不规则环形零件的自动校正装置

摘要

本发明公开了一种不规则环形零件的自动校正装置，包括工作台旋转升降装置：包括工作台和驱动工作台转动的旋转驱动装置；径向支撑装置：包括围绕所述工作台设置的圆弧轨道和沿所述圆弧轨道滑动的挡板结构，所述挡板结构包括挡板和驱动所述挡板沿所述圆弧轨道径向伸缩的伸缩驱动装置；径向施压装置：包括推板和驱动推板沿所述圆弧轨道径向伸缩的施压驱动装置；以及设置于所述工作台上方的光源和相机。该自动校正装置减少了人工参与调整的工作量，提高校正效率。

权利要求

1.一种不规则环形零件的自动校正装置，其特征在于，包括

工作台旋转升降装置：包括支撑环形零件底面的工作台和驱动工作台转动的旋转驱动装置；

径向支撑装置：包括围绕所述工作台设置的圆弧轨道和沿所述圆弧轨道滑动的挡板结构，所述挡板结构包括支撑环形零件侧面的挡板、驱动所述挡板沿所述圆弧轨道径向伸缩的伸缩驱动装置和沿所述圆弧轨道滑动的滑块，所述伸缩驱动装置与所述滑块固定连接，所述挡板设有垂直槽，所述伸缩驱动装置的伸缩端由穿过所述垂直槽的固定件与挡板固定连接，所述挡板包括固定面和支撑面，所述固定面与伸缩驱动装置固定连接，所述支撑面水平设置并设有螺纹孔，所述螺纹孔内设置旋紧螺钉；

径向施压装置：包括推板和驱动推板沿所述圆弧轨道径向伸缩的施压驱动装置；

以及设置于所述工作台上方的光源和相机。

2.根据权利要求1所述的不规则环形零件的自动校正装置，其特征在于，所述工作台旋转升降装置包括驱动工作台和旋转驱动装置升降的升降驱动装置。

3.根据权利要求2所述的不规则环形零件的自动校正装置，其特征在于，所述工作台与旋转驱动装置的转轴固定连接，所述旋转驱动装置与固定支架固定连接，所述固定支架与升降驱动装置的升降端固定连接。

4.根据权利要求1所述的不规则环形零件的自动校正装置，其特征在于，所述径向支撑装置设有两组。

5.根据权利要求1所述的不规则环形零件的自动校正装置，其特征在于，包括控制器，所述相机向控制器发送零件顶面图像信息，所述控制器控制旋转驱动装置、伸缩驱动装置和施压驱动装置工作。

6.根据权利要求5所述的不规则环形零件的自动校正装置，其特征在于，所述控制器控制升降驱动装置工作。

说明书

不规则环形零件的自动校正装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种零件校正装置，特别是涉及一种不规则环形零件的自动校正装置。

背景技术

[0002] 在日常的工业生产中，大量的零部件是由于变形而失效，如果对其加以校正和修复，就可以重新加以利用。这样可以大大降低资源消耗，同时也节约了制造新零件所需要的能耗。但是采用人工校正时，由于零件的材质、变形部位和变形程度都各不相同。在什么位置施加校正载荷，施加多大的校正载荷都依赖于操作人员的经验。经验越丰富，操作效率和被校正的质量都越好。但是对于很多新入行的操作工人而言，则需要很长的时间才能掌握这些技能和操作经验。本发明针对一些不规则的环形零件的变形，采用机器视觉方法来检测其变形位置和变形程度，然后将其进行逆向三维建模，用有限元软件和智能优化算法来找到最佳的校正载荷的施加位置，以及加载参数。通过本发明，可以大大提高不规则环形零件的校正效率和校正质量。同时也降低了操作人员的技术要求。

发明内容

[0003] 针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种不规则环形零件的自动校正装置，解决现有采用有限元技术校正中需要大量人工处理的问题。

[0004] 本发明技术方案如下：一种不规则环形零件的自动校正装置，包括[0005] 工作台旋转升降装置：包括支撑环形零件底面的工作台和驱动工作台转动的旋转驱动装置；

[0006] 径向支撑装置：包括围绕所述工作台设置的圆弧轨道和沿所述圆弧轨道滑动的挡板结构，所述挡板结构包括支撑环形零件侧面的挡板和驱动所述挡板沿所述圆弧轨道径向伸缩的伸缩驱动装置；

[0007] 径向施压装置：包括推板和驱动推板沿所述圆弧轨道径向伸缩的施压驱动装置；

[0008] 以及设置于所述工作台上方的光源和相机。

[0009] 进一步的，为了避免工作台转动时摩擦过大，所述工作台旋转升降装置包括驱动工作台和旋转驱动装置升降的升降驱动装置。

[0010] 进一步的，所述工作台与旋转驱动装置的转轴固定连接，所述旋转驱动装置与固定支架固定连接，所述固定支架与升降驱动装置的升降端固定连接。

[0011] 进一步的，所述挡板结构包括沿所述圆弧轨道滑动的滑块，所述伸缩驱动装置与所述滑块固定连接，所述挡板设有垂直槽，所述伸缩驱动装置的伸缩端由穿过所述垂直槽的固定件与挡板固定连接。

[0012] 进一步的，所述挡板包括固定面和支撑面，所述固定面与伸缩驱动装置固定连接，所述支撑面水平设置并设有螺纹孔，所述螺纹孔内设置旋紧螺钉。

[0013] 进一步的，所述径向支撑装置设有两组。

[0014] 进一步的，包括控制器，所述相机向控制器发送零件顶面图像信息，所述控制器控制旋转驱动装置、伸缩驱动装置和施压驱动装置工作。

[0015] 进一步的，所述控制器控制升降驱动装置工作。

[0016] 本发明所提供的技术方案的优点在于：采用该装置可方便得对变形的环形零件进行径向施压以获得零件的变形特征，进而得到变形参数。由有限元软件根据变形参数计算求解得到校正参数后，又可快速调整变形的环形零件至需要校正的部位，进行施压校正。整个过程减少了人工参与调整的工作量，提高校正效率。

附图说明

[0017] 图1为本发明的总体结构示意图。

[0018] 图2为工作台旋转升降装置结构示意图。

[0019] 图3为径向支撑装置结构示意图。

[0020] 图4为图像采集装置结构示意图。

具体实施方式

[0021] 下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限定。

[0022] 请结合图1所示，本实施例所涉及的不规则环形零件的自动校正装置包括工作台旋转升降装置、径向支撑装置、径向施压装置、光源、相机和工作架。

[0023] 工作架1用于安装工作台旋转升降装置、径向支撑装置、径向施压装置、光源和相机，在工作架1的底部安装可调节的桌脚21，通过桌脚21的高低调节使工作架1的工作面2呈水平便于进行校正工作。

[0024] 请结合图2，工作台旋转升降装置由工作台15、旋转驱动装置、联轴器33、固定支架、升降驱动装置和旋转升降台底板17组成，旋转驱动装置为步进电机19，升降驱动装置为升降气缸18。固定支架包括电机固定顶板34、电机固定底板32和电机固定杆35。联轴器33用于连接步进电机19和工作台15。旋转升降台底板17通过螺栓固定在工作架1上，旋转升降台底板17用于安装升降气缸18、阀组20等装置，阀组20通过进气管22为升降气缸18以及伸缩气缸11提供适当压力的气体。步进电机19通过螺栓固定在电机固定顶板34和电机固定底板32之间，电机固定杆35连接到电机固定底板32和电机固定顶板34。升降气缸18通过螺栓固定在旋转升降台底板17上，升降气缸18的活塞杆与电机固定底板32固定，用于将步进电机
19和工作台15顶起。导向杆38安装在工作面2上并向下延伸，穿过电机固定底板32和旋转升降台底板17，对工作台的升降起导向作用。

[0025] 请结合图3，径向支撑装置由圆弧轨道14、滑块13、固定块12、伸缩驱动装置和挡板10组成，伸缩驱动装置为伸缩气缸11。工作台15是从工作面2上被顶起的，为了不妨碍工作台的动作，并对环形零件构成支撑，圆弧轨道14围绕工作台15设置。具体的，圆弧轨道14通过螺栓连接固定在工作面2上，圆弧轨道14上安装两个滑块13，通过气缸固定块12将伸缩气缸11固定在滑块13上，挡板10用螺栓拧紧在伸缩气缸11法兰上。挡板10的固定面10a上有U形槽，螺栓37通过U形槽将挡板10固定在伸缩气缸11的法兰上，并且可以调节挡板10的竖直方向的位置，以保证安装时挡板10紧贴工作台15，挡板10的支撑面10b上开螺纹孔，用于安装旋紧螺钉36，在伸缩气缸11将推板推出到指定位置后，拧紧旋紧螺钉36将挡板10周向固定，固定面10a和支撑面10b之间有肋板10c，以保证挡板10有足够的强度。

[0026] 径向施压装置由推板和施压驱动装置组成，施压驱动装置为电缸4，推板23通过螺栓拧紧在推板座24上，推板座24上通过螺纹孔与电缸4相连，推板座24上有旋紧螺钉30用于推板座24的周向固定，电缸4通过法兰盘5固定在桌面上，电缸4提供推力使推板23沿圆弧轨道14径向施压。

[0027] 再请结合图4所示，相机8、光源9、相机架7和光源架6构成了图像采集装置，相机8通过相机固定块29固定在相机架7上，相机固定块29上安装两个旋紧螺钉30，用于固定相机8的位置；相机架7和光源架6由横杆28，和竖杆27组成，横杆28和竖杆27通过固定块26连接，固定块26上安装旋紧螺钉30，以固定横杆28；竖杆27底部有螺纹，旋紧在法兰盘25上，法兰盘使用螺栓固定在桌面上；光源固定架31将光源9固定在光源架6上，光源固定架31可以在平面内调整光源9的位置。相机架7和光源架6都安装在工作面2上，并使相机8和光源9处于工作台15的正上方，以便在拍摄中保证良好的光照条件。

[0028] 图上未示出的控制器可以是计算机结合PLC等可编程设备，以处理由相机8获得的零件图像特征信息，通过与标准零件的三维CAD模型的对比，计算出最佳校正点，并进一步控制升降气缸18、步进电机19、伸缩气缸11以及电缸4的工作来完成校正。

[0029] 不规则环形零件的自动校正装置的工作过程是这样的，首先调节挡板10和推板23在竖直方向的位置，保证其下表面紧贴工作台15，拧紧旋紧螺钉30，保证推板座24周向固定；将环形零件16放在工作台15上，打开进气管22开启阀，压力气体推动伸缩气缸11，将挡板10推到支撑位置，这时挡板10下表面紧贴工作台15，侧面紧贴环形零件16外圆周表面，拧紧旋紧螺钉36，保证挡板10周向固定；启动电缸4，推板23在电缸4活塞杆的作用下，为环形零件16施加面接触力，使环形零件16产生变形；电缸4活塞杆缩回，这时相机8拍摄环形零件变形的图像，通过图像处理程序，提取环形零件变形的信息，并与标准三维CAD模型信息比较，得到最佳校正点的支撑位置，滑动滑块13，将推板23调整到最佳支撑的位置，启动电缸4，推板23在电缸4活塞杆的作用下，为环形零件16施加面接触力，使环形零件16产生变形，从而达到校正工件的目的。