CN105333850A - 一种工件厚度的自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工件厚度的自动检测装置，用于自动检测具有平的表面的工件的厚度或高度，属于机械加工技术领域，包括机架，其特征在于：在所述机架上设置有用于在检测时固定工件的压脚，和具有一个平的测量面的测量件，所述压脚和测量件分别弹性地安装在所述机架上并可在第一动力装置的作用下上下滑动，在所述测量件上设置有一个可检测测量件垂直位移量的传感器。本发明设计合理巧妙，结构简单，可实现工件厚度的自动检测，精度高、效果好；可适用于不同规格的工件，适用范围广；降低了人工劳动成本，提高了生产效率，具有良好的市场前景。

Description

一种工件厚度的自动检测装置

技术领域

本发明涉及一种工件厚度的自动检测装置，用于自动检测具有平的表面的工件的厚度或高度，属于机械加工技术领域。

背景技术

随着现代机械加工技术的发展，对工件精度的要求也越来越高。工件的厚度是工件尺寸的一个重要参数，工件厚度上的公差过大会影响工件整体的质量或影响工件下一步加工的进行。因此，在工件的加工过程中，需要对工件的厚度进行检查。现有技术中，对工件厚度的检测常常使用游标卡尺等工具，通过人工手动检测工件多个部位的厚度，以此来判断工件整体的厚度。这样做不仅费时费力，检测的精确度也不能保证，不能满足现代机械加工对工件精度的要求，因此有必要设计一种工件厚度的在线检测，实现工件检测的自动化，提高工件检测的精度，提高生产效率。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种工件厚度的自动检测装置，实现工件的全自动在线检测，提高工件检测的精度和生产效率。为此，本发明采用如下技术方案：

一种工件厚度的自动检测装置，包括机架，其特征在于：在所述机架上设置有用于在检测时固定工件的压脚，和具有一个平的测量面的测量件，所述压脚和测量件分别弹性地安装在所述机架上并可在第一动力装置的作用下上下滑动，在所述测量件上设置有一个可检测测量件垂直位移量的传感器。通过第一动力装置控制所述压脚和测量件的上下移动，压脚和测量件弹性地设置在机架上，测量时，第一动力装置动作，压脚和测量件向工件方向移动并与工件接触，压脚固定工件，位于测量件上的传感器检测测量件的位移量，获得位移数据并与基准数据进行比较，从而判读工件厚度是否在合理的公差范围内。

进一步地，还包括一用于调整测量面高度的调节机构，该调节机构包括一与所述第一动力装置的输出端连接的调节杆，调节杆的上端设置有限位块，调节杆的下端固定连接于第一动力装置的输出端，还包括一丝杆和丝杆螺母，丝杠可在第二动力装置作用下旋转，丝杆螺母上设置有一限位片，且当调节杆随第一动力装置的输出端下降到最大行程时，所述限位块与该限位片接触。通过调节机构调节第一动力装置动力输出端的最大行程，从而调节压脚和测量件向工件方向位移的最大行程，以适应不同厚度工件的检测需求，适用范围更广。

进一步地，所述限位片的末端呈叉状或环状，将所述调节杆至少部分地包覆在其内。在限位的同时，对调节杆起到支持和固定的作用，防止其晃动造成不必要的损伤。

进一步地，所述压脚为两个，各具有一个与工件接触的平的工作面，测量件位于两个压脚的中间。平的工作面在固定工件时具有更大的接触面积，从而具有更好的固定效果，测量件位于两个压脚之间，测量时更加平稳，测量效果更准确。

进一步地，所述压脚呈L状，具有第一水平部和第一垂直部，所述工作面位于第一水平部上，所述测量件呈L状，具有第二水平部和第二垂直部，所述测量面位于第二水平部上，压脚和测量件通过一安装板与第一动力装置的动力输出端连接，第一垂直部与安装板之间以及第二垂直部与安装板之间设置有弹性件。通过此设计使测量件和压脚弹性地设置在机架上，结构简单，效果好。

进一步地，在所述弹性件处于自由状态时，第二水平部底面的高度高于第一水平部底面的高度。从而在测量时，在设定的下降行程下，压脚上的弹性比测量件上的弹性件具有更大的压缩量，从而压脚与工件之间的作用力大于测量件与工件之间的作用力，达到更好的固定效果，同时，又可防止测量件上元器件的损伤。

进一步地，所述安装板呈L状，具有水平板和垂直板，所述第二垂直部和传感器安装在水平板上，第一垂直部安装在垂直板上，垂直板与机架之间通过滑块与滑轨的配合滑动连接，第二垂直部与垂直板之间亦通过滑块与滑轨的配合滑动连接。结构简单地使压脚和测量件弹性地安装在机架上，且可在第一动力装置的作用下在机架上滑动。

进一步地，所述传感器安装在安装板上，传感器的探头穿过安装板抵靠在所述第二垂直部的上端。直接检测测量件在垂直方向的位移量。

进一步地，所述第一动力装置为气缸，其气缸杆与所述安装板的水平板连接，所述第二动力装置为伺服电机，其动力输出轴通过皮带与皮带轮与所述丝杆连接。精度高、控制方便、效果好。

因此，本发明设计合理巧妙，结构简单，可实现工件厚度的自动检测，精度高、效果好；可适用于不同规格的工件，适用范围广；降低了人工劳动成本，提高了生产效率，具有良好的市场前景。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的侧视图；

图3为本发明实施例的俯视图；

图4为图3的B-B向剖视图；

图5为图1的A部放大图；

图中，1为机架，2为压脚，21为第一水平部，22为第一垂直部，3为测量件，31为测量面，32为第二水平部，33为第二垂直部，4为第一动力装置，41为气缸杆，5为传感器，51为探头，6为调节机构，61为调节杆，61a为限位块，62为丝杆，63为丝杆螺母，64为第二动力装置，65为限位片，7为安装板，71为水平板，72为垂直板，8为弹性件，9为第一滑块，10为第一滑轨，11为第二滑块，12为第二滑轨。

具体实施方式

下面结合图1-5与具体实施方式对本发明做进一步的说明，本发明中与现有技术相同的部分将参考现有技术。

如图1-5所示，本发明的工件厚度的自动检测装置，包括机架1，在机架1上设置有用于在检测时固定工件的压脚2，和具有一个平的测量面31的测量件3，所述压脚2和测量件3分别弹性地安装在所述机架上并可在第一动力装置4的作用下上下滑动，在所述测量件上设置有一个可检测测量件垂直位移量的传感器5。

作为本发明的进一步优化，本发明还包括一用于调整测量面31高度的调节机构6，该调节机构6包括一与所述第一动力装置4的输出端连接的调节杆61，调节杆的上端设置有限位块61a，调节杆61的下端固定连接于第一动力装置的输出端，还包括一丝杆62和丝杆螺母63，丝杠62可在第二动力装置64作用下旋转，丝杆螺母63上设置有一限位片65，且当调节杆61随第一动力装置4的输出端下降到最大行程时，所述限位块61a与该限位片65接触。通过调节机构调节第一动力装置动力输出端的最大行程，从而调节压脚和测量件向工件方向位移的最大行程，以适应不同厚度工件的检测需求，适用范围更广。

作为进一步优选，如图1所示，限位片65的末端呈叉状或环状，将所述调节杆61至少部分地包覆在其内。在限位的同时，对调节杆起到支持和固定的作用，防止其晃动造成不必要的损伤。

作为优选，所述压脚2为两个，各具有一个与工件接触的平的工作面，测量件位于两个压脚的中间，压脚整体呈L状，具有第一水平部21和第一垂直部22，所述工作面位于第一水平部上，所述测量件3整体呈L状，具有第二水平部32和第二垂直部33，所述测量面31位于第二水平部32上，压脚2和测量件3通过一安装板7与第一动力装置4的动力输出端连接，第一垂直部22与安装板7之间以及第二垂直部33与安装板7之间设置有弹性件8。弹性件8可选用具有压缩和复位的任何弹性材料，如弹簧、弹性橡胶等，在本实施例中，弹性件8为弹簧。

作为一种优选，在弹性件8处于自由状态时，即弹性件8在不受外力作用的状态下，第二水平部32底面的高度高于第一水平部21底面的高度。从而在测量时，在设定的下降行程下，压脚上的弹性比测量件上的弹性件具有更大的压缩量，从而压脚与工件之间的作用力大于测量件与工件之间的作用力，达到更好的固定效果，同时，又可防止测量件上元器件的损伤。

所述安装板7呈L状，具有水平板71和垂直板72，所述第二垂直部33和传感器5安装在水平板71上，第一垂直部21安装在垂直板72上，垂直板72与机架1之间通过滑块与滑轨的配合滑动连接，在此命名为第一滑块9与第一滑轨10；第二垂直部33与垂直板72之间亦通过滑块与滑轨的配合滑动连接，在此命名为第二滑块11和第二滑轨12。结构简单地使压脚和测量件弹性地安装在机架上，且可在第一动力装置的作用下在机架上滑动。

所述传感器5安装在安装板7的水平板71上，传感器5的探头51穿过安装板的水平板71抵靠在所述第二垂直部33的上端。直接检测测量件在垂直方向的位移量。

在本发明中，所述第一动力装置、第二动力装置为为气缸、油缸或伺服电机等常用动力装置。在本实施例中，所述第一动力装置4为气缸，其作为动力输出端的气缸杆41与所述安装板7的水平板71连接，所述第二动力装置63为伺服电机，其动力输出轴通过皮带与皮带轮与所述丝杆62连接。

本发明的工作过程如下：检测开始前，根据待检测工件的型号选择一个标准工件进行校准操作，并通过调节机构6调整第一动力装置的最大位移行程，对标准工件进行检测，传感器5的探头测得到一个标准数据，根据生产需要设定工件合理的公差范围；检测开始时，工件位于压脚2与测量件3下方的检测工位上，第一动力装置动作，压脚2与测量件3向工件方向移动并与工件接触，传感器5根据测量件3的位移量得到一个测量数据，与标准数据进行比较，从而得出工件是否符合要求的结论。

当然，本发明还具有其他实施方式，如限位片的形状、压脚与测量件的结构等还可以采用其他设计，上文所列仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种工件厚度的自动检测装置，包括机架（1），其特征在于：在所述机架上设置有用于在检测时固定工件的压脚（2），和具有一个平的测量面（31）的测量件（3），所述压脚（2）和测量件（3）分别弹性地安装在所述机架（1）上并可在第一动力装置（4）的作用下上下滑动，在所述测量件（3）上设置有一个可检测测量件垂直位移量的传感器（5）。

2.根据权利要求1所述的工件厚度的自动检测装置，其特征在于：还包括一用于调整测量面高度的调节机构（6），该调节机构（6）包括一与所述第一动力装置（4）的输出端连接的调节杆（61），调节杆（61）的上端设置有限位块（61a），调节杆（61）的下端固定连接于第一动力装置（4）的输出端，还包括一丝杆（62）和丝杆螺母（63），丝杠（62）可在第二动力装置（64）作用下旋转，丝杆螺母（63）上设置有一限位片（65），且当调节杆（61）随第一动力装置（4）的输出端下降到最大行程时，所述限位块（61a）与该限位片（65）接触。

3.根据权利要求2所述的工件厚度的自动检测装置，其特征在于：所述限位片（65）的末端呈叉状或环状，将所述调节杆（61）至少部分地包覆在其内。

4.根据权利要求1所述的工件厚度的自动检测装置，其特征在于：所述压脚（2）为两个，各具有一个与工件接触的平的工作面，测量件（3）位于两个压脚的中间。

5.根据权利要求4所述的工件厚度的自动检测装置，其特征在于：所述压脚（2）呈L状，具有第一水平部（21）和第一垂直部（22），所述工作面位于第一水平部（21）上，所述测量件（3）呈L状，具有第二水平部（32）和第二垂直部（33），所述测量面（31）位于第二水平部（32）上，压脚和测量件通过一安装板（7）与第一动力装置（4）的动力输出端连接，第一垂直部（22）与安装板（7）之间以及第二垂直部（33）与安装板（7）之间设置有弹性件（8）。

6.根据权利要求5所述的工件厚度的自动检测装置，其特征在于：在所述弹性件（8）处于自由状态时，第二水平部（32）底面的高度高于第一水平部(21)底面的高度。

7.根据权利要求5所述的工件厚度的自动检测装置，其特征在于：所述安装板（7）呈L状，具有水平板（71）和垂直板（72），所述第二垂直部（33）和传感器（5）安装在水平板（71）上，第一垂直部（22）安装在垂直板（72）上，垂直板（72）与机架（1）之间通过滑块与滑轨的配合滑动连接，第二垂直部（33）与垂直板（72）之间亦通过滑块与滑轨的配合滑动连接。

8.根据权利要求5所述的工件厚度的自动检测装置，其特征在于：所述传感器（5）安装在安装板上，传感器的探头（51）穿过安装板抵靠在所述第二垂直部的上端。

9.根据权利要求2所述的工件厚度的自动检测装置，其特征在于：所述第一动力装置、第二动力装置分别为气缸、油缸或者伺服电机。

10.根据权利要求2所述的工件厚度的自动检测装置，其特征在于：所述第一动力装置（4）为气缸，其气缸杆（41）与所述安装板的水平板（71）连接，所述第二动力装置（64）为伺服电机，其动力输出轴通过皮带与皮带轮与所述丝杆（62）连接。