参数,H3为第三预设距离分数计算参数,各预设参数数值按照顺序依次减小;
当所述第一机械手将滑块编号为i的滑块抓取至所述滑块第一运行轨道时,所述压力柱自上而下压住滑块并在单位时间T内对滑块持续施加水平的推力N,当施加推力的时间达到T时,压力柱停止对滑块施力以使滑块在滑块第一运行滑轨上自由滑行滑块,所述测距传感器检测滑块在压力柱停止施力至滑块停止自由滑行期间滑块的滑行距离S并将检测到的数值传送到所述中控模块,中控模块将滑行距离S与滑行距离矩阵S0内参数进行对比:
当S≤S1时,中控模块判定滑块内部存在缺陷为不合格产品,第二机械手抓取滑块放置至不合格品传送带;
当S1<S≤S2时,中控模块选取第一预设距离分数计算参数H1对距离分数Ai进行计算:
Ai=S×H1
当S2<S≤S3时,中控模块选取第一预设距离分数计算参数H1和第二预设距离分数计算参数H2对距离分数Ai进行计算:
Ai=S2×H1+(S-S2)×H2
当S3<S≤S4时,中控模块选取第一预设距离分数计算参数H1、第二预设距离分数计算参数H2和第三预设距离分数计算参数H3对距离分数Ai进行计算:
Ai=S2×H1+(S3-S2)×H2+(S-S3)×H3
计算完成后,所述中控模块存储计算结果Ai并控制所述压力柱推动滑块运行至所述滑块第二运行轨道。
3.根据权利要求2所述的一种基于滑块检测的自运输检测平台,其特征在于,所述中控模块内设有标准环境跳动度矩阵P0,P0(P1,P2),其中,P1为标准环境横向跳动度标准值,P2为标准环境纵向跳动度标准值;
当所述滑块运行到滑块第二运行轨道时,所述压力柱以标准推力拖动滑块进行往复运动,所述跳动感应器感应滑块的横向跳动值p1和纵向跳动值p2并将感应到的数值传递至中控模块,中控模块将p1和p2与P0内参数做对比:
当p1≥P1或p2≥P2时,中控模块判定滑块为不合格产品,第二机械手抓取滑块放置至不合格品传送带;
当p1<P1且p2<P2时,中控模块滑块计算标准跳动分数Bi:
其中,J1为标准环境横向跳动分数计算补偿值,J2为标准环境纵向跳动分数计算补偿值,K1为标准环境横向跳动分数计算参数,K2为标准环境纵向跳动分数计算参数,α1为横向跳动得分对Bi的权重,β1为纵向跳动得分对Bi的权重;
计算完成后,所述中控模块存储计算结果Bi,所述压力柱推动滑块运行至滑块第三运行轨道。
4.根据权利要求3所述的一种基于滑块检测的自运输检测平台,其特征在于,所述中控模块内设有弱力环境跳动度矩阵Q0,Q0(Q1,Q2),其中,Q1为弱力环境横向跳动度标准值,Q2为弱力环境纵向跳动度标准值;
当所述滑块运行到滑块第三运行轨道时,所述压力柱降低压力到标准压力的50%,降低推力到标准推力的80%,拖动滑块进行往复运动,所述跳动感应器感应滑块的横向跳动值q1和纵向跳动值q2并将感应到的数值传递至中控模块,中控模块将q1和q2与Q0内参数做对比:
当q1≥Q1或q2≥Q2成立时,中控模块判定滑块为不合格产品,第二机械手抓取滑块放置至不合格品传送带;
当q1<Q1且q2<Q2成立时,中控模块判定滑块为合格产品,计算标准跳动分数Ci:
其中,J3为弱力环境横向跳动分数计算补偿值,J4为弱力环境纵向跳动分数计算补偿值,K3为弱力环境横向跳动分数计算参数,K4为弱力环境纵向跳动分数计算参数,α2为横向跳动得分对Ci的权重,β2为纵向跳动得分对Ci的权重;
计算完成后,所述中控模块存储计算结果Ci,所述压力柱推动滑块运行至滑块第四运行轨道。
5.根据权利要求4所述的一种基于滑块检测的自运输检测平台,其特征在于,所述中控模块中还设有工作环境标准值矩阵R0(R1,R2,R3),其中,R1为工作环境横向跳动度标准值,R2为工作环境纵向跳动度标准值,R3为推力标准值;
当所述滑块运行到滑块第四运行轨道时,所述压力柱拖动滑块运行到工作速度V,所述推力传感器检测维持工作速度V所需的最小推力r3并将感应到的数值传递至中控模块,所述跳动感应器感应滑块滑动时的横向跳动值r1和纵向跳动值r2并将感应到的数值传递至中控模块,中控模块将r1、r2和r3与R0内参数做对比:
当r1≥R1或r2≥R2或r3≥R3时,中控模块判定滑块为不合格产品,第二机械手抓取滑块放置至不合格品传送带;
当r1<R1、r2<R2且r3<R3时,中控模块滑块计算工作环境分数Di:
其中,J5为工作环境横向跳动分数计算补偿值,J6为工作环境纵向跳动分数计算补偿值,J7为工作环境推力分数计算补偿值,K5为工作环境横向跳动分数计算参数,K6为工作环境纵向跳动分数计算参数,K7为工作环境推力分数计算参数,α3为横向跳动得分对Di的权重,β3为纵向跳动得分对Di的权重,γ为推力得分对Di的权重;
计算完成后,所述中控模块存储计算结果Di。
6.根据权利要求5所述的一种基于滑块检测的自运输检测平台,其特征在于,所述中控模块内部设有表面状态矩阵组U0,U0(U1,U2,U3),其中,U1为滑块承载面粗糙度矩阵,U2为滑块承载面平面度矩阵,U3滑块承载面与轨道上平面平行度矩阵;
对于滑块承载面粗糙度矩阵U1,U1(U11,U12),其中,U11为预设承载面第一粗糙度,U12为预设承载面第二粗糙度;
对于滑块承载面平面度矩阵U2,U2(U21,U22),其中,U21为预设承载面第一平面度,U22为预设承载面第二平面度;
对于滑块承载面与轨道上平面平行度矩阵U3,U3(U31,U32),其中,U31为预设承载面与轨道上平面第一平行度,U32为预设承载面与轨道上平面第二平行度;
所述工作环境分数Di计算完成后,所述压力柱拖动滑块运行至所述表面检测仪下方停止,所述表面检测仪检测滑块承载面粗糙度u1、滑块承载面平面度u2和滑块承载面与轨道上平面平行度u3并将检测结果传递至所述中控模块,中控模块将u1,u2,u3与U0内参数做对比:
当u1≥U12或u2≥U22或u3≥U32时,中控模块判定滑块为不合格产品,第二机械手抓取滑块放置至不合格品传送带;
当U11≤u1<U12、U21≤u2<U22、U31≤u3<U32中至少两项成立时,中控模块判定滑块为不合格产品,第二机械手抓取滑块放置至不合格品传送带;
当u1<U11、u2<U21、u3<U31中至少两项成立且另一项处于Uj1≤uj<Uj2范围内时,j=1,2,3,中控模块滑块计算表面状态分数Ei:
当u1<U11、u2<U21、u3<U31三项全部成立时,
当u1<U11、u2<U21、u3<U31有两项成立时,
其中,W1为承载面粗糙度分数计算补偿值,W2为承载面平面度分数计算补偿值,W3为承载面与轨道上平面平行度分数计算补偿值,M1为承载面粗糙度分数计算参数,M2为承载面平面度分数计算参数,M3为承载面与轨道上平面平行度分数计算参数,m1为承载面粗糙度得分对Ei的权重,m2为承载面平面度得分对Ei的权重,m3为承载面与轨道上平面平行度得分对Ei的权重,θ为表面状态分数Ei的补偿参数;
计算完成后,所述中控模块存储计算结果Ei。
7.根据权利要1所述的一种基于滑块检测的自运输检测平台,其特征在于,所述中控模块能够根据待检测滑块的实际应用场合选取对应直线度和/或光滑度的滑块第四运行轨道。
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