一种芯体密度测量装置自动控制方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种芯体密度测量装置自动控制方法及系统，其中芯体密度测量装置自动控制系统，包括控制系统框架、芯体密度测量单元以及数据存储单元；所述控制系统框架包括上位机和下位机，所述上位机上通过人机交互界面和数据库，对执行件、传感检测器件的监控，并同时存储芯体数据。所述上位机通过以太网与所述下位机、称量模块、测量转料模块进行通讯，用于实现监控、采集、分析、存储相关数据；所述下位机用于完成对芯体密度测量单元的信号采集以及开关控制；所述数据存储单元将芯体密度测量信息存储于本地计算机中。本发明专利技术能够实现批量全自动的芯体密度测量，降低了人工成本，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种芯体密度测量装置自动控制方法及系统
本专利技术涉及固体密度测量
，具体涉及一种芯体密度测量装置自动控制方法及系统。
技术介绍
芯体密度的计算公式：式中：ρ—芯体的密度(g/cm3)；M—芯体的重量(g)；V—芯体的体积(cm3)。芯体密度测量采用静水力学法，根据F浮＝ρ液V排g，液体测定芯体所排开的体积。原理如下：利用天平先测出芯体空中质量m1，在用天平测出芯体完全浸没液体(液体密度已知ρ液)后质量m2，算出两次质量之差m＝m1－m2，求出芯体的密度ρ＝m1*ρ液/(m1－m2)。目前针对于芯体的密度测量，常常是采用人工进行测量，没有一套可以实现自动或者半自动化的密度测量设备。因而导致芯体密度测量工作繁琐，所需人力成本高。故，研发出一种可以实现自动化批量测量芯体密度的芯体密度测量装置显得尤为必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述
技术介绍
提出的技术问题，提供一种芯体密度测量装置自动控制方法及系统。为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种芯体密度测量装置自动控制系统，包括控制系统框架、芯体密度测量单元以及数据存储单元；所述芯体密度测量单元包括进料搁架、天车转移模块、称量模块、测量转料模块、液路循坏模块、暂存搁架和出料搁架，所述进料搁架用于整齐码放芯体；所述天车转移模块用于将转移芯体至相应工位；所述称量模块用于称量芯体空中质量以及芯体完全浸没液体后质量；所述液路循环模块设置在所述称量模块下方，用以提供循环液体完全浸没芯体；所述测量转料模块用于扫码记录对应芯体数据并根据测量结果转移至暂存搁架，所述暂存搁架设置为两组，其中一组用于存放合格芯体，另一组存放不合格芯体；所述控制系统框架包括上位机和下位机，所述上位机上通过人机交互界面和数据库，对执行件、传感检测器件的监控，并同时存储芯体数据。所述上位机通过以太网与所述下位机、称量模块、测量转料模块进行通讯，用于实现监控、采集、分析、存储相关数据；所述下位机用于完成对芯体密度测量单元的信号采集以及开关控制；所述数据存储单元将芯体密度测量信息存储于本地计算机中。作为优选的技术方案，上位机采用工业控制计算机。作为优选的技术方案，所述下位机采用PLC控制器。作为优选的技术方案，所述天车转移模块包括桁架机器人和芯体抓取机构，所述芯体抓取机构包括芯体抓取机架，所述芯体抓取机架上端安装天车法兰接口，用于与桁架机器人连接固定，所述芯体抓取机架下方设置至少一个摆转夹具和至少一个真空吸盘。作为优选的技术方案，所述进料搁架包括移动台架，所述移动台架下端设置若干活动脚轮，对应每个活动脚轮在其一侧设置固定脚杯，所述移动台架支撑搁置板，所述搁置板上设置若干搁置架，所述搁置架包括多个限位凸起以及由多个限位凸起根据芯体形状围成的搁置槽。作为优选的技术方案，所述称量模块包括天平组件、隔振平台、扶持夹具、端部限位块以及称量机架，所述称量机架上端安装所述隔振平台，所述天平组件包括电子天平单元以及与所述电子天平单元连接的芯体称量挂架，所述芯体称量挂架上设置至少两个挂钩，所述芯体称量挂架的两侧分别设置有所述端部限位块，所述电子天平单元安装在所述隔振平台上，所述芯体称量挂架通过所述扶持夹具安装在所述称量机架上。作为优选的技术方案，所述扶持夹具设置为两个，对称安装在称量机架上，分别夹持芯体称量挂架两端。作为优选的技术方案，所述测量转料模块包括芯体挂架、伸缩气缸、升降托板、条形码识别单元以及升降气缸，所述芯体挂架上设置一组芯体挂钩和一对芯体限位块，一对芯体限位块设置在一组芯体挂钩的两侧，所述芯体挂架顶部安装导向轴支座，所述导向轴支座安装横向导向轴，所述伸缩气缸安装在所述升降托板上，所述伸缩气缸的输出端连接所述芯体挂架用以驱动所述芯体挂架沿着横向导向轴的方向来回移动，所述升降气缸的输出端连接所述升降托板用以驱动所述升降托板升降。作为优选的技术方案，所述测量转料模块还包括纵向导向机构，所述纵向导向机构包括纵向导向轴、安装底座和直线轴承，所述纵向导向轴安装在所述安装底座上，所述纵向导向轴通过直线轴承与所述升降托板相连。作为优选的技术方案，所述液路循环模块，包括测量组件升降单元、位移传感器、储液槽、连接管路以及齿轮泵组，所述位移传感器用于检测所述测量槽组件的位移状态；所述储液槽用于存储去离子水；所述储液槽通过进液管连接所述测量槽组件，所述进液管上设置循环泵、单向阀和进液阀，所述循环泵的出水端部通过第二回流管连接所述储液槽，所述第二回流管上设置第二回流阀，所述测量槽组件通过回液管连接所述储液槽，所述回液管上设置回液阀，所述测量槽组件设置溢流管，并通过所述溢流管连接所述储液槽，所述溢流管上设置溢流阀。作为优选的技术方案，还包括密度标定单元，所述密度标定单元包括标定箱体及安装在所述标定箱体内的密度标定仪，所述密度标定仪通过取样管与所述储液槽连接，所述取样管上设置取样泵。作为优选的技术方案，所述标定箱体内设置有用于安装所述密度标定仪的安装板，在安装板上设置止动块用以固定所述密度标定仪。作为优选的技术方案，所述储液槽内安装液位传感器，所述储液槽底部设置过滤器。作为优选的技术方案，所述测量组件升降单元，包括测量槽组件、测量槽外壳、丝杆升降组件，所述测量槽外壳安装所述测量槽组件，在所述测量槽外壳的两侧安装导向轴，丝杆升降组件与所述测量槽外壳底部连接以控制所述测量槽外壳升降。作为优选的技术方案，所述丝杠升降组件包括伺服电机、螺旋升降机，所述伺服电机的输出端与所述螺旋升降机相连，所述螺旋升降机与所述测量槽外壳相连接，用以将伺服电机的旋转动作转换为升降动作驱动所述测量槽外壳上下移动。作为优选的技术方案，所述测量槽组件，包括测量槽体，所述测量槽体内设置测量槽内胆，所述测量槽内胆一侧安装温度传感器，所述测量槽体槽口部安装一对风刀，所述测量槽体上安装超声发生器。作为优选的技术方案，所述测量槽内胆外围喷涂聚氨酯保温层。作为优选的技术方案，所述测量槽体连接溢流管和补液管用以接入循环管路。作为优选的技术方案，所述超声发生器设置为多个，且周期地设置在所述测量槽体底部。一种芯体密度测量装置自动控制方法，包括以下步骤：1)放料及标定：将芯体整齐码放至进料搁架，并对新注入的去离子水通过密度标定仪进行标定；2)系统初始化：放料完成后，对系统进行初始化，升降机构回到原点位置，转运机器人回原点，测量转料模块回原点，分析天平自动校准；3)测量槽注液：储液罐大气连通阀打开，通过循环泵给测量槽注入去离子水，依靠测量槽上的液位传感器和溢流口，使得杯内液体到达预设液面高度H；4)芯体测量挂架称重：精密天平自动称量芯体测量挂架质量，测量槽向上运动至指定位置h，随后保证芯体测量挂架与钢丝完全浸没在液体中的前提下，启动超声波发生器，排除表面气泡；然后静止本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯体密度测量装置自动控制系统，其特征在于，包括控制系统框架、芯体密度测量单元以及数据存储单元；/n所述芯体密度测量单元包括进料搁架、天车转移模块、称量模块、测量转料模块、液路循坏模块、暂存搁架和出料搁架，/n所述进料搁架用于整齐码放芯体；/n所述天车转移模块用于将转移芯体至相应工位；/n所述称量模块用于称量芯体空中质量以及芯体完全浸没液体后质量；/n所述液路循环模块设置在所述称量模块下方，用以提供循环液体完全浸没芯体；/n所述测量转料模块用于扫码记录对应芯体数据并根据测量结果转移至暂存搁架，/n所述暂存搁架设置为两组，其中一组用于存放合格芯体，另一组存放不合格芯体；/n所述控制系统框架包括上位机和下位机，所述上位机上通过人机交互界面和数据库，对执行件、传感检测器件的监控，并同时存储芯体数据。所述上位机通过以太网与所述下位机、称量模块、测量转料模块进行通讯，用于实现监控、采集、分析、存储相关数据；所述下位机用于完成对芯体密度测量单元的信号采集以及开关控制；/n所述数据存储单元将芯体密度测量信息存储于本地计算机中。/n

【技术特征摘要】
1.一种芯体密度测量装置自动控制系统，其特征在于，包括控制系统框架、芯体密度测量单元以及数据存储单元；
所述芯体密度测量单元包括进料搁架、天车转移模块、称量模块、测量转料模块、液路循坏模块、暂存搁架和出料搁架，
所述进料搁架用于整齐码放芯体；
所述天车转移模块用于将转移芯体至相应工位；
所述称量模块用于称量芯体空中质量以及芯体完全浸没液体后质量；
所述液路循环模块设置在所述称量模块下方，用以提供循环液体完全浸没芯体；
所述测量转料模块用于扫码记录对应芯体数据并根据测量结果转移至暂存搁架，
所述暂存搁架设置为两组，其中一组用于存放合格芯体，另一组存放不合格芯体；
所述控制系统框架包括上位机和下位机，所述上位机上通过人机交互界面和数据库，对执行件、传感检测器件的监控，并同时存储芯体数据。所述上位机通过以太网与所述下位机、称量模块、测量转料模块进行通讯，用于实现监控、采集、分析、存储相关数据；所述下位机用于完成对芯体密度测量单元的信号采集以及开关控制；
所述数据存储单元将芯体密度测量信息存储于本地计算机中。


2.根据权利要求1所述的芯体密度测量装置自动控制系统，其特征在于，上位机采用工业控制计算机。


3.根据权利要求1所述的芯体密度测量装置自动控制系统，其特征在于，所述下位机采用PLC控制器。


4.根据权利要求1所述的芯体密度测量装置自动控制系统，其特征在于，所述天车转移模块包括桁架机器人和芯体抓取机构，所述芯体抓取机构包括芯体抓取机架，所述芯体抓取机架上端安装天车法兰接口，用于与桁架机器人连接固定，所述芯体抓取机架下方设置至少一个摆转夹具和至少一个真空吸盘。


5.根据权利要求1所述的芯体密度测量装置自动控制系统，其特征在于，所述进料搁架包括移动台架，所述移动台架下端设置若干活动脚轮，对应每个活动脚轮在其一侧设置固定脚杯，所述移动台架支撑搁置板，所述搁置板上设置若干搁置架，所述搁置架包括多个限位凸起以及由多个限位凸起根据芯体形状围成的搁置槽。


6.根据权利要求1所述的芯体密度测量装置自动控制系统，其特征在于，所述称量模块包括天平组件、隔振平台、扶持夹具、端部限位块以及称量机架，所述称量机架上端安装所述隔振平台，所述天平组件包括电子天平单元以及与所述电子天平单元连接的芯体称量挂架，所述芯体称量挂架上设置至少两个挂钩，所述芯体称量挂架的两侧分别设置有所述端部限位块，所述电子天平单元安装在所述隔振平台上，所述芯体称量挂架通过所述扶持夹具安装在所述称量机架上。


7.根据权利要求1所述的芯体密度测量装置自动控制系统，其特征在于，所述测量转料模块包括芯体挂架、伸缩气缸、升降托板、条形码识别单元以及升降气缸，所述芯体挂架上设置一组芯体挂钩和一对芯体限位块，一对芯体限位块设置在一组芯体挂钩的两侧，所述芯体挂架顶部安装导向轴支座，所述导向轴支座安装横向导向轴，...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦东兴，刘明，刘罗，张雷，程春林，
申请(专利权)人：四川同人精工科技有限公司，中国核电工程有限公司郑州分公司，
类型：发明
国别省市：四川;51