一种检测旋转平台上有无托盘的检测机构及检测方法与流程

1.本发明属于机械自动化技术领域，具体涉及一种检测旋转平台上有无托盘的检测机构及检测方法。


背景技术：

2.随着科学技术的不断发展，市场对产品的要求越来越高，不仅要求提高产品的质量水平，而且要求加快产品更新换代的速度，这促进了现代制造业中多品种、小批量生产比重的增加，柔性制造系统成为了机械制造自动化加工中的优选方案。柔性制造系统中的物流系统负责工件的存储与输送，旋转平台是一种常见的工件存储与输送的物流系统，有6工位、8工位等，每个工位上放置承载夹具与工件的托盘。当旋转平台旋转至机械手抓料的位置，检测机构检测到托盘时，机械手执行抓取托盘的程序进行托盘的抓取。当旋转平台旋转至机械手放料的位置，检测机构检测到托盘不在该工位时，机械手执行放置托盘的程序将托盘放在该工位上。检测机构的主要功能是机械手在执行抓取或者放置托盘程序时，检测托盘是否在该位置。旋转平台检测机构需要高可靠性与稳定性才能确保旋转旋转平台与柔性制造系统的安全、连续运行。
3.现有柔性制造系统中的旋转平台，有的没有设计托盘有无的检测机构，机械手在旋转平台上抓放料时存在撞机的安全风险。有的检测方法是在旋转平台的中心安装一个漫反射的光电开关，光电开关固定不动，旋转平台旋转到机械手抓放料位置时停止，光电开关正对托盘，能够检测托盘的有无，但该检测方法传感器暴露在旋转平台的上方，不易防护，若在有切屑液、废屑或者环境恶劣的工况工作时，传感器容易受到干扰，会出现检测信号不稳定的情况，存在安全风险。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是解决本文技术背景中描述的问题，提供了一种检测旋转平台上有无托盘的检测机构及检测方法，以解决旋转平台上无托盘检测机构与现有检测机构不易防护带来的机械手在旋转平台上抓放托盘时的安全风险 ，该检测机构的传感器更易防护，不易受到外界环境的干扰，检测的稳定性与可靠性更高。
5.本发明采用以下技术方案：一种检测旋转平台上有无托盘的检测机构，包括弹簧销组件和传感器组件，旋转平台，转盘和托盘；转盘安装在旋转平台上，托盘放置在转盘上，托盘由弹簧销组件与固定支撑柱支撑；传感器组件固定在机械手的抓放料工位，并且在转盘的下方。
6.具体的，弹簧销组件为两组，传感器组件为两组，固定支撑柱为两个。
7.具体的，弹簧销组件与转盘使用圆柱配合的定位关系，弹簧销组件使用螺钉固定在转盘的上方。
8.具体的，弹簧销组件包括中空支撑柱、感应轴、弹簧端盖、金属骨架密封圈、压缩弹簧；金属骨架密封圈使用过渡配合安装在中空支撑柱的端部，弹簧端盖旋紧在中空支撑柱
的尾部；压缩弹簧安装在中空支撑柱的中心，感应轴从中心穿过中空支撑柱与压缩弹簧，感应轴与中空支撑柱是同轴关系，可以在中空支撑柱中上下运动。
9.进一步的，中空支撑柱的尾部设置有细牙内螺纹，弹簧端盖设置有细牙外螺纹，通过弹簧端盖旋入中空支撑柱尾部螺纹的深度，调整压缩弹簧的压缩量。
10.进一步的，传感器组件包括：传感器座、横向连接板、竖直连接板、传感器护罩、接近开关；传感器座使用螺钉固定在横向连接板上方，竖直连接板使用螺钉固定在横向连接板上方，接近开关旋紧在传感器座上，传感器护罩使用螺钉固定在横向连接板上。
11.更进一步的，接近开关与感应轴垂直设置，接近开关在感应轴的外侧。
12.更进一步的，传感器座设置内螺纹孔，接近开关旋入传感器安装座的螺纹孔，接近开关的端面与传感器安装座的端面平齐。
13.本发明的另一个技术方案是，检测旋转平台上有无托盘的检测机构的检测方法，包括以下步骤：s1、旋转平台旋转至机械手抓放料位置；s2、机械手抓放料位置旋转平台的工位上无托盘时，弹簧销组件的感应轴一直被压缩弹簧顶起，传感器组件的接近开关感应不到感应轴，然后机械手执行放置托盘的程序，将托盘放在该位置完成放料；s3、旋转平台旋转至下一工位，该工位上有托盘时，弹簧销组件的感应轴被托盘压下，传感器组件的接近开关感应到感应轴，然后机械手执行抓取托盘的程序，抓取托盘完成抓料。
14.与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明一种检测旋转平台上有无托盘的检测机构包括弹簧销组件和传感器组件，通过托盘下压弹簧销组件的感应轴，用传感器感应感应轴的有无间接地检测托盘的有无，可以将传感器组件安装在旋转平台转盘的下方，避免直接暴露在旋转平台上方，不仅简化了传感器的走线工艺，提升了旋转平台转盘上面的整洁度，而且增强了传感器的防护性，传感器不易受到切屑液、废屑的污染与干扰。使用两个接近开关分别感应两个感应轴，可以增加托盘有无检测的可靠性与安全性，只有当托盘水平放置在旋转平台上，并且同时压下两个感应轴时，两个传感器才能感应到两个感应轴，避免了托盘在旋转平台上放置不到位或者放置倾斜时机械手抓取或者放置托盘。弹簧销组件的中空支撑柱的端部设置有防尘、防屑的金属骨架密封圈，防止感应轴在中空支撑柱中上下运动时过渡磨损或者卡顿，提升检测的可靠性与安全性提升。
15.进一步的，中空支撑柱端面上安装了金属骨架密封圈，起到了防废屑、防尘的作用，避免污染物进入中空支撑柱的腔体内，防止感应轴在中空支撑柱中上下运动的过渡磨损或者卡顿。
16.进一步的，中空支撑柱的底部设计了细牙的内螺纹，可以通过弹簧端盖旋入中空支撑柱的深度精确调整弹簧的回复力。
17.进一步的，传感器组件相对于弹簧销组件的安装位置可以调整，确保可以调试出传感器检测感应轴的稳定位置。
18.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
19.图1为本发明检测旋转平台上有无托盘的检测机构的轴侧图。
20.图2为本发明弹簧销组件的剖视图。
21.图中：1.中空支撑柱；2.感应轴；3.弹簧端盖；4.金属骨架密封圈；5.压缩弹簧；6.传感器座；7.横向连接板；8.竖直连接板；9.传感器护罩；10.接近开关；11.转盘；12.托盘；13.实心支撑柱。
具体实施方式
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。
23.在本发明的描述中，需要说明的是，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.柔性制造系统的旋转平台使用过程中，由于工况需要，机械手在旋转平台上抓放托盘时，首先要判断在旋转平台抓放料位置上有无托盘，然后机械手才安全的执行抓放料程序。本发明提供了一种检测旋转平台上有无托盘的检测机构和检测方法，通过固定的两个接近开关检测旋转平台上有托盘和无托盘时两个感应轴的位置来判断有无托盘。
25.1.结构说明请参阅图1和图2，本发明检测旋转平台上有无托盘的检测机构，包括两套弹簧销组件和两套传感器组件，转盘11，旋转平台和托盘12。两套传感器组件安装在固定的机架上。转盘11安装在旋转平台上，托盘12放置在转盘上，托盘由四个支撑体支撑，外侧的两个是弹簧销组件，内侧的两个是实心的支撑柱13。弹簧销组件的具体结构如图2所示，包括中空支撑柱1、感应轴2、弹簧端盖3、金属骨架密封圈4、压缩弹簧5。金属骨架密封圈4选用配合关系安装在中空支撑柱1的端部。感应轴2穿过中空支撑柱1的中心轴线，与中空支撑柱1也是配合关系，可在中空支撑柱1中上下自由运动。中空支撑柱1前端的金属骨架密封圈4能够阻挡铁屑等杂质进入支撑柱的腔体内。压缩弹簧5套在感应轴2上，一起放置在中空支撑柱1的中间腔体内，弹簧端盖3用螺纹连接旋紧在中空支撑柱1的底部，通过螺纹可以调节压缩弹簧5的压缩量改变弹簧顶升感应轴2的作用力。
26.传感器组件的具体结构如图1所示，包括传感器座6、横向连接板7、竖直连接板8、传感器护罩9、接近开关10。接近开关10用螺纹旋紧在传感器座6上，接近开关10的端部与传感器座6的端部安装至平齐。传感器座6使用螺钉固定在横向连接板7上，横向连接板7与竖直连接板8使用螺钉垂直安装，传感器护罩9防护在传感器座6上用于增加传感器组件的防护能力。传感器组件的接近开关10相对于感应轴2是垂直关系。两套传感器组件安装在固定位置，被旋转平台的转盘11完全覆盖，切屑液、废屑等杂质不能够直接与传感器组件接触，传感器组件的防护能力提高。
27.2.动作过程两套传感器组件固定不动，托盘12与弹簧销组件随着旋转平台旋转，旋转平台旋转至机械手抓放料位置时，首先要判断是否有托盘，然后机械手再执行抓放料的程序。
28.机械手抓放料位置有托盘的感应过程：旋转平台上的托盘12旋转至机械手的抓放料工位，两套弹簧销组件的两个感应轴2被托盘12压下，两套传感器组件的两个接近开关10分别感应到两个感应轴2，检测到机械手抓放料位置有托盘，机械手可以执行在旋转平台上的抓托盘程序。
29.机械手抓放料位置无托盘的感应过程：旋转平台旋转至机械手的抓放料工位，该位置旋转平台上无托盘12，两套弹簧销组件的两个感应轴2被压缩弹簧5顶起，两套传感器组件的两个接近开关10感应不到感应轴2，检测到机械手抓放料位置无托盘，机械手可以执行在旋转平台上的放托盘的程序。
30.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。