测量直径的方法和系统以及采用该系统的组装线技术方案

用于测量零件上的环形轨道直径的该方法包括：ａ）沿着测量轨迹移动零件的步骤（１６２），ｂ）当零件沿着测量轨迹移动时，用于在不接触零件的情况下测量至少一个参数的步骤（１７０），ｃ）根据测量的参数确定环形轨道直径的步骤。在步骤ａ）中，自动装置连续移动零件，并且其瞬时速度沿着测量轨迹永不为零，同时其瞬时加速度的符号沿着测量轨迹永不改变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测量直径的方法和系统以及采用该系统的组装线。
技术介绍
现存的用于测量零件上环形轨道直径的方法包括a) 沿着测量轨迹移动所述零件的步骤，b) 当沿着所述测量轨迹移动所述零件时，在不接触所述零件的情 况下测量至少 一个参数的步骤，所述参数是所述环形轨道的直径的函 数，c) 基于在沿着测量轨迹上多个测量点处测量的参数确定所述环形 轨道的直径的步骤。在现有的方法中，采用步进电机沿着测量轨迹移动零件。这样， 以预定步长将零件移动然后停止。当零件停止移动时，执行步骤b)。 接着，再次以预定步长移动零件，然后再停止以再次执行步骤b)。沿 着整个测量轨迹重复该工作模式。该方法的结果是令人满意的。但是，还是希望能够进一步改进直 径的测量精度，并且，最重要的是能够进行更快速的测量。
技术实现思路
本专利技术旨在通过提供一种更精确和更快速的测量零件上的环形轨 道的直径的方法， >(人而达到上述目的。因此，本专利技术的主题涉及这样一种方法，即，步骤a)由自动装 置执行，其中所述自动装置包括固定基座和至少围绕两个轴线活动连 接的机械臂，所述机械臂的端部安装有抓取机构，所述抓取机构能够 抓取并保持所述零件，而且在步骤a)中，所述自动装置连续移动零 件，并且其瞬时速度沿着所述测量轨迹永不为零，同时其瞬时加速度的符号沿着所述测量轨迹永不改变。在上述方法中，沿着测量轨迹连续地移动零件，且其瞬时加速度 的符号永不改变。因此，由于该加速度的影响，沿着轨迹一直保持操 作的顺序，并且运动中的减速得以解决。从而，可规律地进行连续测 量，从而使步骤C)中进行的推算具有更高的精度。该方法的实施方式可包4舌一个或多个如下特征-在所述测量步骤中，至少两个参数是由各自的传感器在沿着所 述测量轨迹的每一个测量点上同时测得的，所述至少两个参数中的每 一个分别表示在测量方向上测量该参数的传感器与所述环形轨道间的 距离，用于测量所述两个参数的测量方向是相反的并且所述传感器间 的距离保持不变。-由自动装置执行步骤a),所述自动装置的机械臂的质量大于或 等于20千克；-在步骤a)中，所述自动装置仅有一个活动连接是受控的； -步骤b)通过至少一个传感器来执行，所述传感器包括 -准直光束光源，其能够向环形轨道投射光图案， 摄像机，其能够获取投射在环形轨道上的光图案的像； 通过处理器处理获取的像以从这些像中推算出作为环形 轨道直径的函数的参数；-利用机械臂执行步骤a),所述机械臂在给定位置的静态定位误 差严格大于环形轨道直径测量的最大可接受误差，所述静态定位误差 是当自动装置试图将抓取机构置于目标位置时，抓取机构的目标位置 和抓取机构的实际停留位置之间的最大误差。本方法的这些实施方式也具有以下优点-同时测量作为直径的函数的参数，使得直径的测量精度得以提 高，因为在ii行测量时能够高精度地获知传感器相对于其它传感器的 位置，-采用质量大于20千克的自动装置机械臂，这样可当其沿着测量 轨迹移动时，消除振动中的高频成分，并提高直径的测量精度，-控制自动装置的单一活动连接，以沿着测量轨迹移动零件，使得振动降低，并提高直径的测量精度，-通过图像处理推算出作为直径函数的参数，使得这些参数能够 非常精确地得到测量并使得所述方法对在平行于环形轨道的平面内的 传感器的定位中的小误差不敏感，-采用静态精度严格大于测量预期精度的自动装置简化了该方法 的实施，因为满足该条件不需要采用复杂而昂贵的自动装置。本专利技术的另 一个主题是用于测量零件上环形轨道直径的系统，该系统包括-至少一个传感器，其用于在所述零件沿着测量轨迹移动时，在 不接触所述零件的情况下测量作为所述环形轨道直径的函数的参数，-处理器，用于从沿着所述测量轨迹的多个点处测量的参数确定 所述环形轨道的直径，-活动连接的自动装置，其包括固定基座和围绕至少两个轴线活 动连接的机械臂，所述机械臂的端部安装有抓取^L构，所述抓取机构 能够抓取并保持零件，该自动装置沿着测量轨迹移动零件，以及-至少一个控制器，其用于执行上述测量方法。本专利技术的再一个主题是用于具有环形轨道的零件的组装线，该组 装线包括-用于自动供应待组装零件的上游工作站， -用于测量待组装零件的环形轨道的直径的系统，以及 -用于根据测得的环形轨道的直径处理所述零件或接收所述零件 的下游工作站。另外，在该组装线中，测量系统是以上描述的测量系统，而且在 测量系统中使用的自动装置也用于自动地、在没有人为干涉且不释放 零件的情况下，将零件从上游工作站向所述测量系统传送，以及从所 述测量系统向下游工作站传送。该组装线具有如下优点-由于自动装置在测量环形轨道时不需要释放零件，所以利用测 量系统的自动装置从上游工作站向下游工作站自动转移零件能加快组 装线工作。所述组装线的实施方式可包括一个或多个以下特征 -处理站是用于将所述零件与根据测得的直径选择的补充零件组 装在一起的工作站；-零件是滚珠轴承的轴承外圏，所述轴承外圏包括设计用于容纳所述滚珠的环形轨道，并且所述补充零件是容纳在所述环形轨道中的 滚珠和轴承的其余保持圏。附图说明通过阅读以下仅通过非限制性示例进行的说明，并参考以下附图， 能够更好地理解本专利技术-图1是滚珠轴承组装线的示意-图2是用于在图1中组装线中进行环形轨道直径测量的系统示 意-图3是通过图1中组装线组装的滚珠轴承的半个外圈的立体示意-图4是用于图2中系统的测量头的俯视-图5是由图2中的系统获取的图像的示意-图6示出了采用图1中的组装线进行滚珠轴承组装的过程；-图7A和7B是两个均具有环形轨道的半个外圏的立体图，其中所述环形轨道的直径能够通过图2中的系统测量，以及-图8是一个实施方式的立体示意图，在该实施方式中，图2中的系统适于测量环形件外侧的环形轨道的直径。具体实施例方式图1示出了自动组装滚珠轴承的组装线4。在本说明书的下述部 分中，不会详细说明本领域技术人员已经熟知的特征与功能。组装线4包括一系列自动化单元，每一个单元都被设计用于进行 特定的组装工作。为了简化图2，仅示出了用于滚珠轴承外圏的制造 单元6和用于组装滚珠轴承的一个单元10。单元6是常规单元，不再 进一步详细说明。单元10包括-用于向单元10自动供应轴承外圈的工作站12， -用于测量轴承外圏中滚珠轨道直径的工作站14, -用于将带有滚珠轴承滚珠的轴承外圏和内部保持架组装在一起 的工作站16，-用于组装轴承内圈的工作站18，-用于向组装线4的其它单元分散组装好的轴承的工作站20，以及-自动装置22，所述自动装置能够在不释放轴承外圏的情况下， 将轴承外圈从工作站12经由工作站14和16移动到工作站20。工作站12例如包括传送带24和控制该传送带的控制器26，所述 传送带24用于将轴承外圈移动到自动装置22的附近。工作站14装备有用于测量滚珠轨道直径的测量头28和用于控制 测量头的控制器30。工作站16分别与滚珠供应装置32和内圈供应装置34操作地接合。工作站20例如包括用于将组装好的滚珠轴承从单元10撤走的传 送带36和用于控制传送带36的撤空控制器38。自动装置22包括固定基座和由基座40支撑的机械臂42。机械臂42围绕至少两个轴线活动连接，且其质量大于20千克。 自动装置的静态运动精度高于1/1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量零件上的环形轨道的直径的方法，包括：　ａ）沿着测量轨迹移动所述零件的步骤（１６２），　ｂ）当沿着所述测量轨迹移动所述零件时，在不接触所述零件的情况下测量至少一个参数的步骤（１７０），所述参数是所述环形轨道的直径的函数，　ｃ）基于在沿着测量轨迹上多个测量点处测量的参数确定所述环形轨道的直径的步骤（１８６），　其特征在于，步骤ａ）由自动装置执行，其中所述自动装置包括固定基座和至少围绕两个轴线活动连接的机械臂，所述机械臂的端部安装有抓取机构，所述抓取机构能够抓取并保持所述零件，而且在步骤ａ）中，所述自动装置连续移动零件，并且其瞬时速度沿着所述测量轨迹永不为零，同时其瞬时加速度的符号沿着所述测量轨迹永不改变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳德雅克阔特，
申请(专利权)人：施托布利法韦日公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]