CN110421508B - 一种汽车门铰链类零件的自动检具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车门铰链类零件的自动检具，包括检具安装基板、底板、底座板、定位主体结构、驱动主体结构和视觉检测结构，所述定位主体结构由车门件定位机构、车身件定位机构以及校准点组成，所述驱动主体结构由车门件夹紧主体及车身件定位驱动主体组成。本发明是针对汽车侧门铰链检验而设计的自动检具，融合了一般汽车侧门铰链的尺寸及结构，对不同门铰链检测进行快速定位时，只需将带有主定位销及副定位销的车门件定位支座、副定位压头和主定位压头进行更换，换成与所检门铰链相匹配的部件，即可完成快速定位。同时，利用相机进行自动检测，实现自动化，有利于提高检测效率，具有通用型强，换型便捷，结构简单，定位精准等特点。

Description

一种汽车门铰链类零件的自动检具

技术领域

本发明涉及铰链检具设备领域，特别涉及一种汽车门铰链类零件的自动检具。

背景技术

随着目前国内生产线技术的快速发展，生产的效率逐年提升，传统检具检验零件的效率已无法满足生产现状。而对于一般单件的零件检测，便捷的方法较多，但对于装配零件，特别是存在运动副的零件，快速检测便成为了需要攻克的难题。

本发明的方案便是针对上述问题设计的通用型铰链总成自动检测方案。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种汽车门铰链类零件的自动检具，使用视觉系统代替普通检具的销轴或者通止规等，以实现无人化操作，并提高其通用性，有效解决传统汽车侧门铰链检具使用效率低、劳动强度大、操作繁琐等问题。

为了达到上述发明目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明公开了一种汽车门铰链类零件的自动检具，包括检具安装基板、底板、底座板、定位主体结构、驱动主体结构和视觉检测结构，其中：

所述定位主体结构由车门件定位机构、车身件定位机构以及校准点组成，其中：

所述车门件定位机构包括主定位销、副定位销、车门件定位支座和挡板，其中：

所述车门件定位支座固定于所述底座板上；

所述挡板固定于所述底座板上方边缘；

所述主定位销和副定位销设置于所述车门件定位支座内，其下方设有弹簧支撑并通过螺丝将所述车门件定位支座固定在所述挡板内侧；

所述车身件定位机构包括滑轨固定板、第一直线导轨、第三滑块、以及车身件定位背板，其中：

所述滑轨固定板固定于所述底座板上；

所述第一直线导轨固定在所述滑轨固定板上；

所述车身件定位背板固定连接于所述第三滑块上并处于所述第一直线导轨中；

所述校准点设置于所述底座板一角，用于检具的标定；

所述驱动主体结构由车门件夹紧主体及车身件定位驱动主体组成，其中：

所述车门件夹紧主体由一主定位压头、一副定位压头、两个第二滑块、两个滑块套、一气缸固定板和两个气缸组成，其中：

所述气缸固定板固定连接于所述底座板下方；

两个所述气缸分别固定于所述气缸固定板的两端下方；

两个所述滑块套分别固定于所述底座板上方，且位于所述车门件定位支座两端；

所述副定位压头和主定位压头分别固定在两个所述第二滑块上，两个所述第二滑块的下方固定连接两个所述气缸的活塞杆；

两个所述气缸向下工作时，拉动两个所述第二滑块沿着两个所述滑块套垂直向下运动，通过所述主定位压头和副定位压头将车门件进行压紧；

所述车身件定位驱动主体由伺服电机、同步带及同步轮、联轴器、丝杠、第二直线导轨、定位螺丝、第一滑块和连接板组成，其中：

所述伺服电机的输出端与所述同步带及同步轮相连；

所述丝杠通过所述联轴器与所述第一滑块相连；

所述第一滑块与所述连接板固连；

所述连接板通过所述定位螺丝与所述第三滑块相连；

所述第二直线导轨固定于所述底板上；

所述底板与所述底座板固连，并一同安装在所述检具安装基板上；

由所述伺服电机带动所述同步带及同步轮，经过所述联轴器将动力传送至所述丝杠上，再由所述丝杠带动固定在所述第二直线导轨上的所述第一滑块实现前后的移动；

所述第一滑块将伺服的移动量经所述连接板、第二直线导轨及第三滑块传递给所述车身件定位背板，以实现所述车身件定位背板的前后移动；

所述视觉检测结构设置于所述车门件夹紧主体的左右两侧以及远离所述车身件定位机构的一侧，用于在门铰链的车门件和车身件均定位好之后检测所述车身件定位背板与车身件是否完全贴合以保证车身件与车门件之间的夹角为90度、车门件上销轴的弯曲度、左右是否带有衬套、铆接直径是否合格以及门铰链安装孔公差是否满足要求。

进一步的，所述视觉检测结构包括第一相机、第二相机、第三相机、第一相机支架、第二相机支架、相机光源和相机光源支架，其中：

所述第一相机通过所述第一相机支架固定在所述检具安装基板上，并正对所述相机光源的垂直中心线布置，用于检测所述车身件定位背板与车身件是否完全贴合以保证车身件与车门件之间的夹角为90度；

所述第二相机和第三相机均通过所述第二相机支架固定在所述检具安装基板上，并正对所述车身件定位背板的垂直中心线布置，分别用于检测车门件上销轴的弯曲度、左右是否带有衬套、铆接直径是否合格以及检测门铰链安装孔公差是否满足要求；

所述相机光源通过所述相机光源支架固定在所述检具安装基板上，并靠近所述车身件定位背板一侧设置。

进一步的，所述第一相机支架包括第一相机支架底座、第一相机支架支撑板和第一相机安装板，其中：

所述第一相机支架底座固定设置在所述检具安装基板上并位于所述主定位压头远离所述车门件定位支座的一侧；

所述第一相机支架支撑板垂直设置于所述第一相机支架底座上；

所述第一相机安装板固定于所述第一相机支架支撑板上部，并靠近所述车身件定位背板一侧设置，用于安装所述第一相机。

进一步的，所述第二相机支架包括第二相机支架底座、第二相机支架支撑板、第二相机安装板和第三相机安装板，其中：

所述第二相机支架底座固定设置在所述检具安装基板上并位于所述车门件定位支座远离所述车身件定位背板的一侧；

所述第二相机支架支撑板垂直设置于所述第二相机支架底座上；

所述第二相机安装板和第三相机安装板相互平行设置并横向安装于所述第二相机支架支撑板上部，分别用于安装所述第二相机和第三相机。

进一步的，所述相机光源支架包括相机光源支架底座和相机光源支架支撑板，其中：

所述相机光源支架底座固定设置在所述检具安装基板上并位于所述副定位压头远离所述车门件定位支座的一侧；

所述相机光源支架支撑板垂直设置于所述相机光源支架底座上。

优选的，所述第三滑块呈L型，分为第三滑块竖直部和第三滑块水平部，所述第三滑块竖直部与所述车身件定位背板固定连接，所述第三滑块水平部在所述第一直线导轨中沿所述第一直线导轨移动。

优选的，两个所述气缸对称分布固定于所述气缸固定板的两端下方。

优选的，所述主定位销和副定位销对称分布设置于所述车门件定位支座上方两端。

优选的，两个所述第二滑块和滑块套均对称分布于所述车门件定位支座两端。

优选的，所述主定位压头和副定位压头对称分布在两个所述第二滑块的顶部，且位于两个所述第二滑块的内侧。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

本发明是针对汽车侧门铰链检验而设计的自动检具，融合了一般汽车侧门铰链的尺寸及结构，对汽车门铰链类零件进行自动检测时，若型号不同，则快速定位时，只需将带有主定位销及副定位销的车门件定位支座、副定位压头和主定位压头进行更换，换成与所检门铰链相匹配的部件，即可完成快速定位。利用相机进行自动检测，实现自动化，有利于提高检测效率。具有通用型强，换型便捷，结构简单，定位精准等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。附图中：

图1是本发明一种汽车门铰链类零件的自动检具的部分结构示意图；

图2是本发明一种汽车门铰链类零件的自动检具的整体结构示意图。

【主要符号说明】

1-底座板；

2-校准点；

3-底板；

4-第二直线导轨；

5-伺服电机；

6-同步带及同步轮；

7-联轴器；

8-丝杠；

9-第一滑块；

10-连接板；

11-定位螺丝；

12-车身件定位背板；

13-副定位压头；

14-主定位压头；

15-主定位销；

16-副定位销；

17-车门件定位支座；

18-气缸；

19-气缸固定板；

20-第二滑块；

21-滑块套；

22-第一直线导轨；

23-滑轨固定板；

24-挡板；

25-第三滑块；

26-第一相机；

27-第二相机；

28-第三相机；

29-相机光源；

30-第一相机支架底座；

31-第一相机支架支撑板；

32-第一相机安装板；

33-第二相机支架底座；

34-第二相机支架支撑板；

35-第二相机安装板；

36-第三相机安装板；

37-相机光源支架底座；

38-相机光源支架支撑板；

39-检具安装基板。

具体实施方式

以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，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的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明公开了一种汽车门铰链类零件的自动检具，包括检具安装基板39、底板3、底座板1、定位主体结构、驱动主体结构和视觉检测结构，其中：

所述定位主体结构由车门件定位机构、车身件定位机构以及校准点2组成，其中：

所述车门件定位机构包括主定位销15、副定位销16、车门件定位支座17和挡板24，其中：

所述车门件定位支座17固定于所述底座板1上；

所述挡板24通过四个销和两个螺丝固定于所述底座板1上方边缘；

所述主定位销15和副定位销16设置于所述车门件定位支座17内，其下方设有弹簧支撑并通过螺丝将所述车门件定位支座17固定在所述挡板24内侧；本实施例中，所述挡板24卡接于两个所述滑块套21的内侧。

所述车身件定位机构包括滑轨固定板23、第一直线导轨22、第三滑块25、以及车身件定位背板12，其中：

所述滑轨固定板23通过两个销和四个螺丝固定于所述底座板1上；

所述第一直线导轨22通过螺丝固定在所述滑轨固定板23上；

所述车身件定位背板12固定连接于所述第三滑块25上并处于所述第一直线导轨22中；

所述校准点2设置于所述底座板1一角，用于检具的标定；

所述驱动主体结构由车门件夹紧主体及车身件定位驱动主体组成，其中：

所述车门件夹紧主体由一主定位压头14、一副定位压头13、两个第二滑块20、两个滑块套21、一气缸固定板19和两个气缸18组成，其中：

所述气缸固定板19通过两个螺丝固定连接于所述底座板1下方；

两个所述气缸18分别通过四个螺丝固定于所述气缸固定板19的两端下方；

两个所述滑块套21分别通过两个销和两个螺丝固定于所述底座板1上方，且位于所述车门件定位支座17两端；

所述副定位压头13和主定位压头14分别通过两个销和一个螺丝固定在两个所述第二滑块20上，两个所述第二滑块20的下方固定连接两个所述气缸18的活塞杆；

两个所述气缸18向下工作时，拉动两个所述第二滑块20沿着两个所述滑块套21垂直向下运动，通过所述主定位压头14和副定位压头13将车门件进行压紧；

所述车身件定位驱动主体由伺服电机5、同步带及同步轮6、联轴器7、丝杠8、第二直线导轨4、定位螺丝11、第一滑块9和连接板10组成，其中：

所述伺服电机5的输出端与所述同步带及同步轮6相连；

所述丝杠8通过所述联轴器7与所述第一滑块9相连；

所述第一滑块9通过螺丝与所述连接板10固连；

所述连接板10通过所述定位螺丝11与所述第三滑块25相连；

所述第二直线导轨4通过螺丝固定于所述底板3上；

所述底板3通过螺丝与所述底座板1固连，并一同安装在所述检具安装基板39上；

由所述伺服电机5带动所述同步带及同步轮6，经过所述联轴器7将动力传送至所述丝杠8上，再由所述丝杠8带动固定在所述底板3上的第二直线导轨4上的所述第一滑块9实现前后的移动；

所述第一滑块9将伺服的移动量经所述连接板10、第二直线导轨4及第三滑块25传递给所述车身件定位背板12，以实现所述车身件定位背板12的前后移动；

所述视觉检测结构设置于所述车门件夹紧主体的左右两侧以及远离所述车身件定位机构的一侧，用于在门铰链的车门件和车身件均定位好之后检测所述车身件定位背板与车身件是否完全贴合以保证车身件与车门件之间的夹角为90度、车门件上销轴的弯曲度、左右是否带有衬套、铆接直径是否合格以及门铰链安装孔公差是否满足要求。

进一步的，所述视觉检测结构包括第一相机26、第二相机27、第三相机28、第一相机支架、第二相机支架、相机光源29和相机光源支架，其中：

所述第一相机26通过所述第一相机支架固定在所述检具安装基板39上，并正对所述相机光源29的垂直中心线布置，用于检测所述车身件定位背板12与车身件是否完全贴合以保证车身件与车门件之间的夹角为90度；

所述第二相机27和第三相机28均通过所述第二相机支架固定在所述检具安装基板39上，并正对所述车身件定位背板12的垂直中心线布置，分别用于检测车门件上销轴的弯曲度、左右是否带有衬套、铆接直径是否合格以及检测门铰链安装孔公差是否满足要求；

所述相机光源29通过所述相机光源支架固定在所述检具安装基板39上，并靠近所述车身件定位背板12一侧设置。

具体的，所述第一相机支架包括第一相机支架底座30、第一相机支架支撑板31和第一相机安装板32，其中：

所述第一相机支架底座30固定设置在所述检具安装基板39上并位于所述主定位压头14远离所述车门件定位支座17的一侧；

所述第一相机支架支撑板31垂直设置于所述第一相机支架底座30上；

所述第一相机安装板32固定于所述第一相机支架支撑板31上部，并靠近所述车身件定位背板12一侧设置，用于安装所述第一相机26。

具体的，所述第二相机支架包括第二相机支架底座33、第二相机支架支撑板34、第二相机安装板35和第三相机安装板36，其中：

所述第二相机支架底座33固定设置在所述检具安装基板39上并位于所述车门件定位支座17远离所述车身件定位背板12的一侧；

所述第二相机支架支撑板34垂直设置于所述第二相机支架底座33上；

所述第二相机安装板35和第三相机安装板36相互平行设置并横向安装于所述第二相机支架支撑板34上部，分别用于安装所述第二相机27和第三相机28。

具体的，所述相机光源支架包括相机光源支架底座37和相机光源支架支撑板38，其中：

所述相机光源支架底座37固定设置在所述检具安装基板39上并位于所述副定位压头13远离所述车门件定位支座17的一侧；

所述相机光源支架支撑板38垂直设置于所述相机光源支架底座37上。

本实施例中，所述第三滑块25呈L型，分为第三滑块竖直部和第三滑块水平部，所述第三滑块竖直部与所述车身件定位背板12固定连接，所述第三滑块水平部在所述第一直线导轨22中沿所述第一直线导轨22移动。

优选实施例中，两个所述气缸18对称分布固定于所述气缸固定板19的两端下方。所述主定位销15和副定位销16对称分布设置于所述车门件定位支座17上方两端。两个所述第二滑块20和滑块套21均对称分布于所述车门件定位支座17两端。所述主定位压头14和副定位压头13对称分布在两个所述第二滑块20的顶部，且位于两个所述第二滑块20的内侧。其他部件均相对于所述底座板1居中分布。

具体工作原理：

车门件定位：

首先将门铰链车门件的定位孔放置于所述主定位销15和副定位销16内；放置完成后驱动两个所述气缸18工作，经所述第二滑块20带动所述主定位压头14及副定位压头13下压，以实现对车门件的定位与夹紧，完成车门件定位。

车身件定位：

由所述伺服电机5、同步带及同步轮6、联轴器7、丝杠8、第二直线导轨4、第一滑块9、连接板10、第三滑块25、第一直线导轨22带动所述车身件定位背板12向前运动；当铰链车身件定位面与所述车身件定位背板12平行时，所述伺服电机5的扭矩值会发生突变(压力突然上升)，在此时将伺服进行停止，即可得到准确角度下的铰链状态，以实现铰链的快速定位。

视觉系统检测：

在门铰链车门件和车身件均定位好之后，第一相机26主要用于检测车身件定位背板12与车身件是否完全贴合，以保证车身件与车门件之间的夹角为90度且铰链车身件无变形；第二相机27用于使用极性样件进行标定检测车门件上销轴的弯曲度、利用相机二值化处理得出衬套的面积进行判断左右是否带有衬套、使用像素的点位得出铆接直径的测量值进行判断铆接直径是否合格；第三相机28用于根据图像拟合出零件的测量点再根据像素值进行判断进而检测门铰链安装孔公差是否满足要求。

本实施例所述汽车门铰链类零件的自动检具，不仅能够对门铰链类零件进行快速定位，使用视觉系统进行检测，实现无人化操作，提高生产效率，还能够通过更换带有主定位销及副定位销的车门件定位支座、副定位压头、主定位压头，实现不同型号门铰链的定位，提高其通用性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种汽车门铰链类零件的自动检具，其特征在于，包括检具安装基板、底板、底座板、定位主体结构、驱动主体结构和视觉检测结构，其中：

所述定位主体结构由车门件定位机构、车身件定位机构以及校准点组成，其中：

所述车门件定位机构包括主定位销、副定位销、车门件定位支座和挡板，其中：

所述车门件定位支座固定于所述底座板上；

所述挡板固定于所述底座板上方边缘；

所述主定位销和副定位销设置于所述车门件定位支座内，其下方设有弹簧支撑并通过螺丝将所述车门件定位支座固定在所述挡板内侧；

所述车身件定位机构包括滑轨固定板、第一直线导轨、第三滑块、以及车身件定位背板，其中：

所述滑轨固定板固定于所述底座板上；

所述第一直线导轨固定在所述滑轨固定板上；

所述车身件定位背板固定连接于所述第三滑块上并处于所述第一直线导轨中；

所述校准点设置于所述底座板一角，用于检具的标定；

所述驱动主体结构由车门件夹紧主体及车身件定位驱动主体组成，其中：

所述车门件夹紧主体由一主定位压头、一副定位压头、两个第二滑块、两个滑块套、一气缸固定板和两个气缸组成，其中：

所述气缸固定板固定连接于所述底座板下方；

两个所述气缸分别固定于所述气缸固定板的两端下方；

两个所述滑块套分别固定于所述底座板上方，且位于所述车门件定位支座两端；

两个所述第二滑块和滑块套均对称分布于所述车门件定位支座两端；

所述副定位压头和主定位压头分别固定在两个所述第二滑块上，两个所述第二滑块的下方固定连接两个所述气缸的活塞杆；

所述主定位压头和副定位压头对称分布在两个所述第二滑块的顶部，且位于两个所述第二滑块的内侧；

两个所述气缸向下工作时，拉动两个所述第二滑块沿着两个所述滑块套垂直向下运动，通过所述主定位压头和副定位压头将车门件进行压紧；

所述车身件定位驱动主体由伺服电机、同步带及同步轮、联轴器、丝杠、第二直线导轨、定位螺丝、第一滑块和连接板组成，其中：

所述伺服电机的输出端与所述同步带及同步轮相连；

所述丝杠通过所述联轴器与所述第一滑块相连；

所述第一滑块与所述连接板固连；

所述连接板通过所述定位螺丝与所述第三滑块相连；

所述第二直线导轨固定于所述底板上；

所述底板与所述底座板固连，并一同安装在所述检具安装基板上；

由所述伺服电机带动所述同步带及同步轮，经过所述联轴器将动力传送至所述丝杠上，再由所述丝杠带动固定在所述第二直线导轨上的所述第一滑块实现前后的移动；

所述第一滑块将伺服的移动量经所述连接板、第二直线导轨及第三滑块传递给所述车身件定位背板，以实现所述车身件定位背板的前后移动；

所述视觉检测结构设置于所述车门件夹紧主体的左右两侧以及远离所述车身件定位机构的一侧，用于在门铰链的车门件和车身件均定位好之后检测所述车身件定位背板与车身件是否完全贴合以保证车身件与车门件之间的夹角为90度、车门件上销轴的弯曲度、左右是否带有衬套、铆接直径是否合格以及门铰链安装孔公差是否满足要求。

2.根据权利要求1所述的一种汽车门铰链类零件的自动检具，其特征在于，所述视觉检测结构包括第一相机、第二相机、第三相机、第一相机支架、第二相机支架、相机光源和相机光源支架，其中：

所述第一相机通过所述第一相机支架固定在所述检具安装基板上，并正对所述相机光源的垂直中心线布置，用于检测所述车身件定位背板与车身件是否完全贴合以保证车身件与车门件之间的夹角为90度；

所述第二相机和第三相机均通过所述第二相机支架固定在所述检具安装基板上，并正对所述车身件定位背板的垂直中心线布置，分别用于检测车门件上销轴的弯曲度、左右是否带有衬套、铆接直径是否合格以及检测门铰链安装孔公差是否满足要求；

所述相机光源通过所述相机光源支架固定在所述检具安装基板上，并靠近所述车身件定位背板一侧设置。

3.根据权利要求2所述的一种汽车门铰链类零件的自动检具，其特征在于，所述第一相机支架包括第一相机支架底座、第一相机支架支撑板和第一相机安装板，其中：

所述第一相机支架底座固定设置在所述检具安装基板上并位于所述主定位压头远离所述车门件定位支座的一侧；

所述第一相机支架支撑板垂直设置于所述第一相机支架底座上；

所述第一相机安装板固定于所述第一相机支架支撑板上部，并靠近所述车身件定位背板一侧设置，用于安装所述第一相机。

4.根据权利要求2所述的一种汽车门铰链类零件的自动检具，其特征在于，所述第二相机支架包括第二相机支架底座、第二相机支架支撑板、第二相机安装板和第三相机安装板，其中：

所述第二相机支架底座固定设置在所述检具安装基板上并位于所述车门件定位支座远离所述车身件定位背板的一侧；

所述第二相机支架支撑板垂直设置于所述第二相机支架底座上；

所述第二相机安装板和第三相机安装板相互平行设置并横向安装于所述第二相机支架支撑板上部，分别用于安装所述第二相机和第三相机。

5.根据权利要求2所述的一种汽车门铰链类零件的自动检具，其特征在于，所述相机光源支架包括相机光源支架底座和相机光源支架支撑板，其中：

所述相机光源支架底座固定设置在所述检具安装基板上并位于所述副定位压头远离所述车门件定位支座的一侧；

所述相机光源支架支撑板垂直设置于所述相机光源支架底座上。

6.根据权利要求1所述的一种汽车门铰链类零件的自动检具，其特征在于，所述第三滑块呈L型，分为第三滑块竖直部和第三滑块水平部，所述第三滑块竖直部与所述车身件定位背板固定连接，所述第三滑块水平部在所述第一直线导轨中沿所述第一直线导轨移动。

7.根据权利要求1所述的一种汽车门铰链类零件的自动检具，其特征在于，两个所述气缸对称分布固定于所述气缸固定板的两端下方。

8.根据权利要求1所述的一种汽车门铰链类零件的自动检具，其特征在于，所述主定位销和副定位销对称分布设置于所述车门件定位支座上方两端。