[发明专利]用于配合液压马达试验台的马达移动装置及其控制方法

权利要求书

1.一种用于配合液压马达试验台的马达移动装置，其特征在于：包括马达存放装置、对待检液压马达输出轴端部以及马达试验台的联轴器端部分别进行拍照以检测其配合角度的视觉检测系统以及将马达存放装置处的待检液压马达运送至视觉检测系统处的移料装置；视觉检测系统与移料装置由计算机控制中心驱动；

马达存放装置包括机架，机架包括底座，底座下部设有若干滚轮，底座两侧并列设有马达存放架，马达存放架上设有若干存放待检测马达的存料口；

视觉检测系统包括设置在两个马达存放架间的水平横梁上的水平直线模组，水平直线模组的活动座上设有竖直布置的竖直直线模组，竖直直线模组的活动座上设有摆缸安装板，摆缸安装板上设有水平转动的180°摆缸，180°摆缸的出力轴上设有连接板，连接板上设有相机及光源；

移料装置包括活动设置在底座上的运输机构，运输机构沿马达存放架长度方向运动，运输机构上设有绕竖直轴线转动的旋转机构，旋转机构上设有夹取待测马达的取料机构；取料机构包括与旋转机构的取料连接板相连接的取料座，取料座上设有一对沿垂直于马达存放架长度方向设置的取料导轨，取料导轨上滑动设有取料移动座，取料座上设有推动取料移动座滑动的多级电缸；取料移动座中转动设有取料转轴，取料移动座上设有驱动取料转轴转动的取料驱动机构，取料转轴上设有旋转连接板，旋转连接板上设有取料夹具，取料夹具上设有吸附待检液压马达的电磁铁，取料转轴的另一端通过取料联轴器连接有取料编码器；取料座上远离取料夹具的一端上设有沿垂直于马达存放架长度方向运动的直线模组，直线模组的活动座上设有配重块。

2.如权利要求1所述的一种用于配合液压马达试验台的马达移动装置，其特征在于：所述取料座上设有若干托承取料移动座的上部万向球头。

3.如权利要求1所述的一种用于配合液压马达试验台的马达移动装置，其特征在于：所述取料移动座上设有托承取料夹具的第一V形支座。

4.如权利要求1所述的一种用于配合液压马达试验台的马达移动装置，其特征在于：所述取料移动座上在取料夹具的取料侧设有托承待检测马达的第二V形支座。

5.如权利要求1所述的一种用于配合液压马达试验台的马达移动装置，其特征在于：所述运输机构包括两组分别与底座上两根第一导轨相配合的第一滑动卡块，两组第一滑动卡块上架设有移动座，移动座上设有第一电机，第一电机的出力轴上设有与底座上的齿条相配合的驱动齿轮，移动座上设有若干安装立柱，安装立柱上设有旋转安装架，旋转安装架中设有第一转轴，第一转轴上设有下部传动齿轮，下部传动齿轮上连接有取料连接板，取料连接板与所述取料座相连接，旋转安装架上设有与下部传动齿轮相啮合的下部主动齿轮、以及驱动下部主动齿轮的第二电机。

6.如权利要求5所述的一种用于配合液压马达试验台的马达移动装置，其特征在于：所述旋转安装架上表面上设有若干下部万向球头。

7.如权利要求5所述的一种用于配合液压马达试验台的马达移动装置，其特征在于：所述第一转轴通过第一联轴器与运输编码器相连接。

8.如权利要求1所述的一种用于配合液压马达试验台的马达移动装置，其特征在于：所述光源为环形光源且设置在相机镜头前方。

9.如权利要求5所述的一种用于配合液压马达试验台的马达移动装置，其特征在于：所述取料驱动机构包括设置在取料转轴上的上部传动齿轮以及转动设置在取料移动座上的上部主动齿轮，取料移动座上设有第三电机，第三电机驱动上部主动齿轮带动上部传动齿轮及取料转轴转动。

10.如权利要求9所述的用于配合液压马达试验台的马达移动装置的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、预设多级电缸的运动速度V₁、液压马达的质量m₁、配重块的质量m₂以及取料夹具配套装置即取料移动座及设置在其上的部件的总质量m₃；

步骤2、第一电机启动，移料装置在齿轮齿条传动下沿着第一导轨运动至取料位置，第一电机停止；

步骤3、多级电缸启动，以运动速度V₁带着取料夹具配套装置沿远离多级电缸的方向运动至取料位置，在取料夹具配套装置运动过程中，对移料装置进行重心补偿，补偿过程如下：

3.1、计算取料夹具配套装置运动过程中重心偏移而产生的弯矩T₁，公式如下：T₁＝V₁*t*m₃*g

式中：t为多级电缸运动时间，g为重力加速度，取值9.8m/s^2；

3.2、计算配重系统重心补偿过程中重心偏移而产生的弯矩T₂，公式如下：

T₂＝V₂*t*m₂*g

式中：V₂为取料夹具配套装置运动至取料位置过程中直线模组重心补偿的运行速度；

3.3、计算直线模组的运行速度V₂：令T₁＝T₂，以保证移料装置的重心保持不变，得V₁*t*m₃*g＝V₂*t*m₂*g，化简得：

3.4、直线模组以速度V₂带配重块向远离多级电缸的方向运动，进行重心补偿；

步骤4、电磁铁通电，吸附液压马达进行取料，并计算由于重量增加，所需的重心补偿量并进行补偿，过程如下：

4.1、计算取料夹具配套装置因重量增加而产生的弯矩T₃，公式如下：

T₃＝l₁*(m₃+m₁)*g

式中：l₁为多级电缸运动距离，l₁＝V₁*t；

4.2、计算配重系统为维持重心不变所需的运动距离l₂，公式如下：

T₃＝l₂*m₂*g

化简得：

4.3、直线模组以速度V₂带配重块向远离多级电缸的方向运动距离l₂；

步骤5、多级电缸启动，以运动速度V₁带着取料夹具配套装置沿靠近多级电缸的方向运动至初始位置，在取料夹具配套装置运动过程中，对移料装置进行重心补偿，补偿过程如下：

5.1、计算取料夹具配套装置运动过程中重心偏移而产生的弯矩T₄，公式如下：T₄＝V₁*t*((m₃+m₁)*g

5.2、计算配重系统重心补偿过程中重心偏移而产生的弯矩T₅，公式如下：

T₅＝V₃*t*m₂*g

式中：V₃为取料夹具配套装置取料完成后运动至初始位置过程中直线模组重心补偿的运行速度；

5.3、计算直线模组的运行速度V₃：令T₄＝T₅，以保证移料装置的重心保持不变，得V₁*t*(m₃+m₁)*g＝V₃*t*m₂*g，化简得：

5.4、直线模组以速度V₃带配重块向靠近多级电缸的方向运动；

步骤6、第一电机启动，移料装置在齿轮齿条传动下沿着第一导轨运动至放料位置，第一电机停止，同时马达移动装置在工人的推动下，运动至液压马达试验台上料处，并锁紧滚轮；

步骤7、第二电机启动，取料机构绕着第一转轴转动，在取料机构转动过程中，运输编码器检测取料机构的旋转角度，当旋转角度为90°时，停止第二电机，否则第二电机继续运行；

步骤8、在执行步骤7的同时，水平直线模组和竖直直线模组同时运动，带动相机运动至拍照位置；

步骤9、视觉检测系统进行位置识别，具体过程如下：

9.1、相机对马达试验台联轴器端部进行拍照；

9.2、计算机控制中心把视觉检测系统相机所拍联轴器端部照片与预设的马达试验台联轴器标准位置进行对比分析，获取马达联轴器的偏转角度θ₁；

9.3、180°摆缸运动，带着相机旋转180°，并对马达端部进行拍照；

9.4、计算机控制中心把视觉检测系统的相机所拍马达端部照片与预设的马达端部标准位置进行对比分析，获取马达端部的偏转角度θ₂；

9.5、计算机控制中心计算马达联轴器的偏转角度θ₁与马达端部的偏转角度θ₂的差值θ₃＝θ₁-θ₂；

步骤10、第三电机启动，带动装有液压马达的取料夹具绕着取料转轴转动，在取料夹具转动过程中，取料编码器检测取料夹具的旋转角度，当旋转角度为θ₃时，停止第三电机，否则第三电机继续运行；

步骤11、相机对马达端部进行拍照，然后计算机控制中心把视觉检测系统的相机所拍马达端部照片与预设的马达端部标准位置进行对比分析，获取马达端部调整后的角度θ₄；

步骤12、计算机控制中心进行如下判断：θ₄＝θ₃+θ₂是否成立，若成立，执行步骤15；若不成立，执行步骤13；

步骤13、计算机控制中心计算偏差角度的值θ，θ＝θ₄-θ₃-θ₂；

步骤14、第三电机启动，带动装有液压马达的取料夹具绕着取料转轴转动，在取料夹具转动过程中，取料编码器检测取料夹具的旋转角度，当旋转角度达到θ时，停止第三电机，否则第三电机继续运行，转执行步骤11；

步骤15、多级电缸启动，以运动速度V₁带着取料夹具配套装置沿远离多级电缸的方向运动至放料位置，使得液压马达和马达试验台联轴器相配合，在取料夹具配套装置运动过程中，对移料装置进行重心补偿，补偿过程如下：

15.1、计算取料夹具配套装置运动过程中重心偏移而产生的弯矩T₆，公式如下：T₆＝V₁*t*(m₃+m₁)*g

15.2、计算配重系统重心补偿过程中重心偏移而产生的弯矩T₇，公式如下：

T₇＝V₄*t*m₂*g

式中：V₄为取料夹具配套装置运动至放料位置过程中直线模组重心补偿的运行速度；

15.3、计算直线模组的运行速度V₄：为保证移料装置的重心保持不变，需满足T₆＝T₇，即V₁*t*(m₃+m₁)*g＝V₄*t*m₂*g，化简得：

15.4、直线模组以速度V₄带配重块向远离多级电缸的方向运动；

步骤16、电磁铁断电，解除对液压马达的吸附，并计算由于重量减少，所需的重心补偿量并进行补偿，过程如下：

16.1、计算取料夹具配套装置因重量减少而产生的弯矩T₈，公式如下：

T₈＝l₁*m₃*g

16.2、计算配重系统为维持重心不变所需的运动距离l₃，公式如下：

T₈＝l₃*m₂*g

化简得：

16.3、直线模组以速度V₄带配重块向靠近多级电缸的方向运动距离l₃；

步骤17、多级电缸启动，以运动速度V₄带着取料夹具配套装置沿靠近多级电缸的方向运动至初始位置，在取料夹具配套装置运动过程中，对移料装置进行重心补偿，补偿过程如下：

17.1、计算取料夹具配套装置运动过程中重心偏移而产生的弯矩T₉，公式如下：T₉＝V₁*t*m₃*g

17.2、计算配重系统重心补偿过程中重心偏移而产生的弯矩T₁₀，公式如下：

T₁₀＝V₅*t*m₂*g

式中：V₅为取料夹具配套装置放料完成后运动至初始位置过程中直线模组重心补偿的运行速度；

17.3、计算直线模组的运行速度V₅：令T₉＝T₁₀，以保证移料装置的重心保持不变，得V₁*t*m₃*g＝V₅*t*m₂*g，化简得：

17.4、直线模组以速度V₅带配重块向靠近多级电缸的方向运动。