[發明專利]基于機械手的試樣截面尺寸測量方法

在審

• 申請號: 202210623090.4
• 申請日: 2022-06-03
• 公開（公告）號: CN114952889A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 徐趙輝
• 申請（專利權）人: 濟南天辰試驗機制造有限公司
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J18/00;G01B11/00;G01B11/02;G01B11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于機械手的試樣截面尺寸測量方法，在試驗機的一側設置試件測量裝置、試驗機的前方設置機械手，機械手驅動其工作端設置的試樣抓取機構夾取試樣，然后送入試件測量裝置，對試樣進行尺寸測量，控制系統計算得到試樣的截面尺寸；測量完畢，機械手驅動試樣抓取機構將試樣送入試驗機的試驗工位。采用機械手替代人工夾取試樣，然后將試樣送入試件測量裝置，通過機械手、激光位移傳感器以及控制系統的配合，實現了對試樣截面尺寸的快速測量，測量完畢后，還可將試樣送入試驗機的試驗工位，并能夠從試驗工位夾取試驗完畢的試樣廢料送入廢料箱，試驗的全過程不需人工干預，自動化程度高，試驗員勞動強度低，試驗機的整體測試效率較高。

技術領域

本發明涉及一種試件尺寸測量方法，尤其涉及材料拉伸試驗中拉伸試件的截面尺寸的測量，屬于試驗設備技術領域。

背景技術

在材料力學試驗領域，試驗前的準備工作包括測量試樣的橫截面尺寸，如寬度、厚度及圓形試樣直徑等，其原始截面尺寸的準確性對試驗結果至關重要。傳統拉伸試驗機無試樣截面測量機構，在對試樣進行試驗前，通常采用人工手動的方式對試樣截面進行測量，使用普通量具如游標卡尺、千分尺測量試樣的寬度和厚度及圓形試樣的直徑，然后人工錄入相應的計算機軟件系統，用于試驗結果的計算。顯然人工手動測量不僅測量繁瑣、效率低下，而且由于檢查人員手法不同和視覺誤差，會給試樣的尺寸測量帶來較大誤差，測量精度較低，人為因素影響較大，不同的試驗員，記錄的數據可能會不一樣。因此人工測量試樣尺寸不僅嚴重影響試樣的試驗精度，而且降低了試驗效率，勞動強度大。

為了解決上述問題，有人提出了相應的解決方案，研發了自動測量系統，通過將光柵尺、激光對射傳感器等集成到自動控制機構上，實現了高精度，自動化的測量；如CN208269828U的專利文件提供的一種橫截面自動測量裝置，包括用于安放試樣的試樣支座、測量頭以及伺服滑臺，測量頭能夠朝向試樣的橫截面平行方向發射測量信號，所述伺服滑臺設置在試樣支座的左右一側，伺服滑臺的滑塊上端固定連接有滑動板，伺服滑臺通過滑動板帶動測試頭沿著試樣的軸線方向左右移動。試樣支座呈U字支架結構，試樣支座的兩頂端面凹陷形成有收容槽，試樣的兩端對應放置在收容槽內。該測量裝置采用試樣不動測量頭移動或旋轉的結構，對試樣的橫截面進行多點及不同角度的橫截面測量。運用高精度的測量傳感器對試樣精確的測量，測量數據精確；橫截面自動測量，自動記錄數據、計算，減少勞動疲勞，提高效率。其缺點是，測量時需要人工或機械手將試樣放置在試樣支座的收容槽內進行定位后再進行測量，這無疑是降低了自動化程度，測量完畢后再通過人工或機械手將試樣放置在試驗機的試驗夾具上，由于試驗需要多次重復進行，因此，現有的試樣測量方式跟不上全自動試驗機的運行節奏，降低整體的測試效率。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種結構簡單可靠、檢測結果精確、檢測效率高的基于機械手的試樣截面尺寸測量方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于機械手的試樣截面尺寸測量方法，其特征在于：在試驗機的一側設置試件測量裝置、試驗機的前方設置機械手，在機械手的工作端設置試樣抓取機構，機械手驅動試樣抓取機構從試樣存放架夾取試樣，然后將試樣送入試件測量裝置，對試樣進行尺寸測量，控制系統計算得到試樣的截面尺寸；測量完畢，機械手驅動試樣抓取機構將試樣送入試驗機的試驗工位。

上述的基于機械手的試樣截面尺寸測量方法，包括以下步驟：

S1：機械手驅動試樣抓取機構從試樣存放架夾取試樣；

S2：機械手驅動試樣抓取機構將試樣送達試樣測量初始零點位置；

S3：機械手驅動試樣抓取機構按照三維測量運動坐標系行走，沿Y1軸將試樣送至試件測量裝置，水平測量組件、豎直測量組件同時對試樣開始測量，得到左激光位移傳感器與試樣之間的距離b1、右激光位移傳感器與試樣之間的距離b2、上激光位移傳感器與試樣之間的距離h1、下激光位移傳感器與試樣之間的距離h2，并將測量數據自動上傳控制系統；