CN109297407A - 一种精密电子部件任意斜孔位置度及孔径螺牙检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精密电子部件任意斜孔位置度及孔径螺牙检测装置，包括控制系统和工作台，所述工作台包括底座以及设置在底座上的分度盘组件和CCD视觉检测组件，所述CCD视觉检测组件设置于分度盘组件的上方，并与机架组件连接，所述机架组件设置于分度盘组件的一侧；所述分度盘组件包括与底座转动连接的分度盘以及设置在分度盘轴向上的多个产品治具，每个所述的产品治具对应设置有一个检测装置；所述CCD视觉检测组件包括设置在产品治具上方的遮阳罩以及设置在遮阳罩内用于拍摄产品斜孔位置的CCD相机以及设置在CCD相机四周用于照射产品斜孔的光源组件；所述CCD相机与机架组件连接。本发明设计新颖，安装方便，能够同时测量多个产品上的不同斜孔，且测量准确、精度高，速度快。

Description

一种精密电子部件任意斜孔位置度及孔径螺牙检测装置

技术领域

本发明涉及产品检测领域，尤其涉及一种精密电子部件任意斜孔位置度及孔径螺牙检测装置。

背景技术

公知常见的形状位置度检测方面的装备，目前基本上是使用三坐标测量仪或工具显微镜，通常价格非常高昂，虽然形状位置度检测的设备多种多样，但因缺乏相应的专用测量检测工具装备，操作复杂，外形庞大，也无法应用于车间进行产线现场检测，尤其是不适合频繁更换工件和频繁改变检测目标的角度、位置和距离，重复安装和拆解容易产生专用治具的磨损和重复定位的累积误差，因此在实际生产中，三坐标测量仪或工具显微镜无法很好地落实贯彻检测方面的要求，检测结果不可靠，不但需要大量的三坐标测量仪或工具显微镜，单个流水线的设备成本高企，并且因为检测效率低下，严重制约了生产线的班产产量，现代机械装备业的高速发展，越来越急迫地要求工具业提供相应的配套检测工具装备。

现有技术中的不足是，对于具有位置度和尺寸关系较为重要的装配孔，会受到产品零件本身的尺寸与结构的影响，不便于通用设备的检测，而且检验的效率低下，检测结果不精确，误判率较高，为避免不良品误判为合格品，只能提高公差要求，这又导致合格品被误判为不合格品的数量比率大幅上升，整体判决零部件不良品率较高，批量性生产的时候，直接导致成本居高不下和效率低下，难以满足生产效率和检验效率的要求。例如，我司客户生产的applewatch的金属外壳，其内部的四侧设置有三维斜面，斜面并不平整和规则，且斜面上设置有重要的装配孔，很多装配孔为插销孔或螺牙孔，然而，由于传统的检测设备只能选用辅助基准垂直于产品进行单个独立斜孔检测，无法检测不同孔向斜孔彼此之间的位置度以及角度是否正确。

专利号为CN201720970513.4的专利，公开了一种手机、平板电脑辅料检测设备，包括工作台和控制系统，所述工作台的中部设有分度盘组件，所述分度盘组件上设有数个产品治具，分度盘组件的一侧设有光源组件和CCD视觉检测组件，所述光源组件位于其中一个产品治具的正上方，所述CCD视觉检测组件位于光源组件上方，所述光源组件与CCD视觉检测组件设置在固定座上，所述固定座与工作台固定连接，所述光源组件和CCD视觉检测组件的一侧设有上下料组件，所述控制系统与各组件中的电子元器件电连接。本专利手机、平板电脑辅料检测设备具有可以实现多项指标同时检测、提升检测效率、提升产品检测质量、降低人工成本、适用性好且可以保护产品无损伤等优点。

专利号为CN201410100729.6的专利，公开了一种自动检测装置，属于机械技术领域。它解决了现有工件检测设备进料和出料采用人工方式，效率低下的问题。本自动检测装置包括机架和转盘，在机架上设置有进料装置、第一检测装置、第二检测装置、合格品收料装置和瑕疵品收料装置，在转盘上均匀分布有若干基准板，进料装置包括导柱、旋转台及转动电机，在导柱上垂直安装有取料伸缩气缸，在取料伸缩气缸上安装有进料吸嘴，在旋转台上放置有产品放置治具，合格品收料装置包括储料机构和安装在机架上的收料机构，瑕疵品收料装置包括回收组件以及抓取组件，且通过抓取组件可将检测后的瑕疵品工件转移至回收组件内。本自动检测装置具有工作效率高、检测精度高、自动化程度高的优点。

专利号为CN201721409582.4的专利，公开了一种热焊检测设备，包括机架、工作平台、电控箱，所述工作平台固定设置于机架中部，所述工作平台上设置有转盘机构、上下料机构、1000V耐压测试机构、NG取料机构以及热焊机构；所述转盘机构位于工作平台的中部，并沿着工作平台中心在逆时针方向上做旋转动作；所述转盘机构外缘处沿逆时针方向上依次设置有上下料工位、耐压测试工位、NG取料工位以及热焊工位；所述电控箱设置于机架侧部。本专利采用机械化代替人工化，省时省力，提高了工作效率，同时由于定位准确，整个工作过程中产品未发生变动，能够提高产品的一致性，增加了产品的合格率，减少了生产成本。

综合上述所述，目前市面上的检测装置主要还停留在平面检测，例如，申请号CN201720970513.4的专利，公开了一种手机、平板电脑辅料检测设备，该设备主要是通过CCD视觉检测组件拍摄产品上的结构，对于分度盘所要旋转的精度相对来说就比较的低，且主要适用于平面检测，因此，本领域的发明人有必要制作一款用于检测产品斜孔位置的设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种精密电子部件任意斜孔位置度及孔径螺牙检测装置，本发明设计新颖，安装方便，能够同时测量多个产品上的不同斜孔，且测量准确、精度高，速度快。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种精密电子部件任意斜孔位置度及孔径螺牙检测装置，包括控制系统和工作台，所述工作台包括底座以及设置在底座上的分度盘组件和CCD视觉检测组件，所述CCD视觉检测组件设置于分度盘组件的上方，并与机架组件连接，所述机架组件设置于分度盘组件的一侧；所述分度盘组件包括与底座转动连接的分度盘以及设置在分度盘轴向上的多个产品治具，每个所述的产品治具对应设置有一个检测装置；所述CCD视觉检测组件包括设置在产品治具上方的遮阳罩以及设置在遮阳罩内用于拍摄产品斜孔位置的CCD相机以及设置在CCD相机四周用于照射产品斜孔的光源组件；所述CCD相机与机架组件连接，并垂直于产品上的斜孔；所述控制系统与各组件中的电子元器件电连接。采用此技术方案，光源组件将光线照射在产品以及产品的斜孔中，然后，由CCD相机拍摄产品以及产品上的斜孔位置，并将拍摄后的图片上传至控制系统，由控制系统根据内部设定的产品斜孔位置与拍摄的产品斜孔位置进行比对，从而判断产品上的斜孔位置、形状、尺寸是否正确。其中，分度盘上的多个产品治具，可用于同时安装多个产品进行检测，以提高检测效率。

作为优选，所述机架组件包括连接底座的支撑柱以及设置在支撑柱上的驱动机构和驱动机构连接的固定架，所述固定架与CCD视觉检测组件连接。

作为优选，所述驱动机构包括设置在支撑柱上的第一导轨以及设置在第一导轨上的第一滑块和第一驱动装置，所述第一驱动装置与第一滑块连接，所述第一滑块上安装有第二导轨，所述第二导轨上设置有第二滑块和第二驱动装置，所述第二驱动装置与第二滑块连接，所述第二滑块与固定架连接。采用此技术方案，由第一驱动装置驱动第一滑块在第一导轨上移动，第二驱动装置驱动第二滑块在第二导轨上移动，第二滑块在移动时带动连接的固定架一起移动。其中第一导轨垂直于第二导轨。

作为优选，所述固定架包括第一固定架和第二固定架，所述第一固定架垂直产品治具上的产品斜孔，所述第二固定架垂直于相邻产品治具上的产品斜孔；所述第一固定架和第二固定架均安装有CCD视觉检测组件，用于同时检测相邻两个产品不同位置的斜孔。采用此技术方案，一个机架组件可用于安装两套CCD视觉检测组件，用于同时检测两个产品不同位置上的斜孔。

作为优选，所述第一驱动装置和/或第二驱动装置包括设置在第一导轨和/或第二导轨上的驱动电机以及设置在驱动电机上的丝杆，所述丝杆与第一滑块和/或第二滑块上设置的丝杆螺母连接，所述驱动电机驱动丝杆旋转，使丝杆连接的第一滑块和/或第二滑块在第一导轨和/或第二导轨上移动。

作为优选，所述CCD视觉检测组件至少有四组，用于同时检测四个产品四个不同位置上的斜孔位置。采用此技术方案，可一次检测多个产品上的不同位置的斜孔。

作为优选，所述分度盘的底部设置有旋转轴，所述旋转轴与底座上设置的驱动电机连接；所述驱动电机设置为伺服电机。采用此技术方案，由伺服电机带动分度盘精确转动。

作为优选，所述检测装置包括垂直于产品治具的基准块以及设置在基准块上的声光警报器和用于检测产品是否安装到位以及偏移的激光传感器。采用此技术方案，由激光传感器检测产品治具上的产品安装是否准确，以及在分度盘转动的时候产品是否有移动和偏位；声光警报器用于通过光和/或声音进行提醒。

作为优选，所述控制系统包括与各组件电连接的控制器以及与控制器连接的计算机。采用此技术方案，由计算机发送或接收指令，控制器用于控制各组件中的电子元件的运行。

作为优选，所述光源组件包括倾斜设置在CCD相机四周的激光灯，所述激光灯所发射的激光光线与斜孔连接。采用此技术方案，激光灯用于照射产品的斜孔，使斜孔清晰明亮，无阴影，有助于CCD相机的精确拍摄。

作为优选，所述产品治具上设置有与产品外形相适配的凹槽；所述产品治具设置有八个，八个所述产品治具呈轴向均匀设置在分度盘。采用此技术方案，可同时装夹多个产品进行检测。

本发明的有益效果是：

1.本发明设计新颖，安装方便，一次安装即可完成全部孔位的所有关键指标的检测，没有重复定位不准确思维缺陷，能够同时测量多个产品上的不同位置斜孔，形成多维共同基准立体测量，不需要重复拆装反复定位，且测量准确、精度高，速度快；

2.自动化程度高，操作简单，另外也便于采用全程自动化机械化或半自动化检测，代替或减少人工检测，省时省力，工序效率提高达3-15倍；

3.由于定位准确，整个检测工作过程中产品相对位置未发生任何变动，没有多基准定位误差和数据交换的误差，能够提高产品检测数据的准确性和可靠性；

4.取消了大量的产线中通用性三坐标测量仪的采购，大幅降低流水线构建成本，设备投入的成本降低70%-90%，效果显著；

5.适应性强，能够适用任意数量的各种规则或不规则三维曲面的360度朝向的销孔、螺纹孔、盲孔；

6.检测设备方面的投入成本较低，检测成本也低，检测成本降低80%-95%，效果极其显著。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明涉及的俯视图；

图2为本发明涉及的侧视图；

图3为本发明涉及的机架组件结构示意图；

图4为本发明涉及的CCD视觉检测组件结构示意图；

图5为本发明涉及的产品治具示意图；

图6为本发明涉及的产品安装示意图。

图中标号说明：控制系统1，工作台2，底座3，CCD视觉检测组件4，机架组件5，支撑柱501，第一导轨502，第一滑块503，第一驱动装置504，第二导轨505，第二滑块506，第二驱动装置507，第一固定架508，第二固定架509，分度盘6，旋转轴601，驱动电机602，产品治具7，检测装置8，遮阳罩9，CCD相机10，光源组件11，凹槽12，产品13，斜孔14，基准块15，激光传感器16，声光警报器17。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

参照图1至图6所示，一种精密电子部件任意斜孔位置度及孔径螺牙检测装置，包括控制系统1和工作台2，所述工作台2包括底座3以及设置在底座3上的分度盘组件和CCD视觉检测组件4，所述CCD视觉检测组件4设置于分度盘组件的上方，并与机架组件5连接，所述机架组件5设置于分度盘组件的一侧；所述分度盘组件包括与底座3转动连接的分度盘6以及设置在分度盘6轴向上的多个产品治具7，每个所述的产品治具7对应设置有一个检测装置8；所述CCD视觉检测组件4包括设置在产品治具7上方的遮阳罩9以及设置在遮阳罩9内用于拍摄产品13斜孔14位置的CCD相机10以及设置在CCD相机10四周用于照射产品13斜孔14的光源组件11；所述CCD相机10与机架组件5连接，并垂直于产品13上的斜孔14；所述控制系统1与各组件中的电子元器件电连接。采用此技术方案，光源组件11将光线照射在产品13以及产品13的斜孔14中，然后，由CCD相机10拍摄产品13以及产品13上的斜孔14位置，并将拍摄后的图片上传至控制系统，由控制系统根据内部设定的产品斜孔位置与拍摄的产品斜孔位置进行比对，从而判断产品13上的斜孔14位置、形状、尺寸是否正确。其中，分度盘6上的多个产品治具7，可用于同时安装多个产品13进行检测，以提高检测效率。

作为优选，所述机架组件5包括连接底座3的支撑柱501以及设置在支撑柱501上的驱动机构和驱动机构连接的固定架，所述固定架与CCD视觉检测组件4连接。

作为优选，所述驱动机构包括设置在支撑柱501上的第一导轨502以及设置在第一导轨502上的第一滑块503和第一驱动装置504，所述第一驱动装置504与第一滑块503连接，所述第一滑块503上安装有第二导轨505，所述第二导轨505上设置有第二滑块506和第二驱动装置507，所述第二驱动装置507与第二滑块506连接，所述第二滑块506与固定架连接。采用此技术方案，由第一驱动装置504驱动第一滑块503在第一导轨502上移动，第二驱动装置507驱动第二滑块506在第二导轨505上移动，第二滑块506在移动时带动连接的固定架一起移动。其中第一导轨502垂直于第二导轨505。

作为优选，所述固定架包括第一固定架508和第二固定架509，所述第一固定架508垂直产品治具7上的产品13斜孔14，所述第二固定架509垂直于相邻产品治具7上的产品13斜孔14；所述第一固定架508和第二固定架509均安装有CCD视觉检测组件4，用于同时检测相邻两个产品13不同位置的斜孔14。采用此技术方案，一个机架组件5可用于安装两套CCD视觉检测组件4，用于同时检测两个产品13不同位置上的斜孔14。

作为优选，所述第一驱动装置504和/或第二驱动装置507包括设置在第一导轨502和/或第二导轨505上的驱动电机以及设置在驱动电机上的丝杆，所述丝杆与第一滑块503和/或第二滑块506上设置的丝杆螺母连接，所述驱动电机驱动丝杆旋转，使丝杆连接的第一滑块503和/或第二滑块506在第一导轨502和/或第二导轨505上移动。

作为优选，所述CCD视觉检测组件4至少有四组，用于同时检测四个产品13四个不同位置上的斜孔14位置。采用此技术方案，可一次检测多个产品13上的不同位置的斜孔14。

作为优选，所述分度盘6的底部设置有旋转轴，所述旋转轴与底座上设置的驱动电机连接；所述驱动电机设置为伺服电机。采用此技术方案，由伺服电机带动分度盘6精确转动。

作为优选，所述检测装置8包括垂直于产品治具7的基准块15以及设置在基准块15上的声光警报器17和用于检测产品13是否安装到位以及偏移的激光传感器16。采用此技术方案，由激光传感器16检测产品治具7上的产品13安装是否准确，以及在分度盘6转动的时候产品13是否有移动和偏位；声光警报器用于通过光和/或声音进行提醒。

作为优选，所述控制系统1包括与各组件电连接的控制器以及与控制器连接的计算机。采用此技术方案，由计算机发送或接收指令，控制器用于控制各组件中的电子元件的运行。

作为优选，所述光源组件11包括倾斜设置在CCD相机四周的激光灯，所述激光灯所发射的激光光线与斜孔14连接。采用此技术方案，激光灯用于照射产品13的斜孔14，使斜孔14清晰明亮，无阴影，有助于CCD相机的精确拍摄。

作为优选，所述产品治具7上设置有与产品13外形相适配的凹槽12；所述产品治具7设置有八个，八个所述产品治具7呈轴向均匀设置在分度盘6。采用此技术方案，可同时装夹多个产品13进行检测。

具体实施例

在实际使用时，用户将产品放置在产品治具的凹槽中，由基准块上的激光传感器检测产品治具上安装的产品是否到位，当产品安装不到位时，启动声光警报器，用于提醒用户重新安装，当产品安装到位时，由驱动电机驱动分度盘转动，使安装好的产品移动至CCD视觉检测组件的下方，然后，由CCD相机拍摄产品上的斜孔，并将拍摄的斜孔位置图上传至计算机，由计算机将拍摄的斜孔位置图与内部设置的斜孔位置图进行比对，以判断其斜孔的位置、形状、尺寸等数值是否在公差范围之内，如果，不在公差范围之内，由声光警报器进行提醒，如果在公差范围之内，通过旋转分度盘，由下一个的CCD视觉检测组件中的CCD相机继续检测产品上的另外不同位置上的斜孔；CCD视觉检测组件的数量与产品不同位置上的斜孔一致，即产品在分度盘上旋转一圈，其产品上的所有斜孔被全部检测完成；另外，分度盘每转动一次，将下一个产品治具移动到安装区，由用户取出后，重新安装新的待检测产品，依此循环。其中，声光警报器的颜色可通过红蓝绿等多种颜色进行区分，例如，产品安装不位或移动中偏移采用黄色提醒，斜孔不在公差范围之内采用红色提醒。当声光警报器显示红色时，将产品取出后，放置在不合格区。此外，激光传感器在分度盘旋转时同时检测产品治具上的产品，防止产品在旋转时，偏位或移动，影响CCD相机的拍摄。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种精密电子部件任意斜孔位置度及孔径螺牙检测装置，包括控制系统（1）和工作台（2），其特征在于：所述工作台（2）包括底座（3）以及设置在底座（3）上的分度盘组件和CCD视觉检测组件（4），所述CCD视觉检测组件（4）设置于分度盘组件的上方，并与机架组件（5）连接，所述机架组件（5）设置于分度盘组件的一侧；所述分度盘组件包括与底座（3）转动连接的分度盘（6）以及设置在分度盘（6）轴向上的多个产品治具（7），每个所述的产品治具（7）对应设置有一个检测装置（8）；所述CCD视觉检测组件（4）包括设置在产品治具（7）上方的遮阳罩（9）以及设置在遮阳罩（9）内用于拍摄产品（13）斜孔（14）位置的CCD相机（10）以及设置在CCD相机（10）四周用于照射产品（13）斜孔（14）的光源组件（11）；所述CCD相机（10）与机架组件（5）连接，并垂直于产品（13）上的斜孔（14）；所述控制系统（1）与各组件中的电子元器件电连接。

2.据权利要求1所述的一种精密电子部件任意斜孔位置度及孔径螺牙检测装置，其特征在于：所述机架组件（5）包括连接底座（3）的支撑柱（501）以及设置在支撑柱（501）上的驱动机构和驱动机构连接的固定架，所述固定架与CCD视觉检测组件（4）连接。

3.据权利要求2所述的一种精密电子部件任意斜孔位置度及孔径螺牙检测装置，其特征在于：所述固定架包括第一固定架（508）和第二固定架（509），所述第一固定架（508）垂直产品治具（7）上的产品（13）斜孔（14），所述第二固定架（509）垂直于相邻产品治具（7）上的产品（13）斜孔（14）；所述第一固定架（508）和第二固定架（509）均安装有CCD视觉检测组件（4），用于同时检测相邻两个产品（13）不同位置的斜孔（14）。

4.据权利要求2所述的一种精密电子部件任意斜孔位置度及孔径螺牙检测装置，其特征在于：所述驱动机构包括设置在支撑柱（501）上的第一导轨（502）以及设置在第一导轨（502）上的第一滑块（503）和第一驱动装置（504），所述第一驱动装置（504）与第一滑块（503）连接，所述第一滑块（503）上安装有第二导轨（505），所述第二导轨（505）上设置有第二滑块（506）和第二驱动装置（507），所述第二驱动装置（507）与第二滑块（506）连接，所述第二滑块（506）与固定架连接。

5.据权利要求4所述的一种精密电子部件任意斜孔位置度及孔径螺牙检测装置，其特征在于：所述第一驱动装置（504）和/或第二驱动装置（507）包括设置在第一导轨（502）和/或第二导轨（505）上的驱动电机以及设置在驱动电机上的丝杆，所述丝杆与第一滑块（503）和/或第二滑块（506）上设置的丝杆螺母连接，所述驱动电机驱动丝杆旋转，使丝杆连接的第一滑块（503）和/或第二滑块（506）在第一导轨（502）和/或第二导轨（505）上移动。

6.根据权利要求1所述的一种精密电子部件任意斜孔位置度及孔径螺牙检测装置，其特征在于：所述检测装置（8）包括垂直于产品治具（7）的基准块（15）以及设置在基准块（15）上的声光警报器（17）和用于检测产品（13）是否安装到位以及偏移的激光传感器（16），所述光源组件（11）包括倾斜设置在CCD相机四周的激光灯，所述激光灯所发射的激光光线与斜孔（14）连接。