CN109737877A - 零件毛坯检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种零件毛坯检测系统及方法，所述系统包括控制设备和零件毛坯扫描设备，所述零件毛坯扫描设备包括龙门架、三维扫描机构及用于放置零件毛坯的托物台，用于对放置于托物台上的零件毛坯进行检测，得出零件毛坯的尺寸数据并结合零件成品的尺寸数据判断零件毛坯的尺寸是否达到要求。在对零件毛坯进行二次加工前即可通过零件毛坯的尺寸判断该零件毛坯是否合格，在不合格时，不再进行二次加工，以避免在进行二次加工后产生废品，提升了加工效率。

Description

零件毛坯检测系统及方法

技术领域

本发明涉及零件检测领域，具体而言，涉及一种零件毛坯检测系统及方法。

背景技术

零件毛坯(比如法兰毛坯)通过碾环机碾制而成，通常会出现轴向厚度不均匀、径向壁厚差及圆度超差的情况，而在后续加工过程中，无法达到成品法兰的尺寸要求，使得最终的成品法兰不合格，产生废品，同时也浪费了大量的时间成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种零件毛坯检测系统及方法。

第一方面，本发明实施例提供一种零件毛坯检测系统，所述系统包括控制设备和零件毛坯扫描设备，所述零件毛坯扫描设备包括龙门架、三维扫描机构及用于放置零件毛坯的托物台；

所述托物台包括用于承载所述零件毛坯的支撑件，以及相对设置的固定件，所述固定件用于固定所述支撑件，所述支撑件固定设置于所述相对设置的固定件之间；

所述龙门架包括横梁及两根支撑柱，所述两根支撑柱的一端分别与所述相对设置的固定件滑动连接，所述横梁与所述两根支撑柱的另一端固定连接，所述横梁与所述托物台所在平面平行；

所述三维扫描机构滑动设置在所述横梁，用于扫描放置于所述托物台的零件毛坯，以获得所述零件毛坯的三维图像；

所述控制设备与所述龙门架的支撑柱电性连接，用于控制所述支撑柱沿所述固定件相对滑动；

所述控制设备还与所述三维扫描机构电性连接，用于控制所述三维扫描机构在龙门架的横梁上滑动。

可选地，在本实施例中，所述零件毛坯扫描设备还包括激光刻线机构，所述激光刻线机构滑动设置在所述龙门架的横梁上；

所述控制设备与所述激光刻线机构电性连接，用于控制所述激光刻线机构在龙门架的横梁上滑动。

可选地，在本实施例中，所述零件毛坯扫描设备还包括多个重力传感器；

多个所述重力传感器分别设置在所述托物台的支撑件上；

所述控制设备还与多个所述重力传感器电性连接，用于采集所述多个重力传感器检测到的数据，并通过对所述数据进行分析判断所述托物台是否水平。

可选地，在本实施例中，所述托物台还包括用于控制多个支撑件的调平电机，所述调平电机与所述多个支撑件连接；

所述控制设备还与调平电机电性连接，用于控制所述调平电机的转动，以控制与调平电机连接的支撑件。

可选地，在本实施例中，多个所述重力传感器间隔均匀地设置在所述托物台的支撑件上。

第二方面，本发明实施例还提供一种零件毛坯检测方法，应用于第一方面中所述的零件毛坯检测系统中的控制设备，所述方法包括：

控制所述支撑柱沿着所述固定件移动，并控制所述三维扫描机构在所述横梁上移动，以获取放置在托物台上的零件毛坯的三维图像；

根据所述三维图像获取所述零件毛坯的尺寸数据；

响应用户输入操作，获取用户输入的零件成品的尺寸数据；

将所述零件毛坯的尺寸数据与所述零件成品的尺寸数据进行比较，判断所述零件毛坯的尺寸数据是否大于所述零件成品的尺寸数据；

若所述零件毛坯的尺寸数据大于所述零件成品的尺寸数据，则判定所述零件毛坯合格；反之，则判定所述零件毛坯不合格。

可选的，在本实施例中，在获取放置在托物台上的零件毛坯的三维图像之前，所述方法还包括：

获取所述多个重力传感器检测到的数据，以判断放置在托物台上的零件毛坯是否水平放置；

若判断所述零件毛坯未水平放置，则控制至少一个所述支撑件运动，以使所述零件毛坯水平放置。

可选地，在本实施例中，所述方法还包括：

按照用户输入的零件成品的尺寸数据，控制所述激光刻线机构在合格的零件毛坯上进行激光刻线。

可选地，在本实施例中，所述控制至少一个所述支撑件运动，以使所述零件毛坯水平放置，包括：

根据重力传感器的检测结果，通过控制调平电机控制至少一个所述支撑件的位置，以使所述多个重力传感器检测的结果一致。

可选的，在本实施例中，所述将所述零件毛坯的尺寸数据与所述零件成品的尺寸数据进行比较，判断所述零件毛坯的尺寸数据是否大于所述零件成品的尺寸数据，包括：

计算所述零件毛坯各个方向上的最小尺寸，将所述各个方向上的最小尺寸与所述零件成品各个对应的方向的尺寸进行比较；

若所述零件毛坯任意一个方向上的最小尺寸大于零件成品该方向上的尺寸，则判定所述零件毛坯的尺寸数据大于所述零件成品的尺寸数据；

若所述零件毛坯存在任意一个方向上的最小尺寸不大于零件成品该方向上的尺寸，则判定所述零件毛坯的尺寸数据小于所述零件成品的尺寸数据。

相对于现有技术，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明提供了一种零件毛坯检测系统及方法，所述系统包括控制设备和零件毛坯扫描设备，所述零件毛坯扫描设备包括龙门架、三维扫描机构及用于放置零件毛坯的托物台，用于对放置于托物台上的零件毛坯进行检测，得出零件毛坯的尺寸数据并结合零件成品的尺寸数据判断零件毛坯的尺寸是否达到要求。在对零件毛坯进行二次加工前即可通过零件毛坯的尺寸判断该零件毛坯是否合格，在不合格时，不再进行二次加工，以避免在进行二次加工后产生废品，提升了加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的零件毛坯扫描设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的零件毛坯扫描设备的主视图；

图3为本发明实施例提供的零件毛坯扫描设备的俯视图；

图4为本发明实施例提供的零件毛坯检测系统的结构连接图；

图5为本发明实施例提供的零件毛坯检测方法的流程图；

图6为本发明实施例提供图5中步骤S140的子步骤流程图。

图标：1-零件毛坯检测系统；10-零件毛坯扫描设备；20-控制设备；110-龙门架；120-三维扫描机构；130-托物台；140-激光刻线机构；111-横梁；112-支撑柱；131-支撑件；132-固定件；30-零件毛坯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以使用各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，“垂直”等术语并不表示要求部件之间绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的零件毛坯扫描设备的结构示意图，所述零件毛坯扫描设备10包括龙门架110、三维扫描机构120及用于放置零件毛坯30的托物台130。

所述托物台130包括用于承载所述零件毛坯30的支撑件131，以及相对设置的固定件132，所述固定件132用于固定所述支撑件131，所述支撑件131固定设置于所述相对设置的固定件132之间。

所述龙门架110包括横梁111及两根支撑柱112，所述两个支撑柱112一端分别与所述相对设置的固定件132滑动连接，所述横梁111与所述两根支撑柱112的另一端固定连接，所述横梁111与所述托物台130所在平面平行。

请结合参照图2，图2为本发明实施例提供的零件毛坯扫描设备的主视图，所述三维扫描机构120滑动设置在所述横梁111上，用于扫描放置于托物台130上的零件毛坯30，以获得所述零件毛坯30的三维图像。

三维扫描机构120可在横梁111上自由滑动，且与横梁111连接的支撑柱112可在固定件132上滑动，因此，三维扫描机构120可以对整个托物台130进行扫描，从而获取放置在托物台130上的零件毛坯30的三维图像。

请继续参照图2，在本实施例中，所述零件毛坯扫描设备10还包括激光刻线机构140，所述激光刻线机构140滑动设置在所述龙门架110的横梁111上，以对放置在托物台130上的零件毛坯30进行激光刻线，便于进行后续加工。

当三维扫描机构120获取到零件毛坯30的三维图像之后，激光刻线机构140根据零件成品的各个尺寸数据对放置在托物台130上的零件毛坯30进行刻线标记，以便进行后续加工。

在本实施例中，所述零件毛坯扫描设备10还包括多个重力传感器，所述重力传感器分别设置在所述托物台130的支撑件131上，用于检测放置在托物台130上的零件毛坯30是否放置平衡。

请参照图3，图3为本发明实施例提供的零件毛坯扫描设备的俯视图，所述法兰毛坯放置在托物台130上，所述托物台130上还设置有用于控制多个支撑件131的调平电机，所述调平电机与所属多个支撑件131连接，以控制所述支撑件131上升或下降，使得零件毛坯30放置平衡。

优选的，在本实施例中，多个所述重力传感器间隔均匀地设置在所述托物台130的支撑件131上，以使测量结果更加准确。

所述零件毛坯30放置在托物台130上后，通过多个重力传感器检测的数据判断零件毛坯30是否放置平衡，若多个重力传感器检测到的数据不一致，则判定此时零件毛坯30未放置平衡，通过调平电机控制支撑件131上升或下降，直到多个重力传感器检测的结果一致。

通过三维扫描机构120获取到的零件毛坯30的三维图像获取该零件毛坯30的尺寸数据，将零件毛坯30的尺寸数据与零件成品的尺寸数据进行比较，即可判断该零件毛坯30是否能够加工为零件成品，若无法加工为零件成品，则判定该零件毛坯30不合格，若能够加工为零件成品，则使用激光刻线机构140对该零件毛坯30进行刻线标记。

请参照图4，图4为本发明实施例提供的零件毛坯检测系统的结构连接图，在本实施例中，所述零件毛坯检测系统1包括控制设备20和上述提到的零件毛坯扫描设备10，所述控制设备20与所述龙门架110的支撑柱112电性连接，所述控制设备20用于控制所述支撑柱112沿所述固定件132相对滑动。

所述控制设备20还与所述三维扫描机构120电性连接，用于控制所述三维扫描机构120在龙门架110的横梁111上滑动，所述支撑柱112及所述三维扫描机构120的共同作用能够使所述三维扫描机构120扫描到托物台130，以获取放置在托物台130上的零件毛坯30的三维图像，控制设备20从而根据所述三维图像计算出所述零件毛坯30的各个尺寸数据，以便与零件成品的尺寸数据进行比较。

在本实施例中，所述控制设备20还与所述激光刻线机构140电性连接，用于控制所述激光刻线机构在龙门架110的横梁上滑动。所述支撑柱112能够沿着固定件132相对滑动，因此激光刻线机构140能够在整个托物台130所在的平面上相对滑动，以对放置在托物台130上的零件毛坯30进行刻线标记。

所述控制设备20可控制所述激光刻线机构140按照图纸规定的路线对放置在托物台130上的零件毛坯30进行激光刻线操作，在后续的加工中，可根据刻线标记对零件毛坯30进行加工。

在本实施例中，所述三维扫描机构120及激光刻线机构140能够在垂直于所述托物台130所在平面的方向上运动，以对零件毛坯30的厚度方向进行三维扫描或是激光刻线操作。

在本实施例中，所述控制设备20还与多个重力传感器电性连接，用于采集所述重力传感器检测到的数据，并通过对所述数据进行分析判断所述托物台130是否水平。在保证所述托物台130水平后，再对零件毛坯30进行扫描操作。

在本实施例中，所述托物台130上还设置有调平电机，所述控制设备20与所述调平电机电性连接，用于控制所述调平电机的转动，以控制与调平电机连接的支撑件131。

例如，在将法兰毛坯放置在所述托物台130上后，所述控制设备20通过判断多个重力传感器检测到的数据是否一致来判断所述法兰毛坯是否水平，若法兰毛坯未放置水平，则通过所述调平电机降低或升高所述支撑件131，直至所述多个传感器的检测结果相同，从而达到调平作用。

请参照图5，图5为本发明实施例提供的零件毛坯检测方法的流程图，所述零件毛坯检测方法应用于所述零件毛坯检测系统1中的控制设备20，所述方法包括以下步骤：

步骤S110，控制支撑柱112沿着固定件132移动，并控制三维扫描机构120在横梁111上移动，以获取放置在托物台130上的零件毛坯30的三维图像。

在本步骤中，用户通过控制设备20使支撑柱112能够沿着固定件132移动，且控制三维扫描机构120在横梁上移动，以使三维扫描机构120能够在整个零件毛坯扫描设备10上运动，以对放置在托物台130上的零件毛坯30进行扫描，从而获得该零件毛坯30的三维图像。

步骤S120，根据三维图像获取所述零件毛坯30的尺寸数据。

在本步骤中，所述控制设备20在获取到零件毛坯30的三维图像后，根据所述三维图像计算出所述零件毛坯30的尺寸数据。以法兰毛坯为例，所述尺寸数据可包括法兰毛坯的内径、外径、厚度等数据。

步骤S130，响应用户输入操作，获取用户输入的零件成品的尺寸数据。

在本步骤中，用户通过控制设备20输入零件成品的尺寸数据，以使控制设备20将零件毛坯30的尺寸数据与零件成品的尺寸数据进行比对。

步骤S140，将零件毛坯30的尺寸数据与所述零件成品的尺寸数据进行比较，判断零件毛坯30的尺寸数据是否大于零件成品的尺寸数据。

在本步骤中，所述控制设备20将零件毛坯30的尺寸数据与零件成品的尺寸数据进行比较，判断零件毛坯30的尺寸数据是否大于零件成品的尺寸数据。具体的，请参照图6，图6为本发明实施例提供的步骤S140的子步骤流程图，所述步骤S140包括以下步骤：

步骤S210，计算零件毛坯30各个方向上的最小尺寸。

步骤S220，判断各个方向上的最小尺寸是否大于零件成品各个对应的方向的尺寸。

步骤S230，若零件毛坯30任意一个方向上的最小尺寸大于零件成品该方向上的尺寸，则判定零件毛坯30的尺寸数据大于零件成品的尺寸数据。

步骤S240，若零件毛坯30存在任意一个方向上的最小尺寸不大于零件成品该方向上的尺寸，则判定零件毛坯30的尺寸数据小于所述零件成品的尺寸数据。

在步骤S210至步骤S240中，所述控制设备20将零件毛坯30各个方向上的尺寸数据与零件成品对应方向的数据进行比较。以法兰为例，若法兰毛坯的外径与内径的最小差值为10cm，零件成品的外径与内径差值为11cm，则所述零件毛坯30壁厚的最小尺寸不大于零件成品壁厚的尺寸，则判定零件毛坯30的尺寸数据小于所述零件成品的尺寸数据，因此该零件毛坯30无法加工成零件成品。

若法兰毛坯的外径与内径的最小差值为10cm，零件成品的外径与内径差值为8cm，则所述零件毛坯30壁厚的最小尺寸大于零件成品壁厚的尺寸，则判定零件毛坯30的尺寸数据大于所述零件成品的尺寸数据，因此该零件毛坯30可以加工成零件成品。

步骤S150，若零件毛坯30的尺寸数据大于零件成品的尺寸数据，则判定零件毛坯30合格。

步骤S160，若零件毛坯30的尺寸数据不大于零件成品的尺寸数据，则判定零件毛坯30不合格。

在步骤S150至步骤S160中，若零件毛坯30的尺寸数据大于零件成品的尺寸数据，则该零件毛坯30能够被加工成零件成品，因此判定零件毛坯30合格，反之，则零件毛坯30不合格。

请继续参照图5，在获取放置在托物台130上的零件毛坯的三维图像之前，所述方法还包括：

步骤S108，获取多个重力传感器检测到的数据，以判断放置在托物台130上的零件毛坯30是否水平放置。

步骤S109，若判断出零件毛坯30未水平放置，则控制至少一个支撑件131运动，以使零件毛坯30水平放置。

其中，所述控制至少一个支撑件131运动，以使零件毛坯30水平放置具体包括：根据重力传感器的检测结果，通过控制调平电机控制至少一个所述支撑件的位置，以使所述多个重力传感器检测的结果一致。

在上述步骤中，所述控制设备20通过检测到的多个重力传感器的数据是否一致判断所述零件毛坯30是否水平放置，若所述多个重力传感器检测到的数据不一致，则判定所述零件毛坯30未水平放置，此时，所述控制设备20通过控制调平电机转动使至少一个支撑件131上升或下降，直至所述多个重力传感器检测结果一致。

请继续参照图5，在本实施例中，所述方法还包括：

步骤S170，按照用户输入的零件成品的尺寸数据，控制激光刻线机构140在合格的零件毛坯30上进行激光刻线。

在本步骤中，当检测出零件毛坯30合格后，可通过控制设备20控制所述激光刻线机构140在横梁上运动，并根据输入的零件成品的尺寸数据对合格的零件毛坯30进行激光刻线标记，便于后续对该零件毛坯30进行加工。

综上所述，本发明提供了一种零件毛坯检测系统及方法，所述系统包括控制设备和零件毛坯扫描设备，所述零件毛坯扫描设备包括龙门架、三维扫描机构及用于放置零件毛坯的托物台，用于对放置于托物台上的零件毛坯进行检测，得出零件毛坯的尺寸数据并结合零件成品的尺寸数据判断零件毛坯的尺寸是否达到要求。在对零件毛坯进行二次加工前即可通过零件毛坯的尺寸判断该零件毛坯是否合格，在不合格时，不再进行二次加工，以避免在进行二次加工后产生废品，提升了加工效率。

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 (10)

1.一种零件毛坯检测系统，其特征在于，所述系统包括控制设备和零件毛坯扫描设备，所述零件毛坯扫描设备包括龙门架、三维扫描机构及用于放置零件毛坯的托物台；

所述托物台包括用于承载所述零件毛坯的支撑件，以及相对设置的固定件，固定件用于固定所述支撑件，所述支撑件固定设置于所述相对设置的固定件之间；

所述龙门架包括横梁及两根支撑柱，所述两根支撑柱的一端分别与所述相对设置的固定件滑动连接，所述横梁与所述两根支撑柱的另一端固定连接，所述横梁与所述托物台所在平面平行；

所述三维扫描机构滑动设置在所述横梁，用于扫描放置于所述托物台的零件毛坯，以获得所述零件毛坯的三维图像；

所述控制设备与所述龙门架的支撑柱电性连接，用于控制所述支撑柱沿所述固定件相对滑动；

所述控制设备还与所述三维扫描机构电性连接，用于控制所述三维扫描机构在龙门架的横梁上滑动。

2.根据权利要求1所述的零件毛坯检测系统，其特征在于，所述零件毛坯扫描设备还包括激光刻线机构，所述激光刻线机构滑动设置在所述龙门架的横梁上；

所述控制设备与所述激光刻线机构电性连接，用于控制所述激光刻线机构在龙门架的横梁上滑动。

3.根据权利要求2所述的零件毛坯检测系统，其特征在于，所述零件毛坯扫描设备还包括多个重力传感器；

多个所述重力传感器分别设置在所述托物台的支撑件上；

所述控制设备还与多个所述重力传感器电性连接，用于采集所述多个重力传感器检测到的数据，并通过对所述数据进行分析判断所述托物台是否水平。

4.根据权利要求3所述的零件毛坯检测系统，其特征在于，所述托物台还包括用于控制多个支撑件的调平电机，所述调平电机与所述多个支撑件连接；

所述控制设备还与调平电机电性连接，用于控制所述调平电机的转动，以控制与调平电机连接的支撑件。

5.根据权利要求4所述的零件毛坯检测系统，其特征在于，多个所述重力传感器间隔均匀地设置在所述托物台的支撑件上。

6.一种零件毛坯检测方法，其特征在于，应用于权利要求5所述零件毛坯检测系统中的控制设备，所述方法包括：

控制所述支撑柱沿着所述固定件移动，并控制所述三维扫描机构在所述横梁上移动，以获取放置在托物台上的零件毛坯的三维图像；

根据所述三维图像获取所述零件毛坯的尺寸数据；

响应用户输入操作，获取用户输入的零件成品的尺寸数据；

将所述零件毛坯的尺寸数据与所述零件成品的尺寸数据进行比较，判断所述零件毛坯的尺寸数据是否大于所述零件成品的尺寸数据；

若所述零件毛坯的尺寸数据大于所述零件成品的尺寸数据，则判定所述零件毛坯合格；反之，则判定所述零件毛坯不合格。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在获取放置在托物台上的零件毛坯的三维图像之前，所述方法还包括：

获取所述多个重力传感器检测到的数据，以判断放置在托物台上的零件毛坯是否水平放置；

若判断所述零件毛坯未水平放置，则控制至少一个所述支撑件运动，以使所述零件毛坯水平放置。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

按照用户输入的零件成品的尺寸数据，控制所述激光刻线机构在合格的零件毛坯上进行激光刻线。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述控制至少一个所述支撑件运动，以使所述零件毛坯水平放置，包括：

根据重力传感器的检测结果，通过控制调平电机控制至少一个所述支撑件的位置，以使所述多个重力传感器检测的结果一致。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将所述零件毛坯的尺寸数据与所述零件成品的尺寸数据进行比较，判断所述零件毛坯的尺寸数据是否大于所述零件成品的尺寸数据，包括：

计算所述零件毛坯各个方向上的最小尺寸，将所述各个方向上的最小尺寸与所述零件成品各个对应的方向的尺寸进行比较；

若所述零件毛坯任意一个方向上的最小尺寸大于零件成品该方向上的尺寸，则判定所述零件毛坯的尺寸数据大于所述零件成品的尺寸数据；

若所述零件毛坯存在任意一个方向上的最小尺寸不大于零件成品该方向上的尺寸，则判定所述零件毛坯的尺寸数据小于所述零件成品的尺寸数据。