一种异形工件检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种异形工件检测装置，包括机械臂、转运箱、超声波传感器、称重传感器、电机、丝杠、滑杆、蜂鸣器、显示屏、按键开关、单片机、电源模块和框架；所述滑杆安装在框架上端，其一端通过轨道安装在框架上，另一端安装有与丝杠配合的螺母；若干个超声波传感器安装在滑杆上，每个超声波传感器均与单片机连接；电机固定在框架上，并且与单片机连接；所述丝杠通过轴承安装在框架上，其与滑杆一端的螺母配合连接，并通过皮带与电机的输出端连接；称重传感器安装在框架的底端，其上放置转运箱，并且与单片机连接；蜂鸣器、显示屏、按键开关、单片机和电源模块安装在框架上；机械臂、蜂鸣器、显示屏、按键开关和电源模块均与单片机连接。

A special workpiece detection device

The invention discloses a special-shaped workpiece detection device, which comprises a mechanical arm, a transfer box, an ultrasonic sensor, a weighing sensor, a motor, a screw, a slide rod, a buzzer, a display screen, a key switch, a single chip microcomputer, a power module and a frame; the slide rod is mounted on the upper end of the frame, and one end of the slide rod is mounted on the frame through a rail. A number of ultrasonic sensors are mounted on the sliding rod, and each ultrasonic sensor is connected with a single chip microcomputer; the motor is fixed on the frame and connected with the single chip microcomputer; the screw is mounted on the frame through a bearing, and it is connected with the nut at one end of the sliding rod and through the skin. The weighing sensor is mounted at the bottom of the frame and connected with the MCU. The buzzer, the display screen, the key switch, the MCU and the power module are mounted on the frame. The manipulator, the buzzer, the display screen, the key switch and the power module are all connected with the MCU.

【技术实现步骤摘要】
一种异形工件检测装置
本专利技术涉及工件检测领域，具体是一种异形工件检测装置。
技术介绍
工件的形态各种各样，可以分为规则和不规则两种类型，规则工件的抓取很方便，但是不规则工件的抓取存在许多问题：1、工件数量不定：工件形状不规则导致每次转运箱中工件数量不确定；2、工件倒伏与遗留：工件形状不规则导致在转运箱中摆放不规则，抓取工件过程中可能导致其他工件倒伏甚至出现工件遗漏；3、人工问题：需要人工介入，查看是否有工件的剩余，人工成本高昂，而且效率低。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种异形工件检测装置。本专利技术解决所述技术问题的技术方案是，提供一种异形工件检测装置，其特征在于该装置包括机械臂、转运箱、超声波传感器、称重传感器、电机、丝杠、滑杆、蜂鸣器、显示屏、按键开关、单片机、电源模块和框架；所述滑杆安装在框架上端，其一端通过轨道安装在框架上，另一端安装有与丝杠配合的螺母；若干个超声波传感器安装在滑杆上；每个超声波传感器均与单片机连接；所述电机固定在框架上，并且与单片机连接；所述丝杠通过轴承安装在框架上，其与滑杆一端的螺母配合连接，并通过皮带与电机的输出端连接，使得滑杆可以带动超声波传感器由框架的上端一侧移动到另一侧；所述称重传感器安装在框架的底端，其上放置转运箱，并且与单片机连接；所述蜂鸣器、显示屏、按键开关、单片机和电源模块安装在框架上；所述机械臂、蜂鸣器、显示屏、按键开关和电源模块均与单片机连接。与现有技术相比，本专利技术有益效果在于：(1)该装置在已知单个工件和转运箱重量情况下，称重传感器对转运箱内的工件进行称重，得到工件的个数，装置抓取工件结束后，再次称量转运箱，如果称得重量为转运箱自重则工件无遗漏，否则报警有工件遗漏。(2)该装置工件抓取路径规划方面，采用超声波传感器测量到工件的距离，确定转运箱中最高工件的位置以及工件的排布情况，从而按规划路径进行工件抓取。并在显示屏上显示时间、开始时的工件数目和抓取完毕后的零件数目，便于巡逻人员观察。(3)该装置使得所需工人人数减少，节约时间，减少成本，并且能够更快的发现抓取过程中的倒伏现象和遗留现象。附图说明图1为本专利技术异形工件检测装置一种实施例的整体结构轴测示意图。图2为本专利技术异形工件检测装置一种实施例的整体结构后视示意图。图3为本专利技术异形工件检测装置一种实施例的模块连接示意框图。具体实施方式下面给出本专利技术的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本专利技术，不限制本申请权利要求的保护范围。本专利技术提供了一种异形工件检测装置(参见图1-3，简称装置)，其特征在于该装置包括机械臂1、转运箱2、超声波传感器3、称重传感器4、电机5、丝杠6、滑杆7、蜂鸣器8、显示屏9、按键开关10、单片机11、电源模块12和框架13；所述框架13为装置的主体外壳；所述滑杆7安装在框架13上端，其一端通过轨道安装在框架13上，另一端安装有与丝杠6配合的螺母；若干个超声波传感器3安装在滑杆7上，用来测量工件表面与超声波传感器3之间的距离；所述超声波传感器3沿滑杆7轴向布置，呈单行状态；每个超声波传感器3均与单片机11连接，将测得的数据传输给单片机11；每个超声波传感器3的发送端和接收端距离水平面的高度均相同；相邻两个超声波传感器3之间的发送端和接收端间隔布置，即此超声波传感器的接收端与下一个超声波传感器的发送端相邻；所述电机5固定在框架13上，并且与单片机11连接，受其控制；所述丝杠6通过轴承安装在框架13上，其与滑杆7一端的螺母配合连接，构成滚珠丝杠副，并通过皮带与电机5的输出端连接，使得滑杆7可以带动超声波传感器3由框架13的上端一侧移动到另一侧；所述称重传感器4安装在框架13的底端，其上放置转运箱2，用来测量转运箱2和工件的重量，并且与单片机11连接，将测得的数据传输给单片机11；所述蜂鸣器8、显示屏9、按键开关10、单片机11和电源模块12安装在框架13上；所述机械臂1、蜂鸣器8、显示屏9、按键开关10和电源模块12均与单片机11连接；所述蜂鸣器8能够发出报警声；所述显示屏9能够显示时间、开始时工件数目和抓取结束时的工件数目；所述按键开关10控制整个装置的启动和关闭；所述机械臂1与单片机11连接，控制机械臂抓取路径。本专利技术异形工件检测装置的工作原理和工作流程是：(1)在工作开始时，整个装置初始化，将转运箱2运送到框架13中放在称重传感器4上，接通电源模块12，将整个装置通电，并且按下按键开关10，启动装置；(2)首先称重传感器4测量转运箱2的总重量(G总重)，并且将测得的数据传输给单片机11，单片机11由设定的转运箱重量(G转运箱)和每个工件的重量(G工件)，计算出转运箱2中的工件个数(N)，计算公式为：N＝(G总重-G转运箱)/G工件，将工件个数N显示在显示屏9上，便于工人观察和记录数据；同时，单片机11发出信号给电机5，电机5开始工作，通过丝杠6带动滑杆7，使得滑杆7带动所有超声波传感器3由框架13的一侧移动到另一侧，在滑杆7移动的过程中，超声波传感器3会持续发出超声波到转运箱2的表面工件，并且由超声波传感器3接收返回的超声波，并将得到时间间隔(t)传输给单片机11，由公式s＝340t/2可得到超声波传感器3与表面工件之间的距离s，单片机11根据距离判断哪个点是转运箱2中最上端的工件；(3)测量完成后，单片机11将会规划出最优抓取路径，最优抓取路径为：首先抓取最上端工件，再抓取次高点……直到将差距较大的点抓完；然后从转运箱2中的一角按由近及远的路径顺序抓取，直至抓取工件总数N次；单片机11将会控制机械臂1按照规划好的最优抓取路径进行抓取，这样可以减少倒伏现象；当机械臂1完成抓取任务后，称重传感器4将会再次进行称重测量，并将数据传输给单片机11，单片机11按公式N＝(G总重-G转运箱)/G工件计算出工件有没有剩余，如果转运箱2中没有工件剩余，显示屏9中会显示工件抓取完毕；如果有工件剩余，则会显示剩余工件数目，并且单片机11会控制蜂鸣器8发出警报声，提醒巡逻工人；(4)在结束工作时，巡逻工人按下按键开关10，将装置关闭，并切断电源模块12的供电。本专利技术未述及之处适用于现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异形工件检测装置，其特征在于该装置包括机械臂、转运箱、超声波传感器、称重传感器、电机、丝杠、滑杆、蜂鸣器、显示屏、按键开关、单片机、电源模块和框架；所述滑杆安装在框架上端，其一端通过轨道安装在框架上，另一端安装有与丝杠配合的螺母；若干个超声波传感器安装在滑杆上；每个超声波传感器均与单片机连接；所述电机固定在框架上，并且与单片机连接；所述丝杠通过轴承安装在框架上，其与滑杆一端的螺母配合连接，并通过皮带与电机的输出端连接，使得滑杆可以带动超声波传感器由框架的上端一侧移动到另一侧；所述称重传感器安装在框架的底端，其上放置转运箱，并且与单片机连接；所述蜂鸣器、显示屏、按键开关、单片机和电源模块安装在框架上；所述机械臂、蜂鸣器、显示屏、按键开关和电源模块均与单片机连接。

【技术特征摘要】
1.一种异形工件检测装置，其特征在于该装置包括机械臂、转运箱、超声波传感器、称重传感器、电机、丝杠、滑杆、蜂鸣器、显示屏、按键开关、单片机、电源模块和框架；所述滑杆安装在框架上端，其一端通过轨道安装在框架上，另一端安装有与丝杠配合的螺母；若干个超声波传感器安装在滑杆上；每个超声波传感器均与单片机连接；所述电机固定在框架上，并且与单片机连接；所述丝杠通过轴承安装在框架上，其与滑杆一端的螺母配合连接，并通过皮带与电机的输出端连接，使得滑杆可以带动超声波传感器由框架的上端一侧移动到另一侧；所述称重传感器安装在框架的底端，其上放置转运箱，并且与单片机连接；所述蜂鸣器、显示屏、按键开关、单片机和电源模块安装在框架上；所述机械臂、蜂鸣器、显示屏、按键开关和电源模块均与单片机连接。2.根据权利要求1所述的异形工件检测装置，其特征在于超声波传感器在滑杆上呈单行状态。3.根据权利要求1所述的异形工件检测装置，其特征在于每个超声波传感器的发送端和接收端距离水平面的高度均相同。4.根据权利要求1所述的异形工件检测装置，其特征在于相邻两个超声波传感器之间的发送端和接收端间隔布置。5.根据权利要求1所述的异形工件检测装置，其特征在于该装置的工作过程如下：(1)在工作开始时，整个装置初始化，将转运箱运送到框架中放在称重传感器上，接通电源模块，将整个装置通电，并且按下按键开关，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，李静，冯浩，胡晓丹，王志杰，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12