箱型工件的上下居中对称度检测方法及工装 |
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| 申请号 | CN202311656710.5 | 申请日 | 2023-12-05 | 公开(公告)号 | CN117760363A | 公开(公告)日 | 2024-03-26 |
| 申请人 | 中联重科股份有限公司; | 发明人 | 唐啟辉; 陈明; 李颖; 付鑫; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于 工件 加工技术领域并提供一种箱型工件的上下居中对称度检测方法及工装，该方法包括将箱型工件按照横向 定位 基准摆放，根据下封板的设计尺寸确定下封板的纵向垂直中心面相对于横向定位基准的第一 位置 ，分别对上封板的横向两侧边进行位置测量，根据测量结果确定横向两侧边分别相对于横向定位基准的第二位置和第三位置，将第二位置和第三位置分别与第一位置进行横向距离比对，根据比对结果确定上封板的居中对称度偏差，将居中对称度偏差与预设值比较，以判断箱型工件是否需要铣边加工。本方法能够对各种型号的箱型工件进行检测，并能够筛选出居中对称度偏差值较大的工件进行针对性加工，从而达到降低机加工次数，提高生产效率的目的。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种箱型工件的上下居中对称度检测方法，所述箱型工件(1)包括上封板(11)和下封板(12)，其特征在于，所述箱型工件的上下居中对称度检测方法包括： |
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| 说明书全文 | 箱型工件的上下居中对称度检测方法及工装技术领域[0001] 本发明属于工件加工技术领域，具体涉及一种箱型工件的上下居中对称度检测方法及工装。 背景技术[0003] 以固定支腿箱体和活动支腿箱体为例，当两种箱体分别焊接完后，需要保证上盖板和下底板分别相对于各自的垂直中心面的偏移量，以确保活动支腿箱体能够在固定支腿箱体内顺畅且稳定地伸缩。但在现有工艺中，由于缺少箱体焊接完成后的工件合格率检测工序，导致需要对每一个焊接完成后的箱体进行铣边加工，不仅增加了机加工的次数和成本，同时还非常影响加工效率。 发明内容[0005] 为实现上述目的，本发明提供一种箱型工件的上下居中对称度检测方法，其中，箱型工件包括上封板和下封板，箱型工件的上下居中对称度检测方法包括： [0006] S100：将箱型工件按照横向定位基准进行摆放定位； [0007] S200：根据下封板的设计尺寸确定下封板的纵向垂直中心面相对于横向定位基准的第一位置； [0008] S300：分别对上封板的横向两侧边进行位置测量，根据测量结果确定横向两侧边分别相对于横向定位基准的第二位置和第三位置； [0009] S400：将第二位置和第三位置分别与第一位置进行横向距离比对，根据比对结果确定上封板的居中对称度偏差。 [0010] S500：将居中对称度偏差与预设值比较，根据比较结果判断箱型工件是否需要铣边加工。 [0011] 在本发明的实施例中，横向两侧边包括第一侧边和第二侧边。 [0012] 在本发明的实施例中，S300：分别对上封板的横向两侧边进行位置测量，根据测量结果确定横向两侧边分别相对于横向定位基准的第二位置和第三位置的步骤具体包括： [0013] S301：沿纵向均匀布置多组预设检测位； [0014] S302：在每组预设检测位上分别对第一侧边和第二侧边进行横向测距； [0015] S303：结合预设检测位的位置和测距结果，确定在每组预设检测位测出的第一侧边和第二侧边分别相对于横向定位基准的第二位置和第三位置。 [0016] 在本发明的实施例中，预设检测位包括位于第一侧边一侧的第一检测位和位于第二侧边一侧的第二检测位，同一组预设检测位中的第一检测位与第二检测位横向对齐。 [0017] 在本发明的实施例中，S400：将第二位置和第三位置分别与第一位置进行横向距离比对，根据比对结果确定上封板的居中对称度偏差的步骤具体包括： [0018] S401：计算每个第一检测位测出的第二位置至第一位置的第一横向距离，以及计算每个第二检测位测出的第三位置至第一位置的第二横向距离； [0019] S402：将同一组预设检测位对应第一横向距离和第二横向距离进行差值对比，根据差值比对结果确定上封板在当前预设检测位对应的测量区域的居中对称度偏差。 [0020] 在本发明的实施例中，S500：将居中对称度偏差与预设值比较，根据比较结果判断箱型工件是否需要铣边加工的步骤具体包括： [0021] S510：将上封板在当前预设检测位对应的测量区域的居中对称度偏差与预设值进行比较； [0022] S520：当比较结果为上封板在当前预设检测位对应的测量区域的居中对称度偏差大于预设值时，判断当前预设检测位对应的测量区域需要铣边加工。 [0023] 在本发明的实施例中，当判断当前预设检测位对应的测量区域需要铣边加工时，箱型工件的上下居中对称度检测方法还包括： [0024] S530：以纵向垂直中心面为中心，在上封板对应的测量区域喷画上封板的理论侧边沿轮廓线。 [0025] 在本发明的实施例中，S530：以纵向垂直中心面为中心，在上封板对应的测量区域绘制上封板的理论侧边沿轮廓线之前或之后，还包括： [0026] S531：将纵向垂直中心面的坐标线喷画在上封板上。 [0027] 在本发明的实施例中，S100：将箱型工件按照横向定位基准进行摆放定位后的步骤还包括： [0028] S210：对上封板的上表面进行平整度检测。 [0029] 为实现上述目的，本发明还提供一种箱型工件的上下居中对称度检测工装，该工装用于实现以上所述的箱型工件的上下居中对称度检测方法，其中，该工装包括检测台、检测模块和数据处理模块，检测台设有横向定位基准，检测模块与横向定位基准位置关联并用于对上封板的横向两侧边分别进行位置测量，数据处理模块能够根据下封板的设计尺寸确定摆放到位后的下封板的纵向垂直中心面相对于横向定位基准的第一位置，能够根据检测模块的测距结果确定横向两侧边分别相对于横向定位基准的第二位置和第三位置，以及能够将第二位置和第三位置分别与第一位置进行横向距离比对，根据比对结果确定上封板的居中对称度偏差。 [0030] 在本发明的实施例中，检测模块包括能够多轴运动的移动座和设置在移动座上的第一测距元件，移动座用于带动第一测距元件移动至预设检测位上，第一测距元件的检测端横向布置并用于在预设检测位进行横向测距；数据处理模块能够在移动座移动时实时获得第一测距元件相对于横向定位基准的位置坐标。 [0031] 在本发明的实施例中，检测模块还包括设置在移动座上的第二测距元件，第二测距元件的检测端竖直朝下设置并用于测量上封板的板面至第二测距元件的检测端的距离； [0032] 数据处理模块能够根据第二测距元件的测距结果判断上封板的上表面的平整度。 [0033] 通过上述技术方案，本发明实施例所提供的箱型工件的上下居中对称度检测方法具有如下的有益效果： [0034] 上封板和下封板在焊接成箱型工件前，会按设计图纸中的标注尺寸进行加工，以使封板的实际尺寸和设计尺寸相同，当箱型工件焊接完成后，将下封板按横向定位基准进行摆放，此时根据设计图纸中的设计尺寸便可确定下封板的纵向垂直中心面相对于横向定位基准的第一位置，而通过检测模块可测出上封板的横向两侧边分别相对于横向定位基准的第二位置和第三位置，通过对三个位置进行对比，即可分析出上封板的横向两侧边相对于下封板的纵向垂直中心面的居中对称度偏差，而在箱型工件的铣边加工阶段，可基于之前的居中对称度偏差结果对工件进行筛选，将偏差值小于预设值的工件按合格品处理，仅选取对偏差值较大的箱型工件进行铣边，不仅可以降低机加工次数，提高生产效率，同时还能够降低成本，再者，本方法能够快速且方便地对各种型号的箱型工件进行检测，具有较强的通用性。 [0037] 图1是根据本发明实施例中的箱型工件的上下居中对称度检测方法的总步骤流程图； [0038] 图2是根据本发明实施例中的步骤S300进一步的步骤流程图； [0039] 图3是根据本发明实施例中的步骤S400进一步的步骤流程图； [0040] 图4是根据本发明实施例中的步骤S500进一步的步骤流程图； [0041] 图5是根据本发明实施例中的步骤S520之后的其中一个步骤图； [0042] 图6是根据本发明实施例中的步骤S520之后的另一个步骤图； [0043] 图7是根据本发明实施例中的步骤S100之后的另一个步骤图； [0044] 图8是根据本发明实施例中的箱型工件的上下居中对称度检测工装的第一视角结构示意图； [0045] 图9是根据本发明实施例中的检测模块的结构示意图； [0046] 图10是根据本发明实施例中的箱型工件的上下居中对称度检测工装的第二视角结构示意图。 [0047] 附图标记说明 [0048] 1 箱型工件 11 上封板 [0049] 111 第一侧边 112 第二侧边 [0050] 12 下封板 2 预设检测位 [0051] 21 第一检测位 22 第二检测位 [0052] 3 检测台 31 横向定位基准 [0053] 32 侧推组件 4 检测模块 [0054] 41 移动座 42 第一测距元件 [0055] 51 第二测距元件 52 喷墨器 [0056] 53 第三测距元件 A 纵向垂直中心面 具体实施方式[0057] 以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。 [0058] 下面参考附图描述本发明的箱型工件的上下居中对称度检测方法。 [0059] 本发明提供了一种箱型工件的上下居中对称度检测方法，如图8和图10所示，箱型工件1包括上封板11和下封板12，如图1所示，箱型工件的上下居中对称度检测方法包括： [0060] S100：将箱型工件1按照横向定位基准31进行摆放定位； [0061] S200：根据下封板12的设计尺寸确定下封板12的纵向垂直中心面A相对于横向定位基准31的第一位置； [0062] S300：分别对上封板11的横向两侧边进行位置测量，根据测量结果确定横向两侧边分别相对于横向定位基准31的第二位置和第三位置； [0063] S400：将第二位置和第三位置分别与第一位置进行横向距离比对，根据比对结果确定上封板11的居中对称度偏差。 [0064] S500：将居中对称度偏差与预设值比较，根据比较结果判断箱型工件1是否需要铣边加工。 [0065] 上封板11和下封板12在焊接成箱型工件1前，会按设计图纸中的标注尺寸进行加工，以使封板的实际尺寸和设计尺寸相同，当箱型工件1焊接完成后，将下封板12按横向定位基准31进行摆放，此时根据设计图纸中的设计尺寸便可确定下封板12的纵向垂直中心面A相对于横向定位基准31的第一位置，而通过检测模块4可测出上封板11的横向两侧边分别相对于横向定位基准31的第二位置和第三位置，通过对三个位置进行对比，即可分析出上封板11的横向两侧边相对于下封板12的纵向垂直中心面A的居中对称度偏差，而在箱型工件1的铣边加工阶段，可基于之前的居中对称度偏差结果对工件进行筛选，将偏差值小于预设值的工件按合格品处理，仅选取偏差值较大的箱型工件1进行铣边，不仅可以降低机加工次数，提高生产效率，同时还能够降低成本，再者，本方法能够快速且方便地对各种型号的箱型工件1进行检测，具有较强的通用性。 [0066] 在本发明的实施例中，第一位置、第二位置、第三位置可以为坐标类型的表达形式，也可以是其他类型的表达形式，如横向定位基准31的位置可以表达为(0，Y1，Z1)，则对于设计宽度为30cm的下封板12来说，其纵向垂直中心面A的位置可以表达为在横向距离横向定位基准15cm的位置，或者用坐标的形式可以表达成{(15，Y2，Z2)，Y2、Z2可以为任意值}。 [0067] 如图8和图10所示，在本发明的实施例中，上封板11的横向两侧边包括第一侧边111和第二侧边112。 [0068] 如图2、图8和图10所示，在本发明的实施例中，S300：分别对上封板11的横向两侧边进行位置测量，根据测量结果确定横向两侧边分别相对于横向定位基准31的第二位置和第三位置的步骤具体包括： [0069] S301：沿纵向均匀布置多组预设检测位2； [0070] S302：在每组预设检测位2上分别对第一侧边111和第二侧边112进行横向测距； [0071] S303：结合预设检测位2的位置和测距结果，确定在每组预设检测位2测出的第一侧边111和第二侧边112分别相对于横向定位基准31的第二位置和第三位置。 [0072] 具体地，横向两侧边通过检测模块4实现位置测量，其中检测模块4包括能够多轴运动的移动座41和设置在移动座41上的第一测距元件42，移动座41用于带动第一测距元件42依次移动至预设检测位2上，第一测距元件42的检测端横向布置并用于在预设检测位2进行横向测距，移动座41通过伺服电机驱动，控制器在控制移动座41移动时，数据处理模块能够实时获得移动座41上的第一测距元件42相对于横向定位基准31的位置坐标，通过在第一测距元件42的位置坐标的基础上增减测出的距离数值，即可获得在每组预设检测位2测出的第一侧边111和第二侧边112分别相对于横向定位基准31的第二位置和第三位置。其中，通过沿纵向布置多组预设检测位2，能够获得第一侧边111和第二侧边112在纵向方向上的居中对称度偏差分布情况，根据该分布情况，在铣边时，可仅针对偏差值较大的局部区域进行加工，这种加工模式能够进一步降低机加工成本，提高生产效率。 [0073] 如图8和图10所示，在本发明的实施例中，预设检测位2包括位于第一侧边111一侧的第一检测位21和位于第二侧边112一侧的第二检测位22，同一组预设检测位2中的第一检测位21与第二检测位22横向对齐。当然，同一组预设检测位2中的第一检测位21与第二检测位22也可存在一定距离偏差。 [0074] 如图3、图8和图10所示，在本发明的实施例中，S400：将第二位置和第三位置分别与第一位置进行横向距离比对，根据比对结果确定上封板11的居中对称度偏差的步骤具体包括： [0075] S401：计算每个第一检测位21测出的第二位置至第一位置的第一横向距离，以及计算每个第二检测位22测出的第三位置至第一位置的第二横向距离； [0076] S402：将同一组预设检测位2对应第一横向距离和第二横向距离进行差值对比，根据差值比对结果确定上封板11在当前预设检测位2对应的测量区域的居中对称度偏差。 [0077] 第一测距元件42在每组预设检测位2测量时，上封板11的侧边会形成唯一对应的测量区域，而上述的差值比对结果仅针对当前预设检测位2对应的测量区域，当该区域的差值比对结果较小时，则说明该区域为合格区域，无需对该区域进行铣边加工，当该区域的差值比对结果较大时，则说明该区域需要进行铣边加工。 [0078] 如图4所示，在本发明的实施例中，S500：将居中对称度偏差与预设值比较，根据比较结果判断箱型工件1是否需要铣边加工的步骤具体包括： [0079] S510：将上封板11在当前预设检测位2对应的测量区域的居中对称度偏差与预设值进行比较； [0080] S520：当比较结果为上封板11在当前预设检测位2对应的测量区域的居中对称度偏差大于预设值时，判断当前预设检测位2对应的测量区域需要铣边加工。 [0081] 如图5所示，在本发明的实施例中，当判断当前预设检测位2对应的测量区域需要铣边加工时，箱型工件的上下居中对称度检测方法还包括： [0082] S530：以纵向垂直中心面A为中心，在上封板11对应的测量区域喷画上封板11的理论侧边沿轮廓线。 [0083] 当比较结果为上封板11在当前预设检测位2对应的测量区域的居中对称度偏差大于预设值时，除了判断该测量区域为不合格区域，需要对该区域进行铣边加工外，还可在该区域喷画出上封板11的理论侧边沿轮廓线，从而在铣边阶段加工人员可直观地观察出设计值与实际值的偏差，方便铣削量的控制。 [0084] 在本发明的实施例中，在喷画上封板11的理论侧边沿轮廓线前，还需要检测上封板11上是否具有绘制条件。如有些箱型工件1在焊接完成后上封板11整体会朝横向一侧偏移以伸出于下封板12的侧边，此时上封板11仅伸出的一侧具备绘制条件，为了避免喷墨器52空喷，需要提前检测另一侧是否具有喷画理论侧边沿轮廓线的条件，该检测可通过第三测距元件53实现。 [0085] 如图6所示，在本发明的实施例中，S530：以纵向垂直中心面A为中心，在上封板11对应的测量区域绘制上封板11的理论侧边沿轮廓线之前或之后，还包括： [0086] S531：将纵向垂直中心面A的坐标线喷画在上封板11上。 [0087] 绘制有理论侧边沿轮廓线的区域则代表着上封板11在该区域需要铣边，当控制器获得上封板11需要铣边的结论后，通过在上封板11上进一步喷画纵向垂直中心面A的坐标线，可方便后续加工人员铣边时的测量。 [0088] 其中，喷画纵向垂直中心面A的坐标线可在喷画理论侧边沿轮廓线之前或之后进行。 [0089] 如图7所示，在本发明的实施例中，S100：将箱型工件1按照横向定位基准31进行摆放定位后的步骤还包括： [0090] S210：对上封板11的上表面进行平整度检测。 [0091] 通过对上封板11的平整度进行检测，可判断上封板11是否与下封板12平行，当二者出现平行度误差时，可通过火烤矫正的方式来进行调整。 [0092] 如图8、图9和图10所示，为实现上述目的，本发明还提供一种箱型工件的上下居中对称度检测工装，该工装用于实现以上所述的箱型工件的上下居中对称度检测方法，其中，该工装包括： [0093] 检测台3，设有横向定位基准31； [0094] 检测模块4，与横向定位基准31位置关联并用于对上封板11的横向两侧边分别进行位置测量； [0095] 数据处理模块，能够根据下封板12的设计尺寸确定摆放到位后的下封板12的纵向垂直中心面A相对于横向定位基准31的第一位置，能够根据检测模块4的测距结果确定横向两侧边分别相对于横向定位基准31的第二位置和第三位置，以及能够将第二位置和第三位置分别与第一位置进行横向距离比对，根据比对结果确定上封板11的居中对称度偏差。 [0096] 具体地，如图9所示，在本发明的实施例中，检测模块4包括能够多轴运动的移动座41和设置在移动座41上的第一测距元件42，移动座41用于带动第一测距元件42移动至预设检测位2上，第一测距元件42的检测端横向布置并用于在预设检测位2进行横向测距；数据处理模块能够在移动座41移动时实时获得第一测距元件42相对于横向定位基准31的位置坐标。 [0097] 如图9和图10所示，第一测距元件42的数量至少为两个，至少两个第一测距元件42的检测端背向彼此横向设置，移动座41能够沿横向、纵向、竖向三轴移动，移动座41可通过伺服电机进行驱动，伺服电机在驱动时，数据处理模块能够实时获得第一测距元件42相对于横向定位基准31的位置坐标。 [0098] 如图9和图10所示，检测模块4还包括设置在移动座41上的第二测距元件51，第二测距元件51的检测端竖直朝下设置并用于测量上封板11的板面至第二测距元件51的检测端的距离；数据处理模块能够根据第二测距元件51的测距结果判断上封板11的上表面的平整度。同时检测台3的台面为水平台面，通过检测上封板11的上表面的平整度，可确定上封板11与下封板12是否平行。 [0099] 如图9所示，在本发明的实施例中，检测模块4还包括用于绘画线条的喷墨器52和用于对检测模块4至上封板11之间的垂直距离进行检测的第三测距元件53，其中第三测距元件53与第二测距元件51的区别在于：二者的检测精度不同，第二测距元件51主要用于检测上封板11的平整度，因此对元件的检测精度要求非常高，而第三测距元件53主要用于控制喷墨器52的喷画高度，以及一些位置的识别，因此第三测距元件53对测量精度要求较低。 [0100] 如图8和图10所示，在本发明的实施例中，检测台3上还设有侧推组件32，侧推组件32用于横向侧推箱型工件1，以使箱型工件1移动至与横向定位基准31抵接的位置并对工件进行夹紧固定。侧推组件32可以为气缸、丝杆等结构。 [0101] 在本发明的描述中，需要理解的是，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至少一个该特征。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。 [0102] 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，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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。 [0103] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。 |
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