[发明专利]大型工件自动精确定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及大型工件精确定位方法，能完美的解决工业加工中需要对具有长方体形状、长、宽、高外形尺寸都可能有偏差、工件顶部有定位参照垂直面、需要在水平面上移动定位的大型工件进行精确定位的问题。

背景技术

在实现电解铝阴极炭块自动组装的炭糊捣固过程中，需要使用气动工具对充填到炭槽与钢棒两侧缝隙的阴极糊料进行捣固压实。压轧的一致紧密性直接影响到整个组装块质量。阴极炭块即是一种具有长方体形状、长、宽、高外形尺寸（参考值：3260×520×480，重量：1550kg）都可能有偏差、工件顶部-中部有定位参照垂直面、需要在水平面上移动定位的大型工件。

阴极炭块自动组装生产线中，炭块的位置必须定位精确才能使气动工具进入炭槽要求位置以保证扎固的进行。为达到工艺要求，必须精确调整炭块在作水平-直线运动的运动平台上的摆放位置。由于工件的外形尺寸有加工偏差，所以不能以工件的外部侧面作为定位的基准面，而只能以工件顶部-中部的炭槽垂直面作为定位的基准面。一般的机械定位方法难以达到自动精确定位要求，以往大多靠人工反复执行“测量←→修正工件位置”的手动操作方式来完成定位，难以保证定位精度且劳动强度大、操作难度大、效率低。

工业生产中类似的大型工件的自动精确定位问题有很多，因此，需要提出一种快速有效的大型工件自动精确定位方法以适应高效、精确、自动化的生产要求。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种大型工件自动精确定位方法，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明提供一种大型工件自动精确定位方法，其定位精确、动作迅速、实现方便，适宜于不同的加工场合，本发明包含以下步骤：

（1）、使工件沿工作平台的辊道上移动，直到工件碰到工作平台的挡板上的限位开关即停止移动，挡板位于辊道的前方位置，工件到达该指定轴向位置由平台上的定位挡板和安装在定位挡板上的接触开关保证；

（2）、工作平台上的4个平推电动推杆同时向工件前推，直至所有的平推电动推杆的端部均达到压力阈值，完成工件的初步定位；

（3）、启动机械手，通过安装在机械手上的激光测距探头测量工件的后端偏差值x和前端偏差值y，工件上设有一条凹槽，凹槽的一个垂直面作为参照垂直面；后端偏差值x指后端的两个平推电动推杆推力施加点的连线处参照垂直面相对于基准垂直面的距离偏差；测量工件轴向上平推电动推杆对应的2个推力施加点处的定位参照垂直面的位置数据，并将数据返回至控制系统，使机械手恢复至原始状态；

（4）、4个平推电动推杆均回缩△z位移，控制系统根据激光测量的位移数据进行运算得到各平推电动推杆的前推位移值：需要回缩的推杆回缩，回缩的位移值由机械手测量值决定。如果机械手测量前端往左偏差值y后端往右偏差值为x，则前端右侧推杆回缩y，后端左侧推杆回缩x。然后需要前进的推杆前进，前端左侧推杆前推y，后端右侧推杆前推x。如果还没有达到压力阈值再往前推一个经验值的位移，各平推电动推杆再根据各自的前推位移值前推;直至压力计达到压力阈值，停止前推，完成定位。

在本发明中，所述的△z大小跟设备尺寸相关。

【补充测量实例，含测量数据】

本发明的配置偏码器的推杆精度可以达到0.1mm，机械手光学测量传感器误差为3微米，所以精度应该可以达到0.1mm。

两侧平推电动推杆回缩一定位置，控制系统根据激光测量的位移数据进行运算得到各平推电动推杆前推位移值，各平推电动推杆再根据实时得到的位移数据前推直至压力计达到动作阈值，完成定位。

在本发明中，【考虑机械手夹角，余弦函数】f=e*cos                                                。e为机械手实测值，f为测量后的计算值，每次机械手测量的时候角度是恒定值。

本方法可实现大型工件基于某个基准面的精确定位要求，其工作连续，效率高，尤其适用于针对大型工件的自动化工业加工生产线中需要对大型工件进行精确定位的场合。

有益效果：

本发明测量方便，精度高，便于推广应用，本发明施工技术能准确、快速地实现大型工件在加工中的自动精确定位要求，能有效的加快加工进度、保证加工质量，并确保工程安全、降低经济成本。

附图说明

图1为作水平-直线运动的平台结构示意图。

图2为定位中各主要部件的平面位置示意图（俯视图）。

图3为机械手带动的激光测距部件在各测量点的位置示意图。