一种用于柔性制造系统的检测装置的制造方法
【专利摘要】本申请提供了一种用于柔性制造系统的检测装置，包括：主体，所述主体具有相对的第一侧和第二侧；设置于所述主体的第一侧且具有与所述第一导向槽互补形状的第一定位元件；设置于所述主体的第一侧的用于贴合所述第二导向槽的测量面的第一检测元件，所述第一检测元件能够根据所述测量面的平整度显示不同数值；设置于所述主体的第二侧且具有与所述第一滚轮互补形状的第二定位元件；设置于所述主体的第二侧且具有与所述第二滚轮互补形状的第三定位元件；用于测量所述第一滚轮和所述第二定位元件的间隙或者所述第二滚轮和所述第三定位元件的间隙的第二检测元件，所述第二检测元件的厚度可变且厚度值能够读取。本申请提供的检测装置结构简单、适用性强。
【专利说明】
一种用于柔性制造系统的检测装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及机械加工领域，特别涉及一种用于柔性制造系统的检测装置。
【背景技术】
[0002] 目前，高精密柔性制造系统至少包括主机、交换台和运输线。交换台用于承载待加 工物体，且能够被运输线传送至指定的主机。主机上至少对称地设置两个滚轮，交换台底部 则对称地设置两条能够与所述滚轮相配合的线型导向槽，以使滚轮转动时，交换台能够在 主机上沿直线运动。这种设置高精密柔性制造系统可以参见第201410173960.8号中国发明 专利申请（公开号：CN 103934721 A;申请日：2014年4月28日）。
[0003] 在实际生产中，交换台的底部导向槽的间距具有加工误差，因此，需要分段测量导 向槽的实际间距L，并比较实际间距L与标准间距L d?之间的差值。根据上述差值能够为操作 者调整主机上的两个滚轮间的位置关系提供参照，以使其满足IL-I/ I <0.03mm，令主机能 够稳妥地驱动交换台运动。
[0004] 目前用于测量交换台底部的线型导向槽的间距L的检测装置结构复杂，笨重，且不 能兼具测量滚轮间距L'的功能。
[0005] 因此，提供一种结构简单、轻便、测量准确性高、操作方便的检测装置成为亟待解 决的问题。 【实用新型内容】
[0006] 鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种用于柔性制造系统的检测装 置，所述柔性制造系统包括用于承载待加工物体的交换台以及主机，所述交换台具有间隔 设置的第一导向槽和第二导向槽，所述主机具有相互间位置可调的第一滚轮和第二滚轮， 其特征在于，所述检测装置包括：
[0007] 主体，所述主体具有相对的第一侧和第二侧；
[0008] 设置于所述主体的第一侧且具有与所述第一导向槽互补形状的第一定位元件；
[0009] 设置于所述主体的第一侧的用于贴合所述第二导向槽的测量面的第一检测元件， 所述第一检测元件能够根据所述测量面的平整度显示不同数值；
[0010] 设置于所述主体的第二侧且具有与所述第一滚轮互补形状的第二定位元件；
[0011] 设置于所述主体的第二侧且具有与所述第二滚轮互补形状的第三定位元件；
[0012] 用于测量所述第一滚轮和所述第二定位元件的间隙或者所述第二滚轮和所述第 三定位元件的间隙的第二检测元件，所述第二检测元件的厚度可变且厚度值能够被读取。
[0013] 在本实用新型的一些实施方式中，所述本体的第一侧上设置有第一T型槽，所述第 一T型槽具有腔室和开口，所述腔室的宽度大于所述开口的宽度，所述腔室内设置有宽度与 其相当的多个第一螺母块;所述第一定位元件和所述第一检测元件上均固定地设置有与所 述第一螺母块匹配的螺钉。
[0014] 在本实用新型的一些实施方式中，所述本体的第二侧上设置有第二T型槽，所述第 二T型槽具有腔室和开口，所述腔室的宽度大于所述开口的宽度，所述第二T型槽内设置有 宽度与其相当的多个第二螺母块;所述第二定位元件和/或第三定位元件上固定地设置有 与所述第二螺母块匹配的螺钉。
[0015] 通过上述设置方式，能够调整第一定位元件和第一检测元件的间距以及第二定位 元件和第三定位元件的间距，以使得本实施方式所提供的检测装置能够分别测量不同尺寸 规格的交换台底部导向槽的平行度和不同滚轮间距误差值。
[0016] 在本实用新型的一些实施方式中，所述第一检测元件包括：
[0017] 用于与所述第二导向槽底壁贴合的支撑元件，所述支撑元件上固定地设置有与所 述第一螺母块匹配的螺钉；
[0018] 用于检测所述第二导向槽测量壁平整度的百分表，所述百分表的表座上固定地设 置有与所述第一螺母块匹配的螺钉。
[0019] 在本实用新型的一些实施方式中，所述第一定位元件用于与所述第一导向槽贴合 的表面具有多个锥形凹陷，所述锥形凹陷由其开口处向其底部直径逐渐减小，所述锥形凹 陷内设置有球形滚动件，所述球形滚动件的直径与所述锥形凹陷的中部直径基本相当。
[0020] 在本实用新型的一些实施方式中，所述支撑元件用于与所述第二导向槽底壁的贴 合面具有多个所述锥形凹陷，所述锥形凹陷内设置有所述球形滚动件。
[0021] 在一些优选的实施方式中，为了避免第一定位元件和第一导向槽、支撑元件（垫 块)和第二导向槽底壁贴合时发生剧烈摩擦，以影响测量数据的准确性，而采用在第一定位 元件和支撑元件表面开设锥形凹陷并填装球形滚动件(钢球)的方式，将面接触改变为点接 触，进而延长检测装置的使用寿命、避免损伤待测量的导向槽测量壁，且能够获得更为精确 的检测数据。
[0022] 在本实用新型的一些实施方式中，所述主体为铝型材制成。
[0023]在中型或大型的柔性加工系统中，第一导向槽和第二导向槽的跨距能够达到3米， 甚至超过3米。目前所采用的检测装置为铸铁材质制成，体型大且沉重，不利于操作者安装 和调试。本实施方式至少将主体部分更换为铝型材以减轻重量，方便操作者使用。特别地， 为了进一步减轻重量，所述铝型材是中空的。
[0024] 在本实用新型的一些实施方式中，所述第二检测元件为标准塞尺。
[0025] 本实用新型提供了一种用于柔性制造系统的检测装置，操作者可以使用该装置的 第一侧测量交换台底部设置的线型导向槽的间距，还能够使用该装置的第二侧测量主机上 的滚轮的间距，进而根据测量获取的数据，对滚轮的位置进行调整。操作者无需携带多种测 量工具。该检测装置的结构简单，所包括的元件均可以调整位置，以适用于不同尺寸的待测 对象。
【附图说明】
[0026] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面简要说明实 施例或现有技术描述中使用的附图。
[0027]图1示意性地显示了本实用新型一实施方式的检测装置的结构；
[0028] 图2为角铁、主体以及左侧滑块的组装示意图；
[0029] 图3为垫块、主体以及右侧滑块的组装示意图；
[0030] 图4为百分表的表座和主体的组装示意图；
[0031] 图5为滚轮、右侧滑块和塞尺之间的位置关系示意图。
【具体实施方式】
[0032] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。在此说明， 显然，附图所示仅是本实用新型的一些实施例，目的是使本领域技术人员能够理解本实用 新型的实质特征。本领域普通技术人员可以根据所公开的附图及其说明，做出修改或其他 等同的变型或替代方案。因此，本实用新型的范围并不受这些附图和说明的限制。
[0033] 参照图1，柔性制造系统通常包括加工零部件的主机（图中未示出）以及用于承载 待加工零部件的交换台1。主机上至少设置有两个相互间隔的滚轮。为了观察和描述方便， 图1中省略了主机的主体部分，仅示出了相间隔的第一滚轮2和第二滚轮3。交换台1的底部 至少相间隔的设置两个线型导向槽，如图1所示为第一导向槽11和第二导向槽12。在正常情 况下，第一导向槽11应当能够与第一滚轮2密切配合，第二导向槽12应当能够与第二滚轮3 密切配合。
[0034] 但是，在实际加工中，第一导向槽11和第二导向槽12均具有较长的长度，且二者之 间的跨距能够达到3米。由于存在着加工制造和安装误差，因此，很难保证每一段第一导向 槽11的左侧内壁到达相对段的第二导向槽12的右侧内壁的实际距离L是恒定的。此外，理想 情况下，第一滚轮2的左侧外壁至第二滚轮3的右侧外壁的距离1/应当等于L，以便于第一滚 轮2的左侧外壁能够和第一导向槽11的左侧内壁紧密贴合，第二滚轮3的右侧外壁能够和第 二导向槽12的右侧内壁紧密贴合。导向槽间距与滚轮间距的误差范围要求为I L-I/ I < 0.03_，若不能达到上述要求，那么可以重新调整第一滚轮2或第二滚轮3的安装位置。
[0035] 继续参照图1，本实用新型一实施方式提供了一种用于上述柔性制造系统的检测 装置4，包括主体41、第一定位元件42、第二定位元件43、第三定位元件44、第一检测元件45 和第二检测元件46。
[0036]结合图2,主体41采用铝型材，其第一侧（上表面)设置了多个第一 T型槽411，其第 二侧(下表面)设置了多个第二T型槽412。第一 T型槽411和第二T型槽412都具有较为宽大的 腔室和向内收缩的较为狭窄的开口，即腔室的宽度大于开口处的宽度。
[0037]在第一 T型槽411和第二T型槽412的腔室内设置有方形的螺母块413,螺母块413具 有螺纹孔且其宽度与第一 T型槽411和第二T型槽412的腔室的宽度相当。因此，应当能够理 解，方形的螺母块413能够沿着主体41的长度方向在T型槽411、412内滑动，由于T型槽411、 412的开口处的宽度较为狭窄，以使得螺母块413不可能从T型槽411、412中脱出。
[0038]第一定位元件42设置于主体41上，且其具有和第一导向槽11互补的形状。在本实 施方式中，第一定元件42采用"」"形的角铁以使其至少能够和第一导向槽11的一部分形 状互补。具体地，第一定位元件42具有水平部和竖直部，如图所示，其水平部能够贴合第一 导向槽11的左侧底壁，其竖直部能够贴合第一导向槽11的左侧内壁。本领域技术人员应当 能够理解，如果将第一定位元件42的水平部贴合第一导向槽11的右侧底壁，竖直部贴合第 一导向槽11的右侧内壁也是能够起到定位作用的。再或者，第一定位元件42呈"_ .L"、形或者 "凹"形都能够实现定位作用。
[0039] 第一定位元件42的内部设置有多个螺钉421，且螺钉421由第一定位元件42的下表 面向外伸出，以使其能够拧紧在设置于第一T型槽411腔室内的方形螺母块413的螺纹孔中。 当顺时针旋转螺钉421时，其端部先是和方形螺母块413的螺纹孔配合以完成第一定位元件 42和主体41的连接，随着螺钉421的继续旋转，螺钉421的端部挤压第一 T型槽腔室的底壁， 同时方形螺母块413略微的向上运动，但是受到第一 T型槽411收缩的开口阻挡。按照这一方 式，第一定位元件42被紧固于主体41之上。螺钉421可以贯穿整个第一定位元件42,以使得 操作者能够方便地正向或反向旋转螺钉，进而控制第一定位元件42和主体1的紧固或松弛。
[0040] 第一定位元件42的水平部和竖直部分别用于和第一导向槽11贴合的表面都具有 多个凹陷422。在本实施方式中，水平部具有对称设置的两个凹陷422,竖直部具有一个凹陷 422,并且这些凹陷422呈锥形。在本实施方式中，凹陷422呈倒置的锥形形状，即锥形凹陷 422的直径由上到下逐渐减小，那么锥形凹陷422高度的一半处的直径应当为平均直径。 [0041]每一个锥形凹陷422内填装钢球423(球形滚动件），且用环氧树脂粘接固定。钢球 423的直径基本等于锥形凹陷的422平均直径，因此，钢球423的绝大部分处于锥形凹陷422 之中，仅有一小部分暴露在锥形凹陷422外部。这样设计的优点在于，能够保证第一定位元 件42的水平部和竖直部分别与第一导向槽11左侧底壁和左侧内壁点接触，以避免采用线接 触所产生的不必要的摩擦损伤自身或者第一导向槽11。
[0042]参照图3和图4,在本实施方式中，第一检测元件45包括固定于主体41上的用于支 撑第二导向槽12右侧底壁的垫片451以及用于测量第二导向槽12右侧内壁平整度的百分表 452 (百分表452通过表座设置于主体41上）。
[0043]设置于垫块451上的螺钉453由其下表面伸出，并且与设置在第一T型槽411内的方 形螺母块413配合。此外，垫块451的上表面具有锥形凹陷454,且在锥形凹陷454内以环氧树 脂粘接了钢球455。相同地，百分表452的表座通过螺钉456与设置于第一 T型槽411内的方形 螺母块413配合。它们的连接方式与第一定位元件42和主体41的连接方式相同，在此不再重 复阐述。
[0044]在实际操作之前，根据第一导向槽11左侧内壁至第二导向槽12右侧内壁的设定标 准值Ld标，松弛螺钉421、螺钉453以及螺钉456,调整第一定位元件41、垫块451以及百分表 452相对于主体1的位置。紧固螺钉421完成第一定位元件41的固定，以第一导向槽11的内壁 和底壁分别贴合第一定位元件41的竖直部和水平部。之后，固定百分表452至相距第一定位 元件41为标准距离Ld标的位置。最后，固定垫块451使其能够支撑第二导向槽12的底壁。那 么，如图1所示，当交换台1向着纸面外运动或者向着纸面内运动时，百分表452的将测得一 系列值，该值可以认为是第二导向槽12右侧内壁的平整度，从而推算出每一段第二导向槽 12和相应段的第一导向槽12距离(也可以看作平行度）。
[0045]参照图2,第二定位元件43具有第一滚轮2互补的形状。在本实施方式中，第二定位 元件43表现为大致呈"["形的左测量座，以将第一滚轮2的一部分容纳于其中。第二定位元 件43的上表面伸出螺钉431。螺钉431能够与设置于第二T型槽412中的方形螺母块413配合， 以完成第二定位元件43与主体1的固定。由于第二定位元件43悬挂于主体41的底部，因此为 了连接地更牢固，还可以在主体41和第二定位元件43之间打入圆锥销432,以使得圆锥销 432能够帮助螺钉431分担第二定位元件43的一部分重量。
[0046]参照图5所示，第三定位元件44具有与第二滚轮3互补的形状，且固定于主体1之 上。在本实施方式中，第三定位元件44采用大致呈"]"形的右测量座。右测量座的侧壁和左 测量座的侧壁(第二定位元件43)之间具有标准距离Ldt示。
[0047]本实施方式中，第二检测元件46的厚度可变，且每次变化后得到的厚度是能够被 读取的，例如第二检测元件46可以采用标准塞尺。
[0048]实际测量时，若使第二定位元件43的侧壁贴合第一滚轮2,则以第二检测元件46塞 入第三定位元件44和第二滚轮3之间产生的间隙内。若使得第三定位元件44贴合第二滚轮 3,则以第二检测元件46塞入第二定位元件43和第一滚轮2之间产生的间隙内。第二检测元 件46(标准塞尺)所显示的厚度，即为第一滚轮2和第二滚轮3之间的安装误差。
[0049] 应当能够理解，对应设置的第一滚轮2和第二滚轮3可以具有多组。当具有多组时， 将本实施方式提供的检测装置向着如图2所示的纸面外或者纸面内的方向移动，就能够测 量每一组第一滚轮2和第二滚轮3之间的安装误差。如果测得的安装误差超过0.03mm，则需 要重新调整第一滚轮2或第二滚轮3的安装位置。
[0050] 在本实用新型一个优选的实施方式中，可以先在第一定位元件41 (角铁）、垫块 451、百分表452的表座底面（即与铝型材贴合面)涂上环氧树脂，再分别用螺钉421、螺钉453 以及螺钉456和方形螺母块413连接在主体41(铝型材)上（不紧固，可以移动），之后根据交 换台两个导向槽之间的标准跨距1^示调整角铁、垫板、表座之间的距离。调整好之后，紧固螺 钉421、453、456和方形螺母块413,待环氧树脂干涸即可开始测量。这样设置可以避免工人 在操作时意外地松动螺钉而产生测量误差。测量完成时，可以通过清洁剂擦去或溶解环氧 树脂，以便于检测装置下次使用。
[0051] 同样地，第二定位元件43也可以采用环氧树脂进行辅助定位，然后旋转螺钉431进 行紧固。
[0052] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解： 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等 同替换;而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
【主权项】
1. 一种用于柔性制造系统的检测装置，所述柔性制造系统包括用于承载待加工物体的 交换台以及主机，所述交换台具有间隔设置的第一导向槽和第二导向槽，所述主机具有相 互间位置可调的第一滚轮和第二滚轮，其特征在于，所述检测装置包括： 主体，所述主体具有相对的第一侧和第二侧； 设置于所述主体的第一侧且具有与所述第一导向槽互补形状的第一定位元件； 设置于所述主体的第一侧的用于贴合所述第二导向槽的测量面的第一检测元件，所述 第一检测元件能够根据所述测量面的平整度显示不同数值； 设置于所述主体的第二侧且具有与所述第一滚轮互补形状的第二定位元件； 设置于所述主体的第二侧且具有与所述第二滚轮互补形状的第三定位元件； 用于测量所述第一滚轮和所述第二定位元件的间隙或者所述第二滚轮和所述第三定 位元件的间隙的第二检测元件，所述第二检测元件的厚度可变且厚度值能够被读取。2. 根据权利要求1所述的用于柔性制造系统的检测装置，其特征在于:所述主体的第一 侧上设置有第一T型槽，所述第一T型槽具有腔室和开口，所述腔室的宽度大于所述开口的 宽度，所述腔室内设置有宽度与其相当的多个第一螺母块;所述第一定位元件和所述第一 检测元件上均固定地设置有与所述第一螺母块匹配的螺钉。3. 根据权利要求1所述的用于柔性制造系统的检测装置，其特征在于:所述主体的第二 侧上设置有第二T型槽，所述第二T型槽具有腔室和开口，所述腔室的宽度大于所述开口的 宽度，所述第二T型槽内设置有宽度与其相当的多个第二螺母块;所述第二定位元件和/或 第三定位元件上固定地设置有与所述第二螺母块匹配的螺钉。4. 根据权利要求2所述的用于柔性制造系统的检测装置，其特征在于，所述第一检测元 件包括： 用于与所述第二导向槽底壁贴合的支撑元件，所述支撑元件上固定地设置有与所述第 一螺母块匹配的螺钉； 用于检测所述第二导向槽测量壁平整度的百分表，所述百分表的表座上固定地设置有 与所述第一螺母块匹配的螺钉。5. 根据权利要求4所述的用于柔性制造系统的检测装置，其特征在于，所述第一定位元 件用于与所述第一导向槽贴合的表面具有多个锥形凹陷，所述锥形凹陷由其开口处向其底 部直径逐渐减小，所述锥形凹陷内设置有球形滚动件，所述球形滚动件的直径与所述锥形 凹陷的中部直径基本相当。6. 根据权利要求5所述的用于柔性制造系统的检测装置，其特征在于，所述支撑元件用 于与所述第二导向槽底壁贴合的表面具有多个所述锥形凹陷，所述锥形凹陷内设置有所述 球形滚动件。7. 根据权利要求1所述的用于柔性制造系统的检测装置，其特征在于，所述主体为铝型 材制成。8. 根据权利要求1所述的用于柔性制造系统的检测装置，其特征在于，所述第二检测元 件为标准塞尺。
【文档编号】G01B21/16GK205426120SQ201620106624
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】宁秀月, 彭梁锋, 赵建华, 罗俊波
【申请人】沈机集团昆明机床股份有限公司