[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

说明书

本发明公开的一种洛氏硬度块检定装置的自动进样、标定系统及方法，属于硬度计量领域。本发明包括系统总控装置、机器人底座、机器人、样品放置台、上料盘、不合格品料盘、测量补偿机构、夹紧测量装置、测量平台、硬度测量装置。本发明结合洛氏硬度标准机，自由设定硬度块标定数量和标定轨迹方案；自动抓取料装系统中的硬度块并放置在测量补偿机构上；夹紧测量装置测量硬度块尺寸，对硬度块位置补偿；搬运抓手搬运硬度块到测量平台；压头在试验力作用下打压硬度块产生压痕并测量；搬运抓手在总控装置控制下搬运硬度块实现位置变化并进行打压和测量；单个硬度块标定完毕后，机械手将硬度块抓离工作台至料装位置，实现多个硬度块的自动进样及标定。

技术领域

本发明属于硬度计量领域，特别涉及一种洛氏硬度块检定装置的自动进样、标定系统及方法。

背景技术

洛氏硬度是评价材料机械性能参数的重要指标，在机械设计、制造、生产和维修过程中，起着非常重要的作用，几乎所有的金属制品都要进行洛氏硬度检测。然而，目前我国的洛氏硬度标准机大都采用砝码静重式的加载结构，其结构庞大、自动化程度低，在洛氏硬度块的标定过程中，不同硬度块的更换、每一硬度块上不同压痕位置点的变换，全是人工手动操作完成，严重影响了计量工作效率。目前尚无洛氏硬度块检定装置的自动进样、标定系统及方法。

发明内容

本发明公开的一种洛氏硬度块检定装置的自动进样、标定系统及方法要解决的技术问题是：自由设定需标定的硬度块的数量并实现自动上下料，自动识别硬度块的外形和几何尺寸并实现抓取，自由设定打压轨迹方案并实现自动标定，能够实现洛氏硬度块检定装置无人化操作，显著提高洛氏硬度计量工作的自动化程度和效率，并使硬度块标定工作具有更高的实用性和可靠性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明公开的一种洛氏硬度块检定装置的自动进样、标定系统，包括系统总控装置、机器人底座、机器人、样品放置台、上料盘、不合格品料盘、测量补偿机构、夹紧测量装置、测量平台、硬度测量装置。所述机器人放置在机器人底座上。所述机器人包括机械臂和机械抓手，所述机械抓手设置在机械臂前端。所述机械抓手包括抓取抓手和搬运抓手。

所述抓取抓手用于在厚度方向抓取硬度块，便于从上料盘上抓取硬度块和放回硬度块。所述搬运抓手用于在宽度方向上抓取硬度块，将硬度块在测量补偿机构和测量平台之间搬运，以及在测量平台上进行移动来达到变换打点位置的目的。所述样品放置台放置在机器人旁边，用于放置上料盘、不合格品料盘和测量补偿机构，结构紧凑，有利于减小机械臂的移动范围。所述上料盘用于放置试样。所述不合格品料盘用于放置测试完毕后不合格试样。所述夹紧测量装置放置在测量补偿机构上，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。所述硬度测量装置放置在机器人和样品放置台前面，用于硬度块的标定。所述系统总控装置用于为机器人、测量补偿机构、硬度测量装置输入相应控制信号，且用于进行人机交互设置硬度块测量数量和打点轨迹。

一种洛氏硬度块检定装置的自动进样、标定方法，基于所述一种洛氏硬度块检定装置的自动进样、标定系统实现，包括如下步骤：

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

步骤二：启动机器人后，机械臂前端的抓取抓手自动抓取上料盘中的硬度块，将硬度块放置于测量补偿机构上。

步骤三：硬度块落至测量补偿机构上后，启动测量补偿机构，驱动夹紧测量装置夹紧硬度块，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，机械臂前端的搬运抓手，自动抓取硬度块，将硬度块放置在测量平台上。

步骤五：硬度块落至测量平台上后，系统给出开始测量信号，硬度测量装置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。