CN114459393A - 一种不规则零件表面积计量用装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不规则零件表面积计量用装置及其使用方法，属于计量检测领域，计量装置包括装置柜体，装置柜体的底部两侧均固定设置有支撑架，两个支撑架之间活动设置有置物沙盆，置物沙盆内盛放有沙体，沙体用于放置待测零件，置物沙盆的上方设有升降计量板，升降计量板与升降气缸的输出端连接，升降计量板与沙体配合用于调整待测零件的待测表面，升降气缸通过安装板固定在装置柜体的顶部，升降计量板上设有通孔，通孔的上方安装有检测相机；置物沙盆的下方设有震动架，震动架内部固定有震动电机。通过升降计量板与沙体配合对待测零件固定，通过检测相机对待测零件进行检测，提高了检测效率。

Description

一种不规则零件表面积计量用装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及产品计量检测技术领域，具体涉及一种不规则零件表面积计量用装置及其使用方法。

背景技术

在工业生产制造过程中，需要对所加工的零部件某个平整但形状不规则表面的尺寸进行测量，中国专利CN206523123U公开了一种不规则物体体表面积测量仪器，采用点阵式磁性钢珠测量，其文中没有明确记载使用方法，经通读说明书可以了解，其是将不规则形状的表面贴于本仪器上，会将对应磁性钢珠吸起，由于每个钢珠对应一定的面积，可以通过计算被吸起钢珠的数量来估算不规则物体体表面积，所以其仅能用于具有铁磁性的表面积估测，如果不具有磁性，则无法对形状不规则的表面进行测量。

另一种方式是从垂直于待测表面的位置对表面进行拍照，通过图片处理技术计算表面积，这种方法就需要先将待测零件进行固定，使其待测表面处于与摄像头垂直的状态，由其是当与待测表面相对的背面为类似锥形时，无法稳定的放置，或者即便能稳定放置，但是待测表面将无法与摄像头垂直，在现有技术中，一般采用加工专用的工装夹具对这类待测零件进行固定，若零件种类多，则需要加工各类专用工装、夹具，不仅增加了生产成本，同时安装拆卸繁琐，操作复杂，降低了测量效率。

综上，现有技术存在以下不足：在对零件进行检测时，由于工件的不规则形状，工件固定困难，待测表面的角度不易固定，影响零件测量的效率和准确性。

发明内容

为此，本发明提供一种不规则零件表面积计量用装置。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种不规则零件表面积计量用装置，适用于待测表面平整的零件，且零件在垂直于待测表面上的投影的轮廓即为待测表面的轮廓、与待测表面相对的一面为类似倒锥形，所述不规则零件表面积计量用装置包括装置柜体，所述装置柜体的底部两侧均固定设置有支撑架，两个支撑架之间活动设置有置物沙盆，所述置物沙盆内盛放有沙体，所述沙体用于放置待测零件，所述置物沙盆的上方设有升降计量板，所述升降计量板与升降气缸的输出端连接，所述升降计量板与沙体配合用于调整待测零件的待测表面，所述升降气缸通过安装板固定在装置柜体的顶部，所述升降计量板上设有通孔，所述通孔的上方安装有检测相机；所述置物沙盆的下方设有震动架，所述震动架内部固定有震动电机。

由此，通过升降计量板对待测零件进行挤压，配合沙体实现对待测零件不规则面的固定，同时保证待测零件需要检测的平面处于水平状态，方便经检测相机进行拍照、计量操作，提高检测效率，解决了现有技术中由于工件的不规则形状，需要检测的平面不方便调整到对应检测像头的角度，影响测量效率的问题。

进一步地，所述置物沙盆上端部设有沙盆沿边，所述沙盆沿边的下方连接有定位柱，所述定位柱插装在支撑架内，所述沙盆沿边与支撑架之间的定位柱上套设有缓冲弹簧。

进一步地，所述沙盆沿边的顶部套接有防泄漏圈，所述防泄漏圈固定在所述装置柜体内壁上。

进一步地，所述装置柜体内壁两侧均设有导向滑杆，两个导向滑杆之间滑动连接有滑动架，所述滑动架与清理气缸的输出端连接，所述滑动架上设有清洁板，所述清洁板在滑动架的带动下用于清理所述升降计量板的下端面。

进一步地，所述滑动架和清理气缸均设有两个，两个所述滑动架相对设置。

进一步地，所述检测相机外部套设有空气圈，所述空气圈的内圈设有多个出气口，所述空气圈通过送气管与空气泵连接，所述空气泵固定在所述装置柜体的顶部。

进一步地，所述沙体为多个实心塑料球。

进一步地，所述装置柜体前侧铰接有装置柜门，所述装置柜门位于置物沙盆与安装板之间，所述装置柜门上设有查看窗。

进一步地，所述装置柜门底部固定设置有活动磁铁块，所述装置柜体上设有固定磁铁块，所述活动磁铁块与固定磁铁块匹配吸附设置。

本发明还涉及一种不规则零件表面积计量方法，包括以下步骤：

步骤一：将不规则的待测零件从装置柜门放入装置柜体内的沙体上，将待测零件需要检测的平面与检测相机相对放置，利用活动磁铁块与固定磁铁块的匹配吸附，关闭装置柜门，并通过查看窗进行检测查看；

步骤二：启动升降气缸推动升降计量板下降，利用升降计量板对待测零件进行挤压，与沙体配合使待测零件的下半部分陷入沙体内，实现对待测零件的固定，同时保证待测零件需要检测的平面处于水平状态；

步骤三：将升降气缸回升到初始位置，利用检测相机对固定后的待测零件进行图像平面检测，得到表面积计量数据；

步骤四：打开装置柜门，取出待测零件，启动震动架上的震动电机，在缓冲弹簧的缓冲作用下置物沙盆稳定震动，复原沙体；

步骤五：启动清理气缸推动滑动架沿导向滑杆滑动，带动清洁板对升降计量板进行清洁擦拭；

步骤六：启动空气泵利用送气管向空气圈送气，气体从出气口吹向检测相机，对检测相机的镜头进行清理，等待下一次操作。

本发明实施例具有如下优点：

1、本发明通过将待测零件放在置物沙盆内部盛放的沙体上，待测零件需要检测的平面朝上对着升降计量板中部的检测相机，操作升降气缸推动升降计量板下降，升降计量板对待测零件进行压制，使得待测零件下半部分陷入沙体内，配合沙体实现对待测零件的固定，同时保证待测零件需要检测的平面处于水平状态，检测相机对固定后的待测零件进行图像采集，并基于采集到的图像进行表面计算，得到准确的表面积计量数据，提高检测效率；

2、本发明通过操作清理气缸推动滑动架在导向滑杆上滑动，带动清洁板对升降计量板进行清洁擦拭，操作空气泵利用送气管向空气圈送气，气体从出气口吹向检测相机，对检测相机的镜头进行清理，方便装置的备用清洁，进而方便装置的使用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体剖视结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本发明中置物沙盆的整体结构示意图；

图5为本发明中防泄漏圈的整体结构示意图；

图6为本发明中升降计量板的仰视剖面结构示意图；

图7为本发明中提供装置柜体的俯视剖面结构示意图；

图8为本发明提供滑动架和清洁板的整体结构示意图；

图中：1、装置柜体；2、支撑架；3、置物沙盆；4、沙体；5、安装板；6、升降气缸；7、升降计量板；8、检测相机；9、沙盆沿边；10、定位柱；11、缓冲弹簧；12、震动架；13、震动电机；14、待测零件；15、防泄漏圈；16、装置柜门；17、查看窗；18、活动磁铁块；19、固定磁铁块；20、导向滑杆；21、滑动架；22、清洁板；23、清理气缸；24、空气圈；25、出气口；26、空气泵；27、送气管。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

参照附图1-图8，该实施例的一种不规则零件表面积计量用装置，包括装置柜体1，所述装置柜体1底部两侧均固定设置有支撑架2，两个支撑架2之间活动设置有置物沙盆3，所述置物沙盆3内部盛放有沙体4，所述装置柜体1顶部固定设置有安装板5，所述安装板5两侧均固定设置有升降气缸6，两个所述升降气缸6输出端之间固定设置有升降计量板7，所述升降计量板7与置物沙盆3竖直对应设置，所述升降计量板7中部固定设置有检测相机8；

所述置物沙盆3顶部外圈固定设置有沙盆沿边9，所述沙盆沿边9四角均固定设置有定位柱10，所述定位柱10与支撑架2活动连接，所述支撑架2顶部与沙盆沿边9底部之间设置有缓冲弹簧11，所述置物沙盆3底部固定设置有震动架12，所述震动架12内部固定设置有震动电机13。

所述沙体4是指颗粒状的物体，如颗粒状的沙子，但由于沙子重量较大，所以也可以用较轻的实心塑料球作为沙体4，所述沙体4顶部放置有待测零件14，实心塑料球结构稳定，不会在挤压时产生弹性形变等，故当将零件固定到位、升降计量板7升起后，待测零件14下半部分陷入沙体4内，配合沙体4实现对待测零件14的固定，待测零件位置不会发生变化，保证了对零件表面积检测的稳定性。

进一步地，所述沙盆沿边9顶部匹配套接有防泄漏圈15，所述防泄漏圈15与装置柜体1内壁固定连接，防泄漏圈15盖在沙盆沿边9顶部，进而封闭沙盆沿边9与装置柜体1之间的缝隙，避免沙体4泄漏，影响装置的使用。

进一步地，所述装置柜体1前侧铰接有装置柜门16，所述装置柜门16设置于置物沙盆3与安装板5之间，所述装置柜门16中部固定设置有查看窗17，将待检测的不规则待测零件14从装置柜门16放入装置柜体1内部，关闭装置柜门16，并通过查看窗17进行检测查看，方便装置的检测操作。

进一步地，所述装置柜门16底部固定设置有活动磁铁块18，所述装置柜体1表面固定设置有固定磁铁块19，所述活动磁铁块18与固定磁铁块19匹配吸附设置，活动磁铁块18与固定磁铁块19的匹配吸附，用于关闭装置柜门16。

进一步地，所述升降计量板7底部两侧均设置有导向滑杆20，所述导向滑杆20与装置柜体1内壁固定连接，两个所述导向滑杆20两端之间分别活动设置有滑动架21，所述滑动架21顶部固定设置有清洁板22，所述清洁板22与升降计量板7底端面匹配设置，滑动架21沿导向滑杆20滑动，带动清洁板22运动对升降计量板7进行清洁擦拭，在进行一次零件面积计量操作后，对升降计量板7进行清洁处理，方便下一次面积计量操作。

进一步地，所述装置柜体1外部两侧均固定设置有清理气缸23，所述清理气缸23输出端与滑动架21固定连接，操作清理气缸23推动滑动架21在导向滑杆20上滑动，带动清洁板22对升降计量板7进行清洁擦拭。

进一步地，所述检测相机8输出端外部套设有空气圈24，所述空气圈24内圈固定设置有出气口25，所述装置柜体1顶部一侧固定设置有空气泵26，所述空气泵26输出端与空气圈24之间固定连接有送气管27，操作空气泵26利用送气管27向空气圈24送气，气体从出气口25吹向检测相机8，对检测相机8的镜头进行清理，避免影响检测相机8的检测效果。

一种不规则零件表面积计量用装置的使用方法，具体操作步骤如下：

步骤一：将待检测的不规则待测零件14从装置柜门16放入装置柜体1内部，不规则待测零件14放在置物沙盆3内部盛放的沙体4上，待测零件14需要检测的平面竖直向上对着升降计量板7中部的检测相机8，利用活动磁铁块18与固定磁铁块19的匹配吸附，关闭装置柜门16，并通过查看窗17进行检测查看；

步骤二：启动升降气缸6推动升降计量板7下降，利用升降计量板7对待测零件14进行压制，使得待测零件14下半部分陷入沙体4内，配合沙体4实现对待测零件14的固定，由于沙体4是松散的，待测零件14在沙体4内的部分不是牢固固定，且零件在垂直于待测表面上的投影的轮廓即为待测表面的轮廓，即待测表面为一较大的平面，如图所示，与此待测表面相背的一侧是类似倒锥形，故在下压过程中，待测零件14需要检测的平面会因为受力平衡的原因，自动调整至与升降计量板平行接触，即保证了待测零件14需要检测的平面处于水平状态；

步骤三：将升降气缸6回升到初始位置，利用检测相机8对固定后的待测零件14进行图像平面检测，得到表面积计量数据；

步骤四：打开装置柜门16，取出待测零件14，启动震动架12上的震动电机13，配合缓冲弹簧11，使得置物沙盆3稳定震动，复原沙体4，等待下一次测试操作；

步骤五：启动清理气缸23推动滑动架21沿导向滑杆20滑动，带动清洁板22对升降计量板7进行清洁擦拭；

步骤六：启动空气泵26利用送气管27向空气圈24送气，气体从出气口25吹向检测相机8，对检测相机8的镜头进行清理，等待下一次测试操作。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种不规则零件表面积计量用装置，包括装置柜体（1），其特征在于，所述装置柜体（1）的底部两侧均固定设置有支撑架（2），两个支撑架（2）之间活动设置有置物沙盆（3），所述置物沙盆（3）内盛放有沙体（4），所述沙体（4）用于放置待测零件（14），所述置物沙盆（3）的上方设有升降计量板（7），所述升降计量板（7）与升降气缸（6）的输出端连接，所述升降气缸（6）通过安装板（5）固定在装置柜体（1）的顶部，所述升降计量板（7）与沙体（4）配合用于调整待测零件（14）的待测表面，所述升降计量板（7）上设有通孔，所述通孔的上方安装有检测相机（8），所述检测相机（8）的镜头朝向沙体（4），所述置物沙盆（3）的下方设有震动架（12），所述震动架（12）内部固定有震动电机（13）；还包括远端计量模块，所述远端计量模块与所述检测相机（8）经工业互联网通讯连接，所述远端计量模块获取所述检测相机（8）拍摄的图片。

2.根据权利要求1所述的不规则零件表面积计量用装置，其特征在于，所述置物沙盆（3）上端部设有沙盆沿边（9），所述沙盆沿边（9）的下方连接有定位柱（10），所述定位柱（10）下端插装在支撑架（2）内，所述定位柱（10）上套设有缓冲弹簧（11），所述缓冲弹簧（11）两端分别与沙盆沿边（9）和支撑架（2）相抵。

3.根据权利要求2所述的不规则零件表面积计量用装置，其特征在于，所述沙盆沿边（9）的顶部套接有防泄漏圈（15），所述防泄漏圈（15）固定在所述装置柜体（1）内壁上。

4.根据权利要求1所述的不规则零件表面积计量用装置，其特征在于，所述装置柜体（1）内壁两侧均设有导向滑杆（20），两个导向滑杆（20）之间滑动连接有滑动架（21），所述滑动架（21）与清理气缸（23）的输出端连接，所述滑动架（21）上设有用于对升降计量板（7）下端面进行清理的清洁板（22）。

5.根据权利要求4所述的不规则零件表面积计量用装置，其特征在于，所述滑动架（21）和清理气缸（23）均设有两个，两个所述滑动架（21）相对设置。

6.根据权利要求1所述的不规则零件表面积计量用装置，其特征在于，所述检测相机（8）外部套设有空气圈（24），所述空气圈（24）的内圈设有多个出气口（25），所述空气圈（24）通过送气管（27）与空气泵（26）连接，所述空气泵（26）固定在所述装置柜体（1）的顶部。

7.根据权利要求1所述的不规则零件表面积计量用装置，其特征在于，所述沙体（4）为多个实心塑料球。

8.根据权利要求1所述的不规则零件表面积计量用装置，其特征在于，所述装置柜体（1）前侧铰接有装置柜门（16），所述装置柜门（16）位于置物沙盆（3）与安装板（5）之间，所述装置柜门（16）上设有查看窗（17）。

9.根据权利要求8所述的不规则零件表面积计量用装置，其特征在于，所述装置柜门（16）底部固定设置有活动磁铁块（18），所述装置柜体（1）上设有固定磁铁块（19），所述活动磁铁块（18）与固定磁铁块（19）匹配吸附设置。

10.一种不规则零件表面积计量用装置的使用方法，其特征在于，采用如权利要求1至9任一项所述的不规则零件表面积计量用装置，包括以下步骤：

步骤一：将不规则的待测零件（14）从装置柜门（16）放入装置柜体（1）内的沙体（4）上，将待测零件（14）需要检测的平面与检测相机（8）相对放置，利用活动磁铁块（18）与固定磁铁块（19）的匹配吸附，关闭装置柜门（16），并通过查看窗（17）进行检测查看；

步骤二：启动升降气缸（6）推动升降计量板（7）下降，利用升降计量板（7）对待测零件（14）进行挤压与沙体（4）配合使待测零件（14）的下半部分陷入沙体（4）内，实现对待测零件（14）的固定，同时保证待测零件（14）需要检测的平面处于水平状态；

步骤三：将升降气缸（6）回升到初始位置，利用检测相机（8）对固定后的待测零件（14）进行图像平面检测，得到表面积计量数据；

步骤四：打开装置柜门（16），取出待测零件（14），启动震动架（12）上的震动电机（13），在缓冲弹簧（11）的缓冲作用下置物沙盆（3）稳定震动，复原沙体（4）；

步骤五：启动清理气缸（23）推动滑动架（21）沿导向滑杆（20）滑动，带动清洁板（22）对升降计量板（7）进行清洁擦拭；

步骤六：启动空气泵（26）利用送气管（27）向空气圈（24）送气，气体从出气口（25）吹向检测相机（8），对检测相机（8）的镜头进行清理，等待下一次操作。

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