CN105066881B - 一种自动测试系统以及该测试系统所用的自动测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动测试系统，包括：一测试平台；一安装在所述测试平台上的用于夹持被测管件的夹持装置；一安装在所述测试平台上的用于对夹持在所述夹持装置上的被测管件进行测量的检测装置；以及一分别与所述夹持装置、检测装置控制连接的控制装置；所述控制装置根据被测管件的节点确定所述夹持装置的夹持方案并调整夹持装置，使得夹持装置夹持住被测管件，继而控制所述检测装置对夹持在所述夹持装置上的被测管件进行测量，根据测量结果判断出该被测管件是否符合产品要求。还公开了该自动测试系统所用的自动测试方法。本发明的有益效果在于：能够精确检测复杂空间形状结构的管件，能够满足不同管件的夹持需求，检测的适应范围更加广。

Description

一种自动测试系统以及该测试系统所用的自动测试方法

技术领域

本发明涉及自动测试技术领域，尤其涉及一种适用于检测复杂空间形状结构的管件是否符合生产规格的自动测试系统以及该测试系统所用的自动测试方法。

背景技术

汽车所用的管件，如刹车管、空调管、输油管等，具有曲率多变和形状复杂等特点，汽车管件在成型后需要进行检测是否符合产品生产要求。目前用于检测汽车管件的检测方法有以下两种：

1、采用专门的检具进行检测，具体地，在检具上开设有与被测管件相似且比被测管件的尺寸略大的检测槽，检测人员将被测管件放入检具上的检测槽内，根据肉眼判断被测管件是否完全嵌合在检具上的检测槽内，如果被测管件完全嵌合在检具上的检测槽内，不存在翘起部分，则判断该被测管件为合格品，否则判断为不合格品。

2、将被测管件放置在被测平台上，采用多个摄像头，一般为18～20个，对放置在被测平台上的被测管件进行拍照，然后将摄取到的照片输入到计算机内，求解出被测管件的节点，再将求解出的节点与理论节点相比较，判断出该被测管件是否为合格品。

然而上述的两种检测方法均存在以下缺陷：1、无法满足复杂空间形状结构的管件的检测；2、无法适应不同管件的检测。为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一：针对现有技术的不足而提供一种能够满足复杂空间形状结构的管件的检测且可适应不同管件的检测的自动测试系统。

本发明所要解决的技术问题之二：提供一种上述的自动测试系统所用的自动测试方法。

作为本发明的第一方面的一种自动测试系统，包括：

一测试平台；

一安装在所述测试平台上的用于夹持被测管件的夹持装置；

一安装在所述测试平台上的用于对夹持在所述夹持装置上的被测管件进行测量的检测装置；以及

一分别与所述夹持装置、检测装置控制连接的控制装置，所述控制装置根据被测管件的节点确定所述夹持装置的夹持方案并调整夹持装置，使得夹持装置夹持住被测管件，继而控制所述检测装置对夹持在所述夹持装置上的被测管件进行测量，根据测量结果判断出该被测管件是否符合产品要求。

在本发明的一个优选实施例中，所述夹持装置包括：

一设置在所述测试平台上的夹持底座，所述夹持底座上设置有一对沿所述测试平台的长度方向延伸的第一滑轨；

至少两个滑动设置在所述夹持底座的一对第一滑轨上的夹持机械手底座；

安装在每一夹持机械手底座上且与所述控制装置连接的夹持机械手，每一夹持机械手的头部设置有一用于夹持被测管件的夹持部；以及

安装在每一夹持机械手底座上且与所述控制装置连接的用于驱动所述夹持机械手底座沿所述夹持底座的一对第一滑轨滑动的第一驱动机构。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一驱动机构包括：

一设置在所述夹持底座内侧上且沿所述测试平台的长度方向延伸的第一齿轮条；

一设置在所述夹持机械手底座上的第一转轴座；

一通过轴承竖直转动安装在所述第一转轴座内的第一转轴，所述第一转轴的上端向上延伸位于所述夹持机械手底座的上方，其下端向下延伸位于所述夹持机械手底座的下方且靠近所述夹持底座内侧上的第一齿轮条；

一固定设置在所述第一转轴上端的第一被动带轮；

一固定设置在所述第一转轴下端且与所述第一齿轮条啮合的第一齿轮；

一安装在所述夹持机械手底座上且位于所述第一转轴一侧并与所述控制装置连接的第一驱动电机；

一固定设置在所述第一驱动电机的输出轴上的第一主动带轮；以及

一环绕在所述第一主动带轮和第一被动带轮上的第一传送带。

在本发明的一个优选实施例中，所述夹持机械手为多关节机械手。

在本发明的一个优选实施例中，所述检测装置包括：

一设置在所述测试平台上的检测底座，所述检测底座上设置有一对沿所述测试平台的长度方向延伸的第二滑轨；

一滑动设置在所述检测底座的一对第二滑轨上的检测机械手底座；

安装在所述检测机械手底座上且与所述控制装置连接的检测机械手，所述检测机械手的头部设置有一用于测量夹持在所述夹持装置上的被测管件且与所述控制装置连接的检测部件；以及

安装在所述检测机械手底座上且与所述控制装置连接的用于驱动所述检测机械手底座沿所述检测底座的一对第二滑轨滑动的第二驱动机构。

在本发明的一个优选实施例中，所述检测部件为摄像机或者激光检测仪。

在本发明的一个优选实施例中，所述第二驱动机构包括：

一设置在所述检测底座内侧上且沿所述测试平台的长度方向延伸的第二齿轮条；

一设置在所述检测机械手底座上的第二转轴座；

一通过轴承竖直转动安装在所述第二转轴座内的第二转轴，所述第二转轴的上端向上延伸位于所述检测机械手底座的上方，其下端向下延伸位于所述检测机械手底座的下方且靠近所述检测底座内侧上的第二齿轮条；

一固定设置在所述第二转轴上端的第二被动带轮；

一固定设置在所述第二转轴下端且与所述第二齿轮条啮合的第二齿轮；

一安装在所述检测机械手底座上且位于所述第二转轴一侧并与所述控制装置连接的第二驱动电机；

一固定设置在所述第二驱动电机的输出轴上的第二主动带轮；以及

一环绕在所述第二主动带轮和第二被动带轮上的第二传送带。

在本发明的一个优选实施例中，所述检测机械手为多关节机械手。

在本发明的一个优选实施例中，所述控制装置为工业控制计算机。

作为本发明的第二方面的一种上述的自动测试系统所用的自动测试方法，包括以下步骤：

1)将被测管件的节点参数输入控制装置；

2)控制装置根据被测管件的节点参数确定出被测管件的夹持方案，根据该夹持方案调整夹持装置；

3)将被测管件放入夹持装置内，夹持装置对被测管件夹持住；

4)控制装置控制检测装置对夹持在夹持装置上的被测管件进行测量；

5)控制装置根据测量数据求解出被测管件的节点坐标；

6)分析被测管件的节点坐标与理论节点坐标之间的误差，判断出该被测管件是否符合产品要求，如果该被测管件符合产品要求，则进入下一步工序，如果该被测管件不符合产品要求，则根据被测管件的节点坐标与理论节点坐标之间的误差给出修正方案。

由于采用了如上的技术方案，本发明的有益效果在于：采用夹持装置对被测管件进行夹持，并采用检测装置对该被测管件进行测量，控制装置对测量结果进行分析得出被测管件是否符合产品要求，测试误差小，而且能够精确检测复杂空间形状结构的管件，如各种形状复杂的管体，尤其是有助于测量长细管子。另外，由于本发明的夹持装置采用多个机械手进行夹持操作，能够满足不同管件的夹持需求，检测的适应范围更加广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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，下面描述中的附图仅仅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。

图1是本发明的自动测试系统的三维结构示意图。

图2是图1的正视图。

图3是图1的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1和图3，图中给出的是一种自动测试系统，包括测试平台100、夹持装置200、检测装置300以及控制装置(图中未示出)。在本实施例中，控制装置为工业控制计算机，被测管件400为细长管，并以此进行具体说明。

夹持装置200安装在测试平台100上，用于夹持被测管件400。夹持装置200包括夹持底座210、夹持机械手底座220a、220b、夹持机械手230a、230b以及驱动机构240。当然，夹持机械手底座和夹持机械手的数量并不局限于本实施例中的数量，应根据被测管件的长度以及形状等因素而决定。

夹持底座210设置在测试平台100上，夹持底座210上设置有一对沿测试平台100的长度方向延伸的滑轨211。

夹持机械手底座220a、220b分别设置在夹持底座210的一对滑轨211上，其中，在本实施例中，夹持机械手底座220a固定在夹持底座210的一对滑轨211上的一端，而夹持机械手底座220b则滑动配置在夹持底座210的一对滑轨211上，且能够相对于夹持机械手底座220a移动，其移动是依靠驱动机构240驱动的。当然，夹持机械手底座220a也可以滑动配置在夹持底座210的一对滑轨211上，即在夹持机械手底座220a上配置驱动机构。

夹持机械手230a、230b分别安装在夹持机械手底座220a、220b上且与控制装置连接，夹持机械手230a、230b的头部设置有一用于夹持被测管件400的夹持部231a、231b。在本实施例中，夹持机械手230a、230b优选地为多关节机械手。

驱动机构240安装在夹持机械手底座220b上，并且与控制装置连接的用于驱动夹持机械手底座220b沿夹持底座210的一对滑轨211滑动。驱动机构240包括齿轮条241、转轴座242、转轴243、被动带轮244、齿轮245、驱动电机246、主动带轮247以及传送带248。齿轮条241设置在夹持底座210的内侧上，并且沿测试平台100的长度方向延伸。转轴座242设置在夹持机械手底座220b上。转轴243通过轴承竖直转动安装在转轴座242内，并且转轴243的上端向上延伸位于夹持机械手底座220b的上方，其下端向下延伸位于夹持机械手底座220b的下方且靠近夹持底座210的内侧上的齿轮条241。被动带轮244固定设置在转轴243的上端。齿轮245固定设置在转轴243的下端，并且与夹持底座210的内侧上的齿轮条241啮合。驱动电机246安装在夹持机械手底座220b上，且位于转轴243的一侧，并与控制装置连接。主动带轮247固定设置在驱动电机246的输出轴上。传送带248环绕在主动带轮247和被动带轮244上。

驱动电机246在控制装置的操纵作用下，驱动主动带轮247转动，通过传送带248带动被动带轮244转动，在被动带轮244转动的同时通过转轴243传动至齿轮245，齿轮245转动过程中与齿轮条241啮合，从而推动夹持机械手底座220b沿着滑轨211滑动，进而调整设置在夹持机械手底座220b上的夹持机械手230b的位置。

检测装置300安装在测试平台100上，用于对夹持在夹持装置100上的被测管件400进行测量。检测装置300包括检测底座310、检测机械手底座320、检测机械手330以及驱动机构340。

检测底座310设置在测试平台100上，检测底座310上设置有一对沿测试平台100的长度方向延伸的滑轨311。

检测机械手底座320滑动设置在检测底座310的一对滑轨311上。

检测机械手330安装在检测机械手底座320上，并且与控制装置连接，检测机械手330的头部设置有一用于测量夹持在夹持装置200上的被测管件400且与控制装置连接的检测部件331，在本实施例中，检测机械手330为多关节机械手，检测部件331为摄像机或者激光检测仪。

驱动机构340安装在检测机械手底座320上且与控制装置连接的用于驱动检测机械手底座320沿检测底座310的一对滑轨311滑动。驱动机构340包括齿轮条341、转轴座342、转轴343、被动带轮344、齿轮345、驱动电机346、主动带轮347以及传送带348。齿轮条341设置在检测底座310的内侧上，并且沿测试平台100的长度方向延伸。转轴座342设置在检测机械手底座320上。转轴343通过轴承竖直转动安装在转轴座342内，并且转轴343的上端向上延伸位于检测机械手底座320的上方，其下端向下延伸位于检测机械手底座320的下方且靠近检测底座310的内侧上的齿轮条341。被动带轮344固定设置在转轴343的上端。齿轮345固定设置在转轴343的下端，并且与检测底座310的内侧上的齿轮条341啮合。驱动电机346安装在检测机械手底座320上，且位于转轴343的一侧，并与控制装置连接。主动带轮347固定设置在驱动电机346的输出轴上。传送带348环绕在主动带轮347和被动带轮344上。

驱动电机346在控制装置的操纵作用下，驱动主动带轮347转动，通过传送带348带动被动带轮344转动，在被动带轮344转动的同时通过转轴343传动至齿轮345，齿轮345转动过程中与齿轮条341啮合，从而推动检测机械手底座320沿着滑轨311滑动，进而调整设置在检测机械手底座320上的检测机械手330的位置。

本发明的自动测试系统所用的自动测试方法，包括以下步骤：

1)将被测管件400的节点参数输入控制装置；

2)控制装置根据被测管件400的节点参数确定出被测管件400的夹持方案，根据该夹持方案调整夹持装置200的夹持机械手底座220a、220b的位置以及调整夹持机械手230a、230b的伸展位置；

3)将被测管件400放入夹持装置200的夹持机械手230a、230b的夹持部231a、231b内，使得夹持装置200的夹持机械手230a、230b的夹持部231a、231b将被测管件400夹持住；

4)控制装置控制检测装置300的检测机械手底座320沿着检测底座310上的一对滑轨311滑移，与此同时，控制检测装置300的检测机械手330上的检测部件331对夹持在夹持装置200的夹持机械手230a、230b的夹持部231a、231b上的被测管件400进行拍照和测量；

5)控制装置根据检测部件331所摄取的照片和测量数据求解出被测管件400的节点坐标；

6)分析被测管件400的节点坐标与理论节点坐标之间的误差，判断出该被测管件400是否符合产品要求，如果该被测管件400符合产品要求，则进入下一步工序，如果该被测管件400不符合产品要求，则根据被测管件400的节点坐标与理论节点坐标之间的误差给出修正方案。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种自动测试系统，其特征在于，包括：

一测试平台；

一安装在所述测试平台上的用于夹持被测管件的夹持装置；

一安装在所述测试平台上的用于对夹持在所述夹持装置上的被测管件进行测量的检测装置；以及

一分别与所述夹持装置、检测装置控制连接的控制装置；所述控制装置根据被测管件的节点确定所述夹持装置的夹持方案并调整夹持装置，使得夹持装置夹持住被测管件，继而控制所述检测装置对夹持在所述夹持装置上的被测管件进行测量，根据测量结果判断出该被测管件是否符合产品要求；

所述自动测试系统所用的自动测试方法，包括以下步骤：

1)将被测管件的节点参数输入控制装置；

2)控制装置根据被测管件的节点参数确定出被测管件的夹持方案，根据该夹持方案调整夹持装置；

3)将被测管件放入夹持装置内，夹持装置对被测管件夹持住；

4)控制装置控制检测装置对夹持在夹持装置上的被测管件进行测量；

5)控制装置根据测量数据求解出被测管件的节点坐标；

6)分析被测管件的节点坐标与理论节点坐标之间的误差，判断出该被测管件是否符合产品要求，如果该被测管件符合产品要求，则进入下一步工序，如果该被测管件不符合产品要求，则根据被测管件的节点坐标与理论节点坐标之间的误差给出修正方案。

2.如权利要求1所述的自动测试系统，其特征在于，所述夹持装置包括：

一设置在所述测试平台上的夹持底座，所述夹持底座上设置有一对沿所述测试平台的长度方向延伸的第一滑轨；

至少两个滑动设置在所述夹持底座的一对第一滑轨上的夹持机械手底座；

安装在每一夹持机械手底座上且与所述控制装置连接的夹持机械手，每一夹持机械手的头部设置有一用于夹持被测管件的夹持部；以及

安装在每一夹持机械手底座上且与所述控制装置连接的用于驱动所述夹持机械手底座沿所述夹持底座的一对第一滑轨滑动的第一驱动机构。

3.如权利要求2所述的自动测试系统，其特征在于，所述第一驱动机构包括：

一设置在所述夹持底座内侧上且沿所述测试平台的长度方向延伸的第一齿轮条；

一设置在所述夹持机械手底座上的第一转轴座；

一通过轴承竖直转动安装在所述第一转轴座内的第一转轴，所述第一转轴的上端向上延伸位于所述夹持机械手底座的上方，其下端向下延伸位于所述夹持机械手底座的下方且靠近所述夹持底座内侧上的第一齿轮条；

一固定设置在所述第一转轴上端的第一被动带轮；

一固定设置在所述第一转轴下端且与所述第一齿轮条啮合的第一齿轮；

一安装在所述夹持机械手底座上且位于所述第一转轴一侧并与所述控制装置连接的第一驱动电机；

一固定设置在所述第一驱动电机的输出轴上的第一主动带轮；以及

一环绕在所述第一主动带轮和第一被动带轮上的第一传送带。

4.如权利要求2所述的自动测试系统，其特征在于，所述夹持机械手为多关节机械手。

5.如权利要求1所述的自动测试系统，其特征在于，所述检测装置包括：

一设置在所述测试平台上的检测底座，所述检测底座上设置有一对沿所述测试平台的长度方向延伸的第二滑轨；

一滑动设置在所述检测底座的一对第二滑轨上的检测机械手底座；

安装在所述检测机械手底座上且与所述控制装置连接的检测机械手，所述检测机械手的头部设置有一用于测量夹持在所述夹持装置上的被测管件且与所述控制装置连接的检测部件；以及

安装在所述检测机械手底座上且与所述控制装置连接的用于驱动所述检测机械手底座沿所述检测底座的一对第二滑轨滑动的第二驱动机构。

6.如权利要求5所述的自动测试系统，其特征在于，所述检测部件为摄像机或者激光检测仪。

7.如权利要求5所述的自动测试系统，其特征在于，所述第二驱动机构包括：

一设置在所述检测底座内侧上且沿所述测试平台的长度方向延伸的第二齿轮条；

一设置在所述检测机械手底座上的第二转轴座；

一通过轴承竖直转动安装在所述第二转轴座内的第二转轴，所述第二转轴的上端向上延伸位于所述检测机械手底座的上方，其下端向下延伸位于所述检测机械手底座的下方且靠近所述检测底座内侧上的第二齿轮条；

一固定设置在所述第二转轴上端的第二被动带轮；

一固定设置在所述第二转轴下端且与所述第二齿轮条啮合的第二齿轮；

一安装在所述检测机械手底座上且位于所述第二转轴一侧并与所述控制装置连接的第二驱动电机；

一固定设置在所述第二驱动电机的输出轴上的第二主动带轮；以及

一环绕在所述第二主动带轮和第二被动带轮上的第二传送带。

8.如权利要求5所述的自动测试系统，其特征在于，所述检测机械手为多关节机械手。

9.如权利要求1至8中任一项所述的自动测试系统，其特征在于，所述控制装置为工业控制计算机。