一种码垛机器人零件检测的尺寸测量装置

摘要

本发明涉及尺寸测量装置，更具体地说，是一种码垛机器人零件检测的尺寸测量装置，包括底座、控制箱以及导料管，所述控制箱和导料管均设置在底座上，所述底座上活动设置有安装台，安装台位于导料管的一侧，安装台和导料管之间设有升降台，底座上活动设置有滑杆且两者弹性连接，滑杆和升降台连接，安装台内设有驱动轴，升降台上滑动嵌设有滚珠，所述尺寸测量装置还包括：长度测量模块，设置在导料管和底座之间；以及轮廓测量模块，设置在安装台上且与控制箱电性连接；整个过程自动化程度高，摆脱了传统的人工手动采用游标卡尺测量管状零件各个位置的尺寸参数，而且还能够对复杂零件进行测量工作，加快了对管状零件的测量工作。

权利要求

1.一种码垛机器人零件检测的尺寸测量装置，包括底座、控制箱以及导料管，所述控制箱和导料管均设置在底座上，所述底座上活动设置有安装台，安装台位于导料管的一侧，其特征在于，安装台和导料管之间设有升降台，底座上活动设置有滑杆且两者弹性连接，滑杆和升降台连接，安装台内设有驱动轴，升降台上滑动嵌设有滚珠，所述驱动轴内设有与滚珠滑动配合的螺旋槽，所述尺寸测量装置还包括：长度测量模块，设置在导料管和底座之间，用于测量管状零件的长度；以及轮廓测量模块，设置在安装台上且与控制箱电性连接，用于检测管状零件的外轮廓尺寸；其中

所述轮廓测量模块包括：

测量座，所述测量座的一端与安装台活动连接；

降阻球，滑动嵌设在测量座的另一端；

滑动座，活动设置在测量座上成型的导槽内，滑动座通过拉杆和安装台活动连接；以及发条，所述发条包括发条外壳和发条带，发条带卷绕在发条外壳内，发条外壳设置在测量座上，发条带的自由端和滑动座连接，发条带上设有电阻条，所述测量座上位于电阻条的移动路径上设有导电环。

2.根据权利要求1所述的码垛机器人零件检测的尺寸测量装置，其特征在于，所述长度测量模块包括：

滚轮，数量为若干个且以环布的方式活动设置在导料管内，滚轮的活动连接处设有扭簧；

测量尺，设置在底座上；

指针座，活动设置在测量尺上；以及收卷盘，与其中一个滚轮同轴连接，收卷盘与指针座之间通过皮带连接。

3.根据权利要求2所述的码垛机器人零件检测的尺寸测量装置，其特征在于，所述导料管上环布有若干个轮座，轮座和导料管滑动配合且两者弹性连接，滚轮活动设置在轮座的一端且两者之间设有扭簧。

4.根据权利要求1所述的码垛机器人零件检测的尺寸测量装置，其特征在于，所述尺寸测量装置还包括喷涂防护模块，设置在底座上，用于对零件的表面做喷漆防护处理，所述喷涂防护模块包括：

储料箱，设置在底座上；

排料孔，数量为若干个且环布在降阻球上，所述测量座上设有与排料孔连通的空腔；以及

驱动单元，设置在空腔和储料箱之间，用于将储料箱内的防护漆输入空腔内。

5.根据权利要求4所述的码垛机器人零件检测的尺寸测量装置，其特征在于，所述驱动单元包括驱动箱、活塞、推臂以及动力元件；

所述驱动箱设置在底座上且一端滑动套设在安装台的外壁上，驱动箱和空腔连通，活塞活动设置在驱动箱内，推臂活动设置在驱动箱上且两者弹性连接，推臂和活塞连接，动力元件设置在推臂和驱动箱之间且可调节活塞在驱动箱内的位置。

6.根据权利要求5所述的码垛机器人零件检测的尺寸测量装置，其特征在于，所述喷涂防护模块还包括触发单元，设置在安装台和底座之间，用于控制动力元件的启闭。

7.根据权利要求6所述的码垛机器人零件检测的尺寸测量装置，其特征在于，所述触发单元包括一号触点以及二号触点，所述一号触点和二号触点分别设置在底座和安装台上，一号触点位于二号触点的移动路径上，控制箱、一号触点、二号触点以及动力元件之间电性连接。

说明书

一种码垛机器人零件检测的尺寸测量装置

技术领域

[0001] 本发明涉及尺寸测量装置，更具体地说，是一种码垛机器人零件检测的尺寸测量装置。

背景技术

[0002] 随着自动化程度的逐步提高，智能物流领域得到迅速发展，仓库、工厂车间、港口、码头等许多场所的货物装卸工作越来越多，由于传统的人工进行拆垛、码垛作业效率过低,
码垛机器人得以快速发展。

[0003] 码垛机器人包括各种各样的零部件，其中管状零件是使用最常见的零件之一，因此，在管状零件生产完成后需要对其进行尺寸检测工作。

[0004] 传统的针对管状零件的测量工作多是采用工作人员手持游标卡尺进行测量工作，在零件表面存在凸起或者变径情况下，工作人员需要对同一零件进行多处测量，非常不便
且耗费的时间较长。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种码垛机器人零件检测的尺寸测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0007] 一种码垛机器人零件检测的尺寸测量装置，包括底座、控制箱以及导料管，所述控制箱和导料管均设置在底座上，所述底座上活动设置有安装台，安装台位于导料管的一侧，
安装台和导料管之间设有升降台，底座上活动设置有滑杆且两者弹性连接，滑杆和升降台
连接，安装台内设有驱动轴，升降台上滑动嵌设有滚珠，所述驱动轴内设有与滚珠滑动配合
的螺旋槽，所述尺寸测量装置还包括：

[0008] 长度测量模块，设置在导料管和底座之间，用于测量管状零件的长度；以及

[0009] 轮廓测量模块，设置在安装台上且与控制箱电性连接，用于控制管状零件的外轮廓尺寸；其中

[0010] 所述轮廓测量模块包括：

[0011] 测量座，所述测量座的一端与安装台活动连接；

[0012] 降阻球，滑动嵌设在测量座的另一端；

[0013] 滑动座，活动设置在测量座上成型的导槽内，滑动座通过拉杆和安装台活动连接；以及

[0014] 发条，所述发条包括发条外壳和发条带，发条带卷绕在发条外壳内，发条外壳设置在测量座上，发条带的自由端和滑动座连接，发条带上设有电阻条，所述测量座上位于电阻
条的移动路径上设有导电环。

[0015] 本申请更进一步的技术方案：所述长度测量模块包括：

[0016] 滚轮，数量为若干个且以环布的方式活动设置在导料管内，滚轮的活动连接处设有扭簧；

[0017] 测量尺，设置在底座上；

[0018] 指针座，活动设置在测量尺上；以及

[0019] 收卷盘，与其中一个滚轮同轴连接，收卷盘与指针座之间通过皮带连接。

[0020] 本申请更进一步的技术方案：所述导料管上环布有若干个轮座，轮座和导料管滑动配合且两者弹性连接，滚轮活动设置在轮座的一端且两者之间设有扭簧。

[0021] 本申请更进一步的技术方案：所述尺寸测量装置还包括喷涂防护模块，设置在底座上，用于对零件的表面做喷漆防护处理，所述喷涂防护模块包括：

[0022] 储料箱，设置在底座上；

[0023] 排料孔，数量为若干个且环布在降阻球上，所述测量座上设有与排料孔连通的空腔；以及

[0024] 驱动单元，设置在空腔和储料箱之间，用于将储料箱内的防护漆输入空腔内。

[0025] 本申请又进一步的技术方案：所述驱动单元包括驱动箱、活塞、推臂以及动力元件；

[0026] 所述驱动箱设置在底座上且一端滑动套设在安装台的外壁上，驱动箱和空腔连通，活塞活动设置在驱动箱内，推臂活动设置在驱动箱上且两者弹性连接，推臂和活塞连
接，动力元件设置在推臂和驱动箱之间且可调节活塞在驱动箱内的位置。

[0027] 本申请又进一步的技术方案：所述喷涂防护模块还包括触发单元，设置在安装台和底座之间，用于控制动力元件的启闭。

[0028] 本申请又进一步的技术方案：所述触发单元包括一号触点以及二号触点，所述一号触点和二号触点分别设置在底座和安装台上，一号触点位于二号触点的移动路径上，控
制箱、一号触点、二号触点以及动力元件之间电性连接。

[0029] 采用本发明实施例提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

[0030] 本发明实施例通过利用待测量零件自身的重力作用，能够驱动安装台以及轮廓测量模块转动，利用控制器将电阻值转换成零件的直径参数，能够实现对零件表面各个位置
的轮廓进行测量工作，整个过程自动化程度高，摆脱了传统的人工手动采用游标卡尺测量
管状零件各个位置的尺寸参数，而且还能够对复杂零件进行测量工作，加快了对管状零件
的测量工作。

附图说明

[0031] 图1为本发明实施例中码垛机器人零件检测的尺寸测量装置的结构示意图；

[0032] 图2为本发明实施例中码垛机器人零件检测的尺寸测量装置中长度测量模块的结构示意图；

[0033] 图3为本发明实施例中码垛机器人零件检测的尺寸测量装置中轮廓测量模块的结构示意图；

[0034] 图4为本发明实施例中码垛机器人零件检测的尺寸测量装置中A处放大的结构示意图；

[0035] 图5为本发明实施例中码垛机器人零件检测的尺寸测量装置中驱动箱与推臂的装配图。

[0036] 示意图中的标号说明：

[0037] 1‑底座、2‑控制箱、3‑导料管、4‑长度测量模块、41‑滚轮、42‑收卷盘、43‑轮座、44‑测量尺、45‑指针座、46‑导向轮、5‑升降台、6‑轮廓测量模块、61‑测量座、62‑发条外壳、63‑
降阻球、64‑发条带、65‑电阻条、66‑导电环、67‑滑动座、68‑拉杆、7‑安装台、8‑驱动轴、9‑滚
珠、10‑滑杆、11‑喷涂防护模块、111‑一号触点、112‑二号触点、113‑驱动箱、114‑活塞、115‑
电磁环、116‑推臂、117‑储料箱、118‑排料孔、119‑空腔。

具体实施方式

[0038] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

[0039] 请参阅图1‑图5，本申请的一个实施例中，一种码垛机器人零件检测的尺寸测量装置，包括底座1、控制箱2以及导料管3，所述控制箱2和导料管3均设置在底座1上，所述底座1
上活动设置有安装台7，安装台7位于导料管3的一侧，安装台7和导料管3之间设有升降台5，
底座1上活动设置有滑杆10且两者弹性连接，滑杆10和升降台5连接，安装台7内设有驱动轴
8，升降台5上滑动嵌设有滚珠9，所述驱动轴8内设有与滚珠9滑动配合的螺旋槽，所述尺寸
测量装置还包括：

[0040] 长度测量模块4，设置在导料管3和底座1之间，用于测量管状零件的长度；以及

[0041] 轮廓测量模块6，设置在安装台7上且与控制箱2电性连接，用于控制管状零件的外轮廓尺寸；其中

[0042] 所述轮廓测量模块6包括：

[0043] 测量座61，所述测量座61的一端与安装台7活动连接；

[0044] 降阻球63，滑动嵌设在测量座61的另一端；

[0045] 滑动座67，活动设置在测量座61上成型的导槽内，滑动座67通过拉杆68和安装台7活动连接；以及

[0046] 发条，所述发条包括发条外壳62和发条带64，发条带64卷绕在发条外壳62内，发条外壳62设置在测量座61上，发条带64的自由端和滑动座67连接，发条带64上设有电阻条65，
所述测量座61上位于电阻条65的移动路径上设有导电环66。

[0047] 需要特别说明的是，本实施例中驱动安装台7运动的方式不仅仅局限于上述的滚珠9和螺旋槽相配合的方式，还可以直接采用步进电机或者伺服电机驱动的方式，在此不做
一一列举。

[0048] 在实际应用时，将待测量管状零件放入导料管3，零件在其重力作用下自由落下，在此过程中，通过长度测量模块4能够对管状零件的长度进行测量工作，并且当零件落在升
降台5上时，降阻球63与零件的外表面紧密贴合，根据管状零件的直径大小，测量座61沿其
铰接处转动，此时在拉杆68的作用下，带动滑动座67如图3所示方向下移，从而使得电阻条
65上的对应位置与导电环66接触，此时通过控制箱2能够将电阻值信号转换成直径数值，并
且此时升降台5相对底座1下移，在滚珠9和螺旋槽之间的滑动配合作用下，带动安装台7以
及测量座61转动，降阻球63能够与零件表面的各个位置接触，从而实现对零件表面不同位
置的轮廓进行测量工作，例如零件出现变径或者存在凸起的情况，最终通过控制箱2向工作
人员反馈零件最终测量的尺寸参数，以供工作人员与零件加工标准进行对比，整个过程自
动化程度高，摆脱了传统的人工手动采用游标卡尺测量管状零件各个位置的尺寸参数，而
且还能够对复杂零件进行测量工作，加快了对管状零件的测量工作。

[0049] 请参阅图1和图2，作为本申请一个优选的实施例，所述长度测量模块4包括：

[0050] 滚轮41，数量为若干个且以环布的方式活动设置在导料管3内，滚轮41的活动连接处设有扭簧；

[0051] 测量尺44，设置在底座1上；

[0052] 指针座45，活动设置在测量尺44上；以及

[0053] 收卷盘42，与其中一个滚轮41同轴连接，收卷盘42与指针座45之间通过皮带连接。

[0054] 在本实施例中示例性的，所述导料管3上环布有若干个轮座43，轮座43和导料管3滑动配合且两者弹性连接，滚轮41活动设置在轮座43的一端且两者之间设有扭簧。

[0055] 需要特别说明的是，本实施例中并非局限与上述的测量尺44与指针座45之间的配合来测量待测量零件的长度，还可以采用红外线测距传感器或者激光测距传感器直接测量
指针座45的移动距离，在此不做一一列举。

[0056] 需要补充说明的是，所述底座1上设有导向轮46，所述导向轮46和皮带滑动配合，如图2所示。

[0057] 在将管状零件放入导料管3内时，通过将轮座43和导料管3之间采用弹性连接的方式，从而能够实现对不同直径的管状零件的夹持定位工作，在管状零件的重力作用下，管状
零件下移带动滚轮41转动，从而使得收卷盘42转动，使得皮带释放，在指针座45的重力作用
下，指针座45沿着测量尺44下移，直到零件与滚轮41脱离，此时在扭簧的弹性恢复作用下，
指针座45复位，工作人员通过记录此时指针座45开始复位的位置，从而得知待测量零件的
长度。

[0058] 请参阅图1、图3、图4以及图5，作为本申请另一个优选的实施例，所述尺寸测量装置还包括喷涂防护模块11，设置在底座1上，用于对零件的表面做喷漆防护处理，所述喷涂
防护模块11包括：

[0059] 储料箱117，设置在底座1上；

[0060] 排料孔118，数量为若干个且环布在降阻球63上，所述测量座61上设有与排料孔118连通的空腔119；以及

[0061] 驱动单元，设置在空腔119和储料箱117之间，用于将储料箱117内的防护漆输入空腔119内。

[0062] 在本实施例中的一个具体情况中，所述驱动单元包括驱动箱113、活塞114、推臂116以及动力元件；

[0063] 所述驱动箱113设置在底座1上且一端滑动套设在安装台7的外壁上，驱动箱113和空腔119连通，活塞114活动设置在驱动箱113内，推臂116活动设置在驱动箱113上且两者弹
性连接，推臂116和活塞114连接，动力元件设置在推臂116和驱动箱113之间且可调节活塞
114在驱动箱113内的位置。

[0064] 需要特别说明的是，所述动力元件可以采用线性电机或者电缸，只要能够实现对活塞114位置的调节即可，在本实施例中，所述动力元件优选为一组通电相吸的电磁环115，
推臂116和驱动箱113的相对面上均设有电磁环115，至于电磁环115的具体型号，可以根据
实际情况作出最佳的选择，在此不做具体限定。

[0065] 在本实施例的另一个具体情况中，所述喷涂防护模块11还包括触发单元，设置在安装台7和底座1之间，用于控制动力元件的启闭。

[0066] 需要具体说明的是，所述触发单元包括一号触点111以及二号触点112，所述一号触点111和二号触点112分别设置在底座1和安装台7上，一号触点111位于二号触点112的移
动路径上，控制箱2、一号触点111、二号触点112以及动力元件之间电性连接。

[0067] 在安装台7转动时，能够带动一号触点111和二号触点112间歇式接触，一号触点111和二号触点112每次接触时，控制箱2控制电磁环115通电持续一段时间自动断电，电磁
环115通电时相吸，从而带动活塞114沿着驱动箱113做往复运动，从而将储料箱117内的防
护漆注入空腔119中并最终从排料孔118喷向零件的表面，由于零件在下移的过程中不断转
动，在管状零件和降阻球63之间的摩擦阻力作用下，能够带动降阻球63无规则运动，从而将
防护漆料多角度喷向管状零件的表面，实现对管状零件的喷涂工作，实现对零件的防护处
理。

[0068] 本申请的工作原理：

[0069] 在将管状零件放入导料管3内时，通过将轮座43和导料管3之间采用弹性连接的方式，从而能够实现对不同直径的管状零件的夹持定位工作，在管状零件的重力作用下，管状
零件下移带动滚轮41转动，从而使得收卷盘42转动，使得皮带释放，在指针座45的重力作用
下，指针座45沿着测量尺44下移，直到零件与滚轮41脱离，此时在扭簧的弹性恢复作用下，
指针座45复位，工作人员通过记录此时指针座45开始复位的位置，从而得知待测量零件的
长度，并且当零件落在升降台5上时，降阻球63与零件的外表面紧密贴合，根据管状零件的
直径大小，测量座61沿其铰接处转动，此时在拉杆68的作用下，带动滑动座67如图3所示方
向下移，从而使得电阻条65上的对应位置与导电环66接触，此时通过控制箱2能够将电阻值
信号转换成直径数值，并且此时升降台5相对底座1下移，在滚珠9和螺旋槽之间的滑动配合
作用下，带动安装台7以及测量座61转动，降阻球63能够与零件表面的各个位置接触，从而
实现对零件表面不同位置的轮廓进行测量工作，例如零件出现变径或者存在凸起的情况，
最终通过控制箱2向工作人员反馈零件最终测量的尺寸参数，以供工作人员与零件加工标
准进行对比，在安装台7转动时，能够带动一号触点111和二号触点112间歇式接触，一号触
点111和二号触点112每次接触时，控制箱2控制电磁环115通电持续一段时间自动断电，电
磁环115通电时相吸，从而带动活塞114沿着驱动箱113做往复运动，从而将储料箱117内的
防护漆注入空腔119中并最终从排料孔118喷向零件的表面，由于零件在下移的过程中不断
转动，在管状零件和降阻球63之间的摩擦组力作用下，能够带动降阻球63无规则运动，从而
将防护漆料多角度喷向管状零件的表面，实现对管状零件的喷涂工作，实现对零件的防护
处理，整个过程自动化程度高，摆脱了传统的人工手动采用游标卡尺测量管状零件各个位
置的尺寸参数，而且还能够对复杂零件进行测量工作，加快了对管状零件的测量工作。

[0070] 以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技
术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案
相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

[0071] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当
将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。