带有多工位上下料线的光学自动测量系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种带有多工位上下料线的光学自动测量系统，可以解决工件上下料时间长，测量系统处于等待状态，严重影响测量效率的问题。所述光学自动测量系统，包括测量机、测量工位、多个测量准备工位、测量控制单元，测量准备工位包括上下料线和工件托盘，上下料线包括支架和罩板，支架的左右两侧上布设多个滚轮，工件托盘支承在滚轮上，滚轮的轴向与工件上下料方向垂直。通过设置多个带有上下料线的测量准备工位，在工件上下料过程中，其余的测量准备工位工件可以做好测量准备，实现测量与测量准备循环交替工作，提高测量效率；多个测量准备工位上可以配置不同的工件和工装夹具，节省更换夹具的时间，缩短上下料时间，进一步提高测量效率。
【专利说明】带有多工位上下料线的光学自动测量系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于三坐标光学测量【技术领域】，具体涉及一种带有多工位上下料线的光学自动测量系统。
【背景技术】
[0002]随着现代工业的发展和人们对产品质量要求的日益提升，对工件尺寸检验的抽检频次和数量不断增加，有的工件甚至要求全检，而且工厂一般工件种类繁多，产量很大。这对测量系统的效率提出了新的更高的要求。
[0003]现有技术中，工件在上测量机上的上下料，主要靠人力或通过机械助力将工件安放到测量台面或工装上，测量完成后，再通过人力或机械助力更换零件；另外，如果零件测量需要工装夹具，而不同的零件的夹具也不同，在更换零件时就需更换夹具；上述现象均会使工件的上下料时间比较长，而此时测量系统处于等待中，严重影响了测量效率。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种带有多工位上下料线的光学自动测量系统，可以解决现有技术工件上下料占用时间长，而工件上下料时测量系统处于等待状态，严重影响测量效率的问题。
[0005]为达到解决上述技术问题的目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现:带有多工位上下料线的光学自动测量系统，包括测量机、测量工位、用于与测量工位衔接的多个测量准备工位以及测量控制单元，所述测量准备工位包括上下料线和工件托盘，所述上下料线包括支架和支架上的罩板，所述支架的左右两侧上布设安装有多个滚轮，所述工件托盘支承在所述滚轮上，所述滚轮的轴向与工件上下料方向垂直。
[0006]在本实用新型的技术方案中，还包括如下附加技术特征:
[0007]所述支架的左右两侧上布设安装有多个滚轮，所述工件托盘支承在所述滚轮上，所述滚轮的轴向与工件上下料方向垂直。
[0008]所述上下料线还包括安装在所述支架上的上下料传动机构和驱动所述上下料传动机构带动所述滚轮转动的驱动电机。
[0009]所述上下料传动机构包括链条、链轮和沿工件上下料方向延伸设置的传动轴，所述链轮与所述驱动电机的动力轴固连，所述链条一端与所述链轮配合连接，另一端与所述传动轴配合连接，所述传动轴与所述滚轮啮合带动所述滚轮转动。
[0010]所述支架的沿工件上下料方向的外端上安装有挡停机构，所述挡停机构包括升降驱动部件和由所述升降驱动部件带动升降的止挡块。
[0011 ] 所述测量工位包括可转动的测量转台、转动驱动电机、转动传动机构和固设在所述测量转台上的定位板，所述测量转台上也安装有所述上下料线，所述定位板位于所述测量转台上的所述上下料线围成的区域内部。
[0012]所述测量工位还包括料线升降驱动部件，所述升降驱动部件的动力轴与所述测量转台上的所述上下料线的支架固连。
[0013]所述定位板上布设有用于对所述工件托盘定位的定位滚珠，所述工件托盘的底面上对应布设有定位槽。
[0014]所述测量工位还包括转角定位机构,所述转角定位机构包括定位驱动部件和安装在所述测量转台上并沿圆周布设的多个定位套，所述定位套上设有与所述定位驱动部件的动力轴配合的定位孔。
[0015]所述光学自动测量系统还包括工件识别装置，所述工件识别装置包括设置在测量工位上的电子扫描器和设置在所述工件托盘上的电子标签。
[0016]所述光学自动测量系统还包括安全防护系统，所述安全防护系统包括围栏和安全光栅，所述围栏上设有进出料口，所述安全光栅安装在所述进出料口处。
[0017]与现有技术相比，通过设置多个测量准备工位，多个测量准备工位均带有上下料线，则在工件上料测量过程中，其余的测量准备工位可以装卸工件做好测量准备，在测量后工件下料过程中，其余的测量准备工位上做好测量准备的工件可以通过上下料线传输到测量工位上进行测量，这样一来可以实现测量与测量准备的循环交替工作，实现时间节拍上的无缝对接，大大提高了测量的效率；同时，在多个测量准备工位上可以准备不同的工件和工装夹具，实现多品种工件的测量准备，不用频繁更换夹具，节省更换夹具的时间，缩短上下料时间，进一步提闻测量效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型带有多工位上下料线的光学自动测量系统最佳实施例的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型最佳实施例中上下料线的结构示意图(省略罩板);
[0020]图3为图2中I部结构放大图；
[0021]图4为本实用新型最佳实施例中测量工位的结构示意图(省略罩板);
[0022]图中:1、测量机；2、测量工位；2.1、测量转台；2.2、转动驱动电机；2.3、上下料线；2.3.1、支架；2.4、定位板；2.5、升降驱动部件；2.6、定位滚珠；2.7、定位驱动部件；2.8、定位套；3、测量准备工位；3.1、上下料线；3.1.1、支架；3.1.2、罩板；3.1.3、滚轮；3.1.4、驱动电机；3.1.5、链条；3.1.6、链轮；3.1.7、传动轴；3.1.8、伞齿轮；3.2、工件托盘；3.3、挡停机构；3.3.1、升降驱动部件；3.3.2、止挡块；3.3.3、减摩滚轮；4、围栏；5、安全光栅；6、进出料口。
【具体实施方式】
[0023]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，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]参照图1，本实施例带有多工位上下料线的光学自动测量系统，包括测量机1、测量工位2、用于与测量工位2衔接的3个测量准备工位3 (根据实际测量需要，设定测量准备工位3的个数)以及实现自动测量的测量控制单元(图中未示出);测量机I为带有测头的测量机器人，可以移动或固定测量，测量准备工位3包括向测量工位2上进行上料测量或测量后从测量工位2上下料返回的上下料线3.1和用于安装放置工件的工件托盘3.2，上下料线3.1包括支架3.1.1和安装在支架3.1.1上的罩板3.1.2，支架3.1.1的左右两侧上布设安装有多个滚轮3.1.3，且滚轮3.1.3的轴向与工件上下料方向垂直，滚轮3.1.3的顶部露出于罩板3.1.2。在测量准备工位3上，工件托盘3.2被支承在两侧的多个滚轮3.1.3上，工件托盘3.2仅与多个滚轮3.1.3摩擦接触。
[0025]采用本实施例带有多工位上下料线的光学自动测量系统进行工件测量时，由其中一个测量准备工位3上的工件托盘3.2将工件传输至测量工位2上，在测量工位2上定位准确后，由测量机I进行测量。在上述工件的测量工程中，其余的测量准备工位3上的工件托盘3.2可以进行装卸工件做好测量准备，工件测量后下料过程中，做好测量准备的工件可以通过上下料线3.1传输到测量工位2上进行测量，可以实现工件测量与测量准备的循环交替工作，避免测量系统处于等待状态，大大提高了测量的效率；同时，根据实际测量需要，在多个测量准备工位3的工件托盘3.2上可以配置不同的工件和工装夹具，实现多品种工件的测量准备，避免频繁更换夹具，进一步提高测量效率。
[0026]具体的，由于工件托盘3.2仅与多个滚轮3.1.3摩擦接触，则工件托盘3.2在上下料线3.1上的传输可以采用手动推拉的方式进行。
[0027]参照图2和图3所示，为进一步提高测量效率，提高工件上下料的自动化水平，本实施例上下料线3.1还包括安装在支架3.1.1上的上下料传动机构和驱动电机3.1.4，驱动电机3.1.4驱动上下料传动机构带动滚轮3.1.3转动,则滚轮3.1.3通过摩擦力作用带动工件托盘3.2进行上下料传输。如图2和图3中所示，本实施例中上下料传动机构为链条-链轮传动与齿轮传动的组合传动，具体包括链条3.1.5、链轮3.1.6和沿工件上下料方向延伸设置的传动轴3.1.7，传动轴3.1.7上与各滚轮3.1.3对应位置处固设有与传动轴3.1.7同轴的伞齿轮3.1.8，滚轮3.1.3上对应设有与伞齿轮3.1.8啮合的齿形结构，同时传动轴3.1.7上还设有与链条3.1.5配合连接的齿形结构，链轮3.1.6与驱动电机3.1.4的动力轴固连共同转动，链条3.1.5—端与链轮3.1.6配合连接，另一端与传动轴3.1.7配合连接，且传动轴3.1.7与滚轮3.1.3通过伞齿轮3.1.8啮合。则当驱动电机3.1.4动作，通过链轮3.1.6、链条3.1.5带动传动轴3.1.7转动，伞齿轮3.1.8与传动轴3.1.7同步动作，从而带动滚轮3.1.3转动，实现工件托盘3.2的自动上下料。
[0028]当然，上述上下料传动机构也可采用其他机械传动形式，比如，在支架3.1.1的左右两侧的首尾端部上均设置链轮，并配置链条，链轮与滚轮3.1.3的轴向平行设置，且各滚轮3.1.3与链条连接为一体，实现链轮、链条传动与滚轮3.1.3转动的同步。
[0029]同样参照图2和图3，为保证本实施例中上下料线3.1的安全可靠性，防止工件托盘3.2从上下料线3.1下料时意外滑落，在支架3.1.1的外端上(本实施例中定义沿工件上下料方向，靠近测量工位2的一端为内端，远离测量工位2的一端为外端)安装有挡停机构3.3，挡停机构3.3包括升降驱动部件3.3.1和与升降驱动部件3.3.1的动力轴固连的止挡块3.3.2，当下料时，止挡块3.3.2在升降驱动部件3.3.1的带动抬升对即将到达上下料线
3.1的外边缘的工件托盘3.2起到止挡作用，为减小碰撞摩擦，避免工件损坏，本实施例中还在止挡块3.3.2上安装减摩滚轮3.3.3用于与工件托盘3.2接触。其中，升降驱动部件3.3.1可以为气缸或油缸等，或者其他能够升降运动的部件，在此不作具体限制。
[0030]本实施例带有多工位上下料线的光学自动测量系统中，测量工位2是对工件进行定位测量的工位，测量工位2可以选用现有装置。为在实现多工位上下料提高测量效率的基础上，保证测量质量，实现多角度测量，以便能够自动转动至与任何一个测量准备工位3进行衔接，进一步提高测量效率，参照图4，本实施例中的测量工位2包括可转动的测量转台2.1、转动驱动电机2.2、转动传动机构以及固设在测量转台2.1上的定位板2.4,同时,测量转台2.1上也安装有上下料线，即测量工位上下料线2.3，测量工位上下料线2.3与测量准备工位3上的上下料线3.1结构形式相同，包括支架2.3.1、安装在支架2.3.1上的罩板(图中未示出)以及在支架2.3.1的左右两侧上布设安装的多个滚轮2.3.2，在此不再赘述。工件在工件托盘3.2上由其中一个测量准备工位3传输过程中，测量工位2的测量转台2.1转动使其上下料线2.3与该测量准备工位3的上下料线3.1衔接，当传输至测量工位2，工件托盘3.2从上下料线3.1上脱离进入上下料线2.3，对工件托盘3.2进行准确定位后，此时可以对工件进行测量。测量完成后，置有工件的工件托盘3.2从上述上下料线2.3、上下料线3.1返回上述测量准备工位3卸下；在上述工件下料过程中，测量转台2.1转动使其上下料线2.3与下一个准备好的测量准备工位3的上下料线3.1衔接，进行下一个工件的测量。
[0031]具体的，本实施例图4中所示的转动传动机构为齿轮传动机构，测量转台2.1的四周边缘为齿形结构，转动驱动电机2.2通过连接一主动齿轮2.8，主动齿轮2.8与测量转台
2.1的齿形结构啮合，使测量转台2.1能够在转动驱动电机2.2的作用下实现转动。当然，转动传动机构也可以为蜗轮蜗杆传动机构等，只要能够实现在转动驱动电机2.2的作用下带动测量转台2.1主动即可。
[0032]采用上述测量工位2，能够实现自动转动与各测量准备工位3都能够实现上下料线的衔接，减小工件在测量准备工位3与测量工位2之间传递所用时间，进一步提高了测量效率。
[0033]为保证工件托盘3.2从测量准备工位3的上下料线3.1顺利地落在测量工位2的上下料线2.3上，同样参照图4所示，本实施例中测量工位2还包括料线升降驱动部件2.5，料线升降驱动部件2.5的动力轴与测量工位上下料线2.3的支架2.3.1固连。则在测量转台2.1转动就位后，测量工位上下料线2.3在料线升降驱动部件2.5的作用下下降，下降到一定高度后被测工件托盘3.2将落在测量工位2上的上下料线2.3上，进行准确定位，此时测量工位上下料线2.3还将继续下降一段距离，以保证工件托盘3.2与上下料线3.1脱离。其中，升降驱动部件2.5可以选用气缸或油缸等，或者其他能够升降运动的部件，在此不作具体限制。
[0034]为防止工件托盘3.2在上下料线2.3上意外滑落，在上下料线2.3上也设置有挡停机构3.3，安装在上下料线2.3上的支架2.3.1的两端上，以便对从各测量准备工位3上上料的工件托盘3.2起到止挡作用。
[0035]在三坐标测量【技术领域】中，工件托盘3.2在测量工位2上的定位精度是工件测量精度的影响因素之一，工件托盘3.2的定位具有多种定位方式，本实施例中在升降台面2.4上布设有多个定位滚珠2.6，在工件托盘3.2的底面上对应布设多个定位槽(图中未示出)，通过多个定位滚珠2.6对应嵌在定位槽内实现工件托盘3.2的定位。采用本实施例所述的定位方式对定位托盘3.2进行定位,结构简单，定位准确，且定位滚珠2.6的球形结构对工件托盘3.2离开测量工位2进行下料阻力很小，不会影响工件上下料传输。
[0036]同理，由于测量工位2的测量转台2.1可以实现转动，转动到位后测量转台2.1的定位情况也会影响工件的测量精度，为对测量转台2.1转动到位后进行定位，保证上下料线2.3与上下料线3.1的精确衔接，本实施例中在测量工位2上还设置了转角定位机构，转角定位机构包括定位驱动部件2.7和安装在测量转台2.1上的多个定位套2.8，多个定位套2.8沿圆周设置，定位套2.8上设有与定位驱动部件2.7的动力轴配合的定位孔。当测量转台2.1转动到位后，定位驱动部件2.7的动力轴伸出插设在定位套2.8的定位孔内实现定位，然后开始进行测量。
[0037]为避免意外闯入带来安全隐患，本实施例光学测量系统还包括安全防护系统，安全防护系统包括将测量机1、测量工位2和测量准备工位3与测量工位2的衔接部包围住的围栏4和设置在围栏4上的安全光栅5，在围栏4上设置有进出料口 6，安全光栅5安装在进出料口 6处。
[0038]另外，为了实现本实施例带有多工位上下料线的光学自动测量系统工件测量及上下料的全自动操作，提高智能化程度，该光学测量系统还包括有人机界面8，便于测量信息、自动上下料信息的交换、传递及控制；另外，该光学测量系统还包括有工件识别系统(图中未示出)，工件识别系统包括设置在测量工位2上的电子扫描器(比如扫描枪、扫描仪等)和设置在工件托盘3.2上的电子标签(比如条形码、二维码或RFID等)，工件在测量工位2上定位准确后，电子扫描器通过扫描工件托盘3.2上的电子标签来识别工件的信息，测量机I的测量软件会根据识别的工件信息，调用预定的测量程序对工件进行测量，提高了工件测量的自动化和智能化程度。
[0039]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种带有多工位上下料线的光学自动测量系统，其特征在于:包括测量机、测量工位、用于与测量工位衔接的多个测量准备工位以及测量控制单元，所述测量准备工位包括上下料线和工件托盘，所述上下料线包括支架和支架上的罩板，所述支架的左右两侧上布设安装有多个滚轮，所述工件托盘支承在所述滚轮上，所述滚轮的轴向与工件上下料方向垂直。
2.根据权利要求1所述的带有多工位上下料线的光学自动测量系统，其特征在于:所述上下料线还包括安装在所述支架上的上下料传动机构和驱动所述上下料传动机构带动所述滚轮转动的驱动电机。
3.根据权利要求2所述的带有多工位上下料线的光学自动测量系统，其特征在于:所述上下料传动机构包括链条、链轮和沿工件上下料方向延伸设置的传动轴，所述链轮与所述驱动电机的动力轴固连，所述链条一端与所述链轮配合连接，另一端与所述传动轴配合连接，所述传动轴与所述滚轮啮合带动所述滚轮转动。
4.根据权利要求3所述的带有多工位上下料线的光学自动测量系统，其特征在于:所述支架的沿工件上下料方向的外端上安装有挡停机构，所述挡停机构包括升降驱动部件和由所述升降驱动部件带动升降的止挡块。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的带有多工位上下料线的光学自动测量系统，其特征在于:所述测量工位包括可转动的测量转台、转动驱动电机、转动传动机构和固设在所述测量转台上的定位板，所述测量转台上也安装有所述上下料线，所述定位板位于所述测量转台上的所述上下料线围成的区域内部。
6.根据权利要求5所述的带有多工位上下料线的光学自动测量系统，其特征在于:所述测量工位还包括料线升降驱动部件，所述升降驱动部件的动力轴与所述测量转台上的所述上下料线的支架固连。
7.根据权利要求6所述的带有多工位上下料线的光学自动测量系统，其特征在于:所述定位板上布设有用于对所述工件托盘定位的定位滚珠，所述工件托盘的底面上对应布设有定位槽。
8.根据权利要求5所述的带有多工位上下料线的光学自动测量系统，其特征在于:所述测量工位还包括转角定位机构，所述转角定位机构包括定位驱动部件和安装在所述测量转台上并沿圆周布设的多个定位套，所述定位套上设有与所述定位驱动部件的动力轴配合的定位孔。
9.根据权利要求5所述的带有多工位上下料线的光学自动测量系统，其特征在于:所述光学自动测量系统还包括工件识别装置，所述工件识别装置包括设置在测量工位上的电子扫描器和设置在所述工件托盘上的电子标签。
10.根据权利要求5所述的带有多工位上下料线的光学自动测量系统，其特征在于:所述光学自动测量系统还包括安全防护系统，所述安全防护系统包括围栏和安全光栅，所述围栏上设有进出料口，所述安全光栅安装在所述进出料口处。
【文档编号】G01B11/00GK203744930SQ201420129944
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月21日 优先权日:2014年3月21日
【发明者】刘维, 刘霜, 刘古今, 赵宁涛, 李刚 申请人:海克斯康测量技术(青岛)有限公司