一种卡尺半自动检定系统
技术领域
本发明涉及卡尺检定技术领域,特别涉及一种卡尺半自动检定系统。
背景技术
目前计量检测部门所进行的卡尺检定工作,整个检定过程都是由手工完成,有以下几方面的弊病:1. 块规不能集中有序放置,检定时要把它们集中起来,检定完成又要把它们放回原处,由于来回搬运容易损坏块规的同时费时费力极其不方便;2.检测人员必须手拿住卡尺对准块规进行检定的同时读数,劳动强度极大;3.没有标准块规的检测点必须由两块标准块规拼接而成可靠性差、影响检测精度;4.靠人眼读数,使卡尺的检定容易产生人为误差;5.对于大量程卡尺必须在块规下方垫上一个半圆块来调整块规位置和方向,使块规工作面和卡尺工作面对准,劳动强度极大; 7.每次检定前必须对块规工作面进行擦拭;8.手工做检测报告和证书劳动强度大、不易规范且容易出错。
发明内容
为了解决现有卡尺检定效率低、工作强度大,提高卡尺检定结果的准确度和检定精度,本发明提供一种卡尺半自动检定系统。
本发明的技术方案在于:一种卡尺半自动检定系统,包括呈阶梯状的卡尺检定台,所述检定台的低位阶面一侧部设置有尺身头部支撑夹紧装置,所述尺身头部支撑夹紧装置旁侧设置有可横向滑移的尺身尾部支撑定位装置,低位阶面上位于尺身头部支撑夹紧装置和尺身尾部支撑定位装置之间设置有用于推动卡尺尺框的尺框联动装置,所述尺框联动装置上具有跟随尺框一起移动的光源、相机及镜头,所述低位阶面的前侧部设置有卡尺前后检定位置变换装置,所述检定台的高位阶面上设置有块规清洁与放置装置,检定台的底部还设置有用于移动键盘滑台及显示器的键盘滑台与显示器联动装置。
进一步地,所述尺身头部支撑夹紧装置包括设置于低位阶面上的支座,所述支座上安装有抱具,所述抱具操作端设有压板,所述压板下方及支座与压板对应位置设置有柔性垫片,所述抱具旁侧还安装有定位支座,所述定位支座的上、下外凸部位开有通孔,所述通孔中安装有竖轴,所述竖轴上套有弹簧,竖轴上部设有按压板及下部设有定位块。
进一步地,所述尺身尾部支撑定位装置包括设置于低位阶面上的横向滑轨,所述横向滑轨上设置有滑块,所述滑块上设置有第二支座,所述第二支座上安装在有抱具,所述抱具操作端设有压板,所述压板下方和第二支座与压板对应位置设有柔性垫片,所述第二支座上还设置有用于尺身纵向定位的定位面。
进一步地,所述块规清洁与放置装置包括开设有至少一个块规放置槽的基板,所述块规放置槽的两旁侧分别设置有内侧具有固定块规柔性清洁块的固定座,所述固定座的上端设置有块规指示灯,所述块规放置槽底部设有块规信号检测开关。
进一步地,所述尺框联动装置包括设置于低位阶面上的横向滑轨,与横向滑轨相配合的第二滑块上设置有滑块连接板,所述滑块连接板后端设有光源连接板,所述光源连接板与同轴LED光源连接,所述同轴LED光源上依次安装有镜头和相机,所述滑块连接板的后侧下方设有固定板,所述固定板中部开有竖向通孔,所述竖向通孔内安装有止动梢,所述止动梢上套有弹簧,所述止动梢尾部设有单齿,所述单齿与安装于低位阶面上的齿条相配合。
进一步地,所述滑块连接板旁侧前部设置有手柄,所述手柄上设有图像采集控制按钮、电动推杆前进控制按钮及电动推杆后退控制按钮;所述滑块连接板另一旁侧后方还设有一固定推杆套,所述固定推杆套内设有固定推杆梢,所述固定推杆梢的头部安装有推杆,固定推杆梢上套有弹簧;所述滑块连接板的前侧还设有一活动推杆套,所述活动推杆套的下部具有燕尾,所述燕尾安装于滑块连接板上的滑动槽中,所述滑动槽中设有弹簧,所述弹簧后端通过一固定螺钉与滑块连接板连接,并经另一固定螺钉与活动推杆套连接,所述活动推杆套内设有活动推杆梢,所述活动推杆梢的头部安装有推杆,活动推杆梢上套有弹簧,活动推杆梢的上端开有导向面。
进一步地,所述卡尺前后检定位置变换装置包括埋设于低位阶面上两根的纵向滑轨,与纵向滑轨相配合的第三滑块上安装有支撑板,所述支撑板上设置有柔性块规垫,所述柔性块规垫开有块规放置槽,所述柔性块规垫一旁侧设有刀口内量爪检定台阶,所述支撑板中部下方连接有联动杆,所述联动杆与电动推杆的输出轴相连接,所述电动推杆安装于检定台低位阶面的底部。
进一步地,所述键盘滑台与显示器联动装置包括设置于检定台低位阶面的底部的两个凵型固定座,所述固定座内安装有第二横向滑轨,与第二横向滑轨相配合的第四滑块上安装有键盘滑台,所述键盘滑台前侧安装有手柄,所述键盘滑台后侧经一拐状连杆与显示器安装座相连接,所述显示器安装底部设置有两块连接板,两块连接板分别与第五滑块相连接,所述第五滑块与安装于高位阶面后端的第三横向滑轨相配合。
进一步地,位于尺框联动装置与尺身尾部支撑定位装置之间还设置有可横向滑移的辅助支撑定位装置。
进一步地,所述辅助支撑定位装置包括设置于低位阶面上的横向滑轨上的第六滑块,所述第六滑块上安装有辅助支撑定位块,所述辅助支撑定位块的后侧部设置有用于尺身纵向定位的台阶。
与现有技术相比较,本发明具有以下优点:
1、块规集中有序放置,节约大量了获取、放回块规的时间和精力,避免块规在搬运过程碰撞造成的损坏;
2、检定时检定人员无须手拿住卡尺对准块规进行检定的同时读数,系统自动对准块规、自动读数,自动计算检测结果、自动输出检测报告和证书,极大地降低了劳动强度、减少人为误差、提高检定精度;
3、非标准尺寸的块规无须由两块标准块规拼接大大提高了卡尺检定结果的准确度;
4. 自动块规清洁,省时、省力。
附图说明
图1是本发明的主视图;为简化图形,图中块规装置、尺框带动机构和卡尺用虚线框表示;
图2是本发明的图1的左视图;
图3是本发明的图1的俯视图;
图4是卡尺外观主视图;
图5是卡尺外观俯视图;
图6是本发明的块规清洁与放置装置的主视图;
图7是本发明的块规清洁与放置装置的俯视图;
图8是本发明的块规清洁与放置装置左视图;
图9是本发明的尺身头部支撑与夹紧装置的主视图;
图10是本发明的尺身头部支撑与夹紧装置的俯视图;
图11是本发明的尺身头部支撑与夹紧装置的左视图;
图12是本发明的尺框带动装置的主视图;
图13是本发明的尺框带动装置的左视图;
图14是本发明的尺框带动装置的俯视图;
图15是本发明的尺身定位与支撑装置的主视图;
图16是本发明的尺身定位与支撑装置的左视图;
图17是本发明的尺身定位与支撑装置的俯视图;
图18是本发明的尺身尾部定位与支撑装置的主视图;
图19是本发明的尺身尾部定位与支撑装置的左视图;
图20是本发明的尺身尾部定位与支撑装置的俯视图;
图21是本发明的检定块规放置装置的主视图;
图22是本发明的检定块规放置装置的左视图;
图23是本发明的检定块规放置装置的俯视图;
图24是本发明的键盘滑台与显示器联动装置主视图;
图25是本发明的键盘滑台与显示器联动装置左视图;
图26是本发明的键盘滑台与显示器联动装置俯视图;
图27是本发明的系统电路示意图;
图中:
01-卡尺三维操作台 0101-尺身头部支撑与夹紧装置安装位置 0103-尺框带动装置安装位置 0104-块规清洁与放置装置安装位置 0105-鼠标键盘放置位置 0106-卡尺尺身尾部;
02-卡尺 0201-卡尺尺身测量端 0202-卡尺尺身 0203-卡尺尺框测量端 0204-卡尺尺框测 0205-卡尺尺框测紧固螺钉 0206-卡尺尺身尾部;
03-块规清洁与放置装置 0301-基板 0302-块规柔性清洁块固定座 0303-块规指示灯 0304-块规柔性清洁块 0305-导向斜面 0306-块规 0307~0335-当前块规信号检测开关 0336~0354-块规指示灯控制开关;
04-尺身头部支撑夹紧装置 0401-抱具 0402-压板 0403-柔性垫 0404-支座0405-按压板 0406-竖轴 0407-定位支座 0408-弹簧 0409-定位块0410-抱具控制开关;
05-尺框联动装置 0501-相机 0502-镜头 0503-光源 0504-手柄 0505-滑块连接板 0506-第二滑块 0507-横向滑轨 0508-齿条 0509-止动梢 0510-止动弹簧 0511-固定板 0512-光源连接板 0513-固定推杆 0514-固定推杆弹簧 0515-固定推杆套 0516-固定推杆梢 0518-活动推杆套弹簧固定螺钉 0519-活动推杆套弹簧 0520-燕尾 0521-滑动槽0522-活动推杆套弹簧固定螺钉 0523-活动推杆梢 0524-活动推杆套 0525-活动推杆弹簧0526-活动推杆弹簧 0527-图像采集控制按钮 0528-电动推杆前进控制按钮 0529-电动推杆后退控制按钮 0530-导向面;
06-尺身尾部支撑定位装置 0601-抱具 0602-压板 0603-定位面 0604-柔性垫片0605-第二支座 0606-连接板 0607-滑块 0608-抱具控制开关;
07-辅助支撑定位装置 0701-辅助支撑定位块 0702-第六滑块 0703-定位台阶;
08-前后检定位置变换装置 0801-刀口内量爪检定台阶 0802-柔性块规垫 0803-块规放置槽 0804-支撑板 0805-纵向滑轨 0806-联动杆 0807-第三滑块 0808-电动推杆轴 0809-电动推杆 0810-电动推杆零点开关 0811-电动推杆限位开关 0812-电动推杆限位开关 0813-电动推杆控制开关 0814-电动推杆控制开关 0815-电动推杆驱动器;
09 键盘滑台与显示器滑台联动装置 0901-键盘滑台 0902-固定座 0903-第四滑块 0904-第二横向滑轨 0905-手柄 0906-显示器安装座 0907-连接板 0908-第五滑块0909-第三横向滑轨 0910-连杆;
13-电源 1301-电源开关 1302-电源 1303-急停按钮 1304-继电器。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图,作详细说明如下,但本发明并不限于此。
参考图1至图27
如图1、图2和图3所示,一种卡尺半自动检定系统,包括呈阶梯状的卡尺检定台01,所述检定台的低位阶面一侧部设置有尺身头部支撑夹紧装置04,所述尺身头部支撑夹紧装置旁侧设置有可横向滑移的尺身尾部支撑定位装置06,低位阶面上位于尺身头部支撑夹紧装置和尺身尾部支撑定位装置之间设置有用于推动卡尺尺框的尺框联动装置05,所述尺框联动装置上具有跟随尺框一起移动的光源0503、相机0501及镜头0502,所述低位阶面的前侧部设置有卡尺前后检定位置变换装置08,所述检定台的高位阶面上设置有块规清洁与放置装置03,检定台的底部还设置有用于移动键盘滑台及显示器的键盘滑台与显示器联动装置09。
本实施例中,如图5、图9、图10、图11所示,所述尺身头部支撑夹紧装置包括设置于低位阶面上的支座0404,所述支座上安装有抱具0401,所述抱具操作端设有压板0402,所述压板下方及支座与压板对应位置设置有柔性垫片0403,所述抱具旁侧还安装有定位支座0407,所述定位支座的上、下外凸部位开有通孔,所述通孔中安装有竖轴0406,所述竖轴上套有弹簧0408,竖轴上部设有按压板0405及下部设有定位块0409。安装卡尺的时候,通过按下按压板,使定位块下移,到达卡尺尺身测量面定位位置,实现卡尺的横向定位,定位完成之后,松开压板,在弹簧力的作用下定位块上移,回到初始位置,避免影响卡尺的检定。
本实施例中,如图1、2、5、18、19所示,所述尺身尾部支撑定位装置包括设置于低位阶面上的横向滑轨0507,所述横向滑轨上设置有滑块0607,所述滑块经连接板0606与第二支座0605,所述第二支座上安装在有抱具0601,所述抱具操作端设有压板0602,所述压板下方和第二支座与压板对应位置设有柔性垫片0604,所述第二支座上还设置有用于尺身纵向定位的定位面0603。
本实施例中,如图6、7、8所示,所述块规清洁与放置装置包括开设有至少一个块规放置槽的基板0301,所述块规放置槽的两旁侧分别设置有内侧具有固定块规柔性清洁块0304的固定座0302,所述固定座的上端设置有块规指示灯0303,所述块规放置槽的开口侧壁为设置有导向斜面0305,所述块规放置槽底部设有块规信号检测开关0308。
在本实施例中,所述块规清洁与放置装置中的各块规放置槽的位置依据小尺寸块规靠左,大尺寸块规靠右分布,每列块规放置槽中放置有标准尺寸或非标准尺寸的块规。
上述块规指示灯、指示灯控制开关和块规信号检测开关配合使用,系统根据所选定卡尺的类型和量程,对当前检测点需要使用的块规所在位置的指示灯自动亮起,为检定人员指示块规所在位置;当前检测点检测完成,放回块规后,块规信号检测开关返回一个信号给上位机,指示灯控制开关控制当前检测点块规所在位置的指示灯灭,下一检测点块规所在位置的指示灯亮起,如此循环,直到所有检测点检测完成。
本实施例中,如图12、13、14所示,所述尺框联动装置包括设置于低位阶面上的横向滑轨0507,与横向滑轨相配合的第二滑块0506上设置有滑块连接板0505,所述滑块连接板后端设有光源连接板0512,所述光源连接板与同轴LED光源0503连接,所述同轴LED光源上依次安装有镜头0502和相机0501,所述滑块连接板的后侧下方设有固定板0511,所述固定板中部开有竖向通孔,所述竖向通孔内安装有止动梢0509,所述止动梢上套有弹簧0510,所述止动梢尾部设有单齿,所述单齿与安装于低位阶面上且位于横向滑轨0507后侧的齿条0508相配合。
本实施例中,所述滑块连接板旁侧前部设置有手柄0504,所述手柄上设有图像采集控制按钮0527、电动推杆前进控制按钮0528及电动推杆后退控制按钮0529;所述滑块连接板另一旁侧后方还设有一固定推杆套0515,所述固定推杆套内设有固定推杆梢0516,所述固定推杆梢的头部安装有推0513杆,固定推杆梢上套有弹簧0514;所述滑块连接板的前侧还设有一活动推杆套0524,所述活动推杆套的下部具有燕尾0520,所述燕尾安装于滑块连接板上的滑动槽0521中,所述滑动槽中设有弹簧0519,所述弹簧后端通过一固定螺钉0522与滑块连接板连接,并经另一固定螺钉与活动推杆套连接,所述活动推杆套内设有活动推杆梢0523,所述活动推杆梢的头部安装有推杆0526,活动推杆梢上套有弹簧0525,活动推杆梢的上端开有导向面0530。
上述尺框联动装置用于推动卡尺尺框横向移动和使光源、相机和镜头跟随尺框一起移动。在检定过程中,卡尺尺框横测量面、卡尺尺身横测量面和块规工作面接触后,要求保持一定的测力,使用手柄推动尺框向块规工作面移动,通过活动推杆和固定推杆上的弹簧,使卡尺尺框测量面对块规工作面产生一定压力,当松开手柄时,由于止动梢上的弹簧顶紧单齿啮合在齿条上,故可以保持一定压力;手柄上的图像采集控制按钮、电动推杆前进控制按钮和电动推杆后退控制按钮可以方便地实现图像采集、电动推杆前进和后退操作。
本实施例中,如图21、22、23所示,所述卡尺前后检定位置变换装置包括埋设于低位阶面上两根的纵向滑轨0805,与纵向滑轨相配合的第三滑块 0807上安装有支撑板0804,所述支撑板上设置有柔性块规垫0802,所述柔性块规垫开有块规放置槽0803,所述柔性块规垫一旁侧设有刀口内量爪检定台阶0801,所述支撑板中部下方连接有联动杆0806,所述联动杆与电动推杆0809的输出轴0808相连接,所述电动推杆安装于检定台低位阶面的底部。通过手柄上的电动推杆前进控制按钮和电动推杆后退控制按钮可以方便地驱动电动推杆前进和后退,实现卡尺测量面前后位置的检定。
本实施例中,如图24、25、26所示,所述键盘滑台与显示器联动装置包括设置于检定台低位阶面的底部的两个凵型固定座0902,所述固定座内安装有第二横向滑轨0904,与第二横向滑轨相配合的第四滑块0903上安装有键盘滑台0901,所述键盘滑台前侧安装有手柄0905,所述键盘滑台后侧经一拐状连杆0910与显示器安装座0906相连接,所述显示器安装底部设置有两块连接板0907,两块连接板分别与两个第五滑块0908相连接,所述第五滑块与安装于高位阶面后端的第三横向滑轨0909相配合。
对于大量程卡尺来说,随着量程增加,检定时尺框联动装置的活动行程很大,如果在固定位置放置键盘、鼠标和显示器,非常不方便,键盘滑台与显示器滑台联动装置可以使键盘、鼠标和显示器随时移动到方便操作的位置。
本实施例中,如图1、2、5、15、16所示,位于尺框联动装置与尺身尾部支撑定位装置之间还设置有可横向滑移的辅助支撑定位装置07。
本实施例中,所述辅助支撑定位装置包括设置于低位阶面上的横向滑轨0507上的第六滑块0702,所述第六滑块上安装有辅助支撑定位块0701,所述辅助支撑定位块的后侧部设置有用于尺身纵向定位的台阶0703。
上述尺身头部支撑夹紧装置、尺身尾部支撑定位装置和辅助支撑定位装置共同完成卡尺横向、纵向的定位和夹紧,尺身尾部支撑定位装置和辅助支撑定位装置可以在滑轨上横向自由滑移,以适应不同量程的卡尺尺身长度。同时,对于超大量程的卡尺,辅助支撑定位装置还可以在不同位置起支撑作用,避免由于卡尺尺身长度过长造成弯曲变形,影响检定结果的可靠性。
参见图27,本实施例中,所述的尺身头部支撑夹紧装置和尺身尾部支撑定位装置分别设有一抱具控制开关,控制抱具夹紧或松开卡尺;前后检定位置变换装置设有一前进控制开关和一后退控制开关,一零点开关和两个限位开关;块规清洁与放置装置的每个柔性清洁块固定座上都设有一个LED指示灯,与指示灯控制器相连,每个块规放置槽中安装有块规信号检测开关,以检测块规是否处于使用中;这些开关均与控制器1404连接,该控制器与电脑连接,实现上位机控制。值得一提的是,本发明在上位机,即电脑上安装有卡尺检定软件,该软件由卡尺检定模块和数据库模块组成,卡尺检定模块包括卡尺类型参数选择、各种指标检定、判断、显示、图像识别、报告、证书生成、打印、系统设置等各功能子模块;数据库模块包括用户表、卡尺类型、量程等参数表、块规编号表。
本发明使用时,先使用卡尺定位装置定位好卡尺的检定位置之后,使用卡尺夹紧装置固定卡尺;在卡尺检定软件上选择(或输入)要检定的卡尺类型和量程,上位机依据卡尺类型和量程参数,自动驱动前后检定位置变换装置的电动推杆,推动前后检定位置变换装置到后检测位置,判断第一检测点块规在块规盒中的位置,亮起对应的LED指示灯,最后开始各检测点的检定。具体检定步骤如下:1.检定人员根据指示灯的指示,取出相应的第块一块块规,放置于前后检定位置变换装置的块规放置槽中;2.推动尺框联动装置的手柄,使尺框测量面与块规工作面接触,光源与相机随着尺框一起移动;3.按下手柄上的图像采集控制按钮,进行图像的采集、读数识别和判断当前检测结果是否符合检定规程的要求,如否,可以让用户选择是退出检定还是继续检测(下同);4.旋转尺框紧固螺钉锁紧尺框,按下手柄上的图像采集控制按钮,进行图像的采集、读数识别和判断;5.当系统检测到连续进行了两次图像采集后,延时数秒(可设置,让检定人员松开尺框并推动手柄使尺框测量面不与块规接触)后,自动驱动前后检定位置变换装置的电动推杆,推动前后检定位置变换装置到前检测位置; 6.检定人员推动尺框联动装置的手柄,使尺框测量面与块规工作面接触,光源与相机随着尺框一起移动; 7. 检定人员按下手柄上的图像采集控制按钮,进行图像的采集、读数识别和判断;8.旋转尺框紧固螺钉锁紧尺框,按下手柄上的图像采集控制按钮,进行图像的采集、读数识别和判断;9.第一检测点检测完成,放回块规,系统检测到第一块块规放回信号,第一块块规指示灯灭,自动亮起第二块块规指示灯,进行第二个检测点的检定,如此循环,直到所有检测点的检定完成;10. 如检测结果合格,生成检定记录和证书并打印,如不合格,用户可以选择取消此次检定,待修理之后再检,也可以直接生成检定记录和检定结果通知书并打印。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员而言,根据本发明的教导,设计出不同形式的卡尺半自动检定系统并不需要创造性的劳动,在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型,皆应属本发明的涵盖范围。