CN112444227B - 一种多尺寸自动深度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阶梯孔自动深度检测技术领域，具体的说是一种多尺寸自动深度检测装置。包括滑动检测单元、检测架体单元及升降滑台，其中升降滑台通过滑块与检测架体单元滑动连接；滑动检测单元包括深度测头、直线驱动机构及夹紧定位机构，其中夹紧定位机构设置于升降滑台的下方，用于夹紧工件；直线驱动机构设置于升降滑台的上方，且输出端与深度测头连接，深度测头与夹紧定位机构同轴安装，且用于测量工件上的不同深度尺寸。本发明的滑动检测单元上设有多个测量机构，可同时检测多个零部件，极大的提高了生产效率；测量机构采用同心结构进行检测，提高了各阶梯面的检测精度。

Description

一种多尺寸自动深度检测装置

技术领域

本发明涉及阶梯孔自动深度检测技术领域，具体的说是一种多尺寸自动深度检测装置。

背景技术

目前，炮弹零部件的阶梯孔和阶梯轴的深度尺寸虽然基本实现自动化检测，但一个工位只能检测一个尺寸，效率偏低。该种检测手段还有以下弊端：第一，多阶梯孔及阶梯轴的产品，需要的检测设备较多，占用空间大；第二，检测方式多采用偏心检测，难以满足高精度检测要求。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种多尺寸自动深度检测装置。该装置可以保证传感器与产品同心检测，提高检测精度，并且能够多尺寸同时检测，减少检测设备数量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多尺寸自动深度检测装置，包括滑动检测单元、检测架体单元及升降滑台，其中升降滑台通过滑块与检测架体单元滑动连接；所述滑动检测单元包括深度测头、直线驱动机构及夹紧定位机构，其中夹紧定位机构设置于所述升降滑台的下方，用于夹紧工件；所述直线驱动机构设置于所述升降滑台的上方，且输出端与所述深度测头连接，所述深度测头与所述夹紧定位机构同轴安装，且用于测量工件上的不同深度尺寸。

所述直线驱动机构包括导向轴、气缸安装板、气缸及滑板，其中气缸安装板设置于所述升降滑台的上方，并且通过多个导向轴与所述升降滑台连接；所述气缸设置于所述气缸安装板上，并且输出端与滑板连接，所述滑板与导向轴滑动连接；所述深度测头设置于所述滑板的下方。

所述深度测头通过测头调整块与所述滑板连接，通过所述测头调整块调整安装位置。

所述深度测头包括基准测头、导向轴承座Ⅰ、磁致尺、磁致尺支板及浮动测头组件，其中磁致尺支板通过浮动连接机构与所述直线驱动机构连接，所述磁致尺和导向轴承座Ⅰ同轴设置于所述磁致尺支板上，所述基准测头设置于所述导向轴承座Ⅰ的下方，所述浮动测头组件可沿轴向移动地设置于所述导向轴承座Ⅰ内。

所述浮动测头组件包括浮动测头Ⅰ、浮动端复位弹簧Ⅰ、浮动测头Ⅱ、导向套Ⅰ、导向套Ⅱ、导向轴承座Ⅱ、检测磁环Ⅰ、检测磁环Ⅱ、导向轴承Ⅰ、导向轴承Ⅱ及浮动端复位弹簧Ⅱ，其中导向套Ⅰ通过导向轴承Ⅰ设置于导向轴承座Ⅰ内，所述导向套Ⅰ的上端与检测磁环Ⅱ连接，下端与浮动测头Ⅰ连接；所述浮动端复位弹簧Ⅰ套设于导向套Ⅰ上，并且两端分别与所述导向轴承座Ⅰ和所述浮动测头Ⅰ抵接；

所述导向轴承座Ⅱ设置于所述导向套Ⅰ内部，并且与所述磁致尺支板连接，所述导向套Ⅱ通过导向轴承Ⅱ设置于所述导向轴承座Ⅱ内，所述导向套Ⅱ的上端与检测磁环Ⅰ连接，下端与浮动测头Ⅱ连接；所述浮动端复位弹簧Ⅱ套设于所述导向套Ⅱ上，并且两端分别与所述导向轴承座Ⅱ和所述浮动测头Ⅱ抵接。

所述导向轴承座Ⅱ上设有紧定螺钉，用于所述导向轴承Ⅱ轴向固定；所述导向套Ⅱ与所述导向轴承Ⅱ滑动连接。

所述浮动连接机构包括基准端复位弹簧、同步限位块及两个测量导向杆，其中两个测量导向杆与所述直线驱动机构滑动连接，并且上端端部通过同步限位块连接；两个测量导向杆的下端与所述磁致尺支板连接；各所述测量导向杆上分别套设有一基准端复位弹簧，所述基准端复位弹簧的两端分别与所述直线驱动机构和所述磁致尺支板抵接。

所述升降滑台上设有轴向限位座，所述轴向限位座用于对所述深度测头进行轴向限位。

所述夹紧定位机构包括气爪安装座、平行气爪及夹手，其中气爪安装座与所述升降滑台连接，所述平行气爪设置于气爪安装座上，并且输出端与夹手连接。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明的滑动检测单元包括多种深度测头，根据产品的检测高度对测头进行定制化设计，从而实现多种产品同时检测的功能。

2.本发明的深度测头与磁致尺传感器采用同心结构，相比于偏心检测结构，传感器不受侧向力，具有较高的检测精度。

3.本发明的深度检测机构配置双磁环磁致尺传感器，可一次检测三个阶梯面的相对尺寸，提高了检测效率。

附图说明

图1为本发明多尺寸自动深度检测装置的轴测图；

图2为本发明中滑动检测单元的轴测图；

图3为本发明中深度测头的结构示意图；

图4为本发明中深度测头的剖视图。

其中：1为产品壳体，2为滑动检测单元，3为升降气缸，4为竖直滑轨，5为检测架体单元，6为深度测头，7为轴向限位座，8为导向轴，9为测头调整块，10为导向轴承，11为气缸安装板，12为气缸，13为滑板，14为升降滑台，15为滑块，16为气爪安装座，17为平行气爪，18为夹手，19为基准测头，20为导向轴承座Ⅰ，21为测量导向杆，22为基准端复位弹簧，23为导向铜套，24为同步限位块，25为磁致尺，26为磁致尺支板，27为浮动测头Ⅰ，28为浮动端复位弹簧Ⅰ，29为浮动测头Ⅱ，30为导向套Ⅰ，31为导向套Ⅱ，32为导向轴承座Ⅱ，33为紧定螺钉，34为检测磁环Ⅰ，35为检测磁环Ⅱ，36为隔套，37为磁环连接板，38为导向轴承Ⅰ，39为导向轴承Ⅱ，40为浮动端复位弹簧Ⅱ。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1所示，本发明提供的一种多尺寸自动深度检测装置，包括滑动检测单元2、检测架体单元5及升降滑台14，其中升降滑台14通过滑块15与检测架体单元5上设有的竖直滑轨4滑动连接；滑动检测单元2包括深度测头6、直线驱动机构及夹紧定位机构，其中夹紧定位机构设置于升降滑台14的下方，用于夹紧工件；直线驱动机构设置于升降滑台14的上方，且输出端与深度测头6连接，深度测头6与夹紧定位机构同轴安装，且用于测量工件上的不同深度尺寸。

如图2所示，本发明的实施例中，夹紧定位机构包括气爪安装座16、平行气爪17及夹手18，其中气爪安装座16与升降滑台14连接，平行气爪17设置于气爪安装座16上，并且输出端与夹手18连接。夹手18与产品壳体1同轴，用于检测前产品壳体1的精定位，如图1所示。

如图2所示，本发明的实施例中，直线驱动机构包括导向轴8、气缸安装板11、气缸12及滑板13，气缸安装板11设置于升降滑台14的上方，并且通过多个导向轴8与升降滑台14连接；气缸12设置于气缸安装板11上，并且输出端与滑板13连接；滑板13上设有导向轴承10，导向轴8穿过导向轴承10，滑板13可沿导向轴8滑动；深度测头6设置于滑板13的下方，气缸12驱动深度测头6沿导向轴8上下移动。

进一步地，深度测头6通过测头调整块9与滑板13连接，通过测头调整块9调整深度测头6的安装位置。

如图3所示，本发明的实施例中，深度测头6包括基准测头19、导向轴承座Ⅰ20、磁致尺25、磁致尺支板26及浮动测头组件，其中磁致尺支板26通过浮动连接机构与直线驱动机构连接，磁致尺25和导向轴承座Ⅰ20同轴设置于磁致尺支板26上，基准测头19设置于导向轴承座Ⅰ20的下方，浮动测头组件可沿轴向移动地设置于导向轴承座Ⅰ20内。

具体地，浮动连接机构包括基准端复位弹簧22、同步限位块24及两个测量导向杆21，其中两个测量导向杆21与滑板13上设有的导向铜套23滑动连接，并且上端端部通过同步限位块24连接；两个测量导向杆21的下端与磁致尺支板26连接；各测量导向杆21上分别套设有一基准端复位弹簧22，基准端复位弹簧22的两端分别与导向铜套23和磁致尺支板26抵接，磁致尺支板26与滑板13可相对移动。

进一步地，如图2所示，升降滑台14上设有轴向限位座7，轴向限位座7用于用于检测不同高度的产品时对深度测头6进行轴向限位。

如图4所示，本发明的实施例中，浮动测头组件包括浮动测头Ⅰ27、浮动端复位弹簧Ⅰ28、浮动测头Ⅱ29、导向套Ⅰ30、导向套Ⅱ31、导向轴承座Ⅱ32、检测磁环Ⅰ34、检测磁环Ⅱ35、导向轴承Ⅰ38、导向轴承Ⅱ39及浮动端复位弹簧Ⅱ40，其中导向套Ⅰ30通过导向轴承Ⅰ38设置于导向轴承座Ⅰ20内，导向套Ⅰ30的上端与检测磁环Ⅱ35连接，下端与浮动测头Ⅰ27连接；浮动端复位弹簧Ⅰ28套设于导向套Ⅰ30上，并且两端分别与导向轴承座Ⅰ20和浮动测头Ⅰ27抵接；浮动测头Ⅰ27可相对基准测头19相对移动。导向轴承座Ⅱ32设置于导向套Ⅰ30内部，并且与磁致尺支板26连接，导向轴承座Ⅱ32与导向套Ⅰ30内孔间隙配合。导向套Ⅱ31通过导向轴承Ⅱ39设置于导向轴承座Ⅱ32内，导向套Ⅱ31的上端与检测磁环Ⅰ34连接，下端与浮动测头Ⅱ29连接；浮动端复位弹簧Ⅱ40套设于导向套Ⅱ31上，并且两端分别与导向轴承座Ⅱ32和浮动测头Ⅱ29抵接，浮动测头Ⅱ29可相对浮动测头Ⅰ27相对移动。

进一步地，导向轴承座Ⅱ32上设有紧定螺钉33，紧定螺钉33用于导向轴承Ⅱ39的轴向固定；导向套Ⅱ31与导向轴承Ⅱ39滑动连接。

具体地，测量导向杆21与导向铜套23为间隙配合、具备一定的调整空间，同步限位块24将两侧测量导向杆21上端面连接、同步运动；基准端复位弹簧22具有较大的刚度，用于测量导向杆21复位；磁致尺支板26安装于测量导向杆21下端面，磁致尺25与导向轴承座Ⅰ20分别通过安装止口同轴设置于磁致尺支板26上下端面。导向轴承Ⅰ38通过隔套36同轴固定在导向轴承座Ⅰ20的内腔中，导向套Ⅰ30与导向轴承Ⅰ38滑动连接，检测磁环Ⅱ35通过磁环连接板37同轴安装于导向套Ⅰ30的上端。检测磁环Ⅱ35和检测磁环Ⅰ34套设于磁致尺25的外侧，分别用于检测浮动测头Ⅰ27和浮动测头Ⅱ29的位移量，通过标准体对基准测头19、浮动测头Ⅰ27及浮动测头Ⅱ29位置关系进行标定，即可快速测量零件上相应阶梯面深度尺寸。

本发明的工作原理为：

本发明的滑动检测单元2可沿竖直方向滑动地设置于检测架体单元5上，滑动检测单元2上设有深度测头6，根据产品的检测高度对测头进行定制化设计。深度测头6浮动安装于升降滑台14上，深度测头6具备一定的自调整量，来适应待测产品的放置姿态，实现升降滑台14下降至设定位置，多个深度测头同时检测到对应产品，可以自动完成多种零部件阶梯面深度尺寸测量的功能。深度测头6的测头与磁致尺磁环同轴连接，通过标准体对各测头位置关系进行标定，即可测量产品壳体1及多种零件上阶梯面深度尺寸。

本发明的滑动检测单元包括多种深度测头，根据产品的检测高度对测头进行定制化设计，从而实现多种产品同时检测的功能。深度测头与传感器采用同心结构，相比于偏心检测结构，传感器不受侧向力，具有较高的检测精度；深度测头配置双磁环磁致尺传感器，可一次检测三个阶梯面的相对尺寸，提高了检测效率。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。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、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种多尺寸自动深度检测装置，其特征在于，包括滑动检测单元（2）、检测架体单元（5）及升降滑台（14），其中升降滑台（14）通过滑块（15）与检测架体单元（5）滑动连接；所述滑动检测单元（2）包括深度测头（6）、直线驱动机构及夹紧定位机构，其中夹紧定位机构设置于所述升降滑台（14）的下方，用于夹紧工件；所述直线驱动机构设置于所述升降滑台（14）的上方，且输出端与所述深度测头（6）连接，所述深度测头（6）与所述夹紧定位机构同轴安装，且用于测量工件上的不同深度尺寸；

所述深度测头（6）包括基准测头（19）、导向轴承座Ⅰ（20）、磁致尺（25）、磁致尺支板（26）及浮动测头组件，其中磁致尺支板（26）通过浮动连接机构与所述直线驱动机构连接，所述磁致尺（25）和导向轴承座Ⅰ（20）同轴设置于所述磁致尺支板（26）上，所述基准测头（19）设置于所述导向轴承座Ⅰ（20）的下方，所述浮动测头组件可沿轴向移动地设置于所述导向轴承座Ⅰ（20）内；

所述浮动测头组件包括浮动测头Ⅰ（27）、浮动端复位弹簧Ⅰ（28）、浮动测头Ⅱ（29）、导向套Ⅰ（30）、导向套Ⅱ（31）、导向轴承座Ⅱ（32）、检测磁环Ⅰ（34）、检测磁环Ⅱ（35）、导向轴承Ⅰ（38）、导向轴承Ⅱ（39）及浮动端复位弹簧Ⅱ（40），其中导向套Ⅰ（30）通过导向轴承Ⅰ（38）设置于导向轴承座Ⅰ（20）内，所述导向套Ⅰ（30）的上端与检测磁环Ⅱ（35）连接，下端与浮动测头Ⅰ（27）连接；所述浮动端复位弹簧Ⅰ（28）套设于导向套Ⅰ（30）上，并且两端分别与所述导向轴承座Ⅰ（20）和所述浮动测头Ⅰ（27）抵接；

所述导向轴承座Ⅱ（32）设置于所述导向套Ⅰ（30）内部，并且与所述磁致尺支板（26）连接，所述导向套Ⅱ（31）通过导向轴承Ⅱ（39）设置于所述导向轴承座Ⅱ（32）内，所述导向套Ⅱ（31）的上端与检测磁环Ⅰ（34）连接，下端与浮动测头Ⅱ（29）连接；所述浮动端复位弹簧Ⅱ（40）套设于所述导向套Ⅱ（31）上，并且两端分别与所述导向轴承座Ⅱ（32）和所述浮动测头Ⅱ（29）抵接。

2.根据权利要求1所述的多尺寸自动深度检测装置，其特征在于，所述直线驱动机构包括导向轴（8）、气缸安装板（11）、气缸（12）及滑板（13），其中气缸安装板（11）设置于所述升降滑台（14）的上方，并且通过多个导向轴（8）与所述升降滑台（14）连接；所述气缸（12）设置于所述气缸安装板（11）上，并且输出端与滑板（13）连接，所述滑板（13）与导向轴（8）滑动连接；所述深度测头（6）设置于所述滑板（13）的下方。

3.根据权利要求2所述的多尺寸自动深度检测装置，其特征在于，所述深度测头（6）通过测头调整块（9）与所述滑板（13）连接，通过所述测头调整块（9）调整安装位置。

4.根据权利要求1所述的多尺寸自动深度检测装置，其特征在于，所述导向轴承座Ⅱ（32）上设有紧定螺钉（33），用于所述导向轴承Ⅱ（39）轴向固定；所述导向套Ⅱ（31）与所述导向轴承Ⅱ（39）滑动连接。

5.根据权利要求1所述的多尺寸自动深度检测装置，其特征在于，所述浮动连接机构包括基准端复位弹簧（22）、同步限位块（24）及两个测量导向杆（21），其中两个测量导向杆（21）与所述直线驱动机构滑动连接，并且上端端部通过同步限位块（24）连接；两个测量导向杆（21）的下端与所述磁致尺支板（26）连接；各所述测量导向杆（21）上分别套设有一基准端复位弹簧（22），所述基准端复位弹簧（22）的两端分别与所述直线驱动机构和所述磁致尺支板（26）抵接。

6.根据权利要求1所述的多尺寸自动深度检测装置，其特征在于，所述升降滑台（14）上设有轴向限位座（7），所述轴向限位座（7）用于对所述深度测头（6）进行轴向限位。

7.根据权利要求1所述的多尺寸自动深度检测装置，其特征在于，所述夹紧定位机构包括气爪安装座（16）、平行气爪（17）及夹手（18），其中气爪安装座（16）与所述升降滑台（14）连接，所述平行气爪（17）设置于气爪安装座（16）上，并且输出端与夹手（18）连接。

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