本发明涉及长度、厚度或类似线性尺寸的计量领域,具体为一种囊皮尺寸的自动计量装置及计量方法。
背景技术:
1、空气悬挂是一种用于汽车悬架系统的技术,通过空气弹簧作为弹性元件,利用压缩空气来调节车辆的高度和硬度,从而提高乘坐舒适性和车辆操控性。空气悬挂系统包括空气弹簧、减振器、导向机构和车身高度控制系统。囊皮(即气囊)是空气弹簧的核心部分,是一个充满压缩空气的橡胶气囊,通过控制充气量来调整车身高度和悬架系统的刚度。而检测囊皮的厚度、高度等尺寸以及尺寸的偏差是否达到生产要求,是保证囊皮质量的重要课题之一。目前还没有能够全自动完成囊皮尺寸测量的装置。因此,亟需一种能够对囊皮的各项主要尺寸进行快速且准确计量的自动化设备。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种囊皮尺寸的自动计量装置及计量方法,其目的在于克服现有技术中存在的上述问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种囊皮尺寸的自动计量装置,包括机架,上述机架可水平转动地设置有转盘,转盘呈环形分布地设置有若干用于固定放置囊皮的治具,机架围绕转盘呈环形分布地设置有上料工位、至少一尺寸计量工位和卸料工位;
4、上述治具包括上盘体、连接杆、下盘体和透光板;上述转盘设有镂空部,上述透光板固定覆盖于镂空部,下盘体固设于透光板,上盘体通过连接杆固设于下盘体的上方;囊皮的下端嵌套于下盘体且抵接于透光板,囊皮的上端嵌套于上盘体;
5、其中一上述尺寸计量工位装配有厚度测量机构,上述厚度测量机构包括第一电动旋转台、第一摄像头、第二电动旋转台和第二摄像头,上述机架通过第一电动旋转台在上盘体的上方绕着上盘体可旋转地设置有上述第一摄像头,上述机架通过第二电动旋转台在透光板的下方绕着下盘体可旋转地设置有上述第二摄像头。
6、进一步,其中一上述尺寸计量工位装配有高度测量机构,上述高度测量机构包括三维线扫相机和第一电动滑台模组,上述转盘通过第一电动滑台模组在治具的上方可移动地设置有上述三维线扫相机。
7、进一步,其中一上述尺寸计量工位装配有直径测量机构,上述直径测量机构包括第三摄像头和第四摄像头,上述机架在上盘体的上方设置有第三摄像头,在透光板的下方设置有第四摄像头。
8、进一步,上述卸料工位装配有多轴机械手和清洁喷头,上述多轴机械手用于从卸料工位的治具中取下囊皮,清洁喷头朝向卸料工位的治具。
9、进一步,上述转盘设有定位凹槽,定位凹槽的槽底中间开设有上述镂空部,上述透光板固定嵌设于定位凹槽;上述治具还包括遮光圈,遮光圈固定连接于转盘,并覆盖透光板的边缘,在遮光圈与下盘体之间裸露的透光板形成用于从下往上拍摄囊皮的透光区域。
10、进一步,上述下盘体的下端设有凹部和定位孔;上述治具还包括上连接座和下连接座,上述上连接座的上端固设有插销,下端设有定位凸台;上述上连接座固定连接于下连接座,且定位凸台嵌设于透光板,从而使透光板固定夹持于上连接座与下连接座之间;
11、下盘体嵌套于上连接座,且定位孔嵌套于插销。
12、更进一步,上述连接杆包括上节杆和下节杆,上述上盘体固设于上节杆的上端;上节杆的下端可伸缩地插接于下节杆的上端,并配设有第一紧固件;下节杆的中部设有连接盘,连接盘固定连接于下盘体;下节杆的下端穿设于上连接座和下连接座,并由第二紧固件锁固于下连接座。
13、进一步,上述厚度测量机构还包括第三电动滑台模组和第四电动滑台模组,上述第一摄像头通过第三电动滑台模组可水平移动地设置于第一电动旋转台的旋转台;上述第二摄像头通过第四电动滑台模组可水平移动地设置于第二电动旋转台的旋转台。
14、一种囊皮尺寸的计量方法,使用结构如上任一所述的自动计量装置实施该计量方法,包括如下步骤:
15、上料:转动转盘,将未携带囊皮的治具移动至上料工位;将囊皮固定放置于上料工位的治具,使囊皮的下端嵌套于下盘体且抵接于透光板,囊皮的上端嵌套于上盘体;
16、测量厚度:转动转盘,将携带囊皮的治具移动至装配有厚度测量机构的尺寸计量工位;
17、旋转第一电动旋转台,将第一摄像头移动至其中一个上端测量点的上方,并获取囊皮在该上端测量点及其周边的上端局部图像;对上端局部图像进行图像处理,计算出囊皮在该上端测量点的上端厚度值;旋转第一电动旋转台,将第一摄像头移动至另一个上端测量点的上方,并获取另一个上端局部图像,计算出囊皮在另一个上端测量点的上端厚度值;如此重复多次,计算出囊皮在多个上端测量点的上端厚度值;
18、旋转第二电动旋转台,将第二摄像头移动至其中一个下端测量点的下方,并获取囊皮在该下端测量点及其周边的下端局部图像;对下端局部图像进行图像处理,计算出囊皮在该下端测量点的下端厚度值;旋转第二电动旋转台,将第二摄像头移动至另一个下端测量点的下方,并获取另一个下端局部图像,计算出囊皮在另一个下端测量点的下端厚度值;如此重复多次,计算出囊皮在多个下端测量点的下端厚度值;
19、卸料:转动转盘,将携带囊皮的治具移动至卸料工位;将囊皮从治具中取下。
20、进一步,在卸料之前还包括以下步骤:
21、测量高度:转动转盘,将携带囊皮的治具移动至装配有高度测量机构的尺寸计量工位;通过第一电动滑台模组对三维线扫相机进行移动,由三维线扫相机对囊皮进行三维扫描;根据三维扫描信息,计算出囊皮的高度值;
22、测量直径:转动转盘,将携带囊皮的治具移动至装配有直径测量机构的尺寸计量工位;由第三摄像头拍摄并获取囊皮的上端完整图像;对上端完整图像进行图像处理,计算出囊皮的上端外直径值;由第四摄像头拍摄并获取囊皮的下端完整图像;对下端完整图像进行图像处理,计算出囊皮的下端外直径值。
23、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
24、其一,本发明公开的自动计量装置,应用于囊皮尺寸的测量,主要包括转盘、治具和厚度测量机构。其通过治具将囊皮撑开呈规整的圆台状,并露出囊皮的上下两端,方便尺寸计量工位对囊皮的上下两端同时进行测量,效率高,且可以避免因囊皮来回装卸所造成的测量误差。此外,厚度测量机构的两个摄像头通过电动旋转台分别可旋转地设置于治具的上、下方,通过两个摄像头的旋转对囊皮的上下两端进行多点拍摄,并计算出囊皮上下两端的多个厚度值,具有自动化程度高、测量点多,测量精准等优点。
25、其二,本发明公开的自动计量装置还包括高度测量机构和直径测量机构,从多维度测量囊皮的尺寸,具有功能全,自动化程度高等优点。
26、其三,本发明中,治具包括上盘体、上节杆、下节杆、下盘体、上连接座、透光板、下连接座和遮光板等,能够适用并计量不同尺寸的囊皮,并且各配件之间的配合和安装牢靠,且更换方便。
27、其四,本发明还包括一种基于上述自动计量装置的囊皮尺寸的计量方法,借助治具和各测量机构,能够自动、高效且精准地完成各项囊皮尺寸的测量,极大地方便了生产厂家对囊皮的质检。
1.一种囊皮尺寸的自动计量装置,包括机架(6),所述机架(6)可水平转动地设置有转盘(7),其特征在于:转盘(7)呈环形分布地设置有若干用于固定放置囊皮(a)的治具(8),机架(6)围绕转盘(7)呈环形分布地设置有上料工位(1)、至少一尺寸计量工位和卸料工位(5);
2.如权利要求1所述的一种囊皮尺寸的自动计量装置,其特征在于:其中一所述尺寸计量工位装配有高度测量机构(2),所述高度测量机构(2)包括三维线扫相机(22)和第一电动滑台模组(21),所述转盘(7)通过第一电动滑台模组(21)在治具(8)的上方可移动地设置有所述三维线扫相机(22)。
3.如权利要求2所述的一种囊皮尺寸的自动计量装置,其特征在于:其中一所述尺寸计量工位装配有直径测量机构(4),所述直径测量机构(4)包括第三摄像头(42)和第四摄像头(46),所述机架(6)在上盘体(80)的上方设置有第三摄像头(42),在透光板(88)的下方设置有第四摄像头(46)。
4.如权利要求1所述的一种囊皮尺寸的自动计量装置,其特征在于:所述卸料工位(5)装配有多轴机械手(51)和清洁喷头(52),所述多轴机械手(51)用于从卸料工位(5)的治具(8)中取下囊皮(a),清洁喷头(52)朝向卸料工位(5)的治具(8)。
5.如权利要求1所述的一种囊皮尺寸的自动计量装置,其特征在于:所述转盘(7)设有定位凹槽(71),定位凹槽(71)的槽底中间开设有所述镂空部(72),所述透光板(88)固定嵌设于定位凹槽(71);所述治具(8)还包括遮光圈(83),遮光圈(83)固定连接于转盘(7),并覆盖透光板(88)的边缘,在遮光圈(83)与下盘体(85)之间裸露的透光板(88)形成用于从下往上拍摄囊皮(a)的透光区域。
6.如权利要求1所述的一种囊皮尺寸的自动计量装置,其特征在于:所述下盘体(85)的下端设有凹部(852)和定位孔(851);所述治具(8)还包括上连接座(86)和下连接座(89),所述上连接座(86)的上端固设有插销(861),下端设有定位凸台(862);所述上连接座(86)固定连接于下连接座(89),且定位凸台(862)嵌设于透光板(88),从而使透光板(88)固定夹持于上连接座(86)与下连接座(89)之间;下盘体(85)嵌套于上连接座(86),且定位孔(851)嵌套于插销(861)。
7.如权利要求6所述的一种囊皮尺寸的自动计量装置,其特征在于:所述连接杆包括上节杆(81)和下节杆(84),所述上盘体(80)固设于上节杆(81)的上端;上节杆(81)的下端可伸缩地插接于下节杆(84)的上端,并配设有第一紧固件(82);下节杆(84)的中部设有连接盘(841),连接盘(841)固定连接于下盘体(85);下节杆(84)的下端穿设于上连接座(86)和下连接座(89),并由第二紧固件(891)锁固于下连接座(89)。
8.如权利要求1所述的一种囊皮尺寸的自动计量装置,其特征在于:所述厚度测量机构(3)还包括第三电动滑台模组(33),所述第一摄像头(34)通过第三电动滑台模组(33)可水平移动地设置于第一电动旋转台(32)的旋转台。
9.一种囊皮尺寸的计量方法,其特征在于,使用结构如权利要求1-8任意一项所述自动计量装置实施该计量方法,包括如下步骤:
10.如权利要求9所述的一种囊皮尺寸的计量方法,其特征在于:使用结构如权利要求3所述自动计量装置实施该计量方法,在卸料之前还包括以下步骤: