[实用新型]一种适用于两圆形工件装配的装置

说明书

本实用新型公开了一种适用于两圆形工件装配的装置，本实用新型主要由隔震平台模块、激光扫描模块、相机拍摄模块、自动调节模块、PLC控制器、计算机系统六个模块组成。隔震平台装置用于承载整个装置，激光扫描装置用来扫描两圆形工件的面积并进行对比分析，通过计算机系统计算出待装配圆形工件相对于固定圆形工件的俯仰角、偏航角以及平移量，相机拍摄装置用来检测两圆形工件端面销和孔的位置误差，自动调节装置用来调整待装配圆形工件的位置直到两工件同心同轴对齐。本实用新型自动化程度高、精度高，解决了两圆形工件装配时圆心和轴线不一致的问题。

技术领域

本实用新型涉及一种适用于自动化焊接或激光对准调整等过程中模拟大型圆筒中心对准以及圆柱孔位对准的方法，具体特指一种利用激光扫描和线阵列拍摄技术计算两圆形工件的相对位置误差，并利用自动调整技术调整其同心度和同轴度的一种适用于两圆形工件装配的装置。

背景技术

随着科技的快速发展，设备精密要求和装配要求越来越高，工件的安装精度要求更是达到微米级别。圆柱体在安装时的旋转特性和圆柱安装夹具的工艺误差会导致两圆形工件在安装时两工件的同心度和同轴度有所偏差，而肉眼难以判断其同心度和同轴偏差，且人工调整的精密度不够，因此设计一套在两圆形工件自动化对接过程中，快速计算两圆形工件的相对位置误差并自动调整其同心度和同轴度的装置非常重要。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种利用激光轮廓传感器和图像识别技术计算两圆形工件的相对位置误差，并利用自动控制技术调整其同心度和同轴度的一种适用于两圆形工件装配的装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于两圆形工件装配的装置，主要由隔震平台模块、激光扫描模块、相机拍摄模块、自动调节模块、PLC控制器、计算机系统六个模块组成。

(1)隔震平台模块：用于承载整个装置，隔震平台由高强度支撑腿和蜂窝面板组成，高强度支撑腿采用高强度钢材一体焊接成型，避免连接件过多造成强度下降。支腿上安装橡胶隔震垫和水平调节轴承，其中橡胶隔震垫用来抗震，水平调节轴承用来调节平台的高度。蜂窝面板采用钢制芯板结构，具有重量轻、刚度高、高阻尼的特点，且面板上有阵列盲孔，用户可根据实际需要在不同区域进行安装。

(2)激光扫描模块：用来扫描两圆形工件的面积并进行对比分析，计算出两个圆形工件的位置误差，主要由激光扫描仪、扫描仪支架、水平移动滑台、直线导轨、伺服电机组成。激光扫描仪由扫描仪支架支撑，扫描仪支架与滑台连接，电机控制滑台在直线导轨上做直线运动，当滑台运动时，激光扫描仪就能扫描两圆形工件的一小段面积进行计算对比并计算出两个圆形工件的位置误差，然后由自动调节装置调整待安装工件的位置。

(3)相机拍摄模块：由于空间的限制，激光扫描仪无法扫描圆形工件端面的销和孔，也就无法判断销和孔的位置误差。因此，完成前述激光测量后，采用相机拍摄装置就是用来检测两圆形工件端面销和孔的位置误差。所述相机拍摄装置主要由两个线阵列相机、相机支架、相机夹具、标定板组成，考虑到实际问题，相机较难正对端面拍摄，因此采用线阵列相机倾斜拍摄的方式得到两圆形工件端面销和孔的图像。

(4)自动调节模块：用来调整待装配圆形工件的位置。主要由线性导轨、轴向移动滑台、径向移动滑台、升降台、电动角位台、工件夹具组成，激光扫描仪检测完两圆形工件的相对位置误差后，自动调节装置上的轴向移动滑台、径向移动滑台和升降台会调节待安装工件的位置，直到对齐两圆形工件的圆心和轴线。

(5)PLC控制器：PLC控制器分别与所述激光扫描装置、相机拍摄装置支架和自动调节装置的伺服电机相连，PLC控制器同时和计算机系统相连，通过串口实现通信。