一种钢铝复合接触轨跟踪定位装置及跟踪定位方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种钢铝复合接触轨跟踪定位装置及跟踪定位方法，钢铝复合接触轨由一工字型导轨基材和一U型导轨盖板铆接组成，其包括铆合结构体、铆合模具冲头、视觉传感器和主控制器。铆合结构体移动设置在钢铝复合接触轨上；铆合模具冲头连接在铆合结构体的两侧，将工字型导轨基材和U型导轨盖板在冲孔处相铆接；视觉传感器连接在铆合结构体的端部；主控制器，分别与视觉传感器、铆合结构体和铆合模具冲头电连接，主控制器根据视觉传感器识别到的压痕的位置调整铆合结构体的位置以使铆合模具冲头的轴线与冲孔的轴线重合。本发明专利技术的钢铝复合接触轨跟踪定位装置及跟踪定位方法，使钢铝复合接触轨精确铆合加工，作业速度快，产品合格率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种跟踪定位装置及方法，特别是应用于钢铝复合接触轨的复合铆合生产领域的跟踪定位装置及跟踪定位方法。
技术介绍
在机械加工制造行业，钢铝复合接触轨是一种新兴的轨道材料。九十年代广泛应用以来，世界上已建成钢铝复合接触轨运营线路1000多公里，遍布欧洲、美洲、亚洲。钢铝复合接触轨以传输电流大，重量轻，安装方便而得到广泛应用，近几年我国地铁或城铁也开始采用钢铝复合接触轨。钢铝复合接触轨由轻质的导电铝轨本体和非常耐磨的不锈钢接触面构成。轨身由高强度耐腐蚀铝合金挤压而成。接触面是连续的6mm厚的不锈钢带。不锈钢带同导电铝轨机械复合，以确保它们之间的金属结合，从而保证铝和不锈钢带间的较小的接触电阻。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种利用U型导轨盖板的压痕确认工字型导轨盖板的冲孔的位置，然后，通过驱动铆合结构体沿着钢铝复合接触轨移动，使铆合模具冲头的各个冲头的轴线与U型导轨盖板的各个冲孔的轴线相互重合，然后完成随后的铆合加工。本专利技术的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，使钢铝复合接触轨精确铆合加工，作业速度快，产品合格率高。本专利技术的另一目的是提供一种能够快速精确使钢铝复合接触轨铆合加工的钢铝复合接触轨跟踪定位方法。为了实现上述目的，本专利技术的提供一种钢铝复合接触轨跟踪定位装置，所述钢铝复合接触轨由一工字型导轨基材和一 U型导轨盖板铆接组成，其中，所述U型导轨盖板倒U字型连接在所述工字型导轨基材的顶部，所述U型导轨盖板包括多个压痕和与所述压痕——对应的多个冲孔，其中，还包括:铆合结构体，移动设置在所述钢铝复合接触轨上；铆合模具冲头，连接在所述铆合结构体的两侧，将所述工字型导轨基材和所述U型导轨盖板在所述冲孔处相铆接；视觉传感器，连接在所述铆合结构体的端部；以及主控制器，分别与所述视觉传感器、所述铆合结构体和所述铆合模具冲头电连接，所述主控制器根据所述视觉传感器识别到的所述压痕的位置调整所述铆合结构体的位置以使所述铆合模具冲头的轴线与所述冲孔的轴线重合。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其中，所述视觉传感器具有视野中心线，所述视野中心线与所述铆合模具冲头的中心线的距离是相邻二所述压痕间距的整数倍。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其中，所述整数为I至100中的任一整数。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其中，所述视觉传感器为两个，分别连接在所述铆合结构体的两端部。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其中，所述视觉传感器具有镜头轴线，所述镜头轴线垂直于或倾斜于所述U型导轨盖板的顶面，倾斜时倾斜角度范围为正负90度。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其中，所述主控制器与所述视觉传感器通过现场数据总线或模拟量数据传输线相连接。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其中，所述工字型导轨基材是铝制件，所述U型导轨盖板是钢制件。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其中，所述视觉传感器的底端与所述U型导轨盖板的顶面的距离为0.01米至2米。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其中，所述主控制器包括:用于接收所述视觉传感器测量得到的所述视野中心线与所述压痕的中心线的距离值L2的信号接收单元；用于存储距离值L2的存储单元；用于根据距离值L2计算出所述铆合结构体和输送铆合模具冲头与所述冲孔的偏差值L3，然后，根据现在的所述铆合结构体和所述铆合模具冲头的现有位置值加上偏差值L3，从而计算出所述铆合结构体和所述铆合模具冲头下一步前进的目标值的信号计算单元;用于输出偏差值L3或者所述铆合结构体和所述铆合模具冲头需移动目标值的信号输出单兀；用于控制一结构体驱动机构驱动所述铆合结构体和所述铆合模具冲头移动偏差值L3或移动至目标值的误差修正单元。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其中，所述铆合模具冲头安装在所述铆合结构体两侧的槽孔中。本专利技术还提供一种钢铝复合接触轨跟踪定位方法，其中，包括如下步骤:S100，将一 U型导轨盖板倒U字型连接在一工字型导轨基材的顶部，一铆合模具冲头连接在铆合结构体上，铆合结构体移动设置在U型导轨盖板和工字型导轨基材形成的钢铝复合接触轨上，其中，U型导轨盖板具有多个压痕以及与压痕一一对应的多个冲孔，工字型导轨基材覆盖多个冲孔；S200，将视觉传感器连接在铆合结构体上，视觉传感器识别U型导轨盖板的顶面的压痕的位置并传输给主控制器；S300，主控制器根据视觉传感器识别的压痕的位置调整铆合结构体的位置使铆合模具冲头的轴线与冲孔的轴线重合；S400，铆合模具冲头打出，将工字型导轨基材和U型导轨盖板相铆接。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位方法，其中，所述步骤S200还包括如下步骤:将视觉传感器的视野中心线与铆合模具冲头的中心线的距离设置为相邻二压痕间距的整数倍。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位方法，其中，在所述步骤S300中，包括如下步骤:S310，接收视觉传感器测量得到的视觉传感器的视野中心线与压痕的中心线的距尚值L2 ；S330，根据距离值L2计算出铆合结构体和输送铆合模具冲头与冲孔的偏差值L3，然后，根据现在的铆合结构体和铆合模具冲头的现有位置值加上偏差值L3，从而计算出铆合结构体和铆合模具冲头下一步前进的目标值；S350,根据所述偏差值L3或者所述目标值调整所述铆合结构体和所述铆合模具冲头的位置以使铆合模具冲头的轴线与冲孔的轴线重合。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位方法，其中，在所述步骤S300中，于所述步骤S310与步骤S330之间具有如下步骤:S320，存储距离值L2。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位方法，其中，在所述步骤S300中，于所述步骤S330与步骤S350之间具有如下步骤:S340，输出偏差值L3或者目标值至一结构体驱动机构。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位方法，其中，所述步骤S200还包括如下步骤:将两个视觉传感器分别设置在铆合结构体的两端，共同对压痕位置进行测量。[0041 ] 上述的钢铝复合接触轨跟踪定位方法，其中，所述步骤S320和所述步骤S330之间还包括步骤S325:判断两个视觉传感器回传的压痕位置数据是否为零，如果其中一只视觉传感器回传的压痕位置数据为零，主控制器自动切换相关信号，采用另外一只视觉传感器的上传的非零值数据；如果两只视觉传感器的上传数据皆为零值，系统暂停加工，发出声光报警。上述的钢铝复合接触轨跟踪定位方法，其中，在所述步骤S350中，包括有如下步骤:控制铆合结构体和铆合模具冲头在铆合加工过程中沿一个方向移动。本专利技术的有益功效在于，本专利技术解决了现有技术中加工误差等因素对铆合定位精度的影响。通常钢铝复合接触轨的长度为16M，即16000mm，U型导轨盖板的压痕间距为18mm左右。16M长的钢铝复合接触轨共有压痕16000/18个(大约889个)，U型导轨盖板的压痕及其冲孔在加工中会产生间距误差，假如单个间距误差为0.1mm和0.01mm，逐步累计到第889个压痕和冲孔时,贝U累计误差分别为88.9mm和8.89mm,可以看到，即使按照最小的加工误差计算，误差累计到最后一个压痕和冲孔时，铆合模具冲头的轴线和U型导轨盖板的压痕和冲孔轴线偏差了将近8.89mm,而冲头的直径也就8_左右，如此大的累计误差，使铆合失去了原有的意义。因此及时通过U型导轨盖板的压痕校正铆合结构体和铆合模具冲头的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢铝复合接触轨跟踪定位装置，所述钢铝复合接触轨由一工字型导轨基材和一U型导轨盖板铆接组成，其中，所述U型导轨盖板倒U字型连接在所述工字型导轨基材的顶部，所述U型导轨盖板包括多个压痕和与所述压痕一一对应的多个冲孔，其特征在于，还包括：铆合结构体，移动设置在所述钢铝复合接触轨上；铆合模具冲头，连接在所述铆合结构体的两侧，将所述工字型导轨基材和所述U型导轨盖板在所述冲孔处相铆接；视觉传感器，连接在所述铆合结构体的端部；以及主控制器，分别与所述视觉传感器、所述铆合结构体和所述铆合模具冲头电连接，所述主控制器根据所述视觉传感器识别到的所述压痕的位置调整所述铆合结构体的位置以使所述铆合模具冲头的轴线与所述冲孔的轴线重合。

【技术特征摘要】
1.一种钢铝复合接触轨跟踪定位装置，所述钢铝复合接触轨由一工字型导轨基材和一U型导轨盖板铆接组成，其中，所述U型导轨盖板倒U字型连接在所述工字型导轨基材的顶部，所述U型导轨盖板包括多个压痕和与所述压痕一一对应的多个冲孔，其特征在于，还包括: 铆合结构体，移动设置在所述钢铝复合接触轨上； 铆合模具冲头，连接在所述铆合结构体的两侧，将所述工字型导轨基材和所述U型导轨盖板在所述冲孔处相铆接； 视觉传感器，连接在所述铆合结构体的端部；以及 主控制器，分别与所述视觉传感器、所述铆合结构体和所述铆合模具冲头电连接，所述主控制器根据所述视觉传感器识别到的所述压痕的位置调整所述铆合结构体的位置以使所述铆合模具冲头的轴线与所述冲孔的轴线重合。2.根 据权利要求1所述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其特征在于，所述视觉传感器具有视野中心线，所述视野中心线与所述铆合模具冲头的中心线的距离是相邻二所述压痕间距的整数倍。3.根据权利要求2所述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其特征在于，所述整数为I至100中的任一整数。4.根据权利要求1所述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其特征在于，所述视觉传感器为两个，分别连接在所述铆合结构体的两端部。5.根据权利要求1所述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其特征在于，所述视觉传感器具有镜头轴线，所述镜头轴线垂直于或倾斜于所述U型导轨盖板的顶面，倾斜时倾斜角度范围为正负90度。6.根据权利要求1所述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其特征在于，所述主控制器与所述视觉传感器通过现场数据总线或模拟量数据传输线相连接。7.根据权利要求1所述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其特征在于，所述工字型导轨基材是铝制件，所述U型导轨盖板是钢制件。8.根据权利要求1所述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其特征在于，所述视觉传感器的底端与所述U型导轨盖板的顶面的距离为0.01米至2米。9.根据权利要求2所述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其特征在于，所述主控制器包括: 用于接收所述视觉传感器测量得到的所述视野中心线与所述压痕的中心线的距离值L2的信号接收单元； 用于存储距离值L2的存储单元； 用于根据距离值L2计算出所述铆合结构体和输送铆合模具冲头与所述冲孔的偏差值L3，然后，根据现在的所述铆合结构体和所述铆合模具冲头的现有位置值加上偏差值L3，从而计算出所述铆合结构体和所述铆合模具冲头下一步前进的目标值的信号计算单元； 用于输出偏差值L3或者所述铆合结构体和所述铆合模具冲头需移动目标值的信号输出单元； 用于控制一结构体驱动机构驱动所述铆合结构体和所述铆合模具冲头移动偏差值L3或移动至目标值的误差修正单元。10.根据权利要求1至9任一项所述的钢铝复合接触轨跟踪定位装置，其特征在于，所述铆合模具冲头安装在所述铆合结构体两侧的槽孔中。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：左世慧，刘华中，张金枝，周春临，
申请(专利权)人：北京机械工业自动化研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11