一种电工钢叠装系数检测方法
【专利摘要】本发明涉及一种电工钢叠装系数检测方法,开始人工把元件组放在固定台；该方法包括下述步骤：在计算机输入元件组的数量，机器人夹紧元件组移到尺寸测量装置并把元件组转90°，尺寸测量装置测量元件组的尺寸并输给计算机，机器人夹紧元件组移到电子称由电子称称元件组的质量并输给计算机，机器人夹紧元件组移到叠装系数测量仪旁再把元件组转90°，叠装系数测量仪检测元件组的叠装高度把测量的数据输给计算机，机器人夹紧元件组移到试样收集装置将收到的元件组信号传输给计算机。机器人转身，移到开始的位置，再检测另一个元件组，循环检测，直检测结束。本电工钢叠装系数检测方法检测速度快，检测效率高。
【专利说明】
一种电工钢叠装系数检测方法
[0001 ] 技术领域:
本发明属于电工钢性能检测的方法，特别是涉及一种电工钢叠装系数检测的方法。
【背景技术】
[0002]电工钢产品出厂前要进行多项性能的检测，其包括磁特性(比总损耗、磁极化强度)、几何特性和偏差(厚度差、宽度、长度、镰刀弯、残余曲率、毛刺高度)、工艺特性(密度、叠装系数、弯曲次数、绝缘涂层电阻、力学性能)项目。几何特性和偏差中的项目要在生产线完成检测，其它项目要离线完成检测。而磁特性中的比总损耗、磁极化强度和工艺特性中的叠装系数、绝缘电阻、力学性能又是检测量最大的几个项目。
[0003]对于单项目手工检测，按现代技术来说，都不存在太大问题，并且在大量应用，但随着社会对电工钢需求的增加，各企业电工钢的产量也在不断的增加，这样就带来了检测量的不断增加，从而带来人员需求的不断增加，加大了企业的人力成本。
[0004]在电工钢检测领域，为了化解由于检测能力不足、人员成本上升所带来的压力，自动检测方法在电工钢检测领域就显得由为重要。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种电工钢叠装系数自动检测的方法，该检测方法检测速度快，检测效率高。
[0006]本发明所采用的技术构思是:安装在机器人侧边的尺寸测量装置、安装在机器人侧边的电子秤、安装在机器人侧边的叠装系数测量仪、安装在机器人侧边的试样收集装置、安装在机器人旁的固定台，上述所有装置通过电缆与电计算机连接，实现检测全过程的自动化方式。
[0007]本电工钢叠装系数检测方法，设施该方法的系统包括固定台、尺寸测量装置、电子秤、叠装系数测量仪、试样收集装置、机器人与计算机，固定台、尺寸测量装置、电子秤、叠装系数测量仪、试样收集装置、机器人分别由固定电缆、尺寸测量电缆、电子秤电缆、系数测量电缆、试样收集电缆及机器人电缆与计算机连接，由计算机统一控制上述六个装置的动作，并能接收各装置输给计算机的数据；
机器人具有把工件(元件组)在水平方向沿工件的纵向变换角度的机械手，机械手能放到固定台、尺寸测量装置、电子秤、叠装系数测量仪与试样收集装置的工作台；机械手能夹紧被测的元件组，即夹的力X元件的摩擦系数>大于元件组的重量的5倍，并能松开元件组，四个手指与元件组之间的距离大于5mm，四个手指都有具有弹性和摩擦的薄片；能升起机械手，移动到指定的位置，转动后移动到初始位置。固定台有放置元件组的位置设置长条形浅槽。
[0008]在检测前机器人在固定台旁边，人工把元件组按元件组的宽度方向竖立放置，把元件组水平放置在固定台；
打开计算机(和给整个系统加电)后，在计算机人工输入(或外部网络传入)需要检测的元件组的数量(元件组的数量最小等I于或元件组的数量大于I)
与基本信息，元件组的基本信息有批号，炉号，钢号与密度P(单位为千克每立方米，符号为kg/m3)。
[0009]该方法包括下述步骤:
按电工钢叠装系数检测按键后(即开始检测)，计算机将开始启动指令传给机器人，机器人把机械手伸到固定台的对应位置，从固定台夹紧元件组，抬起机械手。
[0010]机械人在计算机的控制下，机械人移动到尺寸测量装置，元件组保持在水平方向的位置，机械手把元件组转90°，元件组平面朝上;把机器手伸到尺寸测量装置，松开机械手，放下元件组，然后抬起机械手到设定位置等待尺寸测量。
[0011 ]尺寸测量装置测量元件组的尺寸，用尺寸测量装置的纵横两个方向的各两个光栅尺，对元件组的平均宽度和平均长度进行同时测量；同时将测量的数据输给计算机，一般输给计算机的数据有平均长度L，(单位为米，符号为m)和平均宽度b(单位为米，符号为m)。
[0012]然后机器人把机械手伸到尺寸测量装置，夹紧元件组并抬起机械手。
[0013]机器人抬起机械手后，便移动到电子称旁，元件组平面朝上，把机械手连同元件组放到电子称，松开机械手，并抬起机械手到设定位置等待称重。
[0014]电子称称元件组质量m(单位为千克，符号为kg)，把质量数据输入计算机;机器人再把手又伸到电子称所元件组处，夹紧元件组，抬起机械手。
[0015]机器人在计算机的控制下，移动到叠装系数测量仪旁，把机械手连同元件组伸到叠装系数测量仪元件组放置处，机械手再把元件组转90° (相对于电子称放置方向，如在固定台上放置方向一样)，电工钢片的宽度方向竖直向上，(固定位置固定方向，按宽度方向竖立放置)，松开机械手并抬起到设定位置。
[0016]叠装系数测量仪检测元件组，在水平方向测量元件组的叠装高度(即测量叠片的总厚度)h(单位为米，符号为m)，把测量的数据输给计算机。
[0017]机器人把机械手伸到叠装系数测量仪，夹紧元件组，抬起机械手。
[0018]然后机器人移动到试样收集装置，机器人松开机械手，放下元件组到指定位置，抬起机械手，并将试样收集装置收到的元件组信号传输给计算机。
[0019]到此，电工钢叠装系数对一组元件组的检测结束，计算机中按以设定的叠装系数计算公式算出这个元件组8的叠装系数f:。
[0020]f=m/ (pXbXLXh)
其中，m，元件组质量，单位为千克，符号为kg;(这里的质量m与GB/T19289 — 2003标准中所用一致)
P，元件组材料的密度(给定)，单位为千克每立方米，符号为kg/m3; b，元件组平均宽度，单位为米，符号为m;
h，叠装系数测量仪上测量的叠装高度，单位为米，符号为m; L，元件组平均长度，单位为米，符号为m。
[0021]机器人转身，移动到开始的位置，即机器人返回到固定台旁边。
[0022]检测是否结束，由程序的判断语句进行判断，因有输入的要检测的元件组的组数，(判断检测是否完的方式有多种，如可以间断性的把元件组加到固定台，只要固定台有元件组，检测系统即进入循环。本发明主要是以检测的次数与要检测的元件组的组数关系判断的，当检测的次数小于要检测的元件组的组数时，计算机程序使检测系统进入循环检测，当检测的次数等于要检测的元件组的组数时，检测结束。)电工钢性能检测设备在计算机程序进入循环，机器人把机械手伸到固定台的工作台，又开始新的循环，检测设备又进行一次检测循环，直到计算机中没有需要检测的元件组的信息，计算机程序结束检测工作，便结束程序的运行即结束电工钢性能检测设备的检测。
[0023]本发明的有益效果是:本发明解决了人员不足的压力，降低了人力成本，提高了生产效率，实现叠装系数测量过程自动化。
【附图说明】
[0024]图1是本电工钢叠装系数检测方法所用的装置组成示意图。
[0025]图2是尺寸测量装置俯视方向示意图。
[0026]图3是计算机控制流程示意图。
[0027]图4是固定台俯视方向示意图。
[0028]上述图中
I 一固定台，1.1 一固定台电缆，2—尺寸测量装置，2.1—尺寸测量电缆，3—电子秤，3.1 —电子秤电缆，4一叠装系数测量仪，4.1一系数测量电缆，5—试样收集装置，5.1—试样收集电缆，6—机器人，6.1 —机器人电缆，7—计算机，8—兀件组，9一机械手夹紧装置，10 —光栅尺，11 一光栅尺固定架。
【具体实施方式】
[0029]下面结合实施例及其附图详细说明本发明的【具体实施方式】，以便对本发明构思、所解决的技术问题、构成的技术方案和带来的技术效果有进一步的了解。但本发明的【具体实施方式】不局限于下述的实施例，下述实施例不是对本发明的限制。
[0030]本发明中元件组按宽度方向竖立放置(按标准GB/T19289和GB/T2521要求，测量电工钢片叠装系数样片的叠片总厚度要大于等于6_，)对于无取向电工钢片所取样片要求不少于16片，取向电工钢片不少于24片。
[0031 ] 实施例一
本实施例用的机器人6具有工件在水平方向或在竖直方向可变换角度的机械手，机械手能放到固定台1、尺寸测量装置2、电子秤3、叠装系数测量仪4与试样收集装置5的工作台，机械手能夹紧被测的元件组8，即夹的力X元件的摩擦系数>大于元件组8的重量的5倍(为了避免影响电工钢片的技术参数，夹的力不得太大，一般不大于元件组8重量的15倍)，并能松开元件组8，四个手指与元件组8之间的距离大于5mm(便于两手指导夹紧元件组8，两手指与元件组8之间必须有间隙)，四个手指都有具有弹性和摩擦的薄片，如橡胶片，在一组电工钢片平置时，便于从宽度方向的两侧拿起电式钢片。升起机械手，移动到指定的位置(即用制动功能)，转动后移动到初始位置。
[0032]固定台1(为了防止元件组8散片，放置元件组的位置设置长条形浅槽，深度为元件组宽度的2/3，共9个条形槽。)、尺寸测量装置2、电子秤3、叠装系数测量仪4、试样收集装置
5、机器人6分别由固定电缆1.1、尺寸测量电缆2.1、电子秤电缆3.1、系数测量电缆4.1、试样收集电缆5.1及机器人电缆6.1与计算机7连接，见图1。
[0033]固定台1、尺寸测量装置2、电子秤3、叠装系数测量仪4、试样收集装置5、机器人6，由计算机7统一控制各个设备各自的动作，并能接收各设备输给计算机7的数据。编下述程序。下述的程序用现行通用计算机语言编制(如C，C++，Java、Pascal，Lisp，Delphi，VB中的任一种)。
[0034]本实施例检测的是取向电工钢片，取向电工钢片一般长度方向(即切片方向)与乳制方向平行一致，每个元件组8的取样片为24片。固定台I可同时放置9个元件组8。
[0035]具体单个样片尺寸为长度为300mm,宽度为30mm，厚度为原钢片厚度。本实施例是把9个元件组(根据一次检测量的多少可变换固定台的大小，如可放18个元件组)放到固定台1，见图4，图中只画出9组在计算机7中输入需要检测元件组8的组数和对应在固定台I面上的位置信息及元件组本身的基本信息，本实施例要检测的元件组为9组，一次将固定台面9个位置放满，也可以少于9组)即程序的步骤Sl(放置几组就录入几组基本信息输入)，第一次开始统一规定为从固定台I的位置信息开始，然后按计算机7的按键开动计算机程序，整套设备在计算机程序的控制下进行检测过程。
[0036]下面结合图3说明用计算机程序进行电工钢叠装系数的检测方法，开始机器人6在固定台I芳边。
[0037]在开机前，在步骤SI输入(或传入)需要检测的元件组8的基本信息，元件组8的基本信息有批号，炉号，钢号与密度P?(单位为千克每立方米，符号为kg/m3)。计算机7将开始启动指令传给机器人6，在步骤S2机器人6把机械手伸到固定台I的对应位置(信号开始时计算机7所定的开始位置)，从固定台I夹紧元件组8，抬起机械手。
[0038]机械人6在程序的控制下，在步骤S3机械人6移动到尺寸测量装置2，机构手把元件组8转90°，元件组8平面朝上，(为了便于机械手拿平放的元件组，尺寸测量装置2设置一个条形凸台较好，把元件组最下边的钢片台起，条形凸台的宽度小于电工钢片的宽度。)把机器手伸到尺寸测量装置2，松开机械手，放下元件组8，然后抬起机械手到设定位置等待尺寸测量。
[0039]尺寸测量装置2在步骤S4测量元件组8的尺寸，用尺寸测量装置2的纵横两个方向的各两个光栅尺，对元件组8的平均宽度和平均长度进行同时测量，见图2。同时将测量的数据输给计算机7，本实施例输给计算机7的数据有平均长度L，(单位为米，符号为m)和平均宽度b(单位为米，符号为m)。
[0040]然后机器人6把机械手伸到尺寸测量装置2，夹紧元件组8并抬起机械手进行步骤S5。机器人6抬起机械手后，便移动到电子称3旁，进行步骤S6，元件组8平面朝上，把机械手连同元件组8放到电子称3，松开机械手，并抬起机械手到设定位置等待称重。
[0041]在步骤S7中电子称3称元件组8重量m(单位为千克，符号为kg)，把重量数据输入计算机7;在步骤S8机器人把手又伸到电子称3所元件组8处，夹紧元件组8，抬起机械手。
[0042]步骤S9中，机器人6在计算机7的控制下，移动到叠装系数测量仪4旁，把机械手连同元件组8伸到叠装系数测量仪4元件组8放置处，机械手再把元件组8转转90° (相对于电子称放置方向，如在固定台上放置方向一样)，电工钢片的宽度方向竖直向上，(固定位置固定方向，按宽度方向竖立放置)，松开机械手并抬起到设定位置。
[0043]叠装系数测量仪4进行步骤SlO，测量元件组8的16片的总厚度KGB/T19289 — 2003标准上叫叠装高度)(单位为米，符号为m)，把测量的数据输给计算机7。
[0044]在步骤Sll机器人把机械手伸到叠装系数测量仪4，夹紧元件组8，抬起机械手。
[0045]然后机器人移动到试样收集装置5进行步骤S12，机器人松开机械手，放下元件组到指定位置，抬起机械手，并将试样收集装置5收到的元件组8信号传输给计算机。
[0046]到此，电工钢叠装系数对一组元件组的检测结束，计算机中按以设定的叠装系数计算公式算出这个元件组的叠装系数f:。
[0047]f=m/(pXbXLXh)
其中，m，元件组质量，单位为千克，符号为kg;
P，元件组材料的密度(给定)，单位为千克每立方米，符号为kg/m3; b，元件组平均宽度，单位为米，符号为m;
h，叠装系数测量仪上测量的叠装高度(叠片的总测量厚度)，单位为米，符号为m;
L，元件组平均长度，单位为米，符号为m。
[0048]程序还运行进行步骤S13，机器人转身，移动到开始的位置。
[0049]检测是否结束，由程序的步骤S14进行判断，本实施例是测量以输入的9个元件组，因有输入的元件组的信息，计算机程序进入循环，又回到步骤S2，机器人6把机械手伸到固定台I的工作台，又开始新的循环，检测设备又进行一次检测循环，直到计算机7中没有需要检测的元件组8的信息，计算机程序结束检测工作，便结束程序的运行即进行S15。
[0050]本实施例在程序的步骤SI，输入的要检测元件组8的数量可比固定台I放置的元件组8的数量多，如40，这里应当是无数个元件组，只要计算机中有后续传入或输入的需要测量元件组的基本信息，测量完成的元件组以从因定台I上拿走，固定台I上有空位，就可重新放上与前所说传入或输入元件组信息的元件组，直到没有传入或输入元件组信息为止。[0051 ] 实施例二
本实施例与实施例一的不同之处是本实施例检测的是无取向电工钢片。无取向电工钢片一般取长度方向(即切片方向)与乳制方向垂直的无取向电工钢片数量，与长度方向(即切片方向)与乳制方向平行的无取向电工钢片数量相等，在本实施例中各为8片，两种无取向电工钢片叠在一起为一组共16片，其它操作与实施例一的相同。
[0052]
说明
本发明用整套程序的控制按钮控制自动机械过程开始和停止，中间如有故障，系统自动感知，系统停止运行并报警。
[0053]本发明的尺寸测量装置所用标准块按计量传递要求到计量部门进行检定校准。元件组平行台平放置，测量元件组的平均长度和平均宽度。尺寸测量装置的型号是德国HeidenhainHEIDENHAIN公司光栅尺寸测量设备，测量尺寸宽度从20mm—40mm，长度从5mm—340mmο
[0054]叠装系数测量仪的型号是德国Brochhaus公司SFT 300。
【主权项】
1.一种电工钢叠装系数检测方法，人工把元件组(8)放置在固定台(I);它包括下述的步骤: 打开计算机(7)，输入需要检测的元件组(8)的数量与基本信息，元件组(8)的基本信息有批号，炉号，钢号与密度P; 开始检测后，机器人(6)把机械手伸到固定台(I)的对应位置，从固定台(I)夹紧元件组(8)，抬起机械手； 机械人(6)移动到尺寸测量装置(2)，机械手把元件组(8)转90°，把机器手伸到尺寸测量装置(2)，放下元件组(8)； 尺寸测量装置(2)测量元件组(8)的尺寸，纵横两个方向的各两个光栅尺，对元件组(8)的平均宽度b和平均长度L进行同时测量;并将测量的数据输给计算机(7); 然后机器人(6)的机械手夹紧元件组(8)并抬起机械手移动到电子称(3)旁，把元件组(8)放到电子称(3)，松开机械手并抬起机械手； 电子称(3)称元件组(8)质量m，把质量数据输入计算机(7); 机器人(6)用机械手夹紧元件组(8)，抬起机械手，移动到叠装系数测量仪(4)旁，把机械手伸到叠装系数测量仪(4)元件组(8)放置处，机械手再把元件组(8)转90°，松开机械手并抬起机械手； 叠装系数测量仪(4)检测元件组(8)，在水平方向测量元件组(8)的叠装高度h，把测量的数据输给计算机(7); 机器人(6)把机械手伸到叠装系数测量仪(4)，夹紧元件组(8)，抬起机械手移动到试样收集装置(5)，机器人(6)松开机械手，放下元件组(8)并抬起机械手，将试样收集装置(5)收到的元件组(8)信号传输给计算机(7); 机器人(6)转身，返回到固定台(I)旁边。2.根据权利要求1所述的电工钢叠装系数检测方法，其特征是:机器人(6)转身返回到固定台(I)旁，当没有检查完时，检测下一个元件组(8)，又开始新的循环，进入循环检测。3.根据权利要求1所述的电工钢叠装系数检测方法，其特征是:机器人(6)转身返回到固定台(I)芳，当检查完时，检测结束。4.根据权利要求1或2或3任一所述的电工钢叠装系数检测方法，其特征是:所述的测量元件组(8)的叠装高度h，计算机7中按以设定的叠装系数计算公式算出这个元件组(8)的叠装系数f: f=m/(pXbXLXh) 其中，m，元件组质量，单位为千克，符号为kg; P，元件组材料的密度(给定)，单位为千克每立方米，符号为kg/m3; b，元件组平均宽度，单位为米，符号为m; h，叠装系数测量仪上测量的叠装高度，单位为米，符号为m; L，元件组平均长度，单位为米，符号为m。5.根据权利要求1或2或3任一所述的电工钢叠装系数检测方法，其特征是:设施该方法的设备包括分别用电缆与计算机(7)连接的固定台(1)、尺寸测量装置(2)、电子秤(3)、叠装系数测量仪(4)、试样收集装置(5)与机器人(6)，由计算机(7)统一控制，并能接收各装置输给计算机(7)的数据； 机器人(6的机械手具有把元件组(8在水平方向沿元件组(8的纵向变换角度的机械手，机械手能放到固定台(1)、尺寸测量装置(2)、电子秤(3)、叠装系数测量仪(4)与试样收集装置(5)的工作台； 固定台(I)有放置元件组的位置设置长条形槽。6.根据权利要求1或2或3任一所述的电工钢叠装系数检测方法，其特征是:机械手能夹紧被测的元件组(8)，夹的力X元件的摩擦系数>大于元件组(8)的重量的5倍，并能松开元件组(8)，四个手指与元件组(8)之间的距离大于5mm，四个手指都有具有弹性和摩擦的薄片;能升起机械手。7.根据权利要求4所述的电工钢叠装系数检测方法，其特征是:设施该方法的设备包括分别用电缆与计算机(7)连接的固定台(1)、尺寸测量装置(2)、电子秤(3)、叠装系数测量仪(4)、试样收集装置(5)与机器人(6)，由计算机(7)统一控制，并能接收各装置输给计算机(7)的数据； 机器人(6)的机械手具有把元件组(8)在水平方向沿元件组(8)的纵向变换角度的机械手，机械手能放到固定台(I)、尺寸测量装置(2)、电子秤(3)、叠装系数测量仪(4)与试样收集装置(5)的工作台； 固定台(I)有放置元件组的位置设置长条形槽。8.根据权利要求4所述的电工钢叠装系数检测方法，其特征是:机械手能夹紧被测的元件组(8)，夹的力X元件的摩擦系数>大于元件组(8)的重量的5倍，并能松开元件组(8)，四个手指与元件组(8)之间的距离大于5mm，四个手指都有具有弹性和摩擦的薄片;能升起机械手。
【文档编号】G01G19/62GK105823423SQ201610167133
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】彭忠义
【申请人】山西太钢不锈钢股份有限公司