CN112461159A - 一种用于自动化生产的零件曲率检测装置 - Google Patents

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李庭庭
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Abstract

本发明公开了一种用于自动化生产的零件曲率检测装置，涉及零件检测技术领域。本发明包括括检测机构、光栅检测机构和计算机；检测机构包括支架、升降台、抓臂和连接杆；支架周侧均匀设置有若干支杆；支杆外端下表面设置有一第一铰座；支杆通过第一铰座铰接有一抓臂；升降台上表面边缘均匀设置有若干基板；基板一侧面设置有基杆；基杆外端设置有第二铰座；升降台上表面轴心处设置有一伸缩杆；抓臂一侧面设置有第三铰座。本发明通过计算机通过数据处理器与检测机构连接，利用检测机构的抓臂抓取被检零件，由光栅检测机构采集零件的数据后发送至计算机进行计算零件的曲率，操作容易、提高了检测精度和检测效率。

Description

一种用于自动化生产的零件曲率检测装置
技术领域
本发明属于零件检测技术领域，特别是涉及一种用于自动化生产的零件曲率检测装置。
背景技术
在航空工业和汽车行业中，对端面多圆角轴类零件的精度要求是十分严格的，甚至对其圆角半径都有进一步严格的要求。轴类零件被加工成圆角的过程中，圆角半径或多或少存在一定的偏差，因此需要检测该圆角的圆角半径是否满足要求，但是，传统的检测方法要么采用人工进行目测对比，这么做不仅效率低、精度差，无法适应现代化生产的需要，要么采用精度高的弧度专用测量仪，这种测量仪不仅价格昂贵容易损坏，而且操作复杂，对环境要求高，要么是采用一体成型的弧度治具，一方面，检测不同弧度必须要准备不同的治具，造成资源浪费，另一方面，检测作业时，需要要工人用手，把被检测零件从左侧推入右侧，不容易操作，效率不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于自动化生产的零件曲率检测装置，通过计算机通过数据处理器与检测机构连接，利用检测机构的抓臂抓取被检零件，由光栅检测机构采集零件的数据后发送至计算机进行计算零件的曲率，解决了现有的零件检测还是人工肉眼检测、效率低、精度差的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种用于自动化生产的零件曲率检测装置，包括括检测机构、光栅检测机构和计算机；
所述检测机构包括支架、升降台、抓臂和连接杆；
所述支架为一圆形板体；所述支架周侧均匀设置有若干支杆；所述支杆外端下表面设置有一第一铰座；所述支杆通过第一铰座铰接有一抓臂；
所述升降台上表面边缘均匀设置有若干基板；所述基板一侧面设置有基杆；所述基杆外端设置有第二铰座；所述基杆通过第二铰座铰接有连接杆；所述升降台上表面轴心处设置有一伸缩杆；所述伸缩杆一端穿过支架的轴心处并置于支架上方；所述伸缩杆上套设有一弹簧；
所述抓臂一侧面设置有第三铰座；
所述连接杆一端与第二铰座铰接；所述连接杆另一端与第三铰座铰接；
所述光栅检测机构通过信号传输线分别与数据处理器和计算机连接。
进一步地，所述抓臂为一弯折杆；所述第三铰座设置在抓臂的弯折处。
进一步地，所述伸缩杆内部设置有伸缩装置；所述伸缩装置通过信号传输线与计算机连接。
进一步地，所述光栅检测机构安装在升降台正下方；所述光栅检测机构的测试端与检测机构夹取的被测零件相互接触。
进一步地，所述计算机在处理前，需要安装数据处理程序以及录入运算模型。
进一步地，所述计算机的处理程序工作流程如下：
步骤S1：将被测零件放置在升降台的正下方；
步骤S2：计算机启动监测程序，通过向控制器发送抓取信息；
步骤S3：控制器控制伸缩杆进行收缩，连接杆一端向上抬起，另一端控制抓臂向内收缩；
步骤S4：抓臂完全抓住被测零件后，移动至光栅检测机构上方并与光栅检测机构接触；
步骤S5：控制器对光栅检测机构采集检测信号经数据处理器传输给计算机，并在计算机的显示器上动态显示；
步骤S6：并将采集的数据录入运算模型，由计算机根据记录的检测参数和预先设定的标准值进行计算、比较判定，即可直接读出所测工件的弧高及曲率半径值和判定结果；
步骤S7：将判定后的检测数据信息按设定的格式生成检测报告，储存在计算机内。
进一步地，所述步骤S4中，当光栅检测机构与被测零件接触时，需要等被测零件稳定后，再将检测参数记录下来。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过计算机通过数据处理器与检测机构连接，利用检测机构的抓臂抓取被检零件，由光栅检测机构采集零件的数据后发送至计算机进行计算零件的曲率，操作容易、提高了检测精度和检测效率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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，下面描述中的附图仅仅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为本发明一种用于自动化生产的零件曲率检测装置的结构示意图；
图2为一种用于自动化生产的零件曲率检测装置的工作原理图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-检测机构，2-光栅检测机构，3-计算机，4-支架，5-升降台，6-抓臂，7-连接杆，8-伸缩杆，401-支杆，402-第一铰座，501-基板，502-基杆，503-第二铰座，601-第三铰座，801-弹簧。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2所示，本发明为一种用于自动化生产的零件曲率检测装置，包括检测机构1、光栅检测机构2和计算机3；
检测机构1包括支架4、升降台5、抓臂6和连接杆7；
支架4为一圆形板体；支架4周侧均匀设置有三个支杆401；支杆401外端下表面设置有一第一铰座402；支杆401通过第一铰座402铰接有一抓臂6；
升降台5上表面边缘均匀设置有三个基板501，基板501与支杆401的位置相互对应；基板501一侧面设置有基杆502；基杆502外端设置有第二铰座503；基杆502通过第二铰座503铰接有连接杆7；升降台5上表面轴心处设置有一伸缩杆8；伸缩杆8一端穿过支架4的轴心处并置于支架4上方；伸缩杆8上套设有一弹簧801；
抓臂6一侧面设置有第三铰座601；
连接杆7一端与第二铰座503铰接；连接杆7另一端与第三铰座601铰接；
光栅检测机构2通过信号传输线分别与数据处理器和计算机3连接。
伸缩杆8的伸缩能够使升降台5上下移动，并由连接杆7带动抓臂6进行开合，实现抓臂6对待测零件的抓取和运输。
其中，抓臂6为一弯折杆；第三铰座601设置在抓臂6的弯折处。
其中，伸缩杆8内部设置有伸缩装置；伸缩装置通过信号传输线与计算机连接，由计算机控制实现伸缩杆8的伸缩，来控制对待检测零件的抓取和移动。
其中，光栅检测机构2安装在升降台5检测机构2的测试端与检测机构1夹取的被测零件相互接触，测量光栅一种特殊的光电传感器，主要用于检测，测量产品是否符合规定要求。与普通的对射式光电传感器一样，包含相互分离且相对放置的发射器和受光器两部分。但其外形尺寸较大，为长管状。检测，测量光栅发射器产生的检测光线并非如普通光电传感器只有一束，而是沿长度方向定间距生成光线阵列，形成一个“光幕”，以一种扫描的方式，配合控制器及其软件，实现检测和测量物体外形尺寸的功能。
其中，计算机3在处理前，需要安装数据处理程序以及录入运算模型。
其中，计算机3的处理程序工作流程如下：
步骤S1：将被测零件放置在升降台的正下方；
步骤S2：计算机启动监测程序，通过向控制器发送抓取信息；
步骤S3：控制器控制伸缩杆进行收缩，连接杆一端向上抬起，另一端控制抓臂向内收缩；
步骤S4：抓臂完全抓住被测零件后，移动至光栅检测机构上方并与光栅检测机构接触；
步骤S5：控制器对光栅检测机构采集检测信号经数据处理器传输给计算机，并在计算机的显示器上动态显示；
步骤S6：并将采集的数据录入运算模型，由计算机根据记录的检测参数和预先设定的标准值进行计算、比较判定，即可直接读出所测工件的弧高及曲率半径值和判定结果；
步骤S7：将判定后的检测数据信息按设定的格式生成检测报告，储存在计算机内。
其中，步骤S4中，当光栅检测机构与被测零件接触时，需要等被测零件稳定后，再将检测参数记录下来。
其中，计算曲率半径：获取轮胎表面中心线坐标之后，将其拟合为一元二次方程：
Y＝a*X2+b*X+c；
并求得参数a,b,c。
获取曲线上定点处的坐标值(使用Xmax，或者Ymax视拍摄角度而定)，并通过曲率半径公式：
Figure BDA0002772376220000071
通过计算处零件每个点的曲率半径，由曲率半径跟录入运算模型的实际规格进行不比对，来作为是否合格的依据。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种用于自动化生产的零件曲率检测装置，其特征在于，包括检测机构(1)、光栅检测机构(2)和计算机(3)；
所述检测机构(1)包括支架(4)、升降台(5)、抓臂(6)和连接杆(7)；
所述支架(4)为一圆形板体；所述支架(4)周侧均匀设置有若干支杆(401)；所述支杆(401)外端下表面设置有一第一铰座(402)；所述支杆(401)通过第一铰座(402)铰接有一抓臂(6)；
所述升降台(5)上表面边缘均匀设置有若干基板(501)；所述基板(501)一侧面设置有基杆(502)；所述基杆(502)外端设置有第二铰座(503)；所述基杆(502)通过第二铰座(503)铰接有连接杆(7)；所述升降台(5)上表面轴心处设置有一伸缩杆(8)；所述伸缩杆(8)一端穿过支架(4)的轴心处并置于支架(4)上方；所述伸缩杆(8)上套设有一弹簧(801)；
所述抓臂(6)一侧面设置有第三铰座(601)；
所述连接杆(7)一端与第二铰座(503)铰接；所述连接杆(7)另一端与第三铰座(601)铰接；
所述光栅检测机构(2)通过信号传输线分别与数据处理器和计算机(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于自动化生产的零件曲率检测装置，其特征在于，所述抓臂(6)为一弯折杆；所述第三铰座(601)设置在抓臂(6)的弯折处。
3.根据权利要求1所述的一种用于自动化生产的零件曲率检测装置，其特征在于，所述伸缩杆(8)内部设置有伸缩装置；所述伸缩装置通过信号传输线与计算机连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于自动化生产的零件曲率检测装置，其特征在于，所述光栅检测机构(2)安装在升降台(5)正下方；所述光栅检测机构(2)的测试端与检测机构(1)夹取的被测零件相互接触。
5.根据权利要求1所述的一种用于自动化生产的零件曲率检测装置，其特征在于，所述计算机(3)在处理前，需要安装数据处理程序以及录入运算模型。
6.根据权利要求1或5所述的一种用于自动化生产的零件曲率检测装置，其特征在于，所述计算机(3)的处理程序工作流程如下：
步骤S1：将被测零件放置在升降台的正下方；
步骤S2：计算机启动监测程序，通过向控制器发送抓取信息；
步骤S3：控制器控制伸缩杆进行收缩，连接杆一端向上抬起，另一端控制抓臂向内收缩；
步骤S4：抓臂完全抓住被测零件后，移动至光栅检测机构上方并与光栅检测机构接触；
步骤S5：控制器对光栅检测机构采集检测信号经数据处理器传输给计算机，并在计算机的显示器上动态显示；
步骤S6：并将采集的数据录入运算模型，由计算机根据记录的检测参数和预先设定的标准值进行计算、比较判定，即可直接读出所测工件的弧高及曲率半径值和判定结果；
步骤S7：将判定后的检测数据信息按设定的格式生成检测报告，储存在计算机内。
7.根据权利要求6所述的一种用于自动化生产的零件曲率检测装置，其特征在于，所述步骤S4中，当光栅检测机构与被测零件接触时，需要等被测零件稳定后，再将检测参数记录下来。
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