[發(fā)明專利]一種洛氏硬度塊檢定裝置的自動(dòng)進(jìn)樣、標(biāo)定系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910904557.0
• 申請(qǐng)日: 2019-09-24
• 公開（公告）號(hào): CN110487657B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石偉;陶繼增;張凱林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G01N3/44
• 分類號(hào): G01N3/44;G01N3/02;G01N3/62
• 代理公司: 北京正陽理工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

1.一種洛氏硬度塊檢定裝置的自動(dòng)進(jìn)樣、標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于：包括系統(tǒng)總控裝置(7)、機(jī)器人底座(2)、機(jī)器人(1)、樣品放置臺(tái)(6)、上料盤(3)、不合格品料盤(4)、測(cè)量補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(5)、夾緊測(cè)量裝置(10)、測(cè)量平臺(tái)(8)、硬度測(cè)量裝置(9)；所述機(jī)器人(1)放置在機(jī)器人底座(2)上；所述機(jī)器人(1)包括機(jī)械臂(21)和機(jī)械抓手(22)，所述機(jī)械抓手(22)設(shè)置在機(jī)械臂(21)前端；所述機(jī)械抓手(22)包括抓取抓手(32)和搬運(yùn)抓手(31)；

所述抓取抓手(32)用于在厚度方向抓取硬度塊，便于從上料盤(3)上抓取硬度塊和放回硬度塊；所述搬運(yùn)抓手(31)用于在寬度方向上抓取硬度塊，將硬度塊在測(cè)量補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(5)和測(cè)量平臺(tái)(8)之間搬運(yùn)，以及在測(cè)量平臺(tái)(8)上進(jìn)行移動(dòng)來達(dá)到變換打點(diǎn)位置的目的；所述樣品放置臺(tái)(6)放置在機(jī)器人旁邊，用于放置上料盤(3)、不合格品料盤(4)和測(cè)量補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(5)，結(jié)構(gòu)緊湊，有利于減小機(jī)械臂(21)的移動(dòng)范圍；所述上料盤(3)用于放置試樣；所述不合格品料盤(4)用于放置測(cè)試完畢后不合格試樣；所述夾緊測(cè)量裝置(10)放置在測(cè)量補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(5)上，用于測(cè)量硬度塊的尺寸，并對(duì)硬度塊的位置進(jìn)行調(diào)整，補(bǔ)償位置偏差；所述硬度測(cè)量裝置(9)放置在機(jī)器人(1)和樣品放置臺(tái)(6)前面，用于硬度塊的標(biāo)定；所述系統(tǒng)總控裝置(7)用于為機(jī)器人(1)、測(cè)量補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(5)、硬度測(cè)量裝置(9)輸入相應(yīng)控制信號(hào)，且用于進(jìn)行人機(jī)交互設(shè)置硬度塊測(cè)量數(shù)量和打點(diǎn)軌跡；

所述機(jī)械臂前端機(jī)械抓手(22)采用大行程氣動(dòng)夾爪作為搬運(yùn)驅(qū)動(dòng)，配合直線軸承導(dǎo)向增加抓手的運(yùn)行剛度和平穩(wěn)度；

所述機(jī)械臂前端機(jī)械抓手(22)采用硬質(zhì)鋁塊作為主體材料，配合表面陽極化處理，在不降低抓手的強(qiáng)度前提下，顯著降低抓手重量，提高美觀性。

2.實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的一種洛氏硬度塊檢定裝置的自動(dòng)進(jìn)樣、標(biāo)定系統(tǒng)的方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟一：通過系統(tǒng)總控裝置(7)進(jìn)行人機(jī)交互，自由設(shè)定硬度塊標(biāo)定數(shù)量和標(biāo)定軌跡方案；

步驟二：?jiǎn)?dòng)機(jī)器人(1)后，機(jī)械臂(21)前端的抓取抓手(32)自動(dòng)抓取上料盤(3)中的硬度塊，將硬度塊放置于測(cè)量補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(5)上；

步驟三：硬度塊落至測(cè)量補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(5)上后，啟動(dòng)測(cè)量補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(5)，驅(qū)動(dòng)夾緊測(cè)量裝置(10)夾緊硬度塊，測(cè)量硬度塊的尺寸，并調(diào)整硬度塊位置，之后松開夾緊裝置；

步驟四：硬度塊尺寸測(cè)量和位置調(diào)整結(jié)束后，機(jī)械臂(21)前端的搬運(yùn)抓手(31)，自動(dòng)抓取硬度塊，將硬度塊放置在測(cè)量平臺(tái)(8)上；

步驟五：硬度塊落至測(cè)量平臺(tái)(8)上后，系統(tǒng)給出開始測(cè)量信號(hào)，硬度測(cè)量裝置(9)的壓頭在試驗(yàn)力作用下打壓硬度塊產(chǎn)生壓痕，硬度塊經(jīng)過力值保荷和卸荷后，壓頭離開試樣；

步驟六：硬度塊在機(jī)械臂(21)前端的搬運(yùn)抓手(31)的控制下按照阿基米德螺旋線或均布規(guī)律移動(dòng)到固定位置，硬度測(cè)量裝置(9)隨后再次給出加荷、保荷及卸荷信號(hào)，實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)次數(shù)的位置變換及打壓；

步驟七：?jiǎn)蝹€(gè)硬度塊標(biāo)定完畢后，根據(jù)均勻度判定該硬度塊是否合格；

步驟八：機(jī)械臂(21)前端的搬運(yùn)抓手(31)抓取硬度塊，將硬度塊放置在測(cè)量補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(5)上；若判定該硬度塊合格，再用抓取抓手(32)抓取硬度塊至上料盤(3)，否則將硬度塊抓離至不合格品料盤(4)；至此，完成單個(gè)硬度塊的自動(dòng)進(jìn)樣及標(biāo)定；

步驟九：接著抓取下一硬度塊并重復(fù)步驟一至步驟八，實(shí)現(xiàn)預(yù)定數(shù)量的硬度塊的自動(dòng)進(jìn)樣及標(biāo)定；測(cè)量結(jié)束后通過系統(tǒng)總控裝置(7)顯示硬度塊測(cè)量結(jié)果。