CN113324480A - 一种全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，涉及曲轴几何量尺寸检测技术领域，包括工作平台、X轴移动模块、Y轴移动模块、Z轴移动模块、光学检测模块和夹持装置；所述X轴移动模块安装在所述工作平台上，所述Y轴移动模块滑动安装在所述X轴移动模块上，所述夹持装置滑动安装在所述Y轴移动模块上，所述夹持装置用于对待检测曲轴进行夹持，所述Z轴移动模块安装在所述工作平台上，所述光学检测模块滑动安装在所述Z轴移动模块上。本发明采用光学检测系统，能够快速高效的完成曲轴的检测工作，同时配备了三轴移动模块，保证了检测范围能够满足要求。
Description
技术领域
本发明涉及曲轴几何量尺寸检测技术领域，特别是涉及一种全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置。
背景技术
在采用数控机床加工零件时，加工过程由预先编制好的程序进行控制，由于刀具磨损、机床震动等因素，会导致所加工零件的尺寸发生变化甚至超出尺寸公差所允许的范围。然而检测工序往往又滞后于加工过程，而且曲轴的形状复杂待检尺寸较多，由于接触式检测方法工作效率较低从而导致曲轴检测耗时较长，当检测发现尺寸公差不符合要求时，已经有大量的不合格零件生产出来。为了避免发生不必要的经济损失，就要采用在生产过程中，在不同机床之间传递工件时加入实时检测环节，这就要求测量设备要具有足够的测量精度和快捷的测量速度，以保证测量能跟上生产的节奏，而且不会有废品的产生。在生产过程中当发现有工件几何量尺寸不符合要求时，测量设备会及时发现并提醒工作人员调整生产工艺参数，以确保产品合格。
发明内容
本发明的目的是提供一种全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，以解决上述现有技术存在的问题，采用光学检测系统，能够快速高效的完成曲轴的检测工作，同时配备了三轴移动模块，保证了检测范围能够满足要求。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，包括工作平台、X轴移动模块、Y轴移动模块、Z轴移动模块、光学检测模块和夹持装置；所述X轴移动模块安装在所述工作平台上，所述Y轴移动模块滑动安装在所述X轴移动模块上，所述夹持装置滑动安装在所述Y轴移动模块上，所述夹持装置用于对待检测曲轴进行夹持，所述Z轴移动模块安装在所述工作平台上，所述光学检测模块滑动安装在所述Z轴移动模块上。
优选的，所述X轴移动模块通过底座安装在所述工作平台上，所述底座通过螺钉与所述工作平台固定连接。
优选的，所述X轴移动模块包括X轴导轨、X轴丝杠和X轴步进电机，所述X轴导轨设置有两个，两个所述X轴导轨对称设置于所述底座上方两侧，所述X轴丝杠位于两个所述X轴导轨之间，所述X轴丝杠与所述X轴步进电机连接，所述X轴丝杠的两端均通过X轴丝杠支座安装于所述底座上。
优选的，所述X轴导轨上滑动安装有X轴导轨滑块，所述Y轴移动模块通过连接板安装于所述X轴导轨滑块上，所述连接板通过螺钉与所述X轴导轨滑块固定连接；所述X轴丝杠穿过所述连接板，并与所述连接板螺纹连接。
优选的，所述Y轴移动模块包括Y轴导轨、Y轴步进电机和Y轴丝杠，所述Y轴导轨设置有两个，两个所述Y轴导轨对称设置于所述连接板上方两侧，所述Y轴丝杠位于两个所述Y轴导轨之间，所述Y轴丝杠与所述Y轴步进电机连接，所述Y轴丝杠的两端均通过Y轴丝杠支座安装于所述连接板上。
优选的，所述Y轴导轨上滑动安装有Y轴导轨滑块，所述夹持装置安装于第一安装板上，所述第一安装板通过过渡板安装于所述Y轴导轨滑块上，所述过渡板通过螺钉与所述Y轴导轨滑块固定连接；所述Y轴丝杠穿过所述过渡板，并与所述过渡板螺纹连接。
优选的，所述夹持装置包括数控回转分度装置和活动顶尖总成，所述数控回转分度装置用于夹持所述待检测曲轴的第一端，所述活动顶尖总成用于顶住所述待检测曲轴的第二端的中心孔；所述活动顶尖总成包括活动顶尖、顶尖支座和手轮，所述活动顶尖通过所述顶尖支座安装于所述第一安装板上，所述活动顶尖远离所述待检测曲轴的一端与所述手轮连接。
优选的，所述夹持装置远离所述Z轴移动模块的一侧还设置有平行光源，所述平行光源安装于所述第一安装板上。
优选的，所述Z轴移动模块包括Z轴步进电机、Z轴丝杠支座、Z轴丝杠、Z轴导轨、Z轴安装支架和Z轴导轨滑块；所述Z轴安装支架安装于所述工作平台上，所述Z轴导轨设置有两个，两个所述Z轴导轨对称设置于所述Z轴安装支架的两侧，所述Z轴丝杠位于两个所述Z轴导轨之间，所述Z轴丝杠与所述Z轴步进电机连接，所述Z轴丝杠的两端均通过所述Z轴丝杠支座安装于所述Z轴安装支架上；所述Z轴导轨上滑动安装有所述Z轴导轨滑块，所述光学检测模块通过第二安装板安装在所述Z轴导轨滑块，所述第二安装板通过螺钉与所述Z轴导轨滑块固定连接，所述Z轴丝杠穿过所述第二安装板，并与所述第二安装板螺纹连接。
优选的，所述光学检测模块包括远心镜头和镜头安装座，所述远心镜头通过所述镜头安装座安装于所述第二安装板上。
本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：
本发明提供的全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，利用光学检测方法高效检测曲轴的加工精度，通过编程可实现全自动检测，大大的提高了工件的检测效率，降低了废品率；而且全自动曲轴几何量尺寸光学测量设备整体结构紧凑，使用方便，现场安装便捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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是本发明全自动曲轴几何量尺寸光学测量设备整体外形图；
图2是本发明全自动曲轴几何量尺寸光学测量设备结构图；
图3是本发明Z轴移动模块结构图；
图4是本发明X轴移动模块辅助视图；
图中：1.工作平台，2.X轴移动模块，3.Y轴移动模块，4.平行光源，5.曲轴，6.数控回转分度装置，7.Z轴移动模块，8.光学检测模块，9.第一安装板，10.活动顶尖总成，11.底座，12.X轴导轨，13.第一X轴丝杠支座，14.X轴丝杠，15.连接板，16.Y轴导轨，17.Y轴步进电机，18.Y轴丝杠支座，19.Y轴丝杠，20.远心镜头，21.镜头安装座，22.第二安装板，23.Z轴导轨滑块，24.活动顶尖，25.顶尖支座，26.手轮，27.Z轴步进电机，28.Z轴丝杠支座，29.Z轴丝杠，30.Z轴导轨，31.Z轴安装支架，32.过渡板，33.第二X轴丝杠支座，34.X轴步进电机。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，以解决现有技术存在的问题，采用光学检测系统，能够快速高效的完成曲轴的检测工作，同时配备了三轴移动模块，保证了检测范围能够满足要求。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-4所示，本实施例中提供一种全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，包括工作平台1、X轴移动模块2、Y轴移动模块3、Z轴移动模块7、光学检测模块8和夹持装置；X轴移动模块2安装在工作平台1上，Y轴移动模块3滑动安装在X轴移动模块2上，夹持装置滑动安装在Y轴移动模块3上，夹持装置用于对待检测的曲轴5进行夹持，Z轴移动模块7安装在工作平台1上，光学检测模块8滑动安装在Z轴移动模块7上。
在本实施例中，X轴移动模块2通过底座11安装在工作平台1上，负责待检测的曲轴5的X轴方向移动，底座11通过螺钉与工作平台1固定连接。其中，X轴移动模块2包括X轴导轨12、X轴丝杠14和X轴步进电机34，X轴导轨12设置有两个，两个X轴导轨12对称设置于底座11上方两侧，X轴丝杠14位于两个X轴导轨12之间，X轴丝杠14与X轴步进电机34连接，X轴丝杠14的两端分别通过第一X轴丝杠支座13和第二X轴丝杠支座33安装于底座11上。
在本实施例中，X轴导轨12上滑动安装有X轴导轨滑块，Y轴移动模块3通过连接板15安装于X轴导轨滑块上，负责待检测的曲轴5的Y方向移动；其中，连接板15通过螺钉与X轴导轨滑块固定连接，X轴丝杠14穿过连接板15，并与连接板15螺纹连接。
在本实施例中，Y轴移动模块3包括Y轴导轨、Y轴步进电机17和Y轴丝杠19，Y轴导轨16设置有两个，两个Y轴导轨16对称设置于连接板15上方两侧，Y轴丝杠19位于两个Y轴导轨16之间，Y轴丝杠19与Y轴步进电机17连接，Y轴丝杠19的两端均通过Y轴丝杠支座18安装于连接板15上。
在本实施例中，Y轴导轨16上滑动安装有Y轴导轨滑块，夹持装置安装于第一安装板9上，第一安装板9通过过渡板32安装于Y轴导轨滑块上，过渡板32通过螺钉与Y轴导轨滑块固定连接；Y轴丝杠19穿过过渡板32，并与过渡板32螺纹连接。
在本实施例中，夹持装置包括数控回转分度装置6和活动顶尖总成10，数控回转分度装置6用于夹持待检测的曲轴5的第一端，活动顶尖总成10用于顶住待检测的曲轴5第二端的中心孔；活动顶尖总成10包括活动顶尖24、顶尖支座25和手轮26，活动顶尖24通过顶尖支座25安装于第一安装板9上，活动顶尖24远离待检测的曲轴5的一端与手轮26连接；数控回转分度装置6的具体结构根据需要进行选择，只要能够实现使待检测的曲轴5能够根据程序质量完成规定角度的旋转即可。
在本实施例中，夹持装置远离Z轴移动模块7的一侧还设置有平行光源4，平行光源4安装于第一安装板9上。
在本实施例中，Z轴移动模块7包括Z轴步进电机27、Z轴丝杠支座28、Z轴丝杠29、Z轴导轨30、Z轴安装支架31和Z轴导轨滑块23；Z轴安装支架31安装于工作平台1上，Z轴导轨30设置有两个，两个Z轴导轨30对称设置于Z轴安装支架31的两侧，Z轴丝杠29位于两个Z轴导轨30之间，Z轴丝杠29与Z轴步进电机27连接，Z轴丝杠29的两端均通过Z轴丝杠支座28安装于Z轴安装支架31上；Z轴导轨30上滑动安装有Z轴导轨滑块23，光学检测模块8通过第二安装板22安装在Z轴导轨滑块23，第二安装板22通过螺钉与Z轴导轨滑块23固定连接，Z轴丝杠29穿过第二安装板22，并与第二安装板22螺纹连接。
在本实施例中，光学检测模块8包括远心镜头20和镜头安装座21，远心镜头20通过镜头安装座21安装于第二安装板22上。
综上，本发明可将待检测的曲轴5安装在数控回转分度装置6和活动顶尖总成10之间，采用光学成像原理完成待检测的曲轴5的几何量尺寸检测，能够按照被检工件的不同检测部位的需求，通过编程完成自动检测；本发明采用三步进电机驱动的方式，一个步进电机控制检测设备的X轴向移动以保证整个曲轴5长度方向上的各个位置都能进入远心镜头20的取景范围，第二个步进电机用来调整Y轴方向的位置，保证待检测的曲轴5与相机之间的距离使曲轴5上待检部位在远心镜头20的焦距范围之内，另一个步进电机用来调整远心镜头20Z轴方向的高度位置以适应不同高度的拍摄要求。
本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，其特征在于：包括工作平台、X轴移动模块、Y轴移动模块、Z轴移动模块、光学检测模块和夹持装置；所述X轴移动模块安装在所述工作平台上，所述Y轴移动模块滑动安装在所述X轴移动模块上，所述夹持装置滑动安装在所述Y轴移动模块上，所述夹持装置用于对待检测曲轴进行夹持，所述Z轴移动模块安装在所述工作平台上，所述光学检测模块滑动安装在所述Z轴移动模块上。
2.根据权利要求1所述的全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，其特征在于：所述X轴移动模块通过底座安装在所述工作平台上，所述底座通过螺钉与所述工作平台固定连接。
3.根据权利要求2所述的全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，其特征在于：所述X轴移动模块包括X轴导轨、X轴丝杠和X轴步进电机，所述X轴导轨设置有两个，两个所述X轴导轨对称设置于所述底座上方两侧，所述X轴丝杠位于两个所述X轴导轨之间，所述X轴丝杠与所述X轴步进电机连接，所述X轴丝杠的两端均通过X轴丝杠支座安装于所述底座上。
4.根据权利要求3所述的全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，其特征在于：所述X轴导轨上滑动安装有X轴导轨滑块，所述Y轴移动模块通过连接板安装于所述X轴导轨滑块上，所述连接板通过螺钉与所述X轴导轨滑块固定连接；所述X轴丝杠穿过所述连接板，并与所述连接板螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，其特征在于：所述Y轴移动模块包括Y轴导轨、Y轴步进电机和Y轴丝杠，所述Y轴导轨设置有两个，两个所述Y轴导轨对称设置于所述连接板上方两侧，所述Y轴丝杠位于两个所述Y轴导轨之间，所述Y轴丝杠与所述Y轴步进电机连接，所述Y轴丝杠的两端均通过Y轴丝杠支座安装于所述连接板上。
6.根据权利要求5所述的全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，其特征在于：所述Y轴导轨上滑动安装有Y轴导轨滑块，所述夹持装置安装于第一安装板上，所述第一安装板通过过渡板安装于所述Y轴导轨滑块上，所述过渡板通过螺钉与所述Y轴导轨滑块固定连接；所述Y轴丝杠穿过所述过渡板，并与所述过渡板螺纹连接。
7.根据权利要求6所述的全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，其特征在于：所述夹持装置包括数控回转分度装置和活动顶尖总成，所述数控回转分度装置用于夹持所述待检测曲轴的第一端，所述活动顶尖总成用于顶住所述待检测曲轴的第二端的中心孔；所述活动顶尖总成包括活动顶尖、顶尖支座和手轮，所述活动顶尖通过所述顶尖支座安装于所述第一安装板上，所述活动顶尖远离所述待检测曲轴的一端与所述手轮连接。
8.根据权利要求7所述的全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，其特征在于：所述夹持装置远离所述Z轴移动模块的一侧还设置有平行光源，所述平行光源安装于所述第一安装板上。
9.根据权利要求1所述的全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，其特征在于：所述Z轴移动模块包括Z轴步进电机、Z轴丝杠支座、Z轴丝杠、Z轴导轨、Z轴安装支架和Z轴导轨滑块；所述Z轴安装支架安装于所述工作平台上，所述Z轴导轨设置有两个，两个所述Z轴导轨对称设置于所述Z轴安装支架的两侧，所述Z轴丝杠位于两个所述Z轴导轨之间，所述Z轴丝杠与所述Z轴步进电机连接，所述Z轴丝杠的两端均通过所述Z轴丝杠支座安装于所述Z轴安装支架上；所述Z轴导轨上滑动安装有所述Z轴导轨滑块，所述光学检测模块通过第二安装板安装在所述Z轴导轨滑块，所述第二安装板通过螺钉与所述Z轴导轨滑块固定连接，所述Z轴丝杠穿过所述第二安装板，并与所述第二安装板螺纹连接。
10.根据权利要求9所述的全自动曲轴几何量尺寸光学测量装置，其特征在于：所述光学检测模块包括远心镜头和镜头安装座，所述远心镜头通过所述镜头安装座安装于所述第二安装板上。
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