CN111389748A - 汽车零件尺寸检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车零件尺寸检测装置及其检测方法，汽车零件尺寸检测装置包括送料机构、机器人取件机构、测量机构、计算机系统和打标机构，计算机系统分别与送料机构、机器人取件机构、测量机构和打标机构信号连接；送料机构用于将放置于其上的待检测的汽车零件输送至机器人取件机构的取件位置；机器人取件机构用于将送料机构上的待检测的汽车零件转移至测量机构上；测量机构用于测量汽车零件的尺寸数据，并将测得的尺寸数据发送至计算机系统中；计算机系统用于根据接收到的尺寸数据判断汽车零件是否合格；打标机构用于根据计算机系统发送的指令，为已检测的汽车零件打上与指令相对应的标记。该汽车零件尺寸检测装置可提高生产效率。

Description

汽车零件尺寸检测装置及其检测方法

技术领域

本发明属于检测设备技术领域，具体涉及一种汽车零件尺寸检测装置及其检测方法。

背景技术

在汽车零部件的生产过程中，产品质量要求尺寸要有很好的稳定性，例如尺寸统计要满足CPK(Complex Process Capability index，制程能力指标)≥1.67的要求。有些产品由于技术上的缺陷与不足，尺寸的稳定性难以满足质量要求，甚至导致尺寸超差而流出不良品，一旦有缺陷的汽车零件流入整车装配线，将会影响到汽车的性能和使用安全，因此，汽车零件生产后，对汽车零件进行尺寸检测，特别是进行关键尺寸的检测至关重要。

目前，为避免流出尺寸不合格的汽车零件，通常的应对措施为：在加工之后、包装之前增设人工使用测量工具进行100％检测关键尺寸的工序。然而这种人工利用测量工具对汽车零件进行尺寸检测的方式，不仅检测效率低，而且容易出现漏检、错检等问题，使得汽车零件的质量难以得到保证。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的在于提供一种可自动化检测汽车零件尺寸的汽车零件尺寸检测装置及其检测方法，旨在提高生产效率和产品质量，避免不良品的流出。

本发明为达到其目的，所采用的技术方案如下：

一种汽车零件尺寸检测装置，包括送料机构、机器人取件机构、测量机构、计算机系统和打标机构，所述计算机系统分别与所述送料机构、所述机器人取件机构、所述测量机构和所述打标机构信号连接，其中，

所述送料机构，至少用于将放置于其上的待检测的汽车零件输送至所述机器人取件机构的取件位置；

所述机器人取件机构，至少用于将所述送料机构上的待检测的所述汽车零件转移至所述测量机构上以及将所述测量机构上的已检测的所述汽车零件转移至所述打标机构的打标位置；

所述测量机构，用于测量所述汽车零件的尺寸数据，并将测得的所述尺寸数据发送至所述计算机系统中；

所述计算机系统，用于对所述送料机构、所述机器人取件机构、所述测量机构和所述打标机进行控制，以及根据接收到的所述尺寸数据判断所述汽车零件是否合格；其中，当判断结果为合格时，控制所述机器人取件机构将已检测的所述汽车零件转移至所述打标机构的打标位置并向所述打标机构发送第一打标指令；当判断结果为不合格时，控制所述机器人取件机构将已检测的所述汽车零件转移至所述打标机构的所述打标位置并向所述打标机构发送第二打标指令；

所述打标机构，用于根据所述计算机系统发送的打标指令，为已检测的所述汽车零件打上与所述打标指令相对应的标记，其中，所述打标指令包括所述第一打标指令和所述第二打标指令，当所述打标指令为所述第一打标指令时，为已检测的所述汽车零件打上合格标记；当所述打标指令为所述第二打标指令时，为已检测的所述汽车零件打上不合格标记。

进一步地，所述送料机构包括导轨气缸以及安装于所述导轨气缸上的零件放置板，其中，所述零件放置板上具有多个零件放置位，所述导轨气缸与所述计算机系统信号连接。

进一步地，所述机器人取件机构包括机器人主体、第一气缸和气动夹爪，所述第一气缸安装于所述机器人主体上，所述气动夹爪安装于所述机器人主体的末端且与所述第一气缸相连通，其中，所述计算机系统分别与所述机器人主体、所述第一气缸信号连接。

进一步地，所述打标机构包括打标机支座和安装于所述打标机支座上的激光打标机，其中，所述激光打标机与所述计算机系统信号连接。

进一步地，所述尺寸数据包括零件表面位置数据和孔径数据，所述测量机构包括安装支板、零件移动装置以及安装于所述安装支板上且相互错位设置的位移传感装置和测孔仪，所述零件移动装置与所述位移传感装置、所述测孔仪相对设置，所述计算机系统分别与所述零件移动装置、所述位移传感装置、所述测孔仪信号连接，其中，

所述零件移动装置，用于放置由所述机器人取件机构转移过来的待检测的所述汽车零件，并将待检测的所述汽车零件分别移动至与所述位移传感装置相对应的第一检测位置以及与所述侧孔仪相对应的第二检测位置；

所述位移传感装置，用于当待检测的所述汽车零件位于所述第一检测位置时，采集所述汽车零件的所述零件表面位置数据；

所述测孔仪，用于当待检测的所述汽车零件位于所述第二检测位置时，采集所述汽车零件的所述孔径数据。

进一步地，所述零件移动装置包括零件定位板、与所述安装支板相对设置的安装支座以及设置于所述安装支座上的伺服导轨，所述零件定位板安装于所述伺服导轨上，其中，所述伺服导轨与所述计算机系统信号连接，所述零件定位板上具有至少一组用于定位所述汽车零件的定位槽孔。

进一步地，所述零件移动装置还包括至少一组设置于所述零件定位板上的零件位置调整装置，所述零件位置调整装置包括第二气缸和顶块，所述第二气缸安装于所述零件定位板的端部上且靠近所述定位槽孔设置，所述顶块安装于所述第二气缸的伸缩杆上，所述第二气缸与所述计算机系统信号连接，其中，当所述定位槽孔上放置有所述汽车零件时，所述顶块与所述汽车零件的端面相对设置。

进一步地，所述零件表面位置数据包括上表面位置数据、下表面位置数据和销子高度数据，所述位移传感装置包括分别第一位移传感器、第二位移传感器和第三位移传感器，所述第一位移传感器位于所述零件定位板的上方，所述第二位移传感器、所述第三位移传感器位于所述零件定位板的下方，所述第二位移传感器与所述第一位移传感器相对设置并沿着所述零件定位板的长度方向与所述第三位移传感器并排设置，其中，

所述第一位移传感器，用于当待检测的所述汽车零件位于与其相对应的检测位置时，采集所述汽车零件的所述上表面位置数据；

所述第二位移传感器，用于当待检测的所述汽车零件位于与其相对应的检测位置时，采集所述汽车零件的所述下表面位置数据；

所述第三位移传感器，用于当待检测的所述汽车零件位于与其相对应的检测位置时，采集所述汽车零件的所述销子高度数据。

进一步地，前述的汽车零件尺寸检测装置，还包括工作台，所述送料机构、所述机器人取件机构、所述测量机构和所述打标机构均设置于所述工作台上，其中，所述工作台上设置有防护罩，所述防护罩上设置有供所述送料机构进出的开口，所述机器人取件机构、所述测量机构和所述打标机构均位于所述防护罩内。

进一步地，所述工作台上具有靠近所述打标机构设置的不良品放置区，所述计算机系统具体还用于：

当所述打标机构为已检测的所述汽车零件打上所述合格标记后，控制所述机器人取件机构将具有所述合格标记的所述汽车零件放回所述送料机构上，并当所述送料机构上的所有所述汽车零件均检测完毕时，控制所述送料机构沿远离所述机器人取件机构的方向移动，以完成所述汽车零件的下料工作；

当所述打标机构为已检测的所述汽车零件打上所述不合格标记后，控制所述机器人取件机构将具有所述不合格标记的所述汽车零件放落至所述不良品放置区上。

对应的地，本发明还提出一种前述的汽车零件尺寸检测装置的检测方法，包括以下步骤：

在接收到用户触发的上料指令后，控制送料机构将放置于其上的待检测的汽车零件输送至机器人取件机构的取件位置；

控制所述机器人取件机构按照预定的运动轨迹夹取所述送料机构上的待检测的所述汽车零件并转移至测量机构上；

控制所述测量机构对放置于其上的待检测的所述汽车零件进行尺寸检测，以获得所述汽车零件的尺寸数据；

接收所述测量机构发送的所述尺寸数据并进行计算，得到所述汽车零件的尺寸结果；

将所述尺寸结果与预设的尺寸标准进行对比，判断所述汽车零件是否合格；

当判断结果为合格时，控制所述机器人取件机构将所述测量机构上的已检测的汽车零件转移至打标机构的打标位置，并控制所述打标机构为已检测的所述汽车零件打上合格标记；

当判断结果为不合格时，控制所述机器人取件机构将所述测量机构上的已检测的汽车零件转移至所述打标机构的打标位置，并控制所述打标机构为已检测的所述汽车零件打上不合格标记。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出的汽车零件尺寸检测装置，先通过送料机构将待检测的汽车零件输送给机器人取件机构，然后由机器人取件机构将待检测的汽车零件夹取至测量机构上进行尺寸检测，接着测量机构将所测得的尺寸数据反馈至计算机系统，计算机系统通过对接收到的尺寸数据进行数据处理可判断出当前汽车零部件是否合格，进而当判断出当前汽车零部件合格时，通过机器人取件机构将合格的汽车零件转移至打标机构，由打标机构打上合格的标记，而当判断出当前汽车零部件不合格时，则通过机器人取件机构将不合格的汽车零件转移至打标机构，由打标机构打上不合格的标记，如此，不仅实现了汽车零件尺寸的自动化检测，提高了生产效率，而且可通过汽车零件上的标记将合格品与不良品区分开来，使得产品的质量可得到保证，避免了不良品的流出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明一实施例中汽车零件尺寸检测装置的三视图；

图2为本发明一实施例中送料机构的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明一实施例中机器人取件机构的结构示意图；

图5为本发明一实施例中测量机构的三视图；

图6为本发明另一实施例中测量机构的三视图；

图7为本发明一实施例中汽车零件尺寸自动检测方法的流程示意图。

附图标记说明：

1-送料机构，11-导轨气缸，12-零件放置板，121-零件放置位；2-机器人取件机构，21-机器人主体，22-第一气缸，23-开闭手指，24-夹头；3-测量机构，31-安装支板，32-零件移动装置，321-零件定位板，3211-定位槽孔，322-安装支座，323-伺服导轨，3241-第二气缸，3242-顶块，33-位移传感装置，331-第一位移传感器，332-第二位移传感器，333-第三位移传感器，34-测孔仪；4-计算机系统；5-打标机构，51-激光打标机,52-打标机支座；6-工作台，61-不良品放置区，62-脚轮；7-防护罩，71-开口。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

参照图1，本发明实施例提供一种汽车零件尺寸检测装置，其特征在于，包括送料机构1、机器人取件机构2、测量机构3、计算机系统4和打标机构5，计算机系统4分别与送料机构1、机器人取件机构2、测量机构3和打标机构5信号连接，示例性地，送料机构1、测量机构3和打标机构5环绕机器人取件机构2布置，其中，

送料机构1，至少用于将放置于其上的待检测的汽车零件输送至机器人取件机构2的取件位置；

机器人取件机构2，至少用于将送料机构1上的待检测的汽车零件转移至测量机构3上以及将测量机构3上的已检测的汽车零件转移至打标机构5的打标位置；

测量机构3，用于测量汽车零件的尺寸数据，并将测得的尺寸数据发送至计算机系统4中；

计算机系统4，用于对送料机构1、机器人取件机构2、测量机构3和打标机进行控制，以及根据接收到的尺寸数据判断汽车零件是否合格；其中，当判断结果为合格时，控制机器人取件机构2将已检测的汽车零件转移至打标机构5的打标位置并向打标机构5发送第一打标指令；当判断结果为不合格时，控制机器人取件机构2将已检测的汽车零件转移至打标机构5的打标位置并向打标机构5发送第二打标指令；

打标机构5，用于根据计算机系统4发送的打标指令，为已检测的汽车零件打上与打标指令相对应的标记，其中，打标指令包括第一打标指令和第二打标指令，当打标指令为第一打标指令时，为已检测的汽车零件打上合格标记；当打标指令为第二打标指令时，为已检测的汽车零件打上不合格标记；示例性地，打标机构5包括打标机支座52和安装于打标机支座52上的激光打标机51，激光打标机51与计算机系统4信号连接，其中，所选用的激光打标机51可以是光纤式激光打标机51，当然在其它一些实施例中，也可以选用其它类型的打标机，只要能实现打标的作用即可，对此不作具体的限制。

在本实施例中，计算机系统4可通过现有的有线方式(如通过导线的方式)或无线方式(如通过蓝牙、WiFi、蜂窝网络等方式)分别与送料机构1、机器人取件机构2、测量机构3和打标机构5实现信号连接，只要能实现计算机系统4与各个设备之间的信号传输即可，对此不作具体的限制。上述合格标记和不合格标记的形式可以是文字，也可以是图形，只要能从外观上实现合格品与不良品的区分即可，对此不作具体的限制。

在本实例中，该汽车零件尺寸检测装置，先通过送料机构1将待检测的汽车零件输送给机器人取件机构2，然后由机器人取件机构2将待检测的汽车零件夹取至测量机构3上进行尺寸检测，接着测量机构3将所测得的尺寸数据反馈至计算机系统4，计算机系统4通过对接收到的尺寸数据进行数据处理可判断出当前汽车零部件是否合格，进而当判断出当前汽车零部件合格时，通过机器人取件机构2将合格的汽车零件转移至打标机构5，由打标机构5打上合格的标记，而当判断出当前汽车零部件不合格时，则通过机器人取件机构2将不合格的汽车零件转移至打标机构5，由打标机构5打上不合格的标记，如此，不仅实现了汽车零件尺寸的自动化检测，提高了生产效率，而且可通过汽车零件上的标记将合格品与不良品区分开来，使得产品的质量可得到保证，避免了不良品的流出。

进一步地，参照图1至图3，在一个示例性的实施例中，送料机构1包括导轨气缸11以及安装于导轨气缸11上的零件放置板12，其中，零件放置板12上具有多个零件放置位121，导轨气缸11与计算机系统4信号连接。

在本实施例中，该送料机构1的使用原理如下：可通过人工的方式将需要进行尺寸检测的汽车零件放置于零件放置板12的零件放置位121上(为提高检测的效率，在实际的使用中，零件放置板12上一般会放满待检测的汽车零件)，然后启动导轨气缸11(例如可设置一个专门用于控制导轨气缸11移动的控制开关，当然本实施例不限于此种形式，例如在其它一些实施例中，还可考虑采用增设机器人结合传感器的方式，实现汽车零件的自动放置)，计算机系统4接收到用于启动导轨气缸11的上料指令时，计算机系统4控制导轨气缸11将载有待测汽车零件的零件放置板12移动至机器人取件机构2的所在位置，从而实现汽车零件的上料工作，为机器人取件机构2进行供料。

进一步地，参照图1和图4，在一个示例性的实施例中，机器人取件机构2包括机器人主体21、第一气缸22和气动夹爪，第一气缸22安装于机器人主体21上，气动夹爪安装于机器人主体21的末端且与第一气缸22相连通，其中，计算机系统4分别与机器人主体21、第一气缸22信号连接。其中，机器人主体21优选为六轴机器人，其型号不作具体的限制，只要能满足使用需求即可；气动夹爪的结构形式与汽车零件的形状相适应，以实现对汽车零件的夹取，示例性地，气动夹爪包括开闭手指23和设置于开闭手指23上的夹头24，其中，第一气缸22安装于机器人主体21的末端上，开闭手指23安装于第一气缸22上并与第一气缸22相连通。

在本实施例中，该机器人取件机构2基于上述结构设计，可实现汽车零件的取件工作，具体地，计算机系统4通过控制第一气缸22实现汽车零件的夹取与松开，通过控制机器人主体21实现汽车零件的位置转移(例如将汽车零件从送料机构1转移到测量机构3上、从测量机构3上转移到打标机构5的等)。

进一步地，参照图1和图5，在一个示例性的实施例中，尺寸数据包括零件表面位置数据和孔径数据，测量机构3包括安装支板31、零件移动装置32以及安装于安装支板31上且相互错位设置的位移传感装置33和测孔仪34，零件移动装置32与位移传感装置33、测孔仪34相对设置，计算机系统4分别与零件移动装置32、位移传感装置33、测孔仪34信号连接，其中，

零件移动装置32，用于放置由机器人取件机构2转移过来的待检测的汽车零件，并将待检测的汽车零件分别移动至与位置传感装置相对应的第一检测位置以及与侧孔仪相对应的第二检测位置；

位移传感装置33，用于当待检测的汽车零件位于第一检测位置时，采集汽车零件的零件表面位置数据；

测孔仪34，用于当待检测的汽车零件位于第二检测位置时，采集汽车零件的孔径数据；优选地，该测孔仪34为影像测孔仪。

在本实施例中，该测量机构3的使用工作原理如下：

当机器人取件机构2将待检测的汽车零件放置于零件移动装置32上后，计算机系统4控制零件移动装置32将待检测的汽车零件分别移动至与位置传感装置相对应的检测位置上以及与侧孔仪相对应的检测位置上，其中，当待检测的汽车零件被移动至与位置传感装置相对应的检测位置时，位置传感装置采集该汽车零件的零件表面位置数据并反馈至计算机系统4中进行数据处理；当待检测的汽车零件被移动至与测孔仪34相对应的检测位置时，测孔仪34采集该汽车零件的孔径数据并反馈至计算机系统4中进行数据处理；从而，实现对汽车零件的相关尺寸数据的自动化测量。

进一步地，参照图1、图5和图6，在一个示例性的实施例中，零件移动装置32包括零件定位板321、与安装支板31相对设置的安装支座322以及设置于安装支座322上的伺服导轨323，零件定位板321安装于伺服导轨323上，其中，伺服导轨323与计算机系统4信号连接，零件定位板321上具有至少一组用于定位汽车零件的定位槽孔3211，示例性地，如图6中的俯视图所示，定位槽孔3211设置有两组，每组定位槽孔3211由两个大小不一的矩形通孔组成，且每组定位槽孔3211分别靠近零件定位板321的两端设置。

在本实施例中，该零件移动装置32的工作原理如下：当机器人取件机构2将待检测的汽车零件放置于零件定位板321上的其中一组定位槽孔3211后，计算机系统4控制伺服导轨323动作，由伺服导轨323带动零件定位板321移动，从而将待检测的汽车零件移动至相应的检测位置进行相关尺寸数据的测量。

进一步地，参照图1、图5和图6，在一个示例性的实施例中，零件移动装置32还包括至少一组设置于零件定位板321上的零件位置调整装置，示例性地，零件位置调整装置设置有两组，分别设置于零件定位板321的两端；每组零件位置调整装置包括第二气缸3241和顶块3242，第二气缸3241安装于零件定位板321的端部上且靠近定位槽孔3211设置，顶块3242安装于第二气缸3241的伸缩杆上，第二气缸3241与计算机系统4信号连接，其中，当定位槽孔3211上放置有汽车零件时，顶块3242与汽车零件的端面相对设置。

在本实施例中，上述第二气缸3241优选为螺纹气缸；上述顶块3242的结构形式与汽车零件的端面相适应，例如，当汽车零件的端面为平面时，则该顶块3242上与汽车零件的端面相对设置的一面亦为平面。

在本实施例中，该零件移动装置32的工作原理如下：当机器人取件机构2将待检测的汽车零件放置于零件定位板321上的其中一组定位槽孔3211后，计算机系统4控制相应的第二气缸3241(即两个第二气缸3241中，离汽车零件最近的一个第二气缸3241)来回运动，顶块3242触动待检测的汽车零件若干次(顶块3242作用于汽车零件的具体次数可事先通过调试后，在计算机系统4上预先进行设定，例如，若经过调试发现，通过顶块3242触动待检测的汽车零件两次，可使待检测的汽车零件的位置调整到最佳的测量状态，则可在计算机系统4上预先设定顶块3242的作用次数为两次)，利用定位槽孔3211的定位作用(具体为利用矩形通孔的内侧面实现定位)，使得待检测的汽车零件的位置可调整到最佳的测量状态，随后计算机系统4控制伺服导轨323动作，由伺服导轨323带动零件定位板321移动，从而将待检测的汽车零件移动至相应的检测位置进行相关尺寸数据的测量。从而，在本实施例中，通过在零件定位板321上增设零件位置调整装置，可在测量相关尺寸数据之前将待检测的汽车零件的位置调整到最佳的测量状态，从而有利于提高尺寸检测的准确性。

进一步地，参照图1、图5和图6，在一个示例性的实施例中，零件表面位置数据包括上表面位置数据、下表面位置数据和销子高度数据，位移传感装置33包括分别第一位移传感器331、第二位移传感器332和第三位移传感器333，第一位移传感器331位于零件定位板321的上方，第二位移传感器332、第三位移传感器333位于零件定位板321的下方，第二位移传感器332与第一位移传感器331相对设置并沿着零件定位板321的长度方向与第三位移传感器333并排设置，其中，

第一位移传感器331，用于当待检测的汽车零件位于与其相对应的检测位置时，采集汽车零件的上表面位置数据；示例性地，第一位移传感器331优选为笔形接触式数字位移传感器，其数量优选为两个；

第二位移传感器332，用于当待检测的汽车零件位于与其相对应的检测位置时，采集汽车零件的下表面位置数据；示例性地，第二位移传感器332优选为笔形接触式数字位移传感器，其数量优选为两个；

第三位移传感器333，用于当待检测的汽车零件位于与其相对应的检测位置时，采集汽车零件的销子高度数据；示例性地，第三位移传感器333优选为笔形接触式数字位移传感器，其数量优选为一个。

在本实施例中，基于上述结构设计，使得测量机构3可实现对汽车零件的上表面位置数据、下表面位置数据、销子高度数据和孔径数据的自动化测量。

进一步地，参照图1，在一个示例性的实施例中，前述的汽车零件尺寸检测装置，还包括工作台6，送料机构1、机器人取件机构2、测量机构3和打标机构5均设置于工作台6上，其中，工作台6上设置有防护罩，防护罩上设置有供送料机构1进出的开口71，机器人取件机构2、测量机构3和打标机构5均位于防护罩内。

在本实施例中，通过在工作台6上设置防护罩，可起到防护的作用，为相关设备的正常运转提供保障，以及避免生产过程中人员靠近相关设备而造成安全事故。

进一步地，参照图1，在一个示例性的实施例中，工作台6的各个支撑脚(图中未标示出)上还有可移动的脚轮7，如此，可方便工作台6的位置转移，降低设备搬运的劳动强度。

进一步地，参照图1，在一个示例性的实施例中，工作台6上具有靠近打标机构5设置的不良品放置区61，计算机系统4具体还用于：

当打标机构5为已检测的汽车零件打上合格标记后，控制机器人取件机构2将具有合格标记的汽车零件放回送料机构1上，并当送料机构1上的所有汽车零件均检测完毕时，控制送料机构1沿远离机器人取件机构2的方向移动，以完成汽车零件的下料工作；

当打标机构5为已检测的汽车零件打上不合格标记后，控制机器人取件机构2将具有不合格标记的汽车零件放落至不良品放置区61上。

在本实施例中，通过上述结构设计，不仅实现了汽车零件的自动上下料，而且实现了合格品和不良品的自动分离，从而进一步提高了生产效率以及可更好地杜绝不良品的流出。

在本发明上述实施例的汽车零件尺寸检测装置中，上述计算机系统4为内置有PLC控制系统的工控机，其中，PLC控制系统可选用日本三菱公司生产的Q系列PLC，工控机可选用研华科技公司生产的IPC-610等系列的工控机；当然，也可以选用其它信号的PLC或工控机，只要能实现相关程序控制和数据处理即可，对此不作具体的限定。

对应的地，参照图1至图7，本发明实施例还提供一种上述任一实施例中的汽车零件尺寸检测装置的检测方法，包括以下步骤：

S1，在接收到用户触发的上料指令后，控制送料机构1将放置于其上的待检测的汽车零件输送至机器人取件机构2的取件位置；

S2，控制机器人取件机构2按照预定的运动轨迹夹取送料机构1上的待检测的汽车零件并转移至测量机构3上；

S3，控制测量机构3对放置于其上的待检测的汽车零件进行尺寸检测，以获得汽车零件的尺寸数据；

S4，接收测量机构3发送的尺寸数据并进行计算，得到汽车零件的尺寸结果；

S5，将尺寸结果与预设的尺寸标准进行对比，判断汽车零件是否合格；

若是，则执行S6，控制机器人取件机构2将测量机构3上的已检测的汽车零件转移至打标机构5的打标位置，并控制打标机构5为已检测的汽车零件打上合格标记；

若否，则执行S7，控制机器人取件机构2将测量机构3上的已检测的汽车零件转移至打标机构5的打标位置，并控制打标机构5为已检测的汽车零件打上不合格标记。

在上述S1中，在一些具体的实施例中，可设置一个专门用于控制送料机构1工作状态的控制开关，用户可通过触压控制开关等方式向计算机系统4发送上述上料指令，进而当计算机系统4接收到该上料指令时，计算机系统4控制送料机构1将放置于其上的待检测的汽车零件输送至机器人取件机构2的取件位置，为机器人取件机构2进行供料。

在上述S2中，预定的运动轨迹可以根据汽车零件在送料机构1上分布情况而定，例如当汽车零件按照网格状的排列方式放置于送料机构1上时，则可预先在计算机系统4上设定机器人取件机构2的运动轨迹为“弓”字形、“Z”字形等。

在上述S4和S5中，当计算机系统4接收到测量机构3发送的尺寸数据时，计算机系统4可按照预设的尺寸算法对尺寸数据进行计算，计算出当前汽车零件的尺寸结果，进而将得到的尺寸结果与预设的尺寸标准进行对比，若尺寸结果与预设的尺寸标准一致，则表明当前汽车零件为合格品，而若尺寸结果与预设的尺寸标准不一致，则表明当前汽车零件为不良品。

在本实例中，基于上述步骤设计，该汽车零件尺寸检测装置的检测方法不仅实现了汽车零件尺寸的自动化检测，提高了生产效率，而且可通过汽车零件上的标记将合格品与不良品区分开来，使得产品的质量可得到保证，避免了不良品的流出。

本发明公开的汽车零件尺寸检测装置及其检测方法可适用于对凸轮轴保持架等汽车零件进行尺寸检测，为方便本领域技术人员更好地理解本发明公开的汽车零件尺寸检测装置及其检测方法的技术原理，本发明以送料机构1为两个、定位槽孔3211为两组、零件位置调整装置为两组为例进行更为详细的说明，具体如下：

参照图1至图7，工作前，可通过人工的方式将需要进行尺寸检测的汽车零件放置于零件放置板12的零件放置位121上，待零件放置板12上放满待检测的汽车零件后，通过触压控制开关等方式启动导轨气缸11，此时计算机系统4控制导轨气缸11将载有待测汽车零件的零件放置板12移动至机器人取件机构2的所在位置，为机器人取件机构2进行供料，其中，当有两个送料机构1进行供料时，机器人取件机构2可按照“先到先取”的原则对优先级较高的送料机构1(即先进入防护罩内的送料机构1)上的汽车零件进行取件工作；在计算机系统4的控制下，机器人取件机构2按照预定的运动轨迹夹取送料机构1上的待测汽车零件，并将其放置到零件定位板321上空缺的定位槽孔3211中，若零件定位板321上的两组定位槽孔3211均处于空缺状态，则可控制机器人取件机构2按照预先设定的放置原则将待测汽车零件放置于相应的定位槽孔3211中，例如，将待测汽车零件放置于离优先级较高的送料机构1更近的定位槽孔3211中；将待测汽车零件放置于相应的定位槽孔3211后，计算机系统4控制相应得到第二气缸3241动作，通过相应的顶块3242触动待测汽车零件预定次数(如碰撞两次)，以使待测汽车零件的位置调整到最佳的测量状态；随后，计算机系统4控制控制伺服导轨323动作，由伺服导轨323带动零件定位板321将待测汽车零件逐步移动至相应的检测位置进行相关尺寸数据的测量，其中，当待测汽车零件被移动至与第一位移传感器331相对应的检测位置时，第一位移传感器331采集待测汽车零件上表面各点的位置数据(即上述上表面位置数据)并反馈至计算机系统4中，同时(由于第一位移传感器331与第二位移传感器332相对设置，因此两者可同时动作)，第二位移传感器332采集待测汽车零件下表面各点的位置数据(即上述下表面位置数据)并反馈至计算机系统4中；当待测汽车零件被移动至与第三位移传感器333相对应的检测位置时，第三位移传感器333采集位于待测汽车零件下方的销子高度的位置数据(即上述销子高度数据)并反馈至计算机系统4中；当待测汽车零件被移动至与测孔仪34相对应的检测位置时，测孔仪34采集待测汽车零件的孔径大小数据(即上述孔径数据)并反馈至计算机系统4中；计算机系统4通过预设的算法对接收到的上表面位置数据和下表面位置数据进行计算可获得当前已测汽车零件的平面度和厚度、对接收到的销子高度数据进行计算可获得当前已测汽车零件的销子高度、对接收到的孔径数据进行计算可获得当前已测汽车零件的孔径大小，进而计算机系统4通过将计算得到的平面度、厚度、销子高度和孔径大小(即上述尺寸结果包括汽车零件的平面度、厚度、销子高度和孔径大小)，分别与预设的标准平面度、标准厚度、标准销子高度和标准孔径进行一一对应的比对，若各个比对结果均一致，则表明当前已测汽车零件为合格品，否则表明当前已测汽车零件为不良品；随后，当判断出当前已测汽车零件为合格品时，计算机系统4控制控制机器人取件机构2将该汽车零件转移至激光打标机51的打标位置打上合格的标记，并在控制激光打标机51为该汽车零件打上合格的标记后，控制机器人取件机构2将带有合格标记的汽车零件放回原来的零件放置位121上(此处需要说明的是，由于机器人取件机构2是按预定的运动轨迹进行取件的，因此即便将已检测的汽车零件放回送料机构1上，也不会出现该汽车零件被重新夹取至测量机构3上进行尺寸检测的问题)；而当判断出当前已测汽车零件为不良品时，计算机系统4控制控制机器人取件机构2将该汽车零件转移至激光打标机51的打标位置打上不合格的标记，并在控制激光打标机51为该汽车零件打上不合格的标记后，控制机器人取件机构2将带有不合格标记的汽车零件放置到工作台6的不良品放置区61上；如此，直至其中一个送料机构1上的待测汽车零件全部检测完毕时(例如，计算机系统4通过感知机器人取件机构2是否已走完预定的运动轨迹，来判断出送料机构1上的待测汽车零件是否已全部检测完毕)，计算机系统4控制机器人取件机构2转移到另一个送料机构1上进行取件工作，同时计算机系统4可控制导轨气缸11动作(当然也可以采用触动控制开关等方式控制导轨气缸11动作)，将载有已测汽车零件的零件放置板12移出防护罩内，完成汽车零件的下料工作。在上述检测过程中，需要说明是，为提高检测效率，测量机构3对待测汽车零件进行尺寸检测的过程，与机器人取件机构2将已测汽车零件转移至打标机构5进行打标并将打标后的汽车零件放置到零件放置板12或不良品放置区61的过程是可同时进行的，即，在机器人取件机构2将待测汽车零件放置到其中一组空缺的定位槽孔3211上后，此时，若另一组定位槽孔3211上放置有汽车零件，则该组定位槽孔3211上的汽车零件为已检测的汽车零件，因此此时计算机系统4会控制机器人取件机构2将该已检测的汽车零件转移至打标机构5进行打标，同时会控制伺服导轨323带动零件定位板321将待测汽车零件逐步移动至相应的检测位置进行相关尺寸数据的测量。由此可见，本发明不仅实现了汽车零件尺寸的自动化检测，提高了生产效率，而且可通过汽车零件上的标记将合格品与不良品区分开来，使得产品的质量可得到保证，避免了不良品的流出。

需要说明的是，本发明公开的汽车零件尺寸检测装置及其检测方法的其它内容可参见现有技术，在此不再赘述。

以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种汽车零件尺寸检测装置，其特征在于，包括送料机构、机器人取件机构、测量机构、计算机系统和打标机构，所述计算机系统分别与所述送料机构、所述机器人取件机构、所述测量机构和所述打标机构信号连接，其中，

所述送料机构，至少用于将放置于其上的待检测的汽车零件输送至所述机器人取件机构的取件位置；

所述机器人取件机构，至少用于将所述送料机构上的待检测的所述汽车零件转移至所述测量机构上以及将所述测量机构上的已检测的所述汽车零件转移至所述打标机构的打标位置；

所述测量机构，用于测量所述汽车零件的尺寸数据，并将测得的所述尺寸数据发送至所述计算机系统中；

所述计算机系统，用于对所述送料机构、所述机器人取件机构、所述测量机构和所述打标机进行控制，以及根据接收到的所述尺寸数据判断所述汽车零件是否合格；其中，当判断结果为合格时，控制所述机器人取件机构将已检测的所述汽车零件转移至所述打标机构的打标位置并向所述打标机构发送第一打标指令；当判断结果为不合格时，控制所述机器人取件机构将已检测的所述汽车零件转移至所述打标机构的所述打标位置并向所述打标机构发送第二打标指令；

所述打标机构，用于根据所述计算机系统发送的打标指令，为已检测的所述汽车零件打上与所述打标指令相对应的标记，其中，所述打标指令包括所述第一打标指令和所述第二打标指令，当所述打标指令为所述第一打标指令时，为已检测的所述汽车零件打上合格标记；当所述打标指令为所述第二打标指令时，为已检测的所述汽车零件打上不合格标记。

2.根据权利要求1所述的汽车零件尺寸检测装置，其特征在于，所述送料机构包括导轨气缸以及安装于所述导轨气缸上的零件放置板，其中，所述零件放置板上具有多个零件放置位，所述导轨气缸与所述计算机系统信号连接。

3.根据权利要求1所述的汽车零件尺寸检测装置，其特征在于，所述机器人取件机构包括机器人主体、第一气缸和气动夹爪，所述第一气缸安装于所述机器人主体上，所述气动夹爪安装于所述机器人主体的末端且与所述第一气缸相连通，其中，所述计算机系统分别与所述机器人主体、所述第一气缸信号连接。

4.根据权利要求1所述的汽车零件尺寸检测装置，其特征在于，所述尺寸数据包括零件表面位置数据和孔径数据，所述测量机构包括安装支板、零件移动装置以及安装于所述安装支板上且相互错位设置的位移传感装置和测孔仪，所述零件移动装置与所述位移传感装置、所述测孔仪相对设置，所述计算机系统分别与所述零件移动装置、所述位移传感装置、所述测孔仪信号连接，其中，

所述零件移动装置，用于放置由所述机器人取件机构转移过来的待检测的所述汽车零件，并将待检测的所述汽车零件分别移动至与所述位移传感装置相对应的第一检测位置以及与所述侧孔仪相对应的第二检测位置；

所述位移传感装置，用于当待检测的所述汽车零件位于所述第一检测位置时，采集所述汽车零件的所述零件表面位置数据；

所述测孔仪，用于当待检测的所述汽车零件位于所述第二检测位置时，采集所述汽车零件的所述孔径数据。

5.根据权利要求4所述的汽车零件尺寸检测装置，其特征在于，所述零件移动装置包括零件定位板、与所述安装支板相对设置的安装支座以及设置于所述安装支座上的伺服导轨，所述零件定位板安装于所述伺服导轨上，其中，所述伺服导轨与所述计算机系统信号连接，所述零件定位板上具有至少一组用于定位所述汽车零件的定位槽孔。

6.根据权利要求5所述的汽车零件尺寸检测装置，其特征在于，所述零件移动装置还包括至少一组设置于所述零件定位板上的零件位置调整装置，所述零件位置调整装置包括第二气缸和顶块，所述第二气缸安装于所述零件定位板的端部上且靠近所述定位槽孔设置，所述顶块安装于所述第二气缸的伸缩杆上，所述第二气缸与所述计算机系统信号连接，其中，当所述定位槽孔上放置有所述汽车零件时，所述顶块与所述汽车零件的端面相对设置。

7.根据权利要求5或6所述的汽车零件尺寸检测装置，其特征在于，所述零件表面位置数据包括上表面位置数据、下表面位置数据和销子高度数据，所述位移传感装置包括分别第一位移传感器、第二位移传感器和第三位移传感器，所述第一位移传感器位于所述零件定位板的上方，所述第二位移传感器、所述第三位移传感器位于所述零件定位板的下方，所述第二位移传感器与所述第一位移传感器相对设置并沿着所述零件定位板的长度方向与所述第三位移传感器并排设置，其中，

所述第一位移传感器，用于当待检测的所述汽车零件位于与其相对应的检测位置时，采集所述汽车零件的所述上表面位置数据；

所述第二位移传感器，用于当待检测的所述汽车零件位于与其相对应的检测位置时，采集所述汽车零件的所述下表面位置数据；

所述第三位移传感器，用于当待检测的所述汽车零件位于与其相对应的检测位置时，采集所述汽车零件的所述销子高度数据。

8.根据权利要求1所述的汽车零件尺寸检测装置，其特征在于，还包括工作台，所述送料机构、所述机器人取件机构、所述测量机构和所述打标机构均设置于所述工作台上，其中，所述工作台上设置有防护罩，所述防护罩上设置有供所述送料机构进出的开口，所述机器人取件机构、所述测量机构和所述打标机构均位于所述防护罩内。

9.根据权利要求8所述的汽车零件尺寸检测装置，其特征在于，所述工作台上具有靠近所述打标机构设置的不良品放置区，所述计算机系统具体还用于：

当所述打标机构为已检测的所述汽车零件打上所述合格标记后，控制所述机器人取件机构将具有所述合格标记的所述汽车零件放回所述送料机构上，并当所述送料机构上的所有所述汽车零件均检测完毕时，控制所述送料机构沿远离所述机器人取件机构的方向移动，以完成所述汽车零件的下料工作；

当所述打标机构为已检测的所述汽车零件打上所述不合格标记后，控制所述机器人取件机构将具有所述不合格标记的所述汽车零件放落至所述不良品放置区上。

10.一种如权利要求1至9中任一项所述的汽车零件尺寸检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

在接收到用户触发的上料指令后，控制送料机构将放置于其上的待检测的汽车零件输送至机器人取件机构的取件位置；

控制所述机器人取件机构按照预定的运动轨迹夹取所述送料机构上的待检测的所述汽车零件并转移至测量机构上；

控制所述测量机构对放置于其上的待检测的所述汽车零件进行尺寸检测，以获得所述汽车零件的尺寸数据；

接收所述测量机构发送的所述尺寸数据并进行计算，得到所述汽车零件的尺寸结果；

将所述尺寸结果与预设的尺寸标准进行对比，判断所述汽车零件是否合格；

当判断结果为合格时，控制所述机器人取件机构将所述测量机构上的已检测的汽车零件转移至打标机构的打标位置，并控制所述打标机构为已检测的所述汽车零件打上合格标记；

当判断结果为不合格时，控制所述机器人取件机构将所述测量机构上的已检测的汽车零件转移至所述打标机构的打标位置，并控制所述打标机构为已检测的所述汽车零件打上不合格标记。

Images