CN110260791A - 一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置，具体涉及机电一体化装置领域，包括机箱，所述机箱一侧设有投影幕板，所述机箱另一侧设有控制板，所述机箱顶端设有箱盖，机箱包括箱体，所述箱体顶部设有放置口，所述箱体内腔中部设有固定板，所述固定板上设有定位片，所述固定板与定位片连接处设有调节滑槽。本发明通过CCD照相机对固定板上的零件的扫描，CCD照相机拍摄零件的光影资料经A/D转换器转换成电信号传输至单片机，单片机将其经D/A转换器转换回光影信号由投影仪投射至投影幕板上生产光影，使用者进行根据投影幕板上光影边角位置处的刻度线即可记录该数值，方便使用者的使用。
Description
技术领域
本发明涉及机电一体化装置技术领域，更具体地说，本发明涉及一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置。
背景技术
机电一体化又称机械电子工程，是机械工程与自动化的一种，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用，机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术，现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。研究将电子器件的信息处理和控制功能附加或融合在机械装置中的一种复合化技术。俗称机电一体化。
在机械零件加工过程中，需要对其进行抽查，检测尺寸是否合格，现有的检测多为工作人员使用游标卡尺进行手动测量，但其仅能对规则的零件进行检测，若零件为不规则形状，使用者多为对其渐变位置进行测量，这样不仅会造成测量数据的不准确，还会成倍增加使用者的测量难度，不方便使用者的使用。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置，通过CCD照相机对固定板上的零件的扫描，CCD照相机拍摄零件的光影资料经A/D转换器转换成电信号传输至单片机，单片机将其经D/A转换器转换回光影信号由投影仪投射至投影幕板上生产光影，使用者进行根据投影幕板上光影边角位置处的刻度线即可记录该数值，方便使用者的使用。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置，包括机箱，所述机箱一侧设有投影幕板，所述机箱另一侧设有控制板，所述机箱顶端设有箱盖；
机箱包括箱体，所述箱体顶部设有放置口，所述箱体内腔中部设有固定板，所述固定板上设有定位片，所述固定板与定位片连接处设有调节滑槽，所述调节滑槽内壁与定位片底端之间设有复位弹簧，所述箱体内腔与投影幕板对应位置设有投影仪，所述箱体内壁与箱盖之间设有电动伸缩杆；
投影幕板包括主体板，所述主体板一侧设有第一分区线和第二分区线，所述主体板上还设有刻度线，所述主体板另一侧设有单向透光膜；
控制板上设有单片机和控制开关；
箱盖包括盖板，所述盖板底部边沿处设有密封垫，所述盖板中部设有CCD照相机，所述CCD照相机外侧设有照明灯头。
在一个优选地实施方式中，所述放置口贯穿箱体与箱体内腔相连，所述放置口与盖板相适配。
在一个优选地实施方式中，所述密封垫与盖板粘接，所述密封垫由橡胶材料制成。
在一个优选地实施方式中，所述投影仪的投影头与投影幕板中心点在同一水平线上，所述投影仪与箱体内壁间设有固定架。
在一个优选地实施方式中，所述电动伸缩杆底端与箱体固定连接，所述电动伸缩杆顶端与盖板固定连接。
在一个优选地实施方式中，所述固定板与箱体固定连接，所述定位片由透明塑料材料制成。
在一个优选地实施方式中，所述主体板设置为圆形，所述主体板由单面磨砂亚克力板材料制成。
在一个优选地实施方式中，所述第一分区线和第二分区线的数量均设置为多个，多个所述第一分区线与第二分区线间隔等距分布，所述第一分区线和第二分区线设置为不同颜色，所述刻度线设置为两条，两条所述刻度线呈十字交叉状分布。
在一个优选地实施方式中，所述单片机的输入端设有A/D转换器，所述单片机的输出端设有D/A转换器，所述CCD照相机与A/D转换器电性连接，所述投影仪与D/A转换器电性连接，所述电动伸缩杆和照明灯头均与控制开关电性连接。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过CCD照相机对固定板上的零件的扫描，CCD照相机拍摄零件的光影资料经A/D转换器转换成电信号传输至单片机，单片机将其经D/A转换器转换回光影信号由投影仪投射至投影幕板上生产光影，期间照明灯头会给机箱提供充足的光照，且透明塑料设置的定位片不会产生光影影响后期的投影形状，使用者进行根据投影幕板上光影边角位置处的刻度线即可记录该数值，方便使用者的使用；
2、本发明通过单向透光膜对由外部照向主体板的光线遮挡，一方面可防止外部光照或阳光经投影幕板照入机箱内腔影响CCD照相机的拍摄效果，另一方面不会影响投影仪对投影幕板的正常投像效果，第一分区线和第二分区线设置为不同颜色，方便使用者读取数值时的判定，避免发生读数时看错行影响数值的准确度，单次操作即可将整个零件的数值测量，降低使用者的工作强度。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的机箱剖面结构示意图。
图3为本发明的箱盖结构示意图。
图4为本发明的固定板结构示意图。
图5为本发明的模块结构示意图。
图6为本发明的投影幕板结构示意图。
图7为本发明的投影幕板剖面结构示意图。
附图标记为：1机箱、11箱体、12放置口、13固定板、14定位片、15调节滑槽、16复位弹簧、17投影仪、18电动伸缩杆、2投影幕板、21主体板、22第一分区线、23第二分区线、24刻度线、25单向透光膜、3控制板、31单片机、32控制开关、4箱盖、41盖板、42密封垫、43 CCD照相机、44照明灯头。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明提供了一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置，包括机箱1，所述机箱1一侧设有投影幕板2，所述机箱1另一侧设有控制板3，所述机箱1顶端设有箱盖4，机箱1包括箱体11，所述箱体11顶部设有放置口12，所述箱体11内腔中部设有固定板13，所述固定板13上设有定位片14，所述固定板13与定位片14连接处设有调节滑槽15，所述调节滑槽15内壁与定位片14底端之间设有复位弹簧16，所述箱体11内腔与投影幕板2对应位置设有投影仪17，所述箱体11内壁与箱盖4之间设有电动伸缩杆18，控制板3上设有单片机31和控制开关32，箱盖4包括盖板41，所述盖板41底部边沿处设有密封垫42，所述盖板41中部设有CCD照相机43，所述CCD照相机43外侧设有照明灯头44，所述放置口12贯穿箱体11与箱体11内腔相连，所述放置口12与盖板41相适配，所述密封垫42与盖板41粘接，所述密封垫42由橡胶材料制成，所述投影仪17的投影头与投影幕板2中心点在同一水平线上，所述投影仪17与箱体11内壁间设有固定架，所述电动伸缩杆18底端与箱体11固定连接，所述电动伸缩杆18顶端与盖板41固定连接，所述固定板13与箱体11固定连接，所述定位片14由透明塑料材料制成，所述单片机31的输入端设有A/D转换器，所述单片机31的输出端设有D/A转换器，所述CCD照相机43与A/D转换器电性连接，所述投影仪17与D/A转换器电性连接，所述电动伸缩杆18和照明灯头44均与控制开关32电性连接。
如图1-5所示的，实施方式具体为：使用者先使用控制开关32控制电动伸缩杆18的伸展，带动箱盖4与机箱1分离，使用者推动定位片14在调节滑槽15进行位置调节带动复位弹簧16的收缩，将零件(本专利侧重为带中心孔零件，若为无中心孔的零件，可将本装置中的调节滑槽15与定位片14设置位置进行调节，变换成外壁夹持方式，其他设定不变)的放置在固定板13顶部，由复位弹簧16回弹力作用下带动定位片14对零件进行夹持，随后通过控制开关32控制电动伸缩杆18回收，带动盖板41复位至放置口12，密封垫42可保证连接处的密封性，避免有光束照入造成的阴影，影响后续CCD照相机43(型号设置为ZX7M-SP503U)的拍摄效果，经控制开关32控制照明灯头44亮起，给箱体11内腔提供充足的光线强度，提供一个无光影的环境(类似无影灯原理)，避免因光影会影响拍摄的图案投射，保证后期投影形状和数值的准确度，CCD照相机43拍摄零件的光影资料经A/D转换器转换成电信号传输至单片机31(型号设置为M68HC16)，单片机31将其经D/A转换器转换回光影信号由投影仪17(设置为YG300微型投影仪)投射至投影幕板2上生产光影，使用者进行根据投影幕板2上光影边角位置处的刻度线24即可记录该数值。
所述投影幕板2包括主体板21，所述主体板21一侧设有第一分区线22和第二分区线23，所述主体板21上还设有刻度线24，所述主体板21另一侧设有单向透光膜25，所述主体板21设置为圆形，所述主体板21由单面磨砂亚克力板材料制成中，所述第一分区线22和第二分区线23的数量均设置为多个，多个所述第一分区线22与第二分区线23间隔等距分布，所述第一分区线22和第二分区线23设置为不同颜色，所述刻度线24设置为两条，两条所述刻度线24呈十字交叉状分布；
如图6-7所示的，实施方式具体为：通过单向透光膜25对由外部照向主体板21的光线遮挡，一方面可防止外部光照或阳光经投影幕板2照入机箱1内腔影响CCD照相机43的拍摄效果，另一方面不会影响投影仪17对投影幕板2的正常投像效果，投影仪17在主体板21上投射出影像，因投影仪17投射头与圆形主体板21中心点在同一中心线上，生产人员可投影仪17与主体板21的间距进行调整后由固定架进行固定，保证在主体板21上投射的影像与零件比例在1:1，方便使用者对其数值进行记录，降低对倍数的换算，节省检测时长和规避数值偏差的可能性，使用者可根据零件影像在第一分区线22和第二分区线23的投射位置，及分区线对应的刻度线24数值记录该角度的数据，第一分区线22和第二分区线23设置为不同颜色，方便使用者读取数值时的判定，避免发生读数时看错行影响数值的准确度，单次操作即可将整个零件的数值测量，降低使用者的工作强度。
本发明工作原理：
参照说明书附图1-5，CCD照相机43拍摄零件的光影资料经A/D转换器转换成电信号传输至单片机31，单片机31将其经D/A转换器转换回光影信号由投影仪17投射至投影幕板2上生产光影，使用者进行根据投影幕板2上光影边角位置处的刻度线24即可记录该数值；
进一步的，参照说明书附图6-7，根据零件影像在第一分区线22和第二分区线23的投射位置，及分区线对应的刻度线24数值记录该角度的数据，第一分区线22和第二分区线23设置为不同颜色，方便使用者读取数值时的判定，避免发生读数时看错行影响数值的准确度。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置，其特征在于：包括机箱(1)，所述机箱(1)一侧设有投影幕板(2)，所述机箱(1)另一侧设有控制板(3)，所述机箱(1)顶端设有箱盖(4)；
机箱(1)包括箱体(11)，所述箱体(11)顶部设有放置口(12)，所述箱体(11)内腔中部设有固定板(13)，所述固定板(13)上设有定位片(14)，所述固定板(13)与定位片(14)连接处设有调节滑槽(15)，所述调节滑槽(15)内壁与定位片(14)底端之间设有复位弹簧(16)，所述箱体(11)内腔与投影幕板(2)对应位置设有投影仪(17)，所述箱体(11)内壁与箱盖(4)之间设有电动伸缩杆(18)；
投影幕板(2)包括主体板(21)，所述主体板(21)一侧设有第一分区线(22)和第二分区线(23)，所述主体板(21)上还设有刻度线(24)，所述主体板(21)另一侧设有单向透光膜(25)；
控制板(3)上设有单片机(31)和控制开关(32)；
箱盖(4)包括盖板(41)，所述盖板(41)底部边沿处设有密封垫(42)，所述盖板(41)中部设有CCD照相机(43)，所述CCD照相机(43)外侧设有照明灯头(44)。
2.根据权利要求1所述的一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置，其特征在于：所述放置口(12)贯穿箱体(11)与箱体(11)内腔相连，所述放置口(12)与盖板(41)相适配。
3.根据权利要求1所述的一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置，其特征在于：所述密封垫(42)与盖板(41)粘接，所述密封垫(42)由橡胶材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置，其特征在于：所述投影仪(17)的投影头与投影幕板(2)中心点在同一水平线上，所述投影仪(17)与箱体(11)内壁间设有固定架。
5.根据权利要求1所述的一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置，其特征在于：所述电动伸缩杆(18)底端与箱体(11)固定连接，所述电动伸缩杆(18)顶端与盖板(41)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置，其特征在于：所述固定板(13)与箱体(11)固定连接，所述定位片(14)由透明塑料材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置，其特征在于：所述主体板(21)设置为圆形，所述主体板(21)由单面磨砂亚克力板材料制成。
8.根据权利要求1所述的一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置，其特征在于：所述第一分区线(22)和第二分区线(23)的数量均设置为多个，多个所述第一分区线(22)与第二分区线(23)间隔等距分布，所述第一分区线(22)和第二分区线(23)设置为不同颜色，所述刻度线(24)设置为两条，两条所述刻度线(24)呈十字交叉状分布。
9.根据权利要求1所述的一种检测机械零件尺寸的光机电一体化装置，其特征在于：所述单片机(31)的输入端设有A/D转换器，所述单片机(31)的输出端设有D/A转换器，所述CCD照相机(43)与A/D转换器电性连接，所述投影仪(17)与D/A转换器电性连接，所述电动伸缩杆(18)和照明灯头(44)均与控制开关(32)电性连接。
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