具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1-图4所示：

本发明提供了一种压气机静子摇臂组件自动化检测装置,包括机械系统、电气系统和上位机软件系统，其中：

所述机械系统包括检测组件20、三轴坐标机械手8、检测工装17、仿形料盘一15、仿形料盘二16和取料夹爪；

所述检测组件20包括升降模组、安装座和测微仪，被测组件贴紧检测工装17后，升降模组将测微仪下降至固定高度，测量被测组件圆柱中心与测微仪中心线的距离，将测得的距离和标准件测得的圆柱中心与测微仪中心线的距离进行比较求差值，计算得出被测组件被测表面与被测圆柱体中心的长度；

所述三轴坐标机械手8包括X、Y、Z三轴驱动组件，采用CKD高精度滚珠丝杆带导轨模组，设X轴丝杆左限位开关位置、Y轴丝杆左限位开关位置为设备系统的坐标原点；

所述检测工装17有三种，同时安装固定于检具台面18上的工装选择机构21上，控制系统根据当前被测工件序号判定被测组件类型，根据被测组件类型控制旋转伺服电机旋转到固定角度，将对应组件检测工装17旋转到检测组件20正下方，旋转到位后，X轴、Y轴、Z轴伺服电机将取料夹爪夹取的组件放置到检测工装17上，放置到位后，控制系统控制气缸定位机构顶紧被测组件，保证被测组件被测面与检测工装17侧面贴紧；

所述仿形料盘一15和仿形料盘二16通过定位销安装在检具台面18上，仿形料盘一15和仿形料盘二16的左上角坐标就固定；

所述仿形料盘一15和仿形料盘二16上设有多个仿形模具，每个仿形模具的位置坐标可以根据仿形料盘一15和仿形料盘二16的左上角坐标和模具序号的固定偏移量计算得到；

所述取料夹爪包括气动手爪7和V型手指6，运行时，根据当前被测组件的序号，控制系统计算得到当前被测组件的坐标，将X坐标和Y坐标分别发送给对应轴的伺服电机，伺服电机得到指令后，通过丝杆将取料夹爪移动到对应位置，然后Z轴伺服电机带动取料夹爪下降到固定位置，控制系统控制取料夹爪气缸的开关，夹取产品后，Z轴伺服电机再带动取料夹爪上升到固定高度；

所述电气系统包括控制系统、测量系统和执行系统；

所述上位机软件系统采用Labview编写，负责数据采集与显示、工件测量数据合格性判定、被测工件筛选和数据上传。

作为可选或优选地实施方式，所述仿形料盘一15和仿形料盘二16均设有152个仿形模具，每次可同时上料，可容纳304件产品。

作为可选或优选地实施方式，所述V型手指6由黄铜材料制成。

作为可选或优选地实施方式，所述控制系统包括两台西门子SMRT200 PLC控制器，一台负责三轴坐标机械手8和气动手爪7的控制、另一台负责工装选择机构21和检测组件20的控制，两台PLC之间互相通讯，协同完成控制工作。

作为可选或优选地实施方式，所述测量系统包括基恩士高精度数字测微仪LS-9030，LS-9030是一款非接触式测量仪器，测量精度可达±2μm，重复精度可达±0.1μm，最高采样率16000Hz，并具备纠偏功能，可避免因产品倾斜带来的测量误差。

作为可选或优选地实施方式，所述执行机构包含5台伺服电机和4个气缸，三轴坐标机械手8的每个轴分别由一台伺服电机驱动，检测工装17的工装选择机构21由一台伺服电机驱动旋转，检测组件20的升降模组由一台伺服电机驱动升降，取料夹爪由气缸驱动夹紧和松开，三个工位的检测工装17分别由一台气缸驱动顶出和缩回。

作为可选或优选地实施方式，所述上位机软件系统在进行数据测量时，上位机软件系统通过RS232通信总线与LS-9030进行数据读取操作，获取被测工件的测量数据，并负责通过测量数据与标准件数据进行计算，得到被测工件的实测数据，上位机软件通过OPC与PLC控制器进行数据交互，负责监控三轴坐标机械手8、顶紧气缸、仿形料盘一15和仿形料盘二16的状态。

本发明还提供了一种压气机静子摇臂组件自动化检测方法，基于如上述压气机静子摇臂组件自动化检测装置，包括以下步骤：

S1 、准备被测物料：将三种被测物料分别放到仿形料盘一15和仿形料盘二16上的仿形模具里，确保其平稳的安放在每个仿形模具内，然后将放入的物料根据所在仿形模具的编号进行标记编号；

S2 、环境检查：检查设备范围内有无多余物，设备运行时应确保设备周围无多余物存在，无可能倾倒、翻覆的不稳定物体，避免砸到设备导致运行故障；

S3 、开机准备：打开压缩空气进气阀13为设备通气，打开电气控制柜10上的设备电源断路器为设备上电，此时电气控制柜10上三色灯塔亮起、电脑自动开机；

S4 、登录软件：将“手动/自动”旋钮置为“手动”位，打开检测软件并登录，将被测物料相关信息填写进系统；

S5 、初始化：点击软件界面的“系统复位”按钮，使系统初始化，并使三轴坐标机械手8、取料夹爪、检测工装17、工装选择机构21和摇臂检测传感器5恢复初始位置；

S6 、启动检测：将“手动/自动”旋钮置为“自动”位，然后按下“启动”按钮，观察到摇臂检测传感器5开始移动时松开“启动”按钮，系统开始自动运行，同时软件上“系统运行”指示灯亮起，为了避免误碰，系统设置为需要按压“启动”按钮2s后，才会启动自动测量；

S7、开始自动检测，包括以下步骤：

S701 、当前被测物料的检测工装17旋转到检测位置；

S702 、摇臂检测传感器5下降到当前物料的检测高度；

S703 、根据设定的坐标，三轴坐标机械手8的Z轴下降到取料上升高度Z1，然后机械手X轴和Y轴移动到设定的首件物料坐标位置；

S704 、Z轴下降到取料高度Z2，夹爪加紧，夹住被测物料；

S705 、Z轴上升到Z1高度，X轴和Y轴开始移动到检测工装位置；

S706 、Z轴下降到放料高度Z3，松开取料夹爪，将物料放置在检测工装17上；

S707 、Z轴上升到检测等待高度Z4；

S708 、工装顶紧装置顶出，使物料被向前顶紧限位；顶紧的同时，顶紧装置上附带的弹簧压块压到物料上面，使物料不致于一端翘起；

S709 、检测软件收到顶紧信号后，开始测量物料的尺寸，然后将结果显示到软件界面上；

S710 、检测完成后，顶紧气缸后退松开，带动弹簧压块移开；

S711 、Z轴下降到高度Z3，取料夹爪夹取物料，然后上升到高度Z4；

S712 、X轴和Y轴移动到仿形料盘一15或仿形料盘二16取料的坐标；

S713 、Z轴下降到高度Z2，松开取料夹爪放下物料；

S714 、Z轴上升到高度Z1，X轴和Y轴移动到下一个物料坐标；

S715 、重复进行步骤S703- S713，直到这种物料全部测量完毕；

S716 、一种物料测量完成后，摇臂检测传感器5将上升到等待高度；

S717 、检测工装17将自动旋转90°，使下一个物料的检测工装17处于摇臂检测传感器5的正下方；

S718 、摇臂检测传感器5下降到相应的检测高度；

S719 、三轴坐标机械手8的X轴和Y轴将会移动到下一物料的首件坐标，继续自动测量工作；

S8 、当仿形料盘一15或仿形料盘二16未放满时，系统根据摇臂检测传感器5是否检测到数据，判断此次是否夹取到物料，如果判定为未夹取到物料，将不执行第S707- S710步，直接从第S706步跳到第S711步；

S9 、所有物料检测全部完成后，三轴坐标机械手8的Z轴上升到高度Z1，X轴和Y轴将移动到设备中间位置；

S10 、此时操作人员可以进行数据保存、筛选、生成报表等操作，在合格产品范围内，按照同级产品最大最小值偏差≤0.03mm的规则，筛选出每一级的工件序号，并标识，如果当前批次未能筛选出满足数量的工件，则从以前被测工件中筛选出足够数量，并按照寿命、批次、图号给出不同方案选择，并实时更新数据库；

S11 、完成软件的数据操作后，将物料取下装入原来的存储位置；

S12 、不再进行其他检测时，先退出检测软件，然后关闭电脑，再然后关闭设备的电源和气源。