一种自动校正方法及筒体智能校正机与流程

1.本发明涉及工件变形后的校正技术领域，尤其是涉及一种自动校正方法及筒体智能校正机。


背景技术：

2.起重机的起重臂一般由上下两部分相对焊接而成，因为起重臂筒体的长度和壁厚尺寸均较大，所以在进行焊接成型时，焊缝附近会出现较大的内凹或者外凸变形。这种变形必须经过校正处理达到设计要求才能成为合格的产品，以保证起重机的正常工作，公开号为cn102357565b的专利提供了一种筒体液压自动校正机，包括固定底平台、龙门架、悬臂梁、液压系统、模具柜和控制柜，控制系统根据工件外形尺寸的数据，对工件变形情况进行分析，然后再向液压系统发出相应的执行命令。对于工件外凸的变形，反向支撑油缸首先反向撑住工件，然后由龙门架上的主校正油缸压变形位置，校正变形。对于工件内凹的变形，反向支撑油缸首先反向撑住工件，然后将龙门架上工件所需校正面对面的主校正油缸运行至靠住工件，工件内部悬臂梁上主校正油缸ⅱ的一端通过工件的外壁顶住龙门架上伸出的主校正油缸ⅰ，另一端顶工件变形面，校正变形。该校正方式是点校正，是人根据工件形变曲线确定好工件向外凸的凸点和工件向内凸的凸点，然后再根据这些凸点进行内外校正。在点校正中，校正的点越多，则校正的精度越高，但这也同时意味将大幅提高工人的工作量；其次，由于是通过多点校正，校正完成之后工件容易出现新的凸点，如欲提高校正精度，则需通过多次校正，减少新凸点的出现。


技术实现要素：

3.本发明提供一种自动校正方法及筒体智能校正机，用以解决现有技术中起重机筒体在焊接后出现凹凸变形的问题，其自动化程度高，校正速度快。在对筒体的校正过程中，对筒体实现全方位校正，校正精度高，重复校正的概率小。
4.本发明提供一种自动校正方法，包括如下步骤：
5.s1，吊入工件：对中机构启动，将移动平台上的工件自动对中夹紧摆正，使工件的中心线与龙门架的中心线重合；
6.s2，外形扫描：移动平台带动工件前移通过龙门架，由龙门架上的超声波传感器扫描工件的宽度尺寸；
7.s3，变形分析：控制系统根据超声波传感器扫描检测出来的数据，对工件变形情况进行分析，得到工件的形变曲线；
8.s4，工件校正：工件返回后，移动平台带动工件再次前移，工件被分成多段，控制系统通过外校正机构和内校正机构对工件一段一段的进行内外校正；
9.s5，复查尺寸：工件完成本次校正后，移动平台带着工件返回通过龙门架时，超声波传感器和高度检测机构检查工件外形尺寸，若工件外形尺寸合格，则结束工件校正；否则，重复s2-s5步骤，直至合格为止；
10.在s4步骤中：每段工件经过外校正机构或内校正机构时，控制系统首先分析该段工件是否需要校正，如果需要校正，控制系统根据分析结果控制外校正机构或内校正机构对筒体进行校正；否则，工件随移动平台前移一段。
11.优选的，在s4步骤中，判断每段工件是否需要校正的方法为：判断该段工件的形变曲线与基准线之间的最大距离是否符合预设值，如符合，则不需要校正；否则需要校正。
12.优选的，在s4步骤中，当需要对该段工件进行校正时：如果控制系统分析该段的形变曲线位于两个基准线之间，则控制内校正机构对筒体进行校正；否则则控制外校正机构对筒体进行校正。
13.优选的，工件每段的长度小于外校正机构的校正压头的长度和小于内校正机构的校正压头的长度。
14.优选的，在s5步骤中，移动平台带动工件每移动1米，高度检测机构的基板就下移接触工件，然后由高度检测机构的激光传感器通过检测基板来反馈工件高度数据。
15.优选的，还包括生成报表步骤：筒体校正完成后，所有校正数据将以报表形式存储在工控机上，并自动上传至云端。
16.一种应用了如上述所述的自动校正方法的筒体智能校正机，包括：龙门架、底平台、移动平台、对中机构、外校正机构、内校正机构、悬臂梁、高度检测机构和控制系统，所述移动平台设于底平台的上端，且沿底平台的长度方向移动；所述对中机构设于移动平台上，所述龙门架横跨于底平台的中间位置处，所述底平台的后端固定有悬臂梁，所述悬臂梁的前端设有内校正机构，所述龙门架上设有控制系统和两个外校正机构，所述内校正机构设于两个外校正机构之间，所述高度检测机构设于龙门架的上端，所述控制系统分别与移动平台、对中机构、外校正机构、内校正机构、和高度检测机构电连接。
17.优选的，所述高度检测机构包括：升降油缸、导向杆、基板和激光传感器，所述导向杆与龙门架滑动连接，所述基板上分别固定有导向杆和升降油缸的活塞杆，所述基板位于龙门架的中心线上，所述激光传感器和基板对应设置。
18.优选的，所述内校正机构包括：包括支座，所述支座上依次设有导向组件和校正油缸，所述校正油缸上设有两个内校正压头，两个内校正压头分别设于支座的两侧，所述内校正压头的外表面开有避缝槽，所述支座的下端设有高度调节组件；
19.所述高度调节组件的底部设有多个滚轮；所述高度调节组件包括：第一支撑臂、第二支撑臂、第三铰接轴、连接杆和高度调节油缸，所述滚轮分别设于第一支撑臂和第二支撑臂的下端，所述第一支撑臂和第二支撑臂交错设置，所述第一支撑臂和第二支撑臂在其交错位置处分别与第三铰接轴铰接，所述第一支撑臂沿支座水平移动，所述第二支撑臂与支座铰接，所述第一支撑臂和第二支撑臂为两组，所述连接杆固定于两个第一支撑臂的下端，所述高度调节油缸的一端与连接杆固定连接，另一端与支座铰接。
20.优选的，所述外校正机构包括：可伸缩支架、校准油缸、两个支撑油缸、拉线传感器、激光传感器、外校正压头和支撑压头，所述支撑油缸的活塞杆与可伸缩支架固定连接，所述可伸缩支架的前端设有多个支撑压头，所述校准油缸固定在可伸缩支架上，所述校准油缸的活塞杆穿过可伸缩支架的前端与外校正压头固定连接，所述校准油缸设于两个支撑油缸之间，所述可伸缩支架上设有拉线传感器，所述校准油缸的活塞杆上设有激光传感器。
21.与现有技术相比，本发明通过控制系统、移动平台、龙门架、外校正激光和内校正
机构，实现了筒体的自动对中、自动扫描和自动校正，自动化程度高，校正速度快。在对筒体的校正过程中，根据形变曲线由校正机构一段一段对筒体进行内外校正，对筒体实现全方位校正，校正精度高，重复校正的概率小，从而提高了校正的工作效率。通过设置高度检测机构，能进一步提高筒体的校正精度。将校正数据以报表形式储存，方便后期调用和分析。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明的工作流程示意图；
24.图2为本发明筒体智能校正机的结构示意图；
25.图3为本发明筒体智能校正机的俯视图；
26.图4为本发明筒体智能校正机的左视图；
27.图5为本发明外校正机构的结构示意图；
28.图6为本发明外校正机构的俯视图；
29.图7为本发明内校正机构的结构示意图；
30.图8为本发明筒体的形变曲线和基准线的结构示意图。
31.附图标记：
32.1.龙门架，2.底平台，3.移动平台，4.对中机构，5.外校正机构，6.内校正机构，7.悬臂梁，8.高度检测机构，9.筒体，81.升降油缸，82.导向杆，83.基板，84.激光传感器，61.支座，62.导向组件，63.校正油缸，64.内校正压头，641.避缝槽，65.高度调节组件，66.滚轮，651.第一支撑臂，652.第二支撑臂，653.第三铰接轴，654.连接杆，51.可伸缩支架，52.校准油缸，53.支撑油缸，54.拉线传感器，56.外校正压头，57.支撑压头，58.垫板，655.直线导轨，656.滑块，621.导向轮，100.形变曲线，200.基准线。
具体实施方式
33.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.参照附图8，起重臂筒在焊接成型时，焊缝附近会出现较大的内凹或者外凸变形。形变曲线100是筒体9焊接后的轮廓，基准线200则是筒体9未焊接时的轮廓。筒体9每一侧均有一个形变曲线100和基准线200。现有技术的校正方法是找到形变曲线100上向外凸的凸点和向内凸的凸点，然后通过对凸点的校正完成对筒体9的校正，筒体9的校正精度与凸点的数量成正比。在向外凸的凸点中，两个凸点之间的一些形变曲线100仍然位于基准线200的外侧，或者，在向内凸的凸点中，两个凸点之间的一些形变曲线100仍然位于基准线200的内侧；当完成本次所有凸点的校正工作后，这些形变曲线100就可能形成新的凸点，这也导致了点校正的校正精度稳定性差，有时需要多次校正才能达到校正精度。在此需要说明的
是，两个基准线200之间为基准线200的内侧，两个基准线200之外为基准线200的外侧。
35.参照附图1，本发明提供了一种自动校正方法，包括如下步骤：
36.s1，吊入筒体9：对中机构4启动，将移动平台3上的筒体9自动对中夹紧摆正，使筒体9的中心线与龙门架1的中心线重合；
37.s2，外形扫描：移动平台3带动筒体9前移通过龙门架1，由龙门架1上的超声波传感器扫描筒体9的宽度尺寸；
38.s3，变形分析：控制系统根据超声波传感器扫描检测出来的数据，对筒体9变形情况进行分析，得到筒体9的形变曲线100；
39.s4，筒体9校正：筒体9返回后，移动平台3带动筒体9再次前移，筒体9被分成多段，每段的筒体9长度均小于外校正机构5的校正压头和内校正机构6的校正压头；每段筒体9经过外校正机构5或内校正机构6时，控制系统首先判断该段筒体9的形变曲线100与基准线200之间的最大距离是否符合预设值，如不符合，则控制系统根据分析结果控制外校正机构5或内校正机构6对筒体9进行校正；具体校正过程为，形变曲线100位于基准线200的外侧，则控制系统控制外校正机构5对筒体9进行校正，形变曲线100位于基准线200的内侧，则控制系统控制内校正机构6对筒体9进行校正，校正完成后筒体9前移继续下一段筒体9的校正。如符合则筒体9直接随移动平台3前移继续下一段筒体9的校正。控制系统通过外校正机构5和内校正机构6对工件一段一段的进行内外校正，直至完成每段筒体9的校正。
40.s5，复查尺寸：筒体9完成本次校正后，移动平台3带着筒体9返回通过龙门架1时，超声波传感器和高度检测机构8检查筒体9外形尺寸，若该次扫描得到的形变曲线100与基准线200之间的距离符合预设值，且筒体9检测的高度符合预设高度值，则筒体9外形尺寸合格，完成筒体9校正；否则，重复s2-s5步骤，直至合格为止；
41.筒体9高度检测具体步骤为：移动平台3带动筒体9每移动1米，高度检测机构8的基板83就下移接触筒体9，然后由高度检测机构8的激光传感器84通过检测基板83来反馈筒体9的高度数据。
42.s6，生成报表：筒体9校正完成后，所有校正数据将以报表形式存储在工控机上，并自动上传至云端，以方便后期调用和分析。
43.在校正过程中，涉及到的具体数据有：变形量、弹性变形量和校正压入量。其中，变形量是针对筒体缺陷而言，在每段筒体9中，形变曲线100与基准线200之间的最大距离即为该段筒体9的变形量；弹性变形量指臂筒被压后能恢复原来形状的最大压入量，每种臂筒只有一个数据；校正压入量说的是刚好能使臂筒变形被校正的实际压入量，数值上等于变形量 弹性变形量。在对每段筒体9校正过程中，当第一次完成对某段筒体9校正后，就可通过上述公式得到弹性变形量。后续每段筒体9校正就可以直接通过变形量和弹性变形量计算出校正压入量，然后对筒体9一次挤压完成。而不必要像第一次校正时需要多次挤压筒体9才能完成一段筒体9的校正。对筒体9的校正由控制系统根据形变曲线100控制外校正机构5和内校正机构6自动完成，校正速度快，效率高。
44.参照附图2-4，本发明还提供了一种应用了如上述的自动校正方法的筒体智能校正机，包括：龙门架1、底平台2、移动平台3、对中机构4、外校正机构5、内校正机构6、悬臂梁7、高度检测机构8和控制系统，移动平台3设于底平台2的上端，且沿底平台2的长度方向移动；移动平台3用于带动上面的筒体9在底平台2上移动，对中机构4设于移动平台3上，对中
机构4用于对移动平台3上的筒体9夹紧摆正，使筒体9的中心线重合于龙门架1的中心线上，龙门架1横跨于底平台2的中间位置处，底平台2的后端固定有悬臂梁7，悬臂梁7的前端设有内校正机构6，龙门架1上设有控制系统、操作台和两个外校正机构5，内校正机构6设于两个外校正机构5之间，高度检测机构8设于龙门架1的上端，在操作台上，通过控制系统分别控制移动平台3、对中机构4、外校正机构5、内校正机构6、和高度检测机构8工作，外校正机构5和内校正机构6分别用于对筒体9的外侧和内侧校正，高度检测机构8用于检测筒体9的高度。
45.高度检测机构8包括：升降油缸81、导向杆82、基板83和激光传感器84，导向杆82与龙门架1滑动连接，基板83上分别固定有导向杆82和升降油缸81的活塞杆，基板83位于龙门架1的中心线上，激光传感器84和基板83对应设置。筒体9的顶端为向上凸的弧面，无法通过激光传感器84直接测量。升降油缸81的活塞杆向下伸出，带动基板83下移，在此过程中，基板83上的导向杆82起导向作用，防止基板83旋转。基板83到达筒体9的顶端后，激光传感器84就可以通过基板83测量筒体9的高度。
46.参照附图7，内校正机构6包括：包括支座61，支座61上依次设有导向组件62和校正油缸63，校正油缸63上设有两个内校正压头64，两个内校正压头64分别设于支座61的两侧，内校正压头64的外表面开有避缝槽641，用于避开筒体9上的焊缝，由于焊缝处会出现凹凸不平的情况，该设置能避免筒体9的焊缝对校正精度造成影响。更为具体的，内校正压头64的上端面和下端面沿避缝槽641对称设置。支座61的下端设有高度调节组件65；
47.高度调节组件65的底部设有多个滚轮66；高度调节组件65包括：第一支撑臂651、第二支撑臂652、第三铰接轴653、连接杆654和高度调节油缸，滚轮66分别设于第一支撑臂651和第二支撑臂652的下端，第一支撑臂651和第二支撑臂652交错设置，第一支撑臂651和第二支撑臂652在其交错位置处分别与第三铰接轴653铰接，第一支撑臂651沿支座61水平移动，第二支撑臂652与支座61铰接，第一支撑臂651和第二支撑臂652为两组，支座61的两侧分别设有一组第一支撑臂651和第二支撑臂652，连接杆654固定于两个第一支撑臂651的下端，高度调节油缸的一端与连接杆654固定连接，另一端与支座61铰接，两个第二支撑臂652之间也设有连接杆654。高度调节油缸将驱使支座61两端的滚轮66相向运动或者相背运动，从而使滚轮66与支座61的距离发生变化，以此调节支座61的高度。
48.参照附图5-6，外校正机构5包括：可伸缩支架51、校准油缸52、两个支撑油缸53、拉线传感器54、激光传感器84、外校正压头56和支撑压头57，支撑油缸53的活塞杆与可伸缩支架51固定连接，可伸缩支架51的前端设有多个支撑压头57，校准油缸52固定在可伸缩支架51上，校准油缸52的活塞杆穿过可伸缩支架51的前端与外校正压头56固定连接，校准油缸52设于两个支撑油缸53之间，可伸缩支架51上设有拉线传感器54，拉线传感器54用于反馈支撑油缸53的行程，校准油缸52的活塞杆上设有激光传感器84，激光传感器84用于反馈校准油缸52的行程。支撑油缸53的活塞杆伸出，带动可伸缩支架51展开，从而使支撑压头57贴紧筒体9的外壁，两个外校正机构5的支撑压头57分别贴紧筒体9的两侧，起到支撑的作用，然后校准油缸52的活塞杆伸出，带动外校正压头56对筒体9进行挤压。
49.外校正压头56和内校正压头64均为长条形，外校正压头56和内校正压头64的外表面均为外凸的弧形。
50.外校正压头56的外表面上设有两个垫板58，垫板58由塑料制成，避免外校正压头
56磕伤筒体9表面，两个垫板58分别设于外校正压头56的上端和下端，两个垫板58之间形成有避缝槽641。
51.支座61沿其长度方向设有直线导轨655，直线导轨655上滑动有滑块656，滑块656与第一支撑臂651铰接。支座61两端的滚轮66相向运动或者相背运动的同时，第一支撑臂651上的滑块656会同时沿直线导轨655滑动，从而完成支座61高度的调节。
52.导向组件62设于直线导轨655的上方，校正油缸63设于支座61远离直线导轨655的一端，该设置使校正油缸63始终处于支座61前后两端的滚轮66之间。
53.导向组件62设有两个导向轮621，两个导向轮621分别设于支座61的两侧，导向轮621向外张开时贴紧在筒体9的内壁，对内校正机构6在筒体9内行驶进行导向，导向轮621位于内校正压头64的上方。该设置使内校正机构6的结构变得更为紧凑，有效缩短支座61的长度。
54.本发明中，通过控制系统、移动平台3、龙门架1、外校正激光和内校正机构6，实现了筒体9的自动对中、自动扫描和自动校正，自动化程度高，校正速度快。在对筒体9的校正过程中，根据形变曲线100由校正机构一段一段对筒体9进行内外校正，对筒体9实现全方位校正，校正精度高，重复校正的概率小，从而提高了校正的工作效率。通过设置高度检测机构8，能进一步提高筒体9的校正精度。将校正数据以报表形式储存，方便后期调用和分析。
55.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。