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一种新型 轮毂测膜厚探头夹爪装置

阅读：578发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种新型轮毂测膜厚探头夹爪装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种轮毂测膜厚探头夹爪装置，包括伺服电机固定架、固定块组件、挡板、探头夹爪、伺服电机及减速机、光电开关等、多个固定板、固定块、固定架、夹爪、测膜厚探头、接近开关等。本发明通过视觉识别的不同轮型，由PLC控制根据每种轮型的膜厚测量点切面与水平面的不同倾角，控制伺服电机进行不同角度的旋转动作；并行机器人按照控制程序带动测膜厚探头去接触轮毂测量面，进行膜厚测量，本发明减轻了由于工人测量手法和测量经验技术不同，造成测量结果不准确的现象。通过并行机器人和伺服电机共同控制，可以实现不同轮型轮毂的喷粉后涂层厚度在线自动测量。提高了检测自动化程度、检测的准确性及检测效率。节约了人工成本。，下面是一种新型轮毂测膜厚探头夹爪装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种轮毂测膜厚探头夹爪装置，其特征在于，包括伺服电机固定架(1)、固定块组件(2)、挡板(3)、探头夹爪组件(4)、伺服电机单元(5)、光电开关组件(6)；
所述伺服电机固定架(1)通过第一固定板(7)的法兰孔和螺钉安装在并行机器人法兰孔上；
所述固定块组件(2)通过固定块(9)安装在减速机的输出轴上，并通过平键与减速机输出轴相连，伺服电机组件带动固定块组件(2)旋转；
所述挡板(3)通过螺钉安装在固定块(9)上，并通过螺钉与减速机轴端面螺纹孔相连，用于防止固定块组件(2)沿减速机轴向窜动；
所述探头夹爪组件(4)通过第三固定板(10)法兰孔和螺钉安装在固定块(9)上，伺服电机单元(5)和并行机器人共同带动内部测膜厚探头(14)完成测量工作；
伺服电机单元(5)通过螺钉安装在第二固定板(8)上，用于不同轮型测量角度偏转；所述光电开关组件(6)通过螺钉安装在第二固定板(8)上，用于检测电机原点位置和±45°极限位置；
所述探头夹爪组件(4)结构为：包括固定架(12)和夹爪(13)，所述夹爪(13)内部夹体的夹持孔上安装有测膜厚探头(14)，所述测膜厚探头(14)可以实现±45°的偏转，用于测量轮毂表面喷涂膜厚；固定架(12)内部第四固定板(11)长条孔上安装有接近开关(15)，用于检测测膜厚探头金属尾套，当接近开关由出发信号后，信号发给电控柜PLC用于停止并行机器人用，保证轮毂测膜厚夹爪的机械性能和安全性能。
2.根据权利要求1所述的一种轮毂测膜厚探头夹爪装置，其特征在于，所述光电开关组件(6)为：在测膜厚探头(14)偏转±45°的两极限位置处分别设置1个U型光电开关。
3.根据权利要求2所述的一种轮毂测膜厚探头夹爪装置，其特征在于，在测膜厚探头(14)偏转±45°的两极限位置后面分别设置了机械硬挡块，可以实现硬刹车。
4.采用权利要求1-3任一项所述的装置进行轮毂测膜厚的方法，其特征在于，视觉识别轮型后，将轮型信号发给电控柜PLC进行信号处理，PLC根据每种轮型的膜厚测量点切面与水平面的不同倾角，发送控制信号给伺服电机控制器和并行机器人，控制器根据PLC发出的不同倾角，发送不同的旋转角度控制伺服电机动作；
伺服电机旋转动作后，带动探头夹爪组件(4)动作，使测膜厚探头(14)停在偏离原点的相应角度位置，并行机器人按照控制程序带动测膜厚探头(14)去接触轮毂测量面，进行膜厚测量，当探头金属尾套沿探头轴线向上运动后，被接近开关感应到，接近开关发信号给电控柜PLC，PLC控制机器人停止下压测量。
5.采用权利要求4所述的进行轮毂测膜厚的方法，其特征在于，所述原点位置，由U型光电开关发信号给PLC确定。

说明书全文

一种新型轮毂测膜厚探头夹爪装置

技术领域

[0001] 本发明涉及铝合金车轮机械加工自动化机械领域。具体地说涉及轮毂喷粉后在线测量喷涂膜厚，更具体地说涉及一种轮毂测膜厚探头夹爪装置。

背景技术

[0002] 在轮毂的生产过程中，由于涂装喷粉工序中对轮毂进行喷粉涂层厚度需在一定范围内，若没有喷粉后涂层厚度测量的步骤，会导致轮毂喷粉涂层厚度不足、超标或喷粉涂层厚度不均匀而不知道，造成不合格品流入下一工序。

[0003] 目前，生产线上此道工序为人工手持测量，不仅工人劳动强度大而且测量结果受工人测量手法和测量经验技术影响很大，同时由于每种轮型的膜厚测量点切面与水平面的倾角不同(测量时探头应与切面垂直测量)，导致伺服电机接到控制器发送的旋转角度不同，也给膜厚自动测量带来了一定的困难。

发明内容

[0004] 为解决上述技术问题，本发明提出了一种轮毂测膜厚探头夹爪装置与膜厚测量方法，可以实现各种轮型轮毂的膜厚自动在线测量检测，极大的提高了检测效率和检测准确性，并可以省去此检测岗位人工成本。

[0005] 本发明完整的技术方案包括：

[0006] 一种轮毂测膜厚探头夹爪装置，包括伺服电机固定架(1)、固定块组件(2)、挡板(3)、探头夹爪组件(4)、伺服电机单元(5)、光电开关组件(6)；

[0007] 所述伺服电机固定架(1)通过第一固定板(7)的法兰孔和螺钉安装在并行机器人法兰孔上；

[0008] 所述固定块组件(2)通过固定块(9)安装在减速机的输出轴上，并通过平键与减速机输出轴相连，伺服电机组件带动固定块组件(2)旋转；

[0009] 所述挡板(3)通过螺钉安装在固定块(9)上，并通过螺钉与减速机轴端面螺纹孔相连，用于防止固定块组件(2)沿减速机轴向窜动；

[0010] 所述探头夹爪组件(4)通过第三固定板(10)法兰孔和螺钉安装在固定块(9)上，伺服电机单元(5)和并行机器人共同带动内部测膜厚探头(14)完成测量工作；

[0011] 伺服电机单元(5)通过螺钉安装在第二固定板(8)上，用于不同轮型测量角度偏转；所述光电开关组件(6)通过螺钉安装在第二固定板(8)上，用于检测电机原点位置和±45°极限位置；

[0012] 所述探头夹爪组件(4)结构为：包括固定架(12)和夹爪(13)，所述夹爪(13)内部夹体的夹持孔上安装有测膜厚探头(14)，所述测膜厚探头(14)可以实现±45°的偏转，用于测量轮毂表面喷涂膜厚；固定架(12)内部第四固定板(11)长条孔上安装有接近开关(15)，用于检测测膜厚探头金属尾套，当接近开关由出发信号后，信号发给电控柜PLC用于停止并行机器人用，保证轮毂测膜厚夹爪的机械性能和安全性能。

[0013] 所述光电开关组件(6)为：在测膜厚探头(14)偏转±45°的两极限位置处分别设置1个U型光电开关。

[0014] 在测膜厚探头(14)偏转±45°的两极限位置后面分别设置了机械硬挡块，可以实现硬刹车。

[0015] 采用所述的装置进行轮毂测膜厚的方法，视觉识别轮型后，将轮型信号发给电控柜PLC进行信号处理，PLC根据每种轮型的膜厚测量点切面与水平面的不同倾角，发送控制信号给伺服电机控制器和并行机器人，控制器根据PLC发出的不同倾角，发送不同的旋转角度控制伺服电机动作；

[0016] 伺服电机旋转动作后，带动探头夹爪组件(4)动作，使测膜厚探头(14)停在偏离原点的相应角度位置，并行机器人按照控制程序带动测膜厚探头(14)去接触轮毂测量面，进行膜厚测量，当探头金属尾套沿探头轴线向上运动后，被接近开关感应到，接近开关发信号给电控柜PLC，PLC控制机器人停止下压测量。

[0017] 所述原点位置，由U型光电开关发信号给PLC确定。

[0018] 本发明与现有技术相比具有如下优点：

[0019] 1.从技术角度，对于轮毂喷粉后涂层厚度测量，采用自动在线测量而不是人工手持测量，减轻了由于工人测量手法和测量经验技术不同，造成测量结果不准确的现象。通过并行机器人和伺服电机共同控制，可以实现不同轮型轮毂的喷粉后涂层厚度在线自动测量。此方案中，增设限位光电开关和机械限位块等，使探头在正负极限位置实现停止和硬刹车，从而解决了到达极限位置继续偏转造成碰撞，导致机构的损坏。

[0020] 2.从经济角度，本发明可以应用于混线检测，即可以检测不同规格的轮毂，不必人工对不同规格的轮毂进行手持检测，提高了检测自动化程度、检测的准确性及检测效率。节约了人工成本。

[0021] 3.PLC根据每种轮型的膜厚测量点切面与水平面的不同倾角，控制伺服电机进行不同角度的旋转动作并进行检测；可以应用到混线自动检测，开启了轮毂混线测量的先河。附图说明

[0022] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0023] 图1为一种新型轮毂测膜厚探头夹爪装置的结构示意图；

[0024] 图2为一种新型轮毂测膜厚探头夹爪装置的三维示意图。

[0025] 图中：1-伺服电机固定架，2-固定块组件，3-挡板，4-探头夹爪，5-伺服电机及减速机，6-光电开关，7-第一固定板，8-第二固定板，9-固定块，10-第三固定板，11-第四固定板，12-固定架，13-夹爪，14-测膜厚探头，15-接近开关。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。

[0027] 本发明提供了一种轮毂测膜厚探头夹爪，以解决轮毂喷粉后的涂层厚度不足、超标或喷粉涂层厚度不均匀而不知道，造成不合格品流入下一工序问题。

[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图，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。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。

[0029] 如图1所示，为本发明提供的轮毂测膜厚探头夹爪装置的结构示意图。该轮毂测膜厚探头夹爪装置包括伺服电机固定架1、固定块组件2、挡板3、探头夹爪组件4、伺服电机及减速机5、光电开关6等。

[0030] 其中，伺服电机固定架1通过第一固定板7的法兰孔和螺钉安装在并行机器人的法兰孔上；

[0031] 固定块组件2通过固定块9安装在减速机输出轴上，通过平键与减速机输出轴相连，电机带动其旋转；

[0032] 挡板3通过螺钉安装在固定块9上，并通过螺钉与减速机轴端面螺纹孔相连，用于防止固定块组件2沿减速机轴向窜动；

[0033] 探头夹爪组件4通过第三固定板10的法兰孔，用螺钉安装在固定块9上，伺服电机及减速机5和并行机器人共同带动内部的测膜厚探头14完成测量工作；

[0034] 伺服电机及减速机5通过螺钉安装在第二固定板8上，用于不同轮型测量角度偏转；光电开关6通过螺钉安装在第二固定板8上，用于检测电机原点位置和±45°极限位置。

[0035] 本发明提供的轮毂测膜厚探头夹爪，对于轮毂喷粉后涂层厚度的测量，采用并行机器人和图1伺服电机及减速机5对测膜厚探头14进行动作控制，最终由测膜厚探头14对喷粉后涂层厚度进行测量。相比于目前人工手持测量现有技术，此方案轮毂测膜厚探头夹爪，提高了测量自动化程度、效率及准确性。

[0036] 如图1和图2所示，本发明提供的轮毂测膜厚探头夹爪，探头夹爪组件4的内部组件包括固定架12和夹爪13,测膜厚探头14安装在夹爪13内部夹体￠17夹持孔上，用于测量轮毂表面喷涂膜厚；接近开关15安装在固定架12内部第四固定板11长条孔上，用于检测测膜厚探头金属尾套，当接近开关由出发信号后，信号发给电控柜PLC用于停止并行机器人用，保证轮毂测膜厚夹爪的机械性能和安全性能。

[0037] 视觉识别轮型后，将轮型信号发给电控柜PLC进行信号处理，PLC发控制信号给伺服电机控制器和并行机器人，控制伺服电机和并行机器人动作。由于每种轮型的膜厚测量点切面与水平面的倾角不同(测量时探头应与切面垂直测量)，导致伺服电机接到控制器发送的旋转角度不同，伺服电机旋转动作后，带动执行机构动作，最终探头停在偏离原点(原点位置，由U型光电开关发信号给PLC)的相应角度位置，并行机器人按照控制程序带动测膜厚探头去接触轮毂测量面，进行膜厚测量，当探头金属尾套沿探头轴线向上运动后，被接近开关感应到，接近开关发信号给电控柜PLC，PLC控制机器人停止下压测量。测膜厚探头可以实现±45°的偏转，为了在±45°的极限位置执行机构能够停止运动，在两极限位置处分别设置1个U型光电开关；当光电开关损坏或失效后，不能实现电机停止运动时，在两个极限位置后面分别设置了机械硬挡块，可以实现硬刹车。

[0038] 本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

[0039] 应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

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