一种农业机械底盘车架焊接变形检测平台的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种车架焊接变形检测平台，尤其涉及一种农业机械底盘车架焊接变形检测平台。本发明的目的在于提供一种成本低、工作效率高、操作简便、能够测定农业机械底盘车架焊接变形位置和变形量的农业机械底盘车架焊接变形检测平台，其测量结果精确且直观形象，能够实现车架焊接变形的精确校正。本发明能够实现百分表在横、纵、竖三个方向测量车架的焊接变形量，通过数据线将数显百分表的测量结果实时传入计算机，可以直观的看到车架不同位置的变形量，从而确定校正位置和校正量，减少了工人的工作量，提高了车架焊接变形校正的准确性；造价成本低，操作方便，提高了工作效率，满足企业需要。
【专利说明】一种农业机械底盘车架焊接变形检测平台

【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种车架焊接变形检测平台，尤其涉及一种农业机械底盘车架焊接变形检测平台。

【背景技术】
[0002]目前农业机械底盘车架变形检测多是人工肉眼观察，或者通过拉线、卷尺、角尺等检测车架焊接变形位置和焊接变形量，检测误差大、精度低，工作量大，工作效率低。少有的采用三坐标测量臂检测农业机械底盘车架焊接变形，测量结果不直观，成本高，无法大规模使用。


【发明内容】

[0003]针对以上问题，本发明的目的在于提供一种成本低、工作效率高、操作简便、能够测定农业机械底盘车架焊接变形位置和变形量的农业机械底盘车架焊接变形检测平台，其测量结果精确且直观形象，能够实现车架焊接变形的精确校正。
[0004]为了达到上述目的，本发明提供了如下技术方案:
[0005]一种农业机械底盘车架焊接变形检测平台，其包括机械部分；所述机械部分包括底座机构、三自由度进给机构和百分表安装机构，其中，
[0006]所述底座机构中:
[0007]底板6螺纹连接于底座7上，可调节底座20螺纹连接在底座7下，横向定位块24和纵向定位块23螺纹连接于底板6上；
[0008]所述三自由度进给机构中:
[0009]纵向步进电机22通过联轴器与纵向进给工作台3的丝杠连接；纵向进给工作台3的丝杠和纵向进给导轨13的丝杠分别通过键连接有同步带齿轮；纵向同步齿形带21 —端置于纵向进给工作台3的丝杠的同步带齿轮上，另一端置于纵向进给导轨13的丝杠的同步带齿轮上；第一纵向动块401和第二纵向动块402都分别具有螺纹孔和通孔；纵向进给工作台3的丝杠套在第一纵向动块401的螺纹孔内，纵向进给导轨13的丝杠套在第二纵向动块402的螺纹孔内；纵向进给工作台3的导杆套在第一纵向动块401的通孔内，纵向进给导轨13的导杆套在第二纵向动块402的通孔内；纵向进给工作台3和纵向进给导轨13通过螺纹连接于底板6上；
[0010]竖向步进电机16通过联轴器与竖向进给工作台14的丝杠连接；竖向进给工作台14的丝杠和竖向进给导轨I的丝杠分别通过键连接有同步带齿轮；竖向同步齿形带12 —端置于竖向进给工作台14的丝杠的同步带齿轮上，另一端置于竖向进给导轨I的丝杠的同步带齿轮上；第一竖向动块201和第二竖向动块202都分别具有螺纹孔和通孔；竖向进给工作台14的丝杠套在第一竖向动块201的螺纹孔内，竖向进给导轨I的丝杠套在第二竖向动块202的螺纹孔内；竖向进给工作台14的导杆套在第一竖向动块201的通孔内，竖向进给导轨I的导杆套在第二竖向动块202的通孔内；竖向进给工作台14螺纹连接于第二纵向动块402上，竖向进给导轨I螺纹连接于第一纵向动块401上；
[0011]横向步进电机19通过联轴器与横向进给工作台5的丝杠连接；横向进给工作台5通过螺纹连接于第一竖向动块201和第二竖向动块202上；横向动块9有螺纹孔和通孔；横向进给工作台5的丝杠套在横向动块9的螺纹孔内；横向进给工作台5的导杆套在横向动块9的通孔内；
[0012]所述百分表安装机构中:
[0013]数显百分表安装座10吸附于横向动块9上，数显百分表11固定安装于百分表安装座10上。
[0014]所述三自由度进给机构中还包括接近开关17，所述接近开关17螺纹连接于接近开关安装座18上，接近开关安装座18分别与横向进给工作台5、纵向进给工作台3和竖向进给工作台14螺纹连接。
[0015]所述农业机械底盘车架焊接变形检测平台还包括控制部分，
[0016]所述控制部分中，计算机26通过数据线25与PLC27相连，PLC27通过指令控制步进电机驱动器29，步进电机驱动器29控制横向步进电机19、纵向步进电机22和竖向步进电机16，数显百分表11的测量结果通过数据线25传入计算机26 ;其中，所述PLC27和步进电机驱动器29装在控制接线盒内，由开关28控制。
[0017]所述开关28包括遥控控制开关和手动按钮开关。
[0018]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
[0019]本发明能够实现百分表在横、纵、竖三个方向测量车架的焊接变形量，通过数据线将数显百分表的测量结果实时传入计算机，可以直观地看到车架不同位置的变形量，从而确定校正位置和校正量，减少了工人的工作量，提高了车架焊接变形校正的准确性；造价成本低、操作方便、提高了工作效率，满足企业需要。

【专利附图】

【附图说明】
[0020]图1是本发明的农业机械底盘车架焊接变形检测平台的结构主视图；
[0021]图2是本发明的农业机械底盘车架焊接变形检测平台的结构俯视图；
[0022]图3是本发明图2的局部放大图；
[0023]图4是本发明的控制系统原理图。
[0024]【主要组件符号说明】
[0025]I 竖向进给导轨
[0026]201 第一竖向动块202 第二竖向动块
[0027]3纵向进给工作台
[0028]401 第一纵向动块402 第二纵向动块
[0029]5 横向进给工作台6 底板
[0030]7底座8车架
[0031]9 横向动块10 数显百分表安装座
[0032]11 数显百分表12 竖向同步齿形带
[0033]13 纵向进给导轨14 竖向进给工作台
[0034]16 竖向步进电机17 接近开关
[0035]18接近开关安装座19横向步进电机
[0036]20可调节底座21纵向同步齿形带
[0037]22纵向步进电机23纵向定位块
[0038]24横向定位块25数据线
[0039]26计算机27PLC
[0040]28开关29步进电机驱动器

【具体实施方式】
[0041 ] 下面，结合附图与实施例，进一步详细地解释本发明。
[0042]如图1和图2所示，分别是本发明的农业机械底盘车架焊接变形检测平台的结构主视图和俯视图，其中，X、Y、Z三个方向分别代表横向、纵向、竖直方向(竖向)；图3是本发明图2的局部放大图，图4是本发明的控制系统原理图。
[0043]其中，所述农业机械底盘车架焊接变形检测平台包括机械部分和控制部分。其中，所述机械部分包括底座机构、三自由度进给机构和百分表安装机构。
[0044]所述底座机构中，底座7由槽钢焊接而成，底板6通过螺栓固定于底座7上，可调节底座20螺纹连接在底座7下，横向定位块24和纵向定位块23通过螺栓连接于底板6的上方。
[0045]所述三自由度进给机构中，纵向步进电机22通过联轴器与纵向进给工作台3的丝杠连接，纵向步进电机22转动,带动纵向进给工作台3的丝杠转动。纵向进给工作台3的丝杠和纵向进给导轨13的丝杠分别通过花键连接有同步带齿轮，纵向同步齿形带21 —端置于纵向进给工作台3的丝杠的同步带齿轮上，另一端置于纵向进给导轨13的丝杠的同步带齿轮上，实现纵向进给工作台3的丝杠和纵向进给导轨13的丝杠的传动。第一纵向动块401和第二纵向动块402分别具有一个螺纹孔和两个通孔。纵向进给工作台3的丝杠套在第一纵向动块401的螺纹孔内，纵向进给导轨13的丝杠套在第二纵向动块402的螺纹孔内，实现螺纹连接。纵向进给工作台3的丝杠转动,通过纵向同步齿形带21带动纵向进给导轨13的丝杠转动，共同带动第一纵向动块401和第二纵向动块402在纵向(Y方向)上移动。纵向进给工作台3的导杆套在第一纵向动块401的通孔内，纵向进给导轨13的导杆套在第二纵向动块402的通孔内，起到导向作用。纵向进给工作台3和纵向进给导轨13通过螺栓固定连接于底板6上。
[0046]竖向步进电机16通过联轴器与竖向进给工作台14的丝杠连接,竖向步进电机16转动，带动竖向进给工作台14的丝杠转动。竖向进给工作台14的丝杠和竖向进给导轨I的丝杠分别通过花键连接有同步带齿轮，竖向同步齿形带12 —端置于竖向进给工作台14的丝杠的同步带齿轮上，另一端置于竖向进给导轨I的丝杠的同步带齿轮上，实现竖向进给工作台14的丝杠和竖向进给导轨I的丝杠之间的传动。第一竖向动块201和第二竖向动块202都分别具有一个螺纹孔，两个通孔。竖向进给工作台14的丝杠套在第一竖向动块201的螺纹孔内，竖向进给导轨I的丝杠套在第二竖向动块202的螺纹孔内，实现螺纹连接。竖向进给工作台14的丝杠转动,通过竖向同步齿形带12带动竖向进给导轨I的丝杠转动,共同带动第一竖向动块201和第二竖向动块202在竖直方向上(Z方向)移动。竖向进给工作台14的导杆套在第一竖向动块201的通孔内，竖向进给导轨I的导杆套在第二竖向动块202的通孔内，起到导向作用。竖向进给工作台14螺栓固定连接于第二纵向动块402上，竖向进给导轨I螺栓固定连接于第一纵向动块401上。
[0047]横向步进电机19通过联轴器与横向进给工作台5的丝杠连接。横向步进电机19转动，带动横向进给工作台5的丝杠转动。横向进给工作台5通过螺栓固定连接于第一竖向动块201和第二竖向动块202上。横向动块9有一个螺纹孔，两个通孔。横向进给工作台5的丝杠套在横向动块9的螺纹孔内，实现螺纹连接。横向进给工作台5的丝杠转动,带动横向动块9横向移动(X方向)。横向进给工作台5的导杆套在横向动块9的通孔内，起导向作用。
[0048]接近开关17螺纹连接于接近开关安装座18上，接近开关安装座18通过螺栓分别与横向进给工作台5、纵向进给工作台3和竖向进给工作台14连接。所述接近开关17起到安全保护作用，以防止通过步进电机转动而带动动块运动时，超出工作台的行程范围，当动块到达接近开关17的检出距离时，接近开关17动作，相应步进电机停止工作。
[0049]所述百分表安装机构中，数显百分表安装座10通过强磁吸附于横向动块9上，数显百分表11固定安装于百分表安装座10上。
[0050]所述控制部分中，计算机26通过数据线25与PLC27相连，PLC27通过指令控制步进电机驱动器29，进而控制横向步进电机19、纵向步进电机22和竖向步进电机16的动作，带动数显百分表11在横、纵、竖三个方向的运动，从而实现数显百分表11在横、纵、竖(X、Y、Z)三个方向测量车架8的焊接变形量。同时，数显百分表11的测量结果通过数据线25实时传入计算机，测量结果能够直观、形象的显示在计算机26中。
[0051 ] 其中，PLC27、步进电机驱动器29装在控制接线盒内，由开关28控制。开关28的手动按钮开关(a_h)装在控制接线盒上，遥控控制开关(0-7)拿在操作者手上，便于操作。开关28控制横、纵、竖(X、Y、Z)三个方向步进电机的动作，实现数显百分表11的位置进给，测量车架不同位置的焊接变形量。而且，开关28包括遥控控制开关(0-7)和手动按钮开关(a-h)。遥控控制开关操作方便、简单，可控距离远，响应速度快，手动按钮开关要求近距离操作，便于手动控制。
[0052]本发明一种农业机械底盘车架焊接变形检测平台的工作过程如下:
[0053]调整可调节底座20上的螺母位置，使得底板6水平。定位块23螺纹连接于底板6上，将要检测的车架8的横梁侧面靠紧横向定位块24、纵梁侧面靠紧纵向定位块23。
[0054]将计算机26中通过数据线25导入PLC27中，开关28控制启动PLC27，PLC27发出指令，通过步进电机驱动器29同时控制横向步进电机19、纵向步进电机22、竖向步进电机16的正向动作和反向动作，而且，开关28也可以控制工作过程的暂停和恢复。
[0055]横向步进电机19工作,带动横向进给工作台5丝杠转动,从而实现横向动块9横向(X方向)移动。当数显百分表11探头贴近车架横梁的上表面，则数显百分表11的探头在横向(X方向)移动时会因车架横梁在竖直方向(Z方向)上的变形而跳动，从而测量出车架横梁在竖向(Z方向)的焊接变形量。当数显百分表11探头贴近车架横梁的侧面，则数显百分表11的探头在横向(X方向)移动时会因车架横梁在纵向(Y方向)上的变形而跳动，从而测量出车架横梁在纵向(Y方向)的焊接变形量。通过数据线25将数显百分表的测量结果实时传入计算机26，在计算机26相应软件上直观、形象显示车架焊接变形的变化趋势。工人根据计算机26中的测量结果，确定校正位置和校正量。接近开关17用于限定横向动块9的行程，起到安全保护作用。
[0056]纵向步进电机22工作,通过纵向同步齿形带21带动纵向进给工作台3及纵向进给导轨13的丝杠转动，从而实现第一纵向动块401和第二纵向动块402纵向(Y方向)移动。当数显百分表11探头贴近车架纵梁的上表面，则数显百分表11的探头在纵向(Y方向)移动时会因车架纵梁在竖直方向(Z方向)上的变形而跳动，从而测量出车架纵梁在竖向(Z方向)的焊接变形量。当数显百分表11探头贴近车架纵梁的侧面，则数显百分表11的探头在纵向(Y方向)移动时会因车架纵梁在横向(X方向)上的变形而跳动，从而测量出车架纵梁在横向(X方向)的焊接变形量。通过数据线25将数显百分表11的测量结果实时传入计算机，在计算机26相应软件上直观展现车架焊接变形的变化趋势，便于对车架8焊接变形进行精确校正。接近开关17用于限定纵向动块的行程，起到安全保护作用。
[0057]竖向步进电机16工作,通过竖向同步齿形带12带动竖向进给工作台14及竖向进给导轨I的丝杠转动，从而实现第一竖向动块201和第二竖向动块202在竖直方向(Z方向)移动，用于调整数显百分表11在竖直方向的位置，可测量竖直方向(Z方向)上不同高度农业机械底盘车架的焊接变形量，接近开关17用于限定第一竖向动块201和第二竖向动块202的行程，起到安全保护作用。
【权利要求】
1.一种农业机械底盘车架焊接变形检测平台，其特征在于: 其包括机械部分；所述机械部分包括底座机构、三自由度进给机构和百分表安装机构，其中， 所述底座机构中: 底板(6)螺纹连接于底座(7)上，可调节底座(20)螺纹连接在底座(7)下，横向定位块(24)和纵向定位块(23)螺纹连接于底板(6)上； 所述三自由度进给机构中: 纵向步进电机(22)通过联轴器与纵向进给工作台(3)的丝杠连接；纵向进给工作台(3)的丝杠和纵向进给导轨(13)的丝杠分别通过键连接有同步带齿轮；纵向同步齿形带(21)一端置于纵向进给工作台(3)的丝杠的同步带齿轮上，另一端置于纵向进给导轨(13)的丝杠的同步带齿轮上；第一纵向动块(401)和第二纵向动块(402)都分别具有螺纹孔和通孔；纵向进给工作台(3)的丝杠套在第一纵向动块(401)的螺纹孔内，纵向进给导轨(13)的丝杠套在第二纵向动块(402)的螺纹孔内；纵向进给工作台(3)的导杆套在第一纵向动块(401)的通孔内，纵向进给导轨(13)的导杆套在第二纵向动块(402)的通孔内；纵向进给工作台⑶和纵向进给导轨(13)通过螺纹连接于底板(6)上； 竖向步进电机(16)通过联轴器与竖向进给工作台(14)的丝杠连接；竖向进给工作台(14)的丝杠和竖向进给导轨(I)的丝杠分别通过键连接有同步带齿轮；竖向同步齿形带(12) —端置于竖向进给工作台(14)的丝杠的同步带齿轮上，另一端置于竖向进给导轨(I)的丝杠的同步带齿轮上；第一竖向动块(201)和第二竖向动块(202)都分别具有螺纹孔和通孔；竖向进给工作台(14)的丝杠套在第一竖向动块(201)的螺纹孔内，竖向进给导轨(I)的丝杠套在第二竖向动块(202)的螺纹孔内；竖向进给工作台(14)的导杆套在第一竖向动块(201)的通孔内，竖向进给导轨(I)的导杆套在第二竖向动块(202)的通孔内；竖向进给工作台(14)螺纹连接于第二纵向动块(402)上，竖向进给导轨(I)螺纹连接于第一纵向动块(401)上； 横向步进电机(19)通过联轴器与横向进给工作台(5)的丝杠连接；横向进给工作台(5)通过螺纹连接于第一竖向动块(201)和第二竖向动块(202)上；横向动块(9)有螺纹孔和通孔；横向进给工作台(5)的丝杠套在横向动块(9)的螺纹孔内；横向进给工作台(5)的导杆套在横向动块(9)的通孔内； 所述百分表安装机构中: 数显百分表安装座(10)吸附于横向动块(9)上，数显百分表(11)固定安装于百分表安装座(10)上。
2.如权利要求1所述的一种农业机械底盘车架焊接变形检测平台，其特征在于: 所述三自由度进给机构中还包括接近开关(17)，所述接近开关(17)螺纹连接于接近开关安装座(18)上，接近开关安装座(18)分别与横向进给工作台(5)、纵向进给工作台(3)和竖向进给工作台(14)螺纹连接。
3.如权利要求1或2所述的一种农业机械底盘车架焊接变形检测平台，其特征在于: 所述农业机械底盘车架焊接变形检测平台还包括控制部分， 所述控制部分中，计算机(26)通过数据线(25)与PLC(27)相连，PLC(27)通过指令控制步进电机驱动器(29)，步进电机驱动器(29)控制横向步进电机(19)、纵向步进电机(22)和竖向步进电机(16)，数显百分表(11)的测量结果通过数据线(25)传入计算机(26);其中，所述PLC(27)和步进电机驱动器(29)装在控制接线盒内，由开关(28)控制。
4.如权利要求3所述的一种农业机械底盘车架焊接变形检测平台，其特征在于: 所述开关(28)包括遥控控制开关和手动按钮开关。
【文档编号】G01B5/30GK104132607SQ201410309622
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】宋正河, 马丽娜, 毛恩荣, 朱忠祥 申请人:中国农业大学