CN103837081A - 工件尺寸检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种距离检测装置，特别是一种用来检测工件尺寸是否在误差允许范围内的检测装置，包括支架和检测块，所述支架上固定有相配合的直线导轨和滑块，所述滑块上端连接驱动装置；所述滑块外侧固定有光纤固定块，光纤固定块两端分别连接有相对的与光纤放大器相连的对射光纤发射端和对射光纤接收端；所述检测块可上下活动，所述检测块上开有水平方向的漏光缝，所述光纤固定块与滑块之间固定有U型光源过滤块，所述U型光源过滤块的两个支臂穿过光纤固定块分别插入漏光缝与对射光纤发射端和对射光纤接收端之间；所述U型光源过滤块的两个支臂上都开有光栅。本发明结构紧凑、成本低且工件尺寸检测精度高。

Description

工件尺寸检测装置
技术领域
本发明涉及一种距离检测装置，特别是一种用来检测工件尺寸是否在误差允许范围内的检测装置。
背景技术
在生产过程中，最后完成的工件与标准尺寸之间往往存在着一定的误差，为了保证工件的尺寸在所需的误差范围之内，就必须对生产出来的工件进行尺寸检测，如果工件的尺寸误差较大就需要进行返工。
现有用来检测工件的尺寸一般多采用激光测距仪，将工件放置在检测平台上，先通过激光测距仪检测检测平台表面到激光测距仪的距离，然后再检测工件表面到激光测距仪的距离，两个距离之差就是工件的实际尺寸。如果工件的实际尺寸在标准尺寸允许的误差范围之内，则工件的尺寸合格；如果工件的实际尺寸不在标准尺寸允许的误差范围之内，则需要重新进行加工或者报废，虽然激光测距仪用于远距离测量可以达到很好的相对精度，但是如果激光是脉冲发射的，则短距测量的绝对精度较低；另外，现在广泛采用的激光测距仪价格昂贵，不利于企业大规模应用。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种精度高且成本低的检测工件尺寸是否合格的检测装置。
为解决上述的技术问题，本发明的工件尺寸检测装置包括支架和检测块，所述支架的一侧固定有沿竖直方向的直线导轨，所述直线导轨上设置有可沿直线导轨上下滑动的滑块，所述滑块上端连接驱动装置，所述滑块与支架之间设置有滑块行程控制装置；
所述滑块外侧固定有光纤固定块，所述光纤固定块的左右两端分别连接有相对的对射光纤发射端和对射光纤接收端，所述对射光纤发射端和对射光纤接收端与光纤放大器相连接；所述检测块可上下活动的设置在对射光纤发射端和寸射光纤接收端之间；
所述检测块上端开有水平方向的漏光缝，所述光纤固定块与滑块之间固定有U型光源过滤块，所述U型光源过滤块的两个支臂穿过光纤固定块分别插入漏光缝与对射光纤发射端和对射光纤接收端之间；所述U型光源过滤块的两个支臂上都开有光栅。
进一步的，所述驱动装置为检测气缸，所述检测气缸固定在支架上，所述检测气缸的活塞杆与滑块上端固定连接。
进一步的，所述滑块上设置有突出部，所述突出部上开有竖直方向的滑槽，所述检测块通过盖板卡装在滑槽内。
进一步的，所述检测块顶端开有凹槽，所述凹槽内放置有复位弹簧，所述复位弹簧的另一端嵌入弹簧上盖板内，所述弹簧上盖板固定在滑块上。
进一步的，所述滑块行程控制装置包括固定在支架上的行程挡块，所述行程挡块上固定有行程调节螺丝；所述滑块上端向外延伸至行程调节螺丝上方。
更进一步的，所述漏光缝的高度与光栅的高度相等。
采用上述结构后，首先滑块通过行程控制装置确定工件的标准尺寸，然后通过对射光纤接收端接受到对射光纤发射端穿过光栅和漏光缝的光的强度，如果有光透过则表明工件尺寸在允许的误差范围内，如果没有检测到光强则表明工件尺寸超出了允许的误差范围。本发明结构紧凑、成本低且工件尺寸检测精度高。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1a为本发明工件尺寸检测装置的立体示意图。
图1b为本发明工件尺寸检测装置的侧视图。
图2a为本发明工件尺寸检测装置核心部件的结构示意图。
图2b为本发明工件尺寸检测装置核心部件的爆炸示意图。
图3为本发明检测块与光源过滤块配合的放大示意图。
图4a为本发明检测块漏光缝与光源过滤块光栅的相对移动的侧面示意图。
图4b为本发明检测工件标准件时检测块漏光缝与光源过滤块光栅相交的示意图。
图4c为本发明检测工件误差下限时漏光缝与光源过滤块光栅相交的示意图。
图4d为本发明检测工件误差上限时漏光缝与光源过滤块光栅相交的示意图。
图中：1为支架，2为检测气缸，3为直线导轨，4为滑块，5为对射光纤发射端，6为光纤放大器，7为检测块，8为行程挡块，9为工件，10为检验平台，11为对射光纤接收端，12为光纤固定块，13为复位弹簧，14为弹簧上盖板，15为盖板，16为光源过滤块
401为突出部，402为滑槽，403为延伸部，501为发射端连接线，701为凸起，702为漏光缝，703为凹槽，801为行程调节螺丝，1101为接收端连接线，1601为支臂，1602为光栅
具体实施方式
如图1a和图1b所示，本发明的工件尺寸检测装置包括支架1和检测块7，所述支架的一侧固定有沿竖直方向的直线导轨3，所述直线导轨3上设置有可沿直线导轨上下滑动的滑块4，所述滑块4上端连接驱动装置。这里驱动装置为检测气缸2，所述检测气缸2固定在支架1上，所述检测气缸的活塞杆与滑块4上端固定连接，这样通过检测气缸2驱动滑块4沿着直线导轨1上下移动。
如图1a，图1b和图2b所示，所述支架1上固定有行程挡块8，所述行程挡块8上固定有行程调节螺丝801；所述滑块4上端向外延伸至行程调节螺丝上方形成延伸部403。检测气缸2驱动滑块4沿着直线导轨1向下滑动时，当滑块4的延伸部403接触到行程调节螺丝801时就会停止，这样就可以通过改变行程调节螺丝801的高度从而控制滑块4的行程。
本发明是通过检测透光的强度来判断工件的尺寸是否在允许的误差范围之内的，如图2a和图2b所示，所以所述滑块4外侧固定有光纤固定块12，所述光纤固定块的左右两端分别连接有相对的对射光纤发射端5和对射光纤接收端11。如图1a、图2a和图2b所示，所述对射光纤发射端5通过发射端连接线501与光纤放大器6相连接，所述对射光纤接收端11通过接收端连接线1101与光纤放大器6相连接，所述光纤放大器6固定在支架1上。所述滑块4上设置有突出部401，所述突出部401上开有竖直方向的滑槽402，所述检测块7通过卡装在滑槽402内，然后在检测块和滑槽外侧用盖板15固定，这样检测块7就可以在滑槽402中上下移动。所述检测块7设置在对射光纤发射端5和对射光纤接收端11之间，检测块7在对射光纤发射端5和对射光纤接收端11之间的部分上设置有凸起701，如图3所示，所述凸起701与检测块7一体成型，所述凸起701和检测块7上开有水平方向的漏光缝702。
如图2b和图3所示，所述光纤固定块12与滑块4之间设置U型光源过滤块16，光纤固定块12通过螺丝固定在滑块4上，这样U型光源过滤块16就被压紧固定。所述U型光源过滤块16的两个支臂1601穿过光纤固定块12分别插入漏光缝702与对射光纤发射端5和对射光纤接收端11之间，所述U型光源过滤块16的两个支臂1601上都开有光栅1602。这样如果漏光缝702与U型光源过滤块16两个支臂1601上的光栅1602在水平方向上相交，对射光纤发射端5发出的光线就会穿过漏光缝702和光栅1602被对射光纤接收端11接收，这样就可以检测到光强，反之则无法检测到。
本发明的工作原理如下：如图4a所示，检测块7是可以在滑槽402内上下滑动的，根据工件尺寸的公差来合理选择检测块7漏光缝702的高度，为了便于检测，选择漏光缝702的高度与光栅1602的高度相等。检测时，先将标准尺寸的工件9放置在检测平台10上，启动检测气缸2带动滑块4向下移动，对射光纤发射端5发射光线穿过漏光缝和光栅被对射光纤接收端11接收，然后通过光纤放大器显示光强值。如图4b所示，当漏光缝702与光栅1602重合时，光纤放大器检测的光强值最大，这时调整行程调节螺丝801，使得其与滑块4延伸部403相接触，这样就确定了工件标准尺寸的位置。然后，启动检测气缸2向上，取出标准工件，放入误差上限的工件，然后驱动检测气缸2和滑块4向下直至到达标准件的位置；因为误差上限的工件厚度大于标准工件的厚度，如图4d所示，光源固定块16的位置与检测标准件时位置一致，检测块7会向上移动，这样漏光缝702与光栅1602的交集变小，透过的光强也变小，通过光纤放大器显示上限的光强值。同理，如图4c所示，检测块7向下移动，检测出误差下限工件所透过的光强值。当检测工件的尺寸是否在误差范围之内，只需判断光纤放大器检测到的光强值是否超出上限光强值和下限光强值的范围，如果超出则说明工件尺寸不在误差允许的范围之内；如果没有超出，则说明工件尺寸合格。
进一步的，为了避免因为油污或其他杂质使得检测块7无法到达正确的位置，如图2b所示，所述检测块7顶端开有凹槽703，所述凹槽703内放置有复位弹簧，所述复位弹簧的另一端嵌入弹簧上盖板14内，所述弹簧上盖板14固定在滑块4上。
当然，漏光缝702也可以选择与光栅1602不同的高度，这样只需要通过误差上限工件和误差下限工件来确定漏光缝在光栅中间的位置，再用行程调节螺丝确定这个标准位置即可。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (6)

1.一种工件尺寸检测装置，包括支架和检测块，其特征在于：所述支架的一侧固定有沿竖直方向的直线导轨，所述直线导轨上设置有可沿直线导轨上下滑动的滑块，所述滑块上端连接驱动装置，所述滑块与支架之间设置有滑块行程控制装置；
所述滑块外侧固定有光纤固定块，所述光纤固定块的左右两端分别连接有相对的对射光纤发射端和对射光纤接收端，所述对射光纤发射端和对射光纤接收端与光纤放大器相连接；所述检测块可上下活动的设置在对射光纤发射端和对射光纤接收端之间；
所述检测块上端开有水平方向的漏光缝，所述光纤固定块与滑块之间固定有U型光源过滤块，所述U型光源过滤块的两个支臂穿过光纤固定块分别插入漏光缝与对射光纤发射端和对射光纤接收端之间；所述U型光源过滤块的两个支臂上都开有光栅。
2.按照权利要求1所述的工件尺寸检测装置，其特征在于：所述驱动装置为检测气缸，所述检测气缸固定在支架上，所述检测气缸的活塞杆与滑块上端固定连接。
3.按照权利要求1所述的工件尺寸检测装置，其特征在于：所述滑块上设置有突出部，所述突出部上开有竖直方向的滑槽，所述检测块通过盖板卡装在滑槽内。
4.按照权利要求1所述的工件尺寸检测装置，其特征在于：所述检测块顶端开有凹槽，所述凹槽内放置有复位弹簧，所述复位弹簧的另一端嵌入弹簧上盖板内，所述弹簧上盖板固定在滑块上。
5.按照权利要求1所述的工件尺寸检测装置，其特征在于：所述滑块行程控制装置包括固定在支架上的行程挡块，所述行程挡块上固定有行程调节螺丝；所述滑块上端向外延伸至行程调节螺丝上方。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的工件尺寸检测装置，其特征在于：所述漏光缝的高度与光栅的高度相等。
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