CN107806844B - 一种防尘罩骨架偏正自动检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防尘罩骨架偏正自动检测仪，包括水平的设备安装基板、防尘罩夹紧机构和防尘罩升降机构,设备安装基板中心设有放置防尘罩的圆形通孔,所述防尘罩夹紧机构为3套以上，并以设备安装基板的中心为圆心，均匀围绕圆形通孔安装在设备安装基板上，用于夹紧防尘罩从圆形通孔探出的部位；防尘罩夹紧机构包括夹紧部件、纵向位移控制部件、位移量自动检测部件和拉压力检测部件，纵向位移控制部件可带动夹紧部件沿所述圆形通孔的径向位移并锁紧，防尘罩升降机构位于设备安装基板正下方，用于支撑并带动防尘罩在圆形通孔处自动升降。可定性或定量判定含骨架防尘罩内部骨架偏正情况，提高了检测品质和检测效率。

Description

一种防尘罩骨架偏正自动检测仪

技术领域

本发明涉及含骨架防尘罩骨架偏正检测技术领域，尤其是涉及一种防尘罩骨架偏正自动检测仪。

背景技术

汽车球头销产品的含骨架防尘罩产品的内部骨架有偏向一方或方向相反的情况。因骨架硫化在防尘罩内部，自由状态无法判定内部骨架位置是否正确。现在对防尘罩内部骨架的判定多采用人手挤压判定骨架位置的正确性或通过X射线实时成像设备成像判定骨架位置的正确性。

上述检测方法可以适用于大部分含骨架防尘罩的内部骨架位置的正确性的判定，但也存在以下缺陷：第一，人工判定对检测人员的要求较高且误判率高，第二，采用X射线实时成像设备判定成本高且对工作环境有很高要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种防尘罩骨架偏正自动检测仪，克服传统手工方式和X射线实时成像设备的缺陷，提高防尘罩的防尘罩内部骨架偏正检测品质和检测效率。

本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种防尘罩骨架偏正自动检测仪，包括水平的设备安装基板、防尘罩夹紧机构和防尘罩升降机构,以设备安装基板的中心为圆心设有放置防尘罩的圆形通孔,所述防尘罩夹紧机构为3套以上，均匀发散的围绕圆形通孔安装在设备安装基板上，用于夹紧防尘罩从圆形通孔探出的部位；防尘罩夹紧机构包括夹紧部件、纵向位移控制部件、位移量自动检测部件和拉压力检测部件，纵向位移控制部件可带动夹紧部件沿所述圆形通孔的径向位移并锁紧，防尘罩升降机构位于设备安装基板正下方，用于支撑并带动防尘罩在圆形通孔处自动升降。

检测的时候，将防尘罩垂直固定在圆形通孔的中心，通过三套以上的夹紧机构从不同的水平方向接触并夹紧防尘罩，通过位移量自动检测部件可以自动的识别各个夹紧机构的夹紧部件从起始标准位置到夹紧位置的具体位移量，通过对位移量的分析，就可以初步的判定防尘罩的偏正情况，判定的原理为：防尘罩偏离方的夹紧部件的位移量偏大，而防尘罩偏向方的夹紧部件的位移量却偏小。然后将所有的夹紧机构的位移量调整到与位移量最大的夹紧机构一致，然后通过不同方向的夹紧机构的夹紧压力的大小再进行进一步的判断，判断标准为:防尘罩偏离方向的夹紧部件的夹紧压力偏小，防尘罩偏向方的夹紧部件的夹紧压力偏大。

本发明所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，还包括拍照机构和影像分析系统，可通过影像分析系统自动控制拍照机构自动拍取防尘罩夹紧状态的照片，并对照片进行自动分析。

本发明所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，所述拍照机构包括相机固定杆、相机高度调整柱和调整柱固定座；所述调整柱固定座安装于设备安装基板上，相机高度调整柱垂直安装在调整柱固定座上，相机固定杆与相机高度调整柱的顶端相连，相机安装在相机固定杆的自由端。影像分析系统自带的后台程序可以自动控制拍照机构拍摄照片，进一步的对照片进行分析判定，并可快速的定量获取防尘罩的偏正情况，实现了自动化和智能化。

本发明所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，所述夹紧部件为压头，所述纵向位移控制部件包括直线导轨、压头滑动座、电机、滑动传递座和电机安装座；沿着设备安装基板的圆形通孔的径向，在直线导轨上从内到外依次设置有前滑块、后滑块和电机安装座；压头连接到压头滑动座靠圆形通孔中心侧，压头滑动座固定在直线导轨的前滑块上；所述滑动传递座固定在后滑块上，所述电机安装在电机安装座上，电机通过步进丝杆和与步进丝杆啮合的安装在滑动传递座上的步进螺母向滑动传递座提供直线运动的动力。提供了夹紧机构的完整且具体的解决方案，特别是对夹紧部件和纵向位移控制部件进行了明确，但是在实际的运用中，并不仅限于此，只要能够提供直线运动，并可以锁紧的装置都可以运用到本方案处，达到相应的技术目的。如此处的电机还可以为直线电机，就不必采用步进丝杆和步进螺母，不仅可以达到相同的目的，操作上还更为简单，直线运动的控制也更为精准。

本发明所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，所述位移量自动检测部件为位移量传感器，并与压头滑动座活动连接，用于检测压头滑动座在直线导轨直线上的位移量。提供了位移量自动检测部件的具体形式，位移量传感器还可以连接位移量分析系统可以和上述后台的影像分析系统整合在一起，使得对压头滑动座的位移检测更加快速和智能，可综合判定防尘罩偏正情况。

本发明所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，所述拉压力检测部件为拉压力传感器，所述拉压力传感器一端与压头滑动座相连，另一端与滑动传递座相连。拉压力传感器不仅可以用于测定压头滑动座和滑动传递座之间的拉力或者压力，主要还在于可以从滑动传递座向压头滑动座传递动力。通过不同夹紧机构在夹紧防尘罩时候的具体拉压力值可以提供进一步的偏正情况的辅助判定依据，使得测定的结果更加的准确。另外，拉压力传感器外接的拉压力分析系统可以与上述的影像分析系统和位移量分析系统整合在一起，将相关的数据进行综合分析。

本发明所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，所述滑动传递座设有活动接头，拉压力传感器通过活动接头与滑动传递座连接。增加活动接头的目的在于避免拉压力传感器和滑动传递座之间卡死，降低了相关的机械故障率。

本发明所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，所述防尘罩升降机构为双层结构，包括防尘罩支座以及与设备安装基板平行设置的底部安装板和升降板；所述底部安装板通过若干对称布置的立柱固定于设备安装基板的下部，底部安装板与所述立柱通过立柱固定座连接，所述升降板位于设备安装基板和底部安装板之间，并通过直线轴承与所述立柱可滑动的连接；所述防尘罩支座为中空柱状，顶部固定有透明平板，其柱中心与设备安装基板圆形通孔的圆心重叠，并垂直安装于升降板的上部；还包括可带动升降板沿立柱上下滑动的驱动机构。提供了防尘罩升降机构的完整解决方案一种具体形式，通过双层的可升降的设计方式，使得升降机构对应不同规格尺寸的防尘罩具有更加广泛的适应能力，通用性更强。

本发明所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，所述升降板与防尘罩支座连接处设有中心通孔，并与防尘罩支座的中空部分贯通；在升降板的中心通孔的正下方固定有LED平行光源灯；所述驱动机构为设置于底部安装板上的垂直电机，垂直电机通过丝杆控制升降板的升降。为了使得拍照机构获得影像或者照片更加的清晰，并为后台影像分析系统提供更为有力的辅助支持，提供了本方案的光源支持方案。因有LED平行光源灯的照射，防尘罩内孔可以很清晰拍出来。如果防尘罩的骨架处于正中位置，当压头将防尘罩夹紧时，防尘罩内孔处于中心位置（也即设备安装基板的中心或防尘罩支座的柱中心）；如果骨架向一边偏移，当压头夹紧时，骨架偏向的那边橡胶弹性模量大，骨架偏离的那边弹性模量小。通过影像分析系统的图像处理算法可以测量出防尘罩内孔的中心位置。通过搜索圆边界方法，即设定搜索范围，从外向内，当图像由黑变亮即为边界，多个边界点拟合出圆，即可知道圆的中心坐标。以设备安装基板的中心坐标为标准值，所得的防尘罩内孔中心坐标为测量值，当测量值坐标相对标准值坐标偏差超过判定值时，即为故障产品，判定为不合格，否则为合格品。

本发明所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，所述防尘罩夹紧机构、防尘罩升降机构和拍照机构通过PLC控制系统进行综合控制，且所述PLC控制系统和所述影像分析系统整合在一起，实现所有的操作和数据分析自动化。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：防尘罩骨架偏正自动检测仪设备整体成本与X射线实时成像设备比较相对便宜很多，也更容易实现检测目的。可以自由选择人工上下料或自动上下料的形式，可定性或定量判定含骨架防尘罩偏正情况，提高了检测准确率和检测效率，节约了各方面的成本支出，有力保障了防尘罩产品的品质。

附图说明

图1为本发明一种防尘罩骨架偏正自动检测仪的三维视图；

图2为本发明一种防尘罩骨架偏正自动检测仪的主视剖视图；

图3为本发明一种防尘罩骨架偏正自动检测仪的俯视图；

图4为本发明一种防尘罩骨架偏正自动检测仪的拍照机构主视图；

图5为本发明一种防尘罩骨架偏正自动检测仪的夹紧机构主视图；

图6为本发明一种防尘罩骨架偏正自动检测仪的夹紧机构俯视图；

图7为本发明一种防尘罩骨架偏正自动检测仪的防尘罩升降机构主视图；

图8为本发明中防尘罩未夹紧状态示意图；

图9为本发明中防尘罩夹紧状态示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图所示，防尘罩骨架偏正自动检测仪，包括水平的设备安装基板15、防尘罩夹紧机构Ⅱ和防尘罩升降机构Ⅲ,以设备安装基板15的中心为圆心设有放置防尘罩的圆形通孔（图中未出）,所述防尘罩夹紧机构Ⅱ共有6套，并以设备安装基板15的中心为圆心，均匀围绕圆形通孔安装在设备安装基板15上，用于夹紧防尘罩从圆形通孔探出的部位；防尘罩夹紧机构Ⅱ包括夹紧部件、纵向位移控制部件、位移量自动检测部件和拉压力检测部件，纵向位移控制部件可带动夹紧部件沿所述圆形通孔的径向位移并锁紧，防尘罩升降机构Ⅲ位于设备安装基板15正下方，用于支撑并带动防尘罩在圆形通孔处自动升降。

所述夹紧部件为压头5，所述纵向位移控制部件包括直线导轨11、压头滑动座6、电机9、滑动传递座10和电机安装座12；沿着设备安装基板15的圆形通孔的径向，在直线导轨11上从内到外依次设置有前滑块（图中未示出）、后滑块（图中未示出）和电机安装座12；压头5连接到压头滑动座6靠圆形通孔中心侧，压头滑动座6固定在直线导轨11的前滑块上；所述滑动传递座10固定在后滑块上，所述电机9安装在电机安装座12上，电机9通过步进丝杆91和与步进丝杆91啮合的安装在滑动传递座10上的步进螺母92向滑动传递座10提供直线运动的动力。

所述位移量自动检测部件为位移量传感器13，并与压头滑动座6活动连接，用于检测压头滑动座6在直线导轨11直线上的位移量。拉压力检测部件为拉压力传感器7，所述拉压力传感器7一端与压头滑动座6相连，另一端通过活动接头8与滑动传递座10相连。

所述防尘罩升降机构Ⅲ为双层结构，包括防尘罩支座14以及与设备安装基板15平行设置的底部安装板16和升降板17；所述底部安装板16通过若干对称布置的立柱18固定于设备安装基板15的下部，底部安装板16与所述立柱18通过立柱固定座19连接，所述升降板17位于设备安装基板15和底部安装板16之间，并通过直线轴承20与所述立柱18可滑动的连接；所述防尘罩支座14为中空柱状，顶部固定有透明平板（图中未示出），其柱中心与设备安装基板的中心重叠，并垂直安装于升降板17的上部。所述升降板17与防尘罩支座14连接处设有中心通孔（图中未示出），并与防尘罩支座14的中空部分贯通；在升降板17的中心通孔的正下方固定有LED平行光源灯22。还包括可带动升降板17沿立柱18上下滑动的驱动机构，所述驱动机构为设置于底部安装板16上的垂直电机21，垂直电机21通过丝杆23控制升降板17的升降。

为了使得分析结果更加准确，还包括拍照机构Ⅰ和影像分析系统，可通过影像分析系统自动控制拍照机构Ⅰ自动拍取防尘罩夹紧状态的照片，并对照片进行自动分析。

所述拍照机构Ⅰ包括相机固定杆1、相机高度调整柱2和调整柱固定座4；所述调整柱固定座4安装于设备安装基板15上，相机高度调整柱2垂直安装在调整柱固定座4上，相机固定杆1与相机高度调整柱2的顶端相连，相机3安装在相机固定杆1的自由端。所述防尘罩夹紧机构Ⅱ、防尘罩升降机构Ⅲ和拍照机构Ⅰ通过PLC控制系统进行综合控制，且所述PLC控制系统和所述影像分析系统整合在一起，实现所有的操作和数据分析自动化。

总体来讲，PLC控制系统和影像分析系统一起可以实现以下功能：对位移量传感器13可以实现自动获取位移值并对所有夹紧机构Ⅱ的位移值进行分析，同时也可以设定好位移值后使得夹紧机构Ⅱ实现相应的位移量；自动获取压力传感器7的压力值，并对不同夹紧机构Ⅱ的夹紧压力值进行分析；对升降机构Ⅲ的升降量进行自动设置和操控；对拍照机构Ⅰ实现自动调焦，自动拍摄，并对拍摄的照片进行自动分析。

利用本发明的防尘罩骨架偏正自动检测仪，具体操作包括以下步骤：

首先，通过人工或自动的将防尘罩放置在防尘罩支座14上的透明平板上，根据防尘罩高度不同设定不同的升降高度，垂直电机21根据设定高度使防尘罩升降机构Ⅲ中的升降板17升降到指定高度，LED平行光源灯22打开并透过升降板17的防尘罩支座14的中心孔将平行光照在防尘罩底部。

然后，启动防尘罩夹紧机构Ⅱ的电机9，电机9通过步进丝杆91以及步进螺栓92的共同作用下推动滑动传动座10在直线导轨11上直线运动，压头滑动座6和压头5在拉压力传感器7的传动下随滑动传动座10一起运动，使得压头5在张开状态从周向均匀的不同角度向中心将防尘罩夹紧。通过位移量传感器13可以自动的识别各个夹紧机构Ⅱ的压头5从起始标准位置到夹紧位置的具体位移量，通过对位移量的分析，就可以初步的判定防尘罩的偏正情况，判定的原理为：防尘罩偏离方的压头5的位移量偏大，而防尘罩偏向方的压头5的位移量却偏小。如果在这一步就可以直接判断不合格品可以直接淘汰，而其它的进入下一步检测。

然后通过位移量传感器7将所有的夹紧机构Ⅱ的压头5位移量调整到与位移量最大的夹紧机构一致，此时，通过不同方向的夹紧机构Ⅱ的夹紧压力的大小再进行进一步的对防尘罩的偏正情况判断，判断标准为:防尘罩偏离方向的夹紧机构Ⅱ的夹紧压力偏小，防尘罩偏向方的夹紧机构Ⅱ的夹紧压力偏大。通过检测到不同方向压力的差值与设定的标准值的对比，判定合格与否 。同样的，如果在这一步就可以直接判断不合格品也可以直接淘汰，而其它的进入下一步更为精确的检测。

接下来，通过调整相机3的焦距，垂直对防尘罩夹紧状态时拍照，因有LED平行光源灯22的照射，防尘罩内孔可以很清晰拍出来。如果防尘罩的骨架处于正中位置，当压头5将防尘罩夹紧时，防尘罩内孔处于中间位置；如果骨架向一边偏移，当压头5夹紧时，骨架偏向的那边橡胶弹性模量大，骨架偏离的那边弹性模量小，压头5将防尘罩压缩一定量后，防尘罩内孔会向骨架偏离的那边移动。影像分析系统通过图像处理算法可以测量出防尘罩内孔的中心位置，即通过搜索圆边界方法，设定搜索范围，从外向内，当图像由黑变亮即为边界，多个边界点拟合出圆，即可知道圆的中心坐标：以圆形通孔的中心（也即防尘罩支座14中心孔的中心）坐标为标准值，所得的防尘罩内孔中心坐标为测量值，当测量值坐标相对标准值坐标偏差超过判定值时，即为故障产品，判定为不合格，否则为合格品。

最后，防尘罩夹紧机构Ⅱ张开，人手或自动的取出防尘罩并针对产品合格与否放到相应料框。进而完成一个防尘罩成品的骨架偏正判定。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种防尘罩骨架偏正自动检测仪，其特征在于：包括水平的设备安装基板（15）、防尘罩夹紧机构（Ⅱ）和防尘罩升降机构（Ⅲ）,以设备安装基板（15）的中心为圆心设有放置防尘罩的圆形通孔,所述防尘罩夹紧机构（Ⅱ）为3套以上，均匀发散的围绕着圆形通孔安装在设备安装基板（15）上，用于夹紧防尘罩从圆形通孔探出的部位；防尘罩夹紧机构（Ⅱ）包括夹紧部件、纵向位移控制部件、位移量自动检测部件和拉压力检测部件，纵向位移控制部件可带动夹紧部件沿所述圆形通孔的径向位移并锁紧，防尘罩升降机构（Ⅲ）位于设备安装基板（15）正下方，用于支撑并带动防尘罩在圆形通孔处自动升降；还包括拍照机构（Ⅰ）和影像分析系统，可通过影像分析系统自动控制拍照机构（Ⅰ）自动拍取防尘罩夹紧状态的照片，并对照片进行自动分析；所述夹紧部件为压头（5），所述纵向位移控制部件包括直线导轨（11）、压头滑动座（6）、电机（9）、滑动传递座（10）和电机安装座（12）；沿着设备安装基板（15）的圆形通孔的径向，在直线导轨（11）上从内到外依次设置有前滑块、后滑块和电机安装座（12）；压头（5）连接到压头滑动座（6）靠圆形通孔中心侧，压头滑动座（6）固定在直线导轨（11）的前滑块上；所述滑动传递座（10）固定在后滑块上，所述电机（9）安装在电机安装座（12）上，电机（9）通过步进丝杆（91）和与步进丝杆（91）啮合的安装在滑动传递座（10）上的步进螺母（92）向滑动传递座（10）提供直线运动的动力；所述防尘罩夹紧机构（Ⅱ）、防尘罩升降机构（Ⅲ）和拍照机构（Ⅰ）通过PLC控制系统进行综合控制，且所述PLC控制系统和所述影像分析系统整合在一起，实现所有的操作和数据分析自动化。

2.根据权利要求1所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，其特征在于：所述拍照机构包括相机固定杆（1）、相机高度调整柱（2）和调整柱固定座（4）；所述调整柱固定座（4）安装于设备安装基板（15）上，相机高度调整柱（2）垂直安装在调整柱固定座（4）上，相机固定杆（1）与相机高度调整柱（2）的顶端相连，相机（3）安装在相机固定杆（1）的自由端。

3.根据权利要求2所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，其特征在于：所述位移量自动检测部件为位移量传感器（13），并与压头滑动座（6）活动连接，用于检测压头滑动座（6）在直线导轨（11）直线上的位移量。

4.根据权利要求2所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，其特征在于：所述拉压力检测部件为拉压力传感器（7），所述拉压力传感器（7）一端与压头滑动座（6）相连，另一端与滑动传递座（10）相连。

5.根据权利要求4所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，其特征在于：所述滑动传递座（10）设有活动接头（8），拉压力传感器（7）通过活动接头（8）与滑动传递座（10）连接。

6.根据权利要求1所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，其特征在于：所述防尘罩升降机构为双层结构，包括防尘罩支座（14）以及与设备安装基板（15）平行设置的底部安装板（16）和升降板（17）；所述底部安装板（16）通过若干对称布置的立柱（18）固定于设备安装基板（15）的下部，底部安装板（16）与所述立柱（18）通过立柱固定座（19）连接；所述升降板（17）位于设备安装基板（15）和底部安装板（16）之间，并通过直线轴承（20）与所述立柱（18）可滑动的连接；所述防尘罩支座（14）为中空柱状，顶部固定有透明平板，其柱中心与设备安装基板（15）圆形通孔的圆心重叠，并垂直安装于升降板（17）的上部；还包括可带动升降板（17）沿立柱（18）上下滑动的驱动机构。

7.根据权利要求6所述的防尘罩骨架偏正自动检测仪，其特征在于：所述升降板（17）与防尘罩支座（14）连接处设有中心通孔，并与防尘罩支座（14）的中空部分贯通；在升降板（17）的中心通孔的正下方固定有LED平行光源灯（22）；所述驱动机构为设置于底部安装板（16）上的垂直电机（21），垂直电机（21）通过丝杆（23）控制升降板（17）的升降。