一种自动识别装置和自动识别系统

摘要

本实用新型提供一种自动识别装置，该装置对由管子和法兰组装的流量计进行测量，包括底座、第一测量件、第二测量件和第三测量件，底座用于放置流量计，并将流量计移动到用于测量的第一位置；第一测量件被设置为向下移动到法兰的顶部以测量流量计的长度；第二测量件被设置水平移动到法兰的外周以测量法兰的外径；第三测量件并被设置为对法兰的厚度进行测量；基于以上测量可以自动获得可以唯一确定流量计产品的属性值，通过获得的属性值唯一确定产品型号，以方便后续程序的选择。本实用新型还提供一种自动识别系统，将该自动识别装置和机器人系统、生产线系统进行集成，提高了产品生产加工的自动化程度，避免人为错误。

说明书

技术领域

本实用新型涉及流量传感器领域，尤其是一种自动识别装置和自动识别系统。

背景技术

在对流量计进行加工的过程中，需要通过确认流量计产品的型号来确定后续加工的程序，例如，在对完成组队的管子和法兰的流量计产品进行焊接操作前，需要提前确定该组队完成的为哪种型号的流量计产品，从而确定对应的焊接程序以方便对其进行焊接操作。

通过参考所有法兰、管子和不同型号产品的图纸，发现通过确认流量计长度、法兰厚度和法兰外径即可锁定不同型号流量计产品的唯一性，通过该唯一性即可确定相应的后续加工程序。因此，需要一种可以方便对这些属性进行测量的装置，以获得这些属性值从而方便识别出对应型号的产品。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种自动识别装置和自动识别系统，以对流量计产品的属性进行测量。

根据本实用新型的一个方面，提供一种自动识别装置，包括：

底座，所述底座适于放置所述流量计，并将所述流量计移动到预设的用于测量的第一位置；

第一测量件，所述第一测量件设置于所述第一位置的上方，并被设置为在所述流量计被移动到预设的第一位置时，所述第一测量件向下移动到所述法兰的顶部以测量所述流量计的长度；

第二测量件，所述第二测量件设置于所述第一位置的上方，并被设置为当所述流量计到达所述第一位置时所述第二测量件移动到所述法兰的外周以测量所述法兰的外径；

第三测量件，所述第三测量件设置于所述第一位置的侧上方，并被设置为当所述流量计到达所述第一位置时测量所述法兰的厚度。

基于该结构，集成设置第一测量件、第二测量件和第三测量件，采用第一测量件测量流量计长度、采用第二测量件测量法兰外径、采用第三测量件测量法兰厚度，从而可以自动获得可以唯一确定流量计产品的属性值，通过获得的属性值唯一确定产品型号，以方便后续程序的选择。

进一步的，所述第一测量件为位移传感器，所述第二测量件包括一对水平相对设置的位移传感器，所述第三测量件为激光传感器。

进一步的，包括一腔体，所述腔体顶部设置一可上下移动的固定支架，所述固定支架具有第一端以及从所述第一端的两侧分别向下延伸设置第二端和第三端，所述第一测量件设置在所述第一端上，所述第二测量件分别设置在所述第二端和所述第三端上，所述第一测量件、所述第二测量件被设置为随所述固定支架上下移动。

通过设置一个固定支架，将第一测量件和第二测量件进行固定，结构紧凑，使得可以自动的、连续的完成对于法兰外径和产品长度的测量。

进一步的，还包括第一气缸、第二气缸、第三气缸，所述第一气缸与所述固定支架连接以驱动所述固定支架上下移动，所述第二气缸和所述第三气缸分别与所述第二测量件连接以驱动所述第二测量件水平移动。

进一步的，包括传送轨道，所述底座设置于所述传送轨道上并随所述传送轨道传送至所述第一位置。通过将底座设置在传送轨道上，使得对于产品的自动识别可以流水线式的进行，提高了识别效率。

进一步的，所述底座上设置一金字塔状支座，所述支座具有适应不同口径的所述管子的支座端面。这样，在底座上相当于设置了一个基准，方便将产品放置到支座上的对应位置。

进一步的，所述传送轨道的中间底部设置至少一个制动机构，所述制动机构与急停开关连接，并在所述急停开关的控制下阻止所述底座移动。通过设置制动机构和急停开关，可以在发生意外情况时，人为阻止底座的移动，保证了安全。

根据本实用新型的另一方面，还提供一种自动识别系统，设置有上述的自动识别装置，还包括控制单元和机器人子系统，所述控制单元分别与所述第一测量件、所述第二测量件、所述第三测量件连接并控制所述第一测量件、所述第二测量、所述第三测量件，所述机器人子系统与所述控制单元连接并在所述控制单元的控制下对所述流量计进行上下料。

通过该自动识别系统将自动识别程序和后续加工程序进行无缝衔接，方便进行无人看管的自动化生产。

进一步的，还包括一定位组件，所述定位组件设置于所述流量计从所述第一位置完成测量后被移动到的第二位置，所述定位组件包括旋转机构和伸缩机构，所述旋转机构被设置为当所述底座到达所述第二位置时驱动所述流量计转动，所述伸缩机构被设置为当所述流量计转动时，所述伸缩机构向外延伸识别设置在所述管子上的定位件。

流量计在完成识别以进入到后续加工程序之前，还需要对其进行零点定位，通过设置定位组件，将设置在管子上的定位件旋转对准预设的位置，以服务抓取机器人手臂的有效性。

从上述技术方案中可以看出，本实用新型提供的自动识别装置，设置第一测量件、第二测量件和第三测量件，采用第一测量件测量流量计长度、采用第二测量件测量法兰外径、采用第三测量件测量法兰厚度，从而可以自动获得可以唯一确定流量计产品的属性值，通过获得的属性值唯一确定产品型号，以方便后续程序的选择。此外，将该自动识别装置和机器人系统、生产线系统进行集成，提高了产品生产加工的自动化程度，避免人为错误，提高了效率。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为根据本实用新型一个实施例的自动识别装置的结构示意图；

图2为根据本实用新型一个实施例的自动识别系统的结构示意图；

图3为根据本实用新型一个实施例的自动识别系统的定位组件的结构示意图。

其中，附图标记如下：

1底座 3顶升机构 10第一测量件 20第二测量件

30第三测量件 40第一气缸 50腔体 60固定支架

62固定支架第二端 70传送轨道 80支座 92旋转机构

94伸缩机构 96卡爪 200管子 201定位件

300法兰

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下用实施例对本实用新型进一步详细说明。

图1为根据本实用新型一个实施例的自动识别装置的结构示意图；

如图1所示，所述自动识别装置包括底座1、第一测量件10、第二测量件20、第三测量件30，其中，所述底座1适于放置所述流量计，并将所述流量计移动到预设的用于测量的第一位置；所述第一测量件10设置于所述第一位置的上方，并被设置为在所述流量计被移动到预设的第一位置时，所述第一测量件10向下移动到所述法兰300的顶部以测量所述流量计的长度；所述第二测量件20设置于所述第一位置的上方，并被设置为当所述流量计到达所述第一位置时所述第二测量件20移动到所述法兰300的外周以测量所述法兰300的外径；所述第三测量件30设置于所述第一位置的侧上方，并被设置为当所述流量计到达所述第一位置时测量所述法兰300的厚度。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一测量件10为位移传感器，所述第二测量件20包括一对水平相对设置的位移传感器，所述第三测量件30为激光传感器。优选的，选择精度较高的唯一和激光传感器进行测量识别。由于长度、外径、厚度都有自己的公差，并且比较相近，选择精度较高的位移和激光传感器能够更加准确的得到测量结果。

通过集成第一测量件10、第二测量件20和第三测量件30，分别对流量计的长度、法兰300的外径和厚度进行测量，根据测量值唯一确定产品的型号，进而可以方便的确定后续加工程序。需要说明的是，确定后续加工程序，可以理解为不同的加工程序，例如焊接或者钻孔，也可以理解为都是焊接程序，但是采用不同的抓取手臂和焊接手臂。

根据本实用新型的一个实施例，包括一腔体50，所述腔体50顶部设置一可上下移动的固定支架60，所述固定支架60具有第一端以及从所述第一端的两侧分别向下延伸设置第二端62和第三端，所述第一测量件10设置在所述第一端上，所述第二测量件20分别设置在所述第二端62和所述第三端上，所述第一测量件10、所述第二测量件20被设置为随所述固定支架60上下移动。

具体的，固定支架60可上下活动的安装到腔体50顶部，整体呈“ㄇ”状，第一测量件10被安装到固定支架60位于流量计正上方的第一端的中间位置，第二测量件20的一对位移传感器分别安装于第二端和第三端；以安装于第二端的位移传感器为例，该位移传感器通过一水平伸缩的拉杆穿设于第二端的端面，其靠近流量计的一端具有一平行于第二端端面的延伸排片，这样，当流量计被移动到预设位置后开始进行测量时，固定支架60首先向下移动一定距离后，第一测量件10随着固定支架60向下移动到法兰300顶部，即完成对流量计长度的测量，随后位于第二端的位移传感器在拉杆的带动下向法兰300靠近，相应的，设置在第三端的位移传感器也是同样方式与第二端的位移传感器相对移动以靠近法兰300，当两端同时触碰到法兰300外端面时，即完成了法兰300的外径测量。

通过以上结构，紧凑的将第一测量计、第二测量计进行集成，从而方便自动的、连续的完成对于法兰外径和流量计长度的测量。

如图1所示，第三测量计30通过外部紧固件固定在腔体50内壁，第三流量计为激光厚度传感器，包括设置在一侧的信号发射端和设置在对面侧的信号接收侧(图中未示出)。

根据本实用新型一种实施例，还包括第一气缸40、第二气缸、第三气缸，所述第一气缸40与所述固定支架60连接以驱动所述固定支架60上下移动，所述第二气缸和所述第三气缸与所述第二测量件20连接以驱动所述第二测量件20水平移动，具体的，第二气缸带动拉杆水平移动，进而带动安装于固定支架第二端62的第二测量件20移动，第三气缸带动拉杆水平移动，进而带动安装与固定支架60第三段的第二测量件20移动。在具体实现中，可以将第一气缸40安装在腔体50顶部，将第二气缸和第三气缸安装在腔体50内侧壁或者外侧壁上，这样，节省了安装空间。

底座1可以提前预设置于第一位置上，也可以通过外部机构将其移动到该第一位置。图2为根据本实用新型另一实施例的自动识别装置的结构示意图；如图2所示，本实用新型一个实施例的自动识别装置，还包括传送轨道70，所述底座1设置于所述传送轨道70上并随所述传送轨道70传送至第一位置。传送轨道70，例如通过电机驱动的链条线体，或者是其它驱动方式的其它传送结构，本领域技术人员很容易实施不同的驱动方式和传送结构，而无需付出创造性劳动，因此，此处不做一一赘述和限定。通过将底座1设置在传送轨道70上，使得对于产品的自动识别可以流水线式的进行，提高了识别效率。

根据该实用新型的一个实施例，底座1还可以上下移动，当底座1到达第一位置后，可以使底座1向上移动预设的高度值到达第三位置，开始进行测量。具体的，可以在该第一位置底座1下方设置一可伸缩的顶升机构3对底座1进行托起，例如，顶伸结构可以包括由气缸连接驱动的一底盘，由底盘在气缸的驱动下带动底座1移动；驱动底座1上下运动的顶升机构3的结构为本领域技术人员不通过创造性劳动即可获得的现有技术，此处不做一一赘述。

根据本实用新型的又一实施例，所述底座1上预设置一金字塔状的支座80，所述支座80具有适应不同口径的所述管子200的支座端面。这样，在底座1上相当于设置了一个基准，不同层的支座端面对应不同口径的管子200，因此，流量计在放置过程中，可以被放置到合适位置。在实现中，不同层级的支座端面的高度也被提前设定好，通过系统内部计算后可以和设置高度进行比对。

根据本实用新型的又一实施例，所述传送轨道70的中间底部设置至少一个制动机构，所述制动机构与急停开关连接，并在所述急停开关的控制下阻止所述底座1移动。通过设置制动机构和急停开关，可以在发生意外情况时，人为阻止底座1的移动，保证了安全。

根据本实用新型的第二个方面，提供一种自动识别系统，所述自动识别系统设置有上述的自动识别装置，还包括控制单元和机器人子系统，所述控制单元分别与所述第一测量件10、所述第二测量件20、所述第三测量件30连接并控制所述第一测量件10、所述第二测量、所述第三测量件30，所述机器人子系统，所述机器人子系统与所述控制单元连接并在所述控制单元的控制下对所述流量计进行上下料。

通过该自动识别系统，可以将不同型号产品的法兰外径和厚度、流量计长度、后续加工程序(具体的，例如，包括下一工序的工位)等数据提前保存在控制单元中，控制单元控制第一测量件10、第二测量件20、第三测量件30并获得第一测量件10、第二测量件20、第三测量件30的测量数据，随后控制单元根据预存数据识别出产品型号，并对应找到后续加工程序，控制机器人系统将底座1上的产品移动到相应位置。具体的，机器人子系统包括机器人和机器人控制器，控制单元与机器人控制器连接，将数据和指令传输到机器人控制器以控制机器人进行相应操作。控制单元在检测到底座1上还未放置流量计时，还通过机器人控制器控制机器人将流量计放置到底座1上。通过该自动识别系统将自动识别程序和后续加工程序进行无缝衔接，方便进行无人看管的自动化生产。

图3为根据一个实施例的自动识别系统的定位机构的结构示意图。

如图3所示的另一种实施例的自动识别系统，还包括一定位组件，所述定位组件设置于所述流量计从所述第一位置完成测量后被移动到的第二位置，所述定位组件包括旋转机构92和伸缩机构94，所述旋转机构92被设置为当所述底座1到达所述第二位置时驱动所述流量计转动，所述伸缩机构94被设置为当所述流量计转动时，所述伸缩机构94向外延伸识别设置在所述管子200上的定位件201。

在生产中，流量计在完成识别以进入到后续加工程序之前，还需要对其进行零点定位，例如将设置在管子200上的定位件201旋转对准预设的位置，以服务抓取机器人手臂的有效性。

具体的，旋转机构92可以设置在底座1处于的第二位置的下方，当底座1到达所述第二位置时，将底座1支起并旋转，从而带动所述底座1上的流量计转动。可以在第二位置设置传感器，以识别流量计是否到达第二位置，此外，本领域技术人员可以很容易想到带动流量计旋转的机械结构，此处不做赘述。伸缩机构94可以为设置在第二位置侧方的一气缸和与气缸连接的伸缩杆，当流量计到达第二位置时，流量计在旋转机构92的驱动下转动，同时，气缸驱动伸缩杆向外延伸，在预设的第一时间后，伸缩杆如果能够触碰到流量计上的定位件201，则此时完成流量计的定位，该预设的第一时间可根据定位件201所要旋转的角度和旋转速度提前计算；在一种实现方式中，伸缩杆水平相对的两侧还分别设置一卡爪96，在预设的第一时间后，此时如果卡爪96正好将定位件201夹持其中，则表明完成流量计的定位。定位件201例如，可以是流量计管子200上的接线口。

在一种可能的实现方式中，第二位置可以为传送轨道上的一预设位置，流量计在腔体中完成识别后，从传送轨道上继续向前移动到第二位置。

在一种可能的实现方式中，传送轨道上间隔设置多个底座，这样可以加快加工效率。

可以看到，基于以上实施例的自动识别装置和自动识别系统，具有以下优点：

1.实现自动识别工件并锁定产品型号，以便顺利完成后续加工程序。

2.实现无人操作，避免了之前通过人为贴标签来扫描识别后续程序时，常常会带来的人为错误，如贴错标签。

3.可以产品纠对后产生的尺寸偏差，例如，如果零件尺寸超差，识别系统不会通过该零件，提醒操作者，此零件尺寸有问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。