(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811333410.2
(22)申请日 2018.11.09
(71)申请人 北京航天智造科技发展有限公司
地址 100036 北京市海淀区西四环中路16
号院7号楼12层1201
(72)发明人 李晓辉 刘永顺 谷牧 庄鑫
鲁利民 李维汉
(74)专利代理机构 北京中济纬天专利代理有限
公司 11429
代理人 郝志亮
(51)Int.Cl.
G01D 21/02(2006.01)
D02G 3/48(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种用于检测钢帘线残余扭
转的自动化生产线，涉及检测设备领域，包括：机
装置、熔断装置和检测装置，直线模组沿水平方
向设置在机架上；翻转装置和检测装置分别设置
在直线模组的两端；四轴机器人设置在直线模组
上，并沿直线模组在翻转装置与检测装置之间往
返移动；自动折弯装置和熔断装置沿直线模组延
伸的方向设置在直线模组的一侧；熔断装置靠近
检测装置设置，所述直线模组、所述四轴机器人、
所述翻转装置、所述自动折弯装置、所述熔断装
置和所述检测装置均与控制系统电连接。权利要求书2页 说明书6页 附图3页CN 109323726 A 2019.02.12
C N 109323726
A
1.一种用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线，其特征在于，包括：
机架、直线模组、四轴机器人、翻转装置、自动折弯装置、熔断装置、检测装置和控制系统，
所述直线模组沿水平方向设置在所述机架上；
所述翻转装置和所述检测装置分别设置在所述直线模组的两端；
所述四轴机器人设置在所述直线模组上，并沿所述直线模组在所述翻转装置与所述检测装置之间往返移动；
所述自动折弯装置和所述熔断装置沿所述直线模组延伸的方向设置在所述直线模组的一侧；所述熔断装置靠近所述检测装置设置；
所述直线模组、所述四轴机器人、所述翻转装置、所述自动折弯装置、所述熔断装置和所述检测装置均与控制系统电连接。
2.根据权利要求1所述的用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线，其特征在于，还包括平直度检测平台，所述平直度检测平台平行于所述直线模组，且与所述直线模组相距一定距离。
3.根据权利要求1所述的用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线，其特征在于，所述翻转装置包括固定夹紧机构、翻转机构和放料支撑平台；所述固定夹紧机构和所述翻转机构设置在所述放料支撑平台的端部，所述固定夹紧机构夹持绕设有钢帘线的工字轮。
4.根据权利要求1所述的用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线，其特征在于，所述四轴机器人包括转座、手载体、机械臂、机器人抓手、机器人旋转驱动装置，所述机器人旋转驱动装置的底部通过滑台连接在所述直线模组上，顶部通过所述转座连接，所述转座与所述手载体连接，所述手载体与所述机械臂连接，所述机械臂连接所述机器人抓手。
5.根据权利要求1所述的用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线，其特征在于，所述自动折弯装置包括折弯支撑平台、折弯夹紧机构、折弯导向机构、折弯器和折弯驱动装置，所述折弯夹紧机构、所述折弯导向机构和所述折弯驱动装置依次间隔开固定在所述折弯支撑平台上，所述折弯器安装在所述折弯驱动装置靠近所述折弯导向机构的侧部。
6.根据权利要求1所述的用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线，其特征在于，所述检测装置包括检测支撑平台、传感器座、激光传感器和检测夹紧机构，所述传感器座固定在所述支撑平台上，所述激光传感器设置在所述传感器座内，所述传感器座上设有可穿入钢帘线的导向孔，所述夹紧机构靠近所述导向孔固定在所述支撑平台上。
7.根据权利要求6所述的用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线，其特征在于，所述传感器座包括平行间隔开设置的上游传感器座和下游传感器座，所述导向孔设置在所述上游传感器座上。
8.根据权利要求7所述的用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线，其特征在于，所述激光传感器在所述
传感器座上等间距圆周布置，所述激光传感器的发射器或者接收器设置于所述上游传感器座上，接收器或者发射器设置于所述下游传感器座上。
9.根据权利要求6所述的用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线，其特征在于，所述检测夹紧机构包括滑动平台、固定于所述滑动平台上的固定夹紧机构半体、沿所述滑动平台水平滑动的滑动夹紧机构半体、直线推杆和夹紧驱动装置，所述滑动夹紧机构半体与所述固定夹紧机构半体平行间隔开设置，所述滑动夹紧机构半体远离所述固定夹紧机构半体
的一侧通过所述直线推杆连接有所述夹紧驱动装置，所述夹紧驱动装置带动所述滑动夹紧机构半体靠近所述固定夹紧机构半体移动，所述滑动夹紧机构半体的移动方向与所述直线模组带动所述四轴机器人的运动方向垂直。
10.根据权利要求6所述的用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线，其特征在于，所述熔断装置包括熔断器和熔断驱动装置，熔断驱动装置靠近所述检测夹紧机构设置，所述熔断器连接在所述熔断驱动装置下方。
用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线
技术领域
[0001]本申请涉及检测设备技术领域，具体而言，涉及一种用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线。
背景技术
[0002]钢帘线是由两根或两根以上钢丝组成、或者股与股的组合或者股与丝的组合所形成的结构。钢帘线表面镀有黄铜，主要用于轿车轮胎、轻型卡车轮胎、载重型卡车轮胎、工程机械车轮胎和飞机轮胎及其它橡胶制品骨架材料。采用钢帘线作为增强材料所制作的子午线轮胎具有使用寿命长、行驶速度快、耐穿刺、弹性好、安全舒适、节约燃料等优点。[0003]钢帘线在捻制过程中，由于单丝或单股是被动缠绕，所以钢帘线内部不可避免的存在扭转应力，我们称之为残余扭转。《GB/T 11181-2016子午线轮胎用钢帘线》中定义的残余扭转：规定长度的钢帘线，当其一端保持固定，另一端任其自由旋转时，所旋转的圈数。《GB/T 33159-2016钢帘线实验方法》规定残余扭转试验步骤：从工字轮上沿切线方向拉出钢帘线，去除6m，去除过程应紧握住钢帘线，保证钢帘线没有任何转动。在钢帘线拉出的一端折出一个长约50mm的直角，紧握住折角，保证不会有任何转动，将钢帘线拉出6m，慢慢地松开折角，让钢帘线自由转动，读数并记录试样转动的方向和圈数。残余扭转单位：圈，精度0.25圈。《GB/T 33159-2016钢帘线实验方法》规定平直度试验步骤：从工字轮上将待测试样拉出6m，让试样自由转动，释放残余扭转后，将试样放在间隔宽度为75mm的两条水平的平行线中间，不对试样施加任何张力，观察试样是否与两条平行线中的任何一条接触。试样与平行线不接触，即判断试样平直度合格；否则，判断试样平直度不合格。
[0004]现有钢帘线检测方法均基于以上标准，采用人工检测人工记录，其缺点是效率低、错误率高。
[0005]目前现有的技术方案包括：1、传统人工操作方案，按照国标要求用人工实现拉6m，人工折弯，目测残余扭转，人工记录残余扭转值；2、利用相机判断残余扭转，自动上传残余扭转值；3、利用光电传感器判断残余扭转，自动上传残余扭转值。上述现有技术中存在的不足有：现有人工操作方案效率低，人工劳动强度大，残余扭转读数受人为影响大。 现有相机判断残余扭转对景深有要求，因为在检测状态对6m钢帘线弧度有要求，折弯部分因受重力影响易偏离景深范围，而且成本较高。现有光电传感器检测精度随被检物位置而变化。
发明内容
[0006]本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。有鉴于此，本发明需要提供一种用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线，该生产线自动化程度高，减少了人力劳动，提高了检测效率、检测结果的准确率和检测精度，适用不同直径的钢帘线。
[0007]一种用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线，包括：机架、直线模组、四轴机器人、 翻转装置、自动折弯装置、熔断装置、检测装置和控制系统，所述直线模组沿水平方向
设置在所述机架上；所述翻转装置和所述检测装置分别设置在所述直线模组的两端；所述四轴机器人设
置在所述直线模组上，并沿所述直线模组在所述翻转装置与所述检测装置之间往返移动；所述自动折弯装置和所述熔断装置沿所述直线模组延伸的方向设置在所述直线模组的一侧；所述熔断装置靠近所述检测装置设置，所述直线模组、所述四轴机器人、所述翻转装置、所述自动折弯装置、所述熔断装置和所述检测装置均与控制系统电连接。[0008]根据本发明实施例的翻转装置，其可将绕有钢帘线的工字轮翻转到指定工位，减少人力劳动，提高工作效率。
[0009]根据本发明实施例的四轴机器人，夹持钢帘线移动至检测装置，然后松开钢帘线，钢帘线自动旋转，检测装置准确检测到钢帘线的旋转圈数，控制系统记录并计算出残余扭转，对钢帘线的残余扭转应力进行检测。
[0010]根据本发明实施例的四轴机器人实现准确的位移定位，代替人工定位钢帘线的拉动距离，提高定位精度。
[0011]另外，根据本发明上述实施例的用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线，还可以具有如下附加的技术特征：
用于检测钢帘线残余扭转的自动化生产线，还包括平直度检测平台，所述平直度检测平台平行于所述直线模组，且与所述直线模组相距一定距离。
[0012]如上的，其中，所述翻转装置包括固定夹紧机构、翻转机构和放料支撑平台；所述固定夹紧机构和所述翻转机构设置在所述放料支撑平台的端部，所述固定夹紧机构夹持绕设有钢帘线的工字轮。
[0013]如上的，其中，所述四轴机器人包括转座、手载体、机械臂、机器人抓手、机器人旋转驱动装置，所述机器人旋转驱动装置的底部通过滑台连接在所述直线模组上，顶部通过所述转座连接，所述转座与所述手载体连接，所述手载体与所述机械臂连接，所述机械臂连接所述机器人抓手。
[0014]如上的，其中，所述自动折弯装置包括折弯支撑平台、折弯夹紧机构、折弯导向机构、折弯器和折弯驱动装置，所述折弯夹紧机构、所述折弯导向机构和所述折弯驱动装置依次间隔开固定在所述折弯支撑平台上，所述折弯器安装在所述折弯驱动装置靠近所述折弯导向机构的侧部。
[0015]如上的，其中，所述检测装置包括检测支撑平台、传感器座、激光传感器和检测夹紧机构，所述传感器座固定在所述支撑平台上，所述激光传感器设置在所述传感器座内，所述传感器座上设有可穿入钢帘线的导向孔，所述检测夹紧机构靠近所述导向孔固定在所述支撑平台上。
[0016]如上的，其中，所述传感器座包括平行间隔开设置的上游传感器座和下游传感器座，所述导向孔设置在所述上游传感器座上。
[0017]如上的，其中，所述激光传感器在所述传感器座上等间距圆周布置，所述激光传感器的发射器或者接收器设置于所述上游传感器座上，接收器或者发射器设置于所述下游传感器座上。
[0018]如上的，其中，所述检测夹紧机构包括滑动平台、固定于所述滑动平台上的固定夹紧机构半体、沿所述滑动平台水平滑动的滑动夹紧机构半体、直线推杆和夹紧驱动装置，所述滑动夹紧机构半体与所述固定夹紧机构半体平行间隔开设置，所述滑动夹紧机构半体远
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