CN110285767A - 一种零部件外径尺寸在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种零部件外径尺寸在线监测装置，包括机柜、控制组件和相机组件，所述机柜柜体底部嵌入有用于放置零部件的标定工装，所述机柜柜体顶部设有主光源，所述机柜柜体内设有所述相机组件，所述相机组件布置于所述标定工装上方，并与所述控制组件电性连接；所述控制组件用于通过控制所述相机组件平移及旋转固定角度拍摄一组图像，根据所述相机组件拍摄的图像判断所述零部件外径尺寸是否合格。本发明可实现大外径零部件的高精度测量，而且检测过程中的重复性好；同时，通用性好，可以对不同外径的零部件或检测内容进行一次编程、重复使用，适应繁多的产品检测需求；再次，本发明具备通讯功能，能将检测数据实时传输给上位机系统，供管理决策。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件制造技术领域，尤其涉及一种零部件外径尺寸在线监测装置。
背景技术
汽车鼓式制动器的生产过程中，关键零部件制动蹄的外径尺寸是一个重要的检测指标，制动器外径尺寸精度能否满足要求将对制动器的性能产生重大影响。
目前，制动蹄外径尺寸的全检主要通过检测人员借助游标卡尺等机械工具来完成，人工全检效率低成本高，且检测精度已经不能够满足现有行业发展水平。因而非接触式CCD成像检测技术较为适用此行业，同时需对外径尺寸在300mm内的工件均能进行高精度检测，且最高精度为±0.02mm。
汽车零部件制造行业内已采用工业CCD来对加工件进行尺寸测量。对于小型工件，检测精度能够达到±0.02mm；但对于直径超过10mm的工件，其精度为0.05mm以上，只能适用于工件公差等级较低的场合，存在测量精度不高，检测效率低下，一致性差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种零部件外径尺寸在线监测装置，以解决上述技术问题。
本发明提供了一种零部件外径尺寸在线监测装置，包括机柜、控制组件和相机组件，机柜柜体底部嵌入有用于放置零部件的标定工装，机柜柜体顶部设有主光源，机柜柜体内设有相机组件，相机组件布置于标定工装上方，并与控制组件电性连接；控制组件用于通过控制相机组件平移及旋转固定角度拍摄一组图像，根据相机组件拍摄的图像判断零部件外径尺寸是否合格。
进一步地，相机组件包括竖直伸缩机构、水平伸缩机构、伺服电机、工业CCD传感器和辅助光源，伺服电机固定于机柜柜体内；竖直伸缩机构连接于伺服电机机体上，水平伸缩机构由伺服电机驱动旋转，且由竖直伸缩机构带动沿竖直方向移动；工业CCD传感器和辅助光源设于水平伸缩机构上，并朝向标定工装布置，可在水平伸缩机构的带动下沿水平方向移动。
进一步地，控制组件包括控制处理模块，控制处理模块向相机组件发出控制指令，由竖直伸缩机构、水平伸缩机构、伺服电机按照控制处理模块预设的伸缩间距和旋转角度驱动工业CCD传感器沿竖直、水平方向移动且绕固定轴旋转，并在每个固定角度处拍摄图像，之后将图像反馈回控制处理模块进行处理，控制处理模块结合图像像素对图像进行处理，将处理结果与控制处理模块预存的数据进行对比分析，得出零部件外径是否满足尺寸要求的判断结果。
进一步地，控制组件还包括触摸显示模块，触摸显示模块电性连接于控制处理模块，用于向控制处理模块输入预设标定工装参数、发送检测指令。
进一步地，控制组件还包括通讯模块，通讯模块电性连接于控制处理模块，用于将检测结果实时发送给上位机系统，以提供决策依据。
进一步地，控制处理模块控制相机组件在检测零部件之后，自动返回初始状态。
进一步地，控制处理模块在接收到触摸显示模块发送的检测指令后，自动控制相机组件拍摄图像。
进一步地，零部件为制动蹄。
借由上述方案，通过零部件外径尺寸在线监测装置，可实现大外径零部件的高精度测量，而且检测过程中的重复性好；同时，通用性好，可以对不同外径的零部件或检测内容进行一次编程、重复使用，适应繁多的产品检测需求；再次，本发明具备通讯功能，能将检测数据实时传输给上位机系统，供管理决策。
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如后。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明相机组件结构图；
图3为本发明控制组件示意图；
图4为本发明检测方法示意图。
图中标号：
1-机柜；
2-控制组件；21-触摸显示模块；22-控制处理模块；23-通讯模块；
3-相机组件；31-竖直伸缩机构；32-水平伸缩机构；33-伺服电机；34-工业CCD传感器；35-辅助光源；36-CCD视野域；
4-主光源；
5-标定工装；
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参图1至图3所示，本实施例提供了一种零部件外径尺寸在线监测装置，包括机柜1、控制组件2和相机组件3，机柜1柜体底部嵌入有用于放置零部件的标定工装5，机柜1柜体顶部设有主光源4，机柜1柜体内设有相机组件3，相机组件3布置于标定工装5上方，并与控制组件2电性连接；控制组件2用于通过控制相机组件3平移及旋转固定角度拍摄一组图像，根据相机组件3拍摄的图像判断零部件外径尺寸是否合格。
通过该零部件外径尺寸在线监测装置，可实现大外径零部件的高精度测量，而且检测过程中的重复性好；同时，通用性好，可以对不同外径的零部件或检测内容进行一次编程、重复使用，适应繁多的产品检测需求；再次，该装置具备通讯功能，能将检测数据实时传输给上位机系统，供管理决策。
在本实施例中，相机组件3包括竖直伸缩机构31、水平伸缩机构32、伺服电机33、工业CCD传感器34和辅助光源35，伺服电机33固定于机柜1柜体内；竖直伸缩机构31连接于伺服电机33机体上，水平伸缩机构32由伺服电机33驱动旋转，且由竖直伸缩机构31带动沿竖直方向移动；工业CCD传感器34和辅助光源35设于水平伸缩机构32上，并朝向标定工装5布置，可在水平伸缩机构32的带动下沿水平方向移动。
在本实施例中，控制组件2包括控制处理模块22，控制处理模块22向相机组件3发出控制指令，由竖直伸缩机构31、水平伸缩机构32、伺服电机33按照控制处理模块22预设的伸缩间距和旋转角度驱动工业CCD传感器34沿竖直、水平方向移动且绕固定轴旋转，并在每个固定角度处拍摄图像，之后将图像反馈回控制处理模块22进行处理，控制处理模块22结合图像像素对图像进行处理，将处理结果与控制处理模块22预存的数据进行对比分析，得出零部件外径是否满足尺寸要求的判断结果。
在本实施例中，控制组件2还包括触摸显示模块21，触摸显示模块21电性连接于控制处理模块22，用于向控制处理模块22输入预设标定工装参数、发送检测指令。
在本实施例中，控制组件2还包括通讯模块23，通讯模块23电性连接于控制处理模块22，用于将检测结果实时发送给上位机系统，以提供决策依据。
在本实施例中，控制处理模块22控制相机组件3在检测零部件之后，自动返回初始状态。
在本实施例中，控制处理模块22在接收到触摸显示模块21发送的检测指令后，自动控制相机组件3拍摄图像。
在本实施例中，零部件为制动蹄。
检测零部件前，操作人员通过控制组件的触摸屏输入零部件类型等相关参数，再将相应的标定工装5通过螺丝固定在检测装置柜体1水平台面上，从而完成检测前准备工作。检测时，操作人员首先将在零部件放置在检测装置的标定工装5上，零部件通过标定工装5上的定位柱进行定位，然后通过控制组件2的触摸屏启动检测命令；相机组件3接受到控制组件2的信息后，竖直和水平调整相机到相应位置，并旋转一圈，在固定旋转角度拍摄一组相片，完成后返回相机组件3初始位置，操作人员取出零部件后再放入下一零部件，进入下一检测。
如图4所示，零部件外径尺寸在100-300mm之间，而对于直径小于10mm的小型工件，采用工业CCD检测精度才能够达到±0.02mm，直接测量大尺寸的零部件外径无法达到精度要求。将零部件外径测量转换成标定工装内圆半径R’与零部件外圆半径R的差值Δ的测量，每次拍摄的范围(CCD视野域36)小于10mm×10mm，从而检测精度也能够达到±0.02mm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种零部件外径尺寸在线监测装置，其特征在于，包括机柜、控制组件和相机组件，所述机柜柜体底部嵌入有用于放置零部件的标定工装，所述机柜柜体顶部设有主光源，所述机柜柜体内设有所述相机组件，所述相机组件布置于所述标定工装上方，并与所述控制组件电性连接；所述控制组件用于通过控制所述相机组件平移及旋转固定角度拍摄一组图像，根据所述相机组件拍摄的图像判断所述零部件外径尺寸是否合格。
2.根据权利要求1所述的零部件外径尺寸在线监测装置，其特征在于，所述相机组件包括竖直伸缩机构、水平伸缩机构、伺服电机、工业CCD传感器和辅助光源，所述伺服电机固定于机柜柜体内；所述竖直伸缩机构连接于所述伺服电机机体上，所述水平伸缩机构由所述伺服电机驱动旋转，且由所述竖直伸缩机构带动沿竖直方向移动；所述工业CCD传感器和辅助光源设于所述水平伸缩机构上，并朝向所述标定工装布置，可在所述水平伸缩机构的带动下沿水平方向移动。
3.根据权利要求2所述的零部件外径尺寸在线监测装置，其特征在于，所述控制组件包括控制处理模块，所述控制处理模块向所述相机组件发出控制指令，由所述竖直伸缩机构、水平伸缩机构、伺服电机按照所述控制处理模块预设的伸缩间距和旋转角度驱动所述工业CCD传感器沿竖直、水平方向移动且绕固定轴旋转，并在每个固定角度处拍摄图像，之后将图像反馈回所述控制处理模块进行处理，所述控制处理模块结合图像像素对所述图像进行处理，将处理结果与所述控制处理模块预存的数据进行对比分析，得出零部件外径是否满足尺寸要求的判断结果。
4.根据权利要求3所述的零部件外径尺寸在线监测装置，其特征在于，所述控制组件还包括触摸显示模块，所述触摸显示模块电性连接于所述控制处理模块，用于向所述控制处理模块输入预设标定工装参数、发送检测指令。
5.根据权利要求4所述的零部件外径尺寸在线监测装置，其特征在于，所述控制组件还包括通讯模块，所述通讯模块电性连接于所述控制处理模块，用于将检测结果实时发送给上位机系统，以提供决策依据。
6.根据权利要求3所述的零部件外径尺寸在线监测装置，其特征在于，所述控制处理模块控制所述相机组件在检测零部件之后，自动返回初始状态。
7.根据权利要求4所述的零部件外径尺寸在线监测装置，其特征在于，所述控制处理模块在接收到所述触摸显示模块发送的检测指令后，自动控制所述相机组件拍摄图像。
8.根据权利要求1至7任一项所述的零部件外径尺寸在线监测装置，其特征在于，所述零部件为制动蹄。
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| CN201910541384.0A CN110285767A (zh) | 2019-06-21 | 2019-06-21 | 一种零部件外径尺寸在线监测装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113092471A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-09 | 江西红锦发木业有限公司 | 一种OpenCV检测装置及其在制备高端木材中的应用 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105526866A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-04-27 | 深圳市海科瑞科技有限公司 | 一种工件尺寸检测装置及检测方法 |
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