[发明专利]一种洛氏硬度块检定装置的自动进样、标定系统及方法

权利要求书

1.一种洛氏硬度块检定装置的自动进样、标定系统，其特征在于：包括系统总控装置(7)、机器人底座(2)、机器人(1)、样品放置台(6)、上料盘(3)、不合格品料盘(4)、测量补偿机构(5)、夹紧测量装置(10)、测量平台(8)、硬度测量装置(9)；所述机器人(1)放置在机器人底座(2)上；所述机器人(1)包括机械臂(21)和机械抓手(22)，所述机械抓手(22)设置在机械臂(21)前端；所述机械抓手(22)包括抓取抓手(32)和搬运抓手(31)；

所述抓取抓手(32)用于在厚度方向抓取硬度块，便于从上料盘(3)上抓取硬度块和放回硬度块；所述搬运抓手(31)用于在宽度方向上抓取硬度块，将硬度块在测量补偿机构(5)和测量平台(8)之间搬运，以及在测量平台(8)上进行移动来达到变换打点位置的目的；所述样品放置台(6)放置在机器人旁边，用于放置上料盘(3)、不合格品料盘(4)和测量补偿机构(5)，结构紧凑，有利于减小机械臂(21)的移动范围；所述上料盘(3)用于放置试样；所述不合格品料盘(4)用于放置测试完毕后不合格试样；所述夹紧测量装置(10)放置在测量补偿机构(5)上，用于测量硬度块的尺寸，并对硬度块的位置进行调整，补偿位置偏差；所述硬度测量装置(9)放置在机器人(1)和样品放置台(6)前面，用于硬度块的标定；所述系统总控装置(7)用于为机器人(1)、测量补偿机构(5)、硬度测量装置(9)输入相应控制信号，且用于进行人机交互设置硬度块测量数量和打点轨迹；

所述机械臂前端机械抓手(22)采用大行程气动夹爪作为搬运驱动，配合直线轴承导向增加抓手的运行刚度和平稳度；

所述机械臂前端机械抓手(22)采用硬质铝块作为主体材料，配合表面阳极化处理，在不降低抓手的强度前提下，显著降低抓手重量，提高美观性。

2.实现如权利要求1所述的一种洛氏硬度块检定装置的自动进样、标定系统的方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：通过系统总控装置(7)进行人机交互，自由设定硬度块标定数量和标定轨迹方案；

步骤二：启动机器人(1)后，机械臂(21)前端的抓取抓手(32)自动抓取上料盘(3)中的硬度块，将硬度块放置于测量补偿机构(5)上；

步骤三：硬度块落至测量补偿机构(5)上后，启动测量补偿机构(5)，驱动夹紧测量装置(10)夹紧硬度块，测量硬度块的尺寸，并调整硬度块位置，之后松开夹紧装置；

步骤四：硬度块尺寸测量和位置调整结束后，机械臂(21)前端的搬运抓手(31)，自动抓取硬度块，将硬度块放置在测量平台(8)上；

步骤五：硬度块落至测量平台(8)上后，系统给出开始测量信号，硬度测量装置(9)的压头在试验力作用下打压硬度块产生压痕，硬度块经过力值保荷和卸荷后，压头离开试样；

步骤六：硬度块在机械臂(21)前端的搬运抓手(31)的控制下按照阿基米德螺旋线或均布规律移动到固定位置，硬度测量装置(9)随后再次给出加荷、保荷及卸荷信号，实现预设次数的位置变换及打压；

步骤七：单个硬度块标定完毕后，根据均匀度判定该硬度块是否合格；

步骤八：机械臂(21)前端的搬运抓手(31)抓取硬度块，将硬度块放置在测量补偿机构(5)上；若判定该硬度块合格，再用抓取抓手(32)抓取硬度块至上料盘(3)，否则将硬度块抓离至不合格品料盘(4)；至此，完成单个硬度块的自动进样及标定；

步骤九：接着抓取下一硬度块并重复步骤一至步骤八，实现预定数量的硬度块的自动进样及标定；测量结束后通过系统总控装置(7)显示硬度块测量结果。