CN108613608B - 一种汽车钣金零件的自动化销孔检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械制造及测量领域，具体涉及一种汽车钣金零件的自动化销孔检测装置及方法；该装置通过定位模块固定待检测产品，利用推送气缸将检测单元推送到相应的指定位置，利用检测气缸带动缓冲导向机构、对位机构和检测销定向待检测孔位运动；利用检测传感器是否有感应数据判断对位机构是否到达该检测传感器可以感应到的区域，进一步判断检测销是否可以进入待检测孔位，实现待检测孔位的检测。本发明与现有人工检测相比，提高了检测精度和产品质量，缩短检测周期，提高工厂的生产效率。

Description

一种汽车钣金零件的自动化销孔检测装置及方法

技术领域

本发明属于机械制造及测量领域，具体涉及一种汽车钣金零件的自动化销孔检测装置及方法，可实现钣金零件销孔检测的自动化和数字化检测。

背景技术

汽车行业具有较多的钣金零件的销孔检测需求，需要检测孔的位置度和半径。现行工厂中，检测孔的位置度和半径多数由人工完成，一次只能完成一个或少数几个孔的检测，检测速度慢、效率低，耗费大量人力。并且，现行的检测方式多由人工进行检测及记录检测结果，出错率较高。由于检测工位的工时消耗及高出错率，导致工厂整体的加工速度变慢，并且，造成工厂的产品质量较差。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出一种汽车钣金零件的自动化销孔检测装置及方法，以实现精确检测提高产品质量，缩短检测周期提高工厂的生产效率。

为实现上述目的，本发明具体技术方案如下：一种汽车钣金零件的自动化销孔检测装置，包括定位模块、检测模块和电气控制模块；所述定位模块用于固定待检测产品，由仿型定位工装、定位传感器和定位气缸组成；所述仿型定位工装用于产品安装时精确定位产品；所述定位传感器用于感应待检测产品是否安装到位；所述定位气缸用于固定待检测产品；所述检测模块由推送气缸与检测单元组成，所述推送气缸用于在检测时将检测单元推送到相应的指定位置；所述检测单元用于实现待检测产品孔位的检测，检测单元包括检测气缸、缓冲导向机构、检测销、对位机构和检测传感器；所述检测气缸、缓冲导向机构、对位机构和检测销依次固定连接；所述检测气缸用于检测时带动缓冲导向机构、对位机构和检测销定向运动；所述缓冲导向机构用于实现运动导向及检测气缸和对位机构之间的作用力缓冲；所述检测销用于检测待检测产品相应孔位的位置度和半径；所述检测传感器用于感应对位机构是否达到了指定位置；所述对位机构位于检测销末端，由可感应材料构成，用于为检测传感器提供感应源；所述电气控制模块用于控制自动化过程、接收感应信号以及显示和存储检测结果；电气控制模块包括电磁阀、气路单元、电气控制子模块；所述电磁阀用于控制设备气缸与气源的连接通断；所述气路单元用于设备气缸和气源的气路连接；所述电气控制子模块包括PLC控制器和上位机；所述PLC控制器用于接收设备启动信号、控制检测过程和与上位机的数据通信；所述上位机用于与PLC控制器通信，实时显示检测结果和存储检测数据。

进一步的，上述仿型定位工装的设计对产品具有针对性，根据待检测产品的机械特性仿型设计而成。

进一步的，上述定位气缸的数量根据待检测产品的需求设置，与待检测产品的孔位数量一致。

进一步的，上述检测单元的数量根据待检测产品的需求设置，与待检测产品的孔位数量一致，一个检测单元检测待检测产品的一个孔位。

进一步的，上述检测销的尺寸根据待检测产品的检测需求设置。

本发明还提供一种汽车钣金零件的自动化销孔检测方法，包括以下步骤：

1)将待检测产品安装在定位仿型工装上；

2)PLC控制器读取定位传感器的安装信息；

3)PLC控制器根据安装信息判断待检测产品安装是否正确，如果安装正确转步骤4)，否则给出提示重新安装信息并转步骤1)；

4)启动汽车钣金零件的自动化销孔检测设备；

5)PLC控制器控制定位气缸固定待检测产品；

6)PLC控制器控制推送气缸将检测单元推送到预定的检测位置，一个检测单元对应一个孔位；

7)PLC控制器控制每一个检测单元的检测气缸带动缓冲导向机构、对位机构和检测销运动；

8)PLC控制器判断待检测孔位是否合格，如果PLC控制器接收到待检测孔位对应的检测传感器的感应信号，说明对位机构能到达该检测传感器可以感应到的区域，即检测销可以进入待检测孔位，待检测孔位合格，将检测结果信息发给上位机；如果PLC控制器接收不到待检测孔位对应的检测传感器的感应信号，说明对位机构不能到达该检测传感器可以感应到的区域，即检测销不能进入待检测孔位，待检测孔位不合格，将检测结果信息发给给上位机；

9)上位机根据PLC控制器的检测信息判断待检测产品是否合格，如果待检测产品的所有孔位都合格，则待检测产品合格，如果待检测产品只要有一个孔位不合格，则待检测产品不合格；

10)PLC控制器控制检测气缸、推送气缸、定位气缸收缩，汽车钣金零件的自动化销孔检测设备复位，取下待检测产品，完成检测。

与现有人工检测相比，本发明提高了检测精度和产品质量，缩短检测周期，提高工厂的生产效率。

附图说明

图1为汽车钣金零件的自动化销孔检测装置整体结构示意图。

图2一个检测单元结构示意图。

图3为汽车钣金零件的自动化销孔检测方法流程图。

其中1-检测模块，2-定位模块，3-检测气缸，4-缓冲导向机构，5-检测销，6-检测传感器。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，需要指出的是，下面仅以一种最优化的技术方案对本发明的技术方案以及设计原理进行详细阐述，但本发明的保护范围并不限于此。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

一种汽车钣金零件的自动化销孔检测装置，包括定位模块、检测模块和电气控制模块。

定位模块用于固定待检测产品，由仿型定位工装、定位传感器和定位气缸组成；仿型定位工装根据产品的机械特性仿型设计而成，用于产品安装时精确定位产品，仿型定位工装的设计对产品具有针对性；定位传感器用于感应待检测产品是否安装到位；定位气缸用于固定待检测产品，定位气缸的数量根据待检测产品的需求设置；本实施例中，待检测产品为对汽车天窗钣金框架，如图1所示，定位气缸为4个，分布于产品四个角。

检测模块由检测单元与推送气缸组成，用于实现待检测产品孔位的检测，其中，检测单元的数量根据待检测产品的需求设置，一个检测单元检测待检测产品的一个孔位，推送气缸用于在检测时将检测单元推送到相应的指定位置。为了便于待检测产品的安装，本发明的汽车钣金零件的自动化销孔检测装置在初始状态或复位状态时，检测模块处于收缩状态，检测时由推送气缸将检测单元推送到相应的指定位置，而对于初始状态就位于指定检测位置的检测单元，不需要配置推送气缸。本实施例中，待检测产品为对汽车天窗钣金框架，如图1所示，汽车天窗钣金框架检测孔位为36个，汽车钣金零件的自动化销孔检测装置设有36个对应的检测单元，36个孔位可一次性检测完成。

一个检测单元包括：检测气缸、缓冲导向机构、检测销、对位机构和检测传感器；检测气缸、缓冲导向机构、对位机构和检测销依次固定连接；如图2所示；其中，检测气缸用于检测时带动缓冲导向机构、对位机构和检测销定向运动；缓冲导向机构用于实现运动导向及检测气缸和对位机构之间的作用力缓冲；检测销用于检测待检测产品相应孔位的位置度和半径，检测销的尺寸根据待检测产品的检测需求设置；检测传感器用于感应对位机构是否达到了指定位置；对位机构位于检测销末端，由可感应材料构成，用于为检测传感器提供感应源；在检测过程中，如果检测销通过了待检测的孔，对位机构可以达到检测传感器能检测到的区域，检测传感器获得感应信号；相反，检测销不能通过待检测的孔，对位机构就不能达到检测传感器能检测到的区域，检测传感器不能获得感应信号；

电气控制模块包括：电磁阀、气路单元、电气控制子模块，用于控制自动化过程、接收感应信号以及显示和存储检测结果；其中，电磁阀用于控制设备气缸与气源的连接通断；气路单元用于设备气缸和气源的气路连接；电气控制子模块包括：PLC控制器和上位机；PLC控制器用于接收设备启动信号、控制检测过程和与上位机的数据通信；上位机用于与PLC控制器通信，实时显示检测结果和存储检测数据；

一种汽车钣金零件的自动化销孔检测方法，步骤如下：

1)将待检测产品安装在定位仿型工装上；

2)PLC控制器读取定位传感器的安装信息；

3)PLC控制器根据安装信息判断待检测产品安装是否正确，如果安装正确转步骤4)，否则给出提示重新安装信息并转步骤1)；

4)启动汽车钣金零件的自动化销孔检测设备；

5)PLC控制器控制定位气缸固定待检测产品；

6)PLC控制器控制推送气缸将检测单元推送到预定的检测位置，一个检测单元对应一个孔位；

7)PLC控制器控制每一个检测单元的检测气缸带动缓冲导向机构、对位机构和检测销运动；

8)PLC控制器判断待检测孔位是否合格，如果PLC控制器接收到待检测孔位对应的检测传感器的感应信号，说明对位机构能到达该检测传感器可以感应到的区域，即检测销可以进入待检测孔位，待检测孔位合格，将检测结果信息发给给上位机；如果PLC控制器接收不到待检测孔位对应的检测传感器的感应信号，说明对位机构不能到达该检测传感器可以感应到的区域，即检测销不能进入待检测孔位，待检测孔位不合格，将检测结果信息发给给上位机；

9)上位机根据PLC控制器的检测信息判断待检测产品是否合格，如果待检测产品的所有孔位都合格，则待检测产品合格，如果待检测产品只要有一个孔位不合格，则待检测产品不合格；

10)PLC控制器控制检测气缸、推送气缸、定位气缸收缩，汽车钣金零件的自动化销孔检测设备复位，取下待检测产品，完成检测。

Claims (6)

1.一种汽车钣金零件的自动化销孔检测装置，其特征在于包括定位模块、检测模块和电气控制模块；所述定位模块用于固定待检测产品，由仿型定位工装、定位传感器和定位气缸组成；所述仿型定位工装用于产品安装时精确定位待检测产品；所述定位传感器用于感应待检测产品是否安装到位；所述定位气缸用于固定待检测产品；所述检测模块由推送气缸与检测单元组成，所述推送气缸用于在检测时将检测单元推送到相应的指定位置；所述检测单元用于实现待检测产品孔位的检测，检测单元包括检测气缸、缓冲导向机构、检测销、对位机构和检测传感器；所述检测气缸、缓冲导向机构、对位机构和检测销依次固定连接；所述检测气缸用于检测时带动缓冲导向机构、对位机构和检测销定向运动；所述缓冲导向机构用于实现运动导向及检测气缸和对位机构之间的作用力缓冲；所述检测销用于检测待检测产品相应孔位的位置度和半径；所述检测传感器用于感应对位机构是否达到了指定位置；所述对位机构位于检测销末端，由可感应材料构成，用于为检测传感器提供感应源；所述电气控制模块用于控制自动化过程、接收感应信号以及显示和存储检测结果；电气控制模块包括电磁阀、气路单元、电气控制子模块；所述电磁阀用于控制设备气缸与气源的连接通断；所述气路单元用于设备气缸和气源的气路连接；所述电气控制子模块包括PLC控制器和上位机；所述PLC控制器用于接收设备启动信号、控制检测过程和与上位机的数据通信；所述上位机用于与PLC控制器通信，实时显示检测结果和存储检测数据。

2.如权利要求1所述的汽车钣金零件的自动化销孔检测装置，其特征在于，所述仿型定位工装的设计对产品具有针对性，根据待检测产品的机械特性仿型设计而成。

3.如权利要求1所述的汽车钣金零件的自动化销孔检测装置，其特征在于，所述定位气缸的数量根据待检测产品的需求设置，与待检测产品的孔位数量一致。

4.如权利要求1所述的汽车钣金零件的自动化销孔检测装置，其特征在于，所述检测单元的数量根据待检测产品的需求设置，与待检测产品的孔位数量一致，一个检测单元检测待检测产品的一个孔位。

5.如权利要求1所述的汽车钣金零件的自动化销孔检测装置，其特征在于，所述检测销的尺寸根据待检测产品的检测需求设置。

6.一种汽车钣金零件的自动化销孔检测方法，包括以下步骤：

1)将待检测产品安装在仿型定位工装上；

2)PLC控制器读取定位传感器的安装信息；

3)PLC控制器根据安装信息判断待检测产品安装是否正确，如果安装正确转步骤4)，否则给出提示重新安装信息并转步骤1)；

4)启动汽车钣金零件的自动化销孔检测设备；

5)PLC控制器控制定位气缸固定待检测产品；

6)PLC控制器控制推送气缸将检测单元推送到预定的检测位置，一个检测单元对应一个孔位；

7)PLC控制器控制每一个检测单元的检测气缸带动缓冲导向机构、对位机构和检测销运动；

8)PLC控制器判断待检测孔位是否合格，如果PLC控制器接收到待检测孔位对应的检测传感器的感应信号，说明对位机构能到达该检测传感器可以感应到的区域，即检测销可以进入待检测孔位，待检测孔位合格，将检测结果信息发给上位机；如果PLC控制器接收不到待检测孔位对应的检测传感器的感应信号，说明对位机构不能到达该检测传感器可以感应到的区域，即检测销不能进入待检测孔位，待检测孔位不合格，将检测结果信息发给上位机；

9)上位机根据PLC控制器的检测信息判断待检测产品是否合格，如果待检测产品的所有孔位都合格，则待检测产品合格，如果待检测产品只要有一个孔位不合格，则待检测产品不合格；

10)PLC控制器控制检测气缸、推送气缸、定位气缸收缩，汽车钣金零件的自动化销孔检测设备复位，取下待检测产品，完成检测。