一种芯块几何密度测量装置的制作方法

本实用新型涉及一种芯块几何密度测量装置。

背景技术：

目前芯块测量主要依靠人工使用接触式测量方式，工作人员劳动强度大，且还存在人工误差，导致测量结果不准确的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种芯块几何密度测量装置，该装置结构简单、设计合理、集成度高，且测量稳定性好、平行度高、最终测量精度高。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种芯块几何密度测量装置，包括测量平台，设置在测量平台上的门形架，依次设置在门形架两端之间的上料机构、质量检测机构、尺寸测量机构和下料机构；所述上料机构包括设置在测量平台上的上料台，设置在上料台上的储料盘，所述下料机构包括设置在测量平台上的下料台，设置在下料台上的卸料盘，所述储料盘和卸料盘上均设有若干平行的用于卡设芯块的条形槽；所述质量检测机构包括设置在测量平台上的电子天平；所述尺寸测量机构包括设置在测量平台上的芯块定位台，设置在芯块定位台中部的芯块定位凸起，并排设置在芯块定位凸起上的用于放置芯块的两块定位板，及以芯块定位凸起为轴对称设置在芯块定位台上的光学发射器和光学接收器。

具体的说，所述上料台上镶嵌有第一直线运动平台，所述储料盘即放置在该第一直线运动平台上、并由第一直线运动平台带动做前后移动；所述上料台上方的门形架前设有第二直线运动平台，该第二直线运动平台上设有可在第二直线运动平台带动下左右移动的第一让位气缸，所述第一让位气缸纵向设置且下端设有可在第一让位气缸带动下上下移动的第一推块；所述上料台上靠近电子天平的一侧设有预设取料口，该取料口上方设有预设取料槽，取料槽内侧设有用于检测芯块是否到位的第一光电传感器；所述上料台另一侧与预设取料口相对的位置设有推口，该推口与第一推块相匹配。

具体的说，所述下料台上镶嵌有第三直线运动平台，所述卸料盘即放置在该第三直线运动平台上、并由第三直线运动平台带动做前后移动；所述下料台上方的门形架前设有第四直线运动平台，该第四直线运动平台上设有可在第四直线运动平台带动下左右移动的第二让位气缸，所述第二让位气缸纵向设置且下端设有可在第二让位气缸带动下上下移动的第二推块；所述下料台上靠近芯块定位台的一侧设有预设放料口，该放料口上方设有预设放料槽，放料槽内侧设有用于检测芯块是否到位的第二光电传感器，所述第二推块与放料槽相匹配。

具体的说，所述质量检测机构还包括设置在电子天平上且上方设有V形定位槽的定位块，设置在电子天平上并围绕定位块一圈的环形板，对称竖直设置在环形板上的安装板，以及设置在安装板上的对射式光电传感器。

优选的，所述两块定位板之间的芯块定位凸起上设有第三光电传感器。

更具体的说，所述门形架上还设有第五直线运动平台，所述第五直线运动平台上还设有可在第五直线运动平台带动下左右移动的第三让位气缸，第三让位气缸上设有一块倒T形分配板，所述分配板呈倒T形，且分配板下方两端及中部各设有一个用于夹持芯块的气爪；所述取料槽、定位块、两块定位板和放料槽的中心位于同一水平线上，且所述取料槽与定位块之间、定位块与两块定位板之间、两块定位板与放料槽之间及相邻气爪之间的中心间距均一致。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型采用非接触光电式测量方法，可在一个测量装置中同时获得芯块的高度、直径、质量信息，进而得到芯块密度，其具有测量快速且测量精度高的优点。此外，该测量装置结构简单，设计合理，集成度高，装置稳定可靠、调试方便。

(2)本实用新型的尺寸测量装置采用两套呈90度设置的激光测量装置，同时获取芯块在该2个方向上的柱面截图的高度和直径信息，其测量更加快速，且测量精度也更高。

(3)本实用新型的承重装置采用电子天平称取，精度高，且同时配备了天平砝码，以便于及时调整电子天平精度，以使最终测定结果精度得到有效保障。

(4)本实用新型的进料装置采用了机器人进料，可实现全自动上下料，避免人工误差，降低人工成本，且其测量速度及精度也可得到保障。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型取料口结构示意图。

图3为本实用新型放料口结构示意图。

图4为质量检测机构结构示意图。

图5为尺寸测量机构结构示意图。

图6芯块定位凸起结构示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-测量平台，2-上料台，21-储料盘，22-第一直线运动平台，23-第一让位气缸，24-第一推块，25-取料口，26-取料槽，27-第一光电传感器，28-推口，29-第二直线运动平台，3-下料台，31-卸料盘，32-第三直线运动平台，33-第二让位气缸，34-第二推块，35-放料口，36-放料槽，37-第二光电传感器，38-第四直线运动平台，4-电子天平，41-定位块，42-环形板，43-安装板，44-对射式光电传感器，5-芯块定位台，51-芯块定位凸起，52-定位板，53-第三光电传感器，6-门形架，61-第五直线运动平台，62-分配板，63-气爪，64-第三让位气缸。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

本实施例是采用非接触光电式测方法来一次性完成芯块直径、高度及质量的测量，进而得到芯块几何密度的测量装置，如图1～图6所示，该装置包括测量平台1，设置在测量平台上的门形架6，依次设置在门形架两端之间的上料机构、质量检测机构、尺寸测量机构和下料机构。

所述上料机构主要包括上料台2、储料盘21和推动上料结构，所述上料台2设置在测量平台1右侧，所述储料盘21则是放置在上料台2上的，并且，储料盘21上设有若干行用于放置芯块的条形储料槽，储料槽的横截面呈半圆形，可防止芯块发生前后移动。所述推动上料结构则是为了实现非接触式自动上料而设计的。该推动上料结构包括X/Y轴机械手和相应的配套结构，用于自动非接触式上料，具体来说，包括镶嵌在上料台2上的用于带动储料盘21做前后平移的第一直线运动平台22，设置在上料台上方的门形架上的第二直线运动平台29，设置在第二直线运动平台29上并可在第二直线运动平台带动下左右移动的第一让位气缸23，所述第一让位气缸纵向设置且下端设有可在第一让位气缸带动下上下移动的第一推块24；而所述上料台2的右侧则设有一个与第一推块24相匹配的推口28，上料台2左侧设有与推口28相对的预设取料口25，该与取料口上方设有预设取料槽26。在上料时，先将装有待测芯块的储料盘21放入到上料台2上，第一直线运动平台22将储料盘第一行位置左侧对准预设取料口25，右侧对准推口28，然后第一让位气缸23将第一推块提起，第二直线运动平台29将推块移动至最右侧后，第一让位气缸下降，使第一推块与待测芯块同轴，再由第二直线运动平台向左移动一个芯块距离的长度，使芯块推入预设取料槽26中，为质量检测机构提供待测芯块。在此，为了监测芯块是否到位，还在取料槽内侧设有第一光电传感器27。

所述质量检测机构包括设置在测量平台上的电子天平4，设置在电子天平上且上方设有V形定位槽的定位块41，设置在电子天平上并围绕定位块一圈的环形板42，对称竖直设置在环形板前后位置的安装板43，以及设置在安装板上的对射式光电传感器44。其中，电子天平可选用梅特勒托利多品牌，并且，该电子天平秤还带有5g、100g砝码2个，用于标定验证设备精确度，以保证最终测量精度。而定位块41上设置V形槽，则是为了使芯块物料在测量过程中的位置相对固定，保证不会因为芯块在测量工位上的轻微位置变化而影响测量结果。在芯块定位工装前后方设置对射式光电传感器，则是用于检测有无芯块及触发质量检测系统，以确保检测能够无间断顺利进行。

所述尺寸测量机构包括设置在测量平台上的芯块定位台5，设置在芯块定位台中部的芯块定位凸起51，并排设置在芯块定位凸起上的用于放置芯块的两块定位板52，及以芯块定位凸起为轴对称设置在芯块定位台上的光学发射器和光学接收器。光学发射器组件激光头将光线均匀照射到芯块上，光学接收器上面的成像组件接收到的芯块的明暗边缘图像，即可实现对产品直径及高度多点自动测量。本实施例的光学发射器和光学接收器可选用意大利远心品牌。此外，为了监测芯块是否到位，所述两块定位板52之间的芯块定位凸起51上设有第三光电传感器53。

所述下料机构的结构及工作原理与上料机构相似，其主要包括设置在测量平台上的下料台3和设置在下料台上的卸料盘31，所述下料台3上镶嵌有第三直线运动平台32，所述卸料盘即放置在该第三直线运动平台上、并由第三直线运动平台带动做前后移动；所述下料台上方的门形架前设有第四直线运动平台38，该第四直线运动平台上设有可在第四直线运动平台带动下左右移动的第二让位气缸33，所述第二让位气缸纵向设置且下端设有可在第二让位气缸带动下上下移动的第二推块34；所述下料台右侧设有预设放料口35，该放料口上方设有预设放料槽36，放料槽内侧设有用于检测芯块是否到位的第二光电传感器37，所述第二推块与放料槽相匹配。

为了实现自动化，所述门形架6上还设有第五直线运动平台61，所述第五直线运动平台上还设有可在第五直线运动平台带动下左右移动的第三让位气缸64，第三让位气缸上设有一块倒T形分配板62，所述分配板呈倒T形，且分配板下方两端及中部各设有一个用于夹持芯块的气爪63。并且，所述取料槽26、定位块42、两块定位板52和放料槽36的中心位于同一水平线上，且所述取料槽与定位块之间、定位块与两块定位板之间、两块定位板与放料槽之间、相邻气爪之间的中心间距均一致。在检测时，三个气爪在原位置夹起芯块，第三让位气缸64带动三个气爪抬起，第五直线运动平台61带动其移动到下一个工位上方，第三让位气缸带动三个气爪下降，将芯块放入该工位，再打开三个气爪即可。

值得注意的是，本实施例中的第一～第五直线运动平台均可以选用PMI品牌系列的电动平移台，接触被检测芯块的材料采用奥氏体不锈钢材质。本实施例装置测量的芯块即可密度即可根据测量得到的芯块质量、芯块尺寸来计算得到，其计算方式均为现有常规技术(直接根据数据计算，或者通过计算机程序计算)，因此不做赘述。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。