三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构的制作方法
【专利摘要】本发明给出一种用于圆筒壁厚激光测量的上下料机构，包括传动机构和抓取单元等。该上下料机构可实现被测工件沿高度方向的升降、绕轴线的转动及沿水平方向的伸缩等三个自由度运动，并且工件抓取及运送过程平稳可靠。本发明结构简单，维护方便，应用本发明所述的三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构，可大大提高上下料效率，并且容易实现自动化流水线测量。
【专利说明】三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种上下料机构，具体为三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构。
【背景技术】
[0002]基于激光实现对圆筒壁厚自动测量，可以有效避免接触式测量带来的测量仪表磨损以及由于材料不均匀而影响测量精度等缺点。为将激光测量装置应用于自动化测量线，需根据激光测量装置(参见申请号为CN201410231105.8的专利文献)特点，设计专用上下料机构，该上下料机构需具备如下性能:
[0003]I)具备三自由度，即实现被测工件沿高度方向的升降、绕轴线的转动(至少90° )、沿水平方向的伸缩；
[0004]2)工件抓取及运送过程平稳可靠，可自动化操作；
[0005]3)结构简单，维护方便。
【发明内容】
[0006]本发明针对上述性能需求，给出一种三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构。
[0007]本发明所采用的技术方案是:
[0008]一种三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构，包括传动机构和抓取单元，其特点在于:
[0009]所述的传动机构包括传动电机、传动齿轮、传动电机支承、转动齿轮、第一导轨滑块、第一直线导轨、丝杠电机、丝杠螺母、第二导轨滑块、立板、基座、丝杠、第二直线导轨；
[0010]所述的传动齿轮与所述的传动电机的转轴连接，该传动电机经所述的传动电机支承固定在所述的基座上，所述的转动齿轮通过轴承安装于所述的基座上，并与所述的传动齿轮啮合；在该转动齿轮上垂直安装有立板，所述的丝杠设置于所述的立板内部，该丝杠的上端与所述的丝杠电机连接，下端通过轴承安装于转动齿轮上，在所述的立板外部两侧对称设有第一直线导轨和第二直线导轨，所述的第一导轨滑块和第二导轨滑块分别在所述的第一直线导轨和第二直线导轨移动构成第一组移动滑块，所述的连接板的两端分别与所述的第一导轨滑块和第二导轨滑块固定，所述的丝杠螺母与所述的连接板连接，所述的抓取单元与所述的连接板连接。
[0011]所述的抓取单元包括气爪和气缸；所述的气缸的一端与所述的连接板连接，所述的气缸的另一端与所述的气爪连接。
[0012]所述的第一直线导轨和第二直线导轨上设置有数量为2-4组的移动滑块。
[0013]与现有技术相比，本发明有益效果是给出一种三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构，该上下料机构需具备如下特点:1)具备三自由度，即实现被测工件沿高度方向的升降、绕轴线的转动、沿水平方向的伸缩；2)工件抓取及运送过程平稳可靠，可自动化操作；3)结构简单，维护方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构三维示意图；
[0015]图2为三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构正面局部视图；
[0016]图3为三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构局部放大图。
[0017]图中:1:气爪,2:气缸,3 --第一导轨滑块,4:连接板,5:第一直线导轨,6:丝杠电机，7:丝杠螺母,8:第二导轨滑块,9:立板,10:传动电机,11:传动齿轮，12:传动电机支承，13:转动齿轮，14:基座，15:丝杠，16:第二直线导轨。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图对本发明进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
[0019]如图1所示三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构，包括传动机构和抓取单元；所述的传动机构包括传动电机10、传动齿轮11、传动电机支承12、转动齿轮13、第一导轨滑块3、第一直线导轨5、丝杠电机6、第二导轨滑块8、立板9、基座14、具有丝杠螺母7的丝杠15、第二直线导轨16 ；
[0020]所述的传动齿轮11与所述的传动电机10的转轴连接，该传动电机10经所述的传动电机支承12固定在所述的基座14上，所述的转动齿轮13通过轴承安装于所述的基座14上，并与所述的传动齿轮11啮合；在该转动齿轮13上垂直安装有立板9，所述的丝杠15设置于所述的立板9内部，该丝杠15的上端与所述的丝杠电机6连接，下端通过轴承安装于转动齿轮13上，在所述的立板9外部两侧对称设有第一直线导轨5和第二直线导轨16，所述的第一导轨滑块3和第二导轨滑块8分别在所述的第一直线导轨5和第二直线导轨16移动构成第一组移动滑块，所述的连接板4的两端分别与所述的第一导轨滑块3和第二导轨滑块8固定，所述的丝杠螺母7与所述的连接板4连接，连接板4在平行于丝杠15轴线的方向运动。所述的抓取单元与所述的连接板4连接。所述的抓取单元包括气爪I和气缸2 ;所述的气缸2的一端与所述的连接板4连接，所述的气缸2的另一端与所述的气爪I连接。在所述的第一直线导轨5和第二直线导轨16上设置有数量为2-4组的移动滑块。
[0021]如图1所示三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构，被测工件沿高度方向的升降实现过程如下:丝杠电机6带动丝杠15旋转，则丝杠螺母7通过导轨滑块3带动气缸2及气爪I作直线运动；绕轴线的转动的实现过程如下:传动电机10带动传动齿轮11，传动齿轮11带动相啮合的转动齿轮13，最终带动立板9及工件转动；沿水平方向的伸缩实现过程如下:气缸2的伸缩带动工件伸缩。
[0022]实施例1
[0023]某工件壳体为圆筒件，其外壁为金属结构，内壁为玻璃钢结构，其轴向长度接近1000mm，直径不足100mm。上料流程为描述为:气爪I打开一气缸2伸出一气爪I抓紧一工件上升(丝杠15转动)一气缸2缩回一工件旋转90° (转动齿轮13转动)一气缸2伸出—气爪I打开。下料过程描述为:气爪I打开一气缸2伸出一气爪I抓紧一气缸2缩回一工件下降(丝杠15转动)一工件旋转-90° (转动齿轮13转动)一气缸2伸出一气爪I打开。
【权利要求】
1.一种三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构，包括传动机构和抓取单元，其特征在于: 所述的传动机构包括传动电机(10)、传动齿轮(11)、传动电机支承(12)、转动齿轮(13)、第一导轨滑块(3)、第一直线导轨(5)、丝杠电机(6)、第二导轨滑块(8)、立板(9)、基座(14)、具有丝杠螺母(7)的丝杠(15)、第二直线导轨(16)； 所述的传动齿轮(11)与所述的传动电机(10)的转轴连接，该传动电机(10)经所述的传动电机支承(12)固定在所述的基座(14)上，所述的转动齿轮(13)通过轴承安装于所述的基座(14)上，并与所述的传动齿轮(11)啮合；在该转动齿轮(13)上垂直安装有立板(9)，所述的丝杠(15)设置于所述的立板(9)内部，该丝杠(15)的上端与所述的丝杠电机(6)连接，下端通过轴承安装于转动齿轮(13)上，在所述的立板(9)外部两侧对称设有第一直线导轨(5)和第二直线导轨(16)，所述的第一导轨滑块(3)和第二导轨滑块(8)分别在所述的第一直线导轨(5)和第二直线导轨(16)移动构成第一组移动滑块，所述的连接板(4)的两端分别与所述的第一导轨滑块(3)和第二导轨滑块(8)固定，所述的丝杠螺母(7)与所述的连接板(4)连接，所述的抓取单元与所述的连接板(4)连接。
2.根据权利要求1所述的三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构，其特征在于:所述的抓取单元包括气爪(I)和气缸(2);所述的气缸(2)的一端与所述的连接板(4)连接，所述的气缸(2)的另一端与所述的气爪(I)连接。
3.根据权利要求1所述的三自由度圆筒壁厚激光测量上下料机构，其特征在于在所述的第一直线导轨(5)和第二直线导轨(16)上设置有数量为2-4组的移动滑块。
【文档编号】G01B11/06GK104266596SQ201410562367
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】陈吉鹏, 顾琳, 朱颖谋 申请人:上海交通大学