[發明專利]一種洛氏硬度塊檢定裝置的自動進樣、標定系統及方法

有效

• 申請號: 201910904557.0
• 申請日: 2019-09-24
• 公開（公告）號: CN110487657B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 石偉;陶繼增;張凱林
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所
• 主分類號: G01N3/44
• 分類號: G01N3/44;G01N3/02;G01N3/62
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

本發明公開的一種洛氏硬度塊檢定裝置的自動進樣、標定系統及方法，屬于硬度計量領域。本發明包括系統總控裝置、機器人底座、機器人、樣品放置臺、上料盤、不合格品料盤、測量補償機構、夾緊測量裝置、測量平臺、硬度測量裝置。本發明結合洛氏硬度標準機，自由設定硬度塊標定數量和標定軌跡方案；自動抓取料裝系統中的硬度塊并放置在測量補償機構上；夾緊測量裝置測量硬度塊尺寸，對硬度塊位置補償；搬運抓手搬運硬度塊到測量平臺；壓頭在試驗力作用下打壓硬度塊產生壓痕并測量；搬運抓手在總控裝置控制下搬運硬度塊實現位置變化并進行打壓和測量；單個硬度塊標定完畢后，機械手將硬度塊抓離工作臺至料裝位置，實現多個硬度塊的自動進樣及標定。

技術領域

本發明屬于硬度計量領域，特別涉及一種洛氏硬度塊檢定裝置的自動進樣、標定系統及方法。

背景技術

洛氏硬度是評價材料機械性能參數的重要指標，在機械設計、制造、生產和維修過程中，起著非常重要的作用，幾乎所有的金屬制品都要進行洛氏硬度檢測。然而，目前我國的洛氏硬度標準機大都采用砝碼靜重式的加載結構，其結構龐大、自動化程度低，在洛氏硬度塊的標定過程中，不同硬度塊的更換、每一硬度塊上不同壓痕位置點的變換，全是人工手動操作完成，嚴重影響了計量工作效率。目前尚無洛氏硬度塊檢定裝置的自動進樣、標定系統及方法。

發明內容

本發明公開的一種洛氏硬度塊檢定裝置的自動進樣、標定系統及方法要解決的技術問題是：自由設定需標定的硬度塊的數量并實現自動上下料，自動識別硬度塊的外形和幾何尺寸并實現抓取，自由設定打壓軌跡方案并實現自動標定，能夠實現洛氏硬度塊檢定裝置無人化操作，顯著提高洛氏硬度計量工作的自動化程度和效率，并使硬度塊標定工作具有更高的實用性和可靠性。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。

本發明公開的一種洛氏硬度塊檢定裝置的自動進樣、標定系統，包括系統總控裝置、機器人底座、機器人、樣品放置臺、上料盤、不合格品料盤、測量補償機構、夾緊測量裝置、測量平臺、硬度測量裝置。所述機器人放置在機器人底座上。所述機器人包括機械臂和機械抓手，所述機械抓手設置在機械臂前端。所述機械抓手包括抓取抓手和搬運抓手。

所述抓取抓手用于在厚度方向抓取硬度塊，便于從上料盤上抓取硬度塊和放回硬度塊。所述搬運抓手用于在寬度方向上抓取硬度塊，將硬度塊在測量補償機構和測量平臺之間搬運，以及在測量平臺上進行移動來達到變換打點位置的目的。所述樣品放置臺放置在機器人旁邊，用于放置上料盤、不合格品料盤和測量補償機構，結構緊湊，有利于減小機械臂的移動范圍。所述上料盤用于放置試樣。所述不合格品料盤用于放置測試完畢后不合格試樣。所述夾緊測量裝置放置在測量補償機構上，用于測量硬度塊的尺寸，并對硬度塊的位置進行調整，補償位置偏差。所述硬度測量裝置放置在機器人和樣品放置臺前面，用于硬度塊的標定。所述系統總控裝置用于為機器人、測量補償機構、硬度測量裝置輸入相應控制信號，且用于進行人機交互設置硬度塊測量數量和打點軌跡。

一種洛氏硬度塊檢定裝置的自動進樣、標定方法，基于所述一種洛氏硬度塊檢定裝置的自動進樣、標定系統實現，包括如下步驟：

步驟一：通過系統總控裝置進行人機交互，自由設定硬度塊標定數量和標定軌跡方案。

步驟二：啟動機器人后，機械臂前端的抓取抓手自動抓取上料盤中的硬度塊，將硬度塊放置于測量補償機構上。

步驟三：硬度塊落至測量補償機構上后，啟動測量補償機構，驅動夾緊測量裝置夾緊硬度塊，測量硬度塊的尺寸，并調整硬度塊位置，之后松開夾緊裝置。

步驟四：硬度塊尺寸測量和位置調整結束后，機械臂前端的搬運抓手，自動抓取硬度塊，將硬度塊放置在測量平臺上。

步驟五：硬度塊落至測量平臺上后，系統給出開始測量信號，硬度測量裝置的壓頭在試驗力作用下打壓硬度塊產生壓痕，硬度塊經過力值保荷和卸荷后，壓頭離開試樣。