一种基于激光准直仪检测的位置对中方法技术

技术编号:20255506 阅读:19 留言:0更新日期:2019-02-01 22:00
本发明专利技术公开了一种基于激光准直仪检测的位置对中方法,涉及孔轴装配技术领域,本发明专利技术包括以下步骤:(1)将激光准直仪的发射端安装在工件头上,激光准直仪的接收端设置有两个,一个接收端安装至模拟容器孔中,另一个接收端安装在Y运动机构上;(2)将工件吊装在机械手上后,通过激光准直仪发射的激光束与Y运动机构上的接收端对中,通过Y、Z运动机构将激光准直仪发射的激光束与模拟容器孔上的接收端对中,并测算出孔心位置;(3)通过智能孔轴装配动态引导器精确检测装配的孔轴同轴误差,由控制系统计算各关节电机的调整量,最后通过X运动机构完成工件推送安装,本发明专利技术具有操作规范、定位精确度高、容易达到装配要求的优点。

A Position Alignment Method Based on Laser Collimator Detection

The invention discloses a position alignment method based on the detection of laser collimator, which relates to the technical field of hole axis assembly. The invention comprises the following steps: (1) the transmitting end of laser collimator is installed on the workpiece head, and the receiving end of laser collimator is set up with two, one receiving end is installed in the hole of analog container, the other receiving end is installed on the Y motion mechanism; (2) the workpiece is hoisted. After the manipulator is mounted, the laser beam emitted by the laser collimator is aligned with the receiving end of the Y motion mechanism, and the laser beam emitted by the laser collimator is aligned with the receiving end of the hole of the simulation container through the Y and Z motion mechanism, and the position of the hole center is measured; (3) The coaxial error of the assembled hole is accurately detected by the dynamic guide of the intelligent hole axis assembly, and the joint motors are calculated by the control system. Finally, the workpiece is pushed and installed by X motion mechanism. The invention has the advantages of standard operation, high positioning accuracy and easy to meet assembly requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光准直仪检测的位置对中方法
本专利技术涉及孔轴装配
,更具体的是涉及一种基于激光准直仪检测的位置对中方法。
技术介绍
激光准直仪由激光器作为光源的发射系统、光电接收系统及附件三大部分组成,将激光束作为定向发射而在空间形成的一条光束作为准直的基准线,以标定直线的一种工程测量仪器,激光准直仪由激光器作为光源的发射系统、光电接收系统及附件三大部分组成。激光准直仪可用于船舶艉轴孔加工、检测、维修和安装工作;大型机床轴系检测、安装和调整;大型汽轮机发电机主机的安装、检测以及其它回转长轴系的检测调整等。目前孔轴装配方法主要有:主动柔顺孔轴装配、被动柔顺孔轴装配、自动寻找法孔轴装配,其中被动柔顺孔轴装配是指通过传感器检测出孔轴偏差,装配控制系统根据反馈偏差信息,修正被装对象的姿态,根据引导的方式可分为视觉引导、接近觉引导和力控制引导。视觉引导是指通过分析处理由工业相机拍下的孔和轴的图像,得出孔轴的轴线偏差反馈给控制系统,控制系统根据反馈调整机械手位姿,反复检查和调整指导孔轴偏差在一定范围后在实施精装配。视觉引导的精度受相机的分辨率、平行光源的强度、周围光线、孔轴配合间隙和配合长度的影响,同时实时处理图像花费时间,处理相机和装配运动系统之间的坐标转换也需要大量时间,整个系统相应性不好,因此,在装配环境恶劣的情况下,使用视觉引导很难达到装配要求。接近觉引导是通过装配系统末端的接近觉传感检测出与被装对象的距离和现对倾角,配合搜索和识别功能的软件程序来完成装配,这种方式对传感器的精度要求很高,适合一些配合精度不高的场所。力控制引导是靠力觉反馈,调整机械手姿态,使轴孔由接触到非接触状态转换,因此,靠这种方式并不能使轴孔配合后有均匀的间隙,对于有台阶的轴孔配合时很可能在下一个轴段不能配合在一起,另外当检测到力后,系统并不能立即停止,为了减小碰撞冲击,只能降低速度提高系统的响应速度。故如何解决上述技术问题,对于本领域技术人员来说很有现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于:为了解决现有孔轴装配操作不规范、定位不精确导致难以达到装配要求的技术问题,本专利技术提供一种基于激光准直仪检测的位置对中方法。本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案:一种基于激光准直仪检测的位置对中方法,包括以下步骤:(1)将激光准直仪的发射端通过工装安装在工件头上,使发射端发射的激光束与工件头同轴同心,发射端上安装有激光传感器,激光准直仪的接收端设置有两个,一个接收端安装至模拟容器孔中,并使接收端中心与模拟容器孔同心同轴,另一个接收端安装在Y运动机构上,并使其接收中心与X运动机构平行;(2)将工件吊装在机械手上后,通过激光准直仪发射的激光束与Y运动机构上的接收端对中,然后通过机械手将工件运输至工件口,并通过Y运动机构、Z运动机构将激光准直仪发射的激光束与模拟容器孔上的接收端对中,并测算出孔心位置;(3)通过智能孔轴装配动态引导器精确检测装配的孔轴同轴误差,并把孔轴之间轴线的偏差反馈给控制系统,由控制系统计算各关节电机的调整量,最后通过X运动机构完成工件推送安装。进一步地,在步骤(1)中,激光准直仪的接收端上设置有用于调校发射端及接收端的位置度和夹角的调校工装。进一步地,在步骤(3)中,将工件抽出时,机械手通过X运动机构、Y运动机构及Z运动机构将工件夹持机构推送至工件位置将工件夹持住,最后X运动机构运行将工件拔出模拟容器。进一步地,工件夹持机构上安装有检测定位机构,检测定位机构包括机械工装和激光传感器,机械工装用于激光传感器的安装、定位及调节,激光传感器用于模拟容器内的工件位置检测。进一步地,在步骤(3)中,智能孔轴装配动态引导器包括引导头、孔套和四个PSD传感器,引导头与工件端部圆柱配合,孔套与压力容器周向孔配合,四个PSD传感器均布安装在孔套法兰面。本专利技术的有益效果如下:1、通过采用激光准直仪作为检测仪器,从根本上保证了检测精度,激光准直仪上的发射端上安装有激光传感器,可检测工件推送是否到位,工件吊装在机械手上后,通过激光准直仪和模拟容器孔互相配合对准,并经过一系列精确计算,测算出孔心位置,但加工过程中存在加工偏差或孔轴的相对位置误差,使孔的轴线与压力容器的轴线不正交,将引起装配过程某一时刻的“卡死”,因此,通过智能孔轴装配动态引导器精确检测装配的孔轴同轴误差,并把孔轴之间轴线的偏差反馈给控制系统,由控制系统计算各关节电机的调整量,通过一系列规范操作和精准定位,能更容易达到孔轴装配要求。2、激光准直仪的接收端上设置有用于调校发射端及接收端的位置度和夹角的调校工装,通过设置调校工装,便于调校发射端及接收端的位置度和夹角偏差,提高定位精确度。附图说明图1是检测坐标系与初始位置时的示意图;图2是轴向位置差示意图;图3是轴向位置确定时的示意图;图4是智能孔轴装配动态引导器的结构示意图;图5是工件上端圆柱与安装孔同轴时的示意图;图6是工件存在上下倾角或Z向偏移误差时的示意图;图7是工件存在左右倾角或Y方向偏移误差时的示意图;图8是工件在左右、上下倾角以及Z方向、Y方向都存在偏移时的示意图。具体实施方式为了本
的人员更好的理解本专利技术,下面结合附图和以下实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1本实施例提供一种基于激光准直仪检测的位置对中方法,包括以下步骤:(1)将激光准直仪的发射端通过工装安装在工件头上,使发射端发射的激光束与工件头同轴同心,发射端上安装有激光传感器,激光准直仪的接收端设置有两个,一个接收端安装至模拟容器孔中,并使接收端中心与模拟容器孔同心同轴,另一个接收端安装在Y运动机构上,并使其接收中心与X运动机构平行;(2)将工件吊装在机械手上后,通过激光准直仪发射的激光束与Y运动机构上的接收端对中,然后通过机械手将工件运输至工件口,并通过Y运动机构、Z运动机构将激光准直仪发射的激光束与模拟容器孔上的接收端对中,并测算出孔心位置;(3)通过智能孔轴装配动态引导器精确检测装配的孔轴同轴误差,并把孔轴之间轴线的偏差反馈给控制系统,由控制系统计算各关节电机的调整量,最后通过X运动机构完成工件推送安装。进一步地,在步骤(1)中,激光准直仪的接收端上设置有用于调校发射端及接收端的位置度和夹角的调校工装。进一步地,在步骤(3)中,将工件抽出时,机械手通过X运动机构、Y运动机构及Z运动机构将工件夹持机构推送至工件位置将工件夹持住,最后X运动机构运行将工件拔出模拟容器。进一步地,工件夹持机构上安装有检测定位机构,检测定位机构包括机械工装和激光传感器,机械工装用于激光传感器的安装、定位及调节,激光传感器用于模拟容器内的工件位置检测。进一步地,在步骤(3)中,智能孔轴装配动态引导器包括引导头、孔套和四个PSD传感器,引导头与工件端部圆柱配合,孔套与压力容器周向孔配合,四个PSD传感器均布安装在孔套法兰面。本实施例中,将激光准直仪的发射端通过工装安装在工件头上,通过工装保证激光发射端发射的激光束与工件头同轴同心,其中激光准直仪接收端共设计两个,一个通过工装可人工安装至模拟容器孔中,并保证接收端中心(靶心)与模拟容器同心同轴,另一个接收端通过微调机构安装在Y运动机构上,通过微调机构调节接收中心与X运动机构平行,并在X运动机构的两个导轨中间。检测时工件安装好发本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种基于激光准直仪检测的位置对中方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将激光准直仪的发射端通过工装安装在工件头上,使发射端发射的激光束与工件头同轴同心,发射端上安装有激光传感器,激光准直仪的接收端设置有两个,一个接收端安装至模拟容器孔中,并使接收端中心与模拟容器孔同心同轴,另一个接收端安装在Y运动机构上,并使其接收中心与X运动机构平行;(2)将工件吊装在机械手上后,通过激光准直仪发射的激光束与Y运动机构上的接收端对中,然后通过机械手将工件运输至工件口,并通过Y运动机构、Z运动机构将激光准直仪发射的激光束与模拟容器孔上的接收端对中,并测算出孔心位置;(3)通过智能孔轴装配动态引导器精确检测装配的孔轴同轴误差,并把孔轴之间轴线的偏差反馈给控制系统,由控制系统计算各关节电机的调整量,最后通过X运动机构完成工件推送安装。

【技术特征摘要】
1.一种基于激光准直仪检测的位置对中方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将激光准直仪的发射端通过工装安装在工件头上,使发射端发射的激光束与工件头同轴同心,发射端上安装有激光传感器,激光准直仪的接收端设置有两个,一个接收端安装至模拟容器孔中,并使接收端中心与模拟容器孔同心同轴,另一个接收端安装在Y运动机构上,并使其接收中心与X运动机构平行;(2)将工件吊装在机械手上后,通过激光准直仪发射的激光束与Y运动机构上的接收端对中,然后通过机械手将工件运输至工件口,并通过Y运动机构、Z运动机构将激光准直仪发射的激光束与模拟容器孔上的接收端对中,并测算出孔心位置;(3)通过智能孔轴装配动态引导器精确检测装配的孔轴同轴误差,并把孔轴之间轴线的偏差反馈给控制系统,由控制系统计算各关节电机的调整量,最后通过X运动机构完成工件推送安装。2.根据权利要求1所述的一种基于激光准直仪检测的位置对中方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗飞王旭东秦东兴严寒冰杨彬陈坤蒋忠霖刘阳肖爱练肖杨王育玲
申请(专利权)人:成都南方电子仪表有限公司
类型:发明
国别省市:四川,51

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1