CN1982842A - 平面度测试机 - Google Patents

Abstract

本发明平面度测试机包括机台、动力件、传动机构及转盘，动力件固定在机台上，其与传动机构的输入端连接，传动机构的输出端与转盘连接并可驱动该转盘水平间歇转动，该转盘设有至少两个工件定位件，该工件定位件设有用于贴合工件被测平面的基准平面，该机台和转盘转动轨迹的对应位置设有检测工件工位和取出工件工位，机台的检测工件工位上设有用于获取被测平面与基准平面之间间隙的图像的取像件。通过具有精度的取像件的设置，可以对需要进行平面度检测的部位拍照，从而提高了检测结果的精确度，通过具有多个工位的转盘的设置，可以实现连续的检测作业，从而提高了检测的效率。

Description

平面度测试机

【技术领域】

本发明是关于一种测试小型冲压件多边折边平面度的设备。

【背景技术】

现有平面度测试机是通过测量足够多的点坐标，然后通过计算来得到测量结果，该检测结果难以保证测试精，而且检测时间长，效率低，不能应用于连续、快速的现代化生产流水线。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种测试效率高且测试精度高的平面度测试机。

本发明的目的是这样实现的：该平面度测试机包括机台、动力件、传动机构及转盘，动力件固定在机台上，其与传动机构的输入端连接，传动机构的输出端与转盘连接并可驱动该转盘水平间歇转动，该转盘设有至少两个工件定位件，该工件定位件设有用于贴合工件被测平面的基准平面，该机台和转盘转动轨迹的对应位置设有检测工件工位和取出工件工位，机台的检测工件工位上设有用于获取被测平面与基准平面之间间隙的图像的取像件。

所述的传动机构包括凸轮分割器，动力件传动该凸轮分割器，凸轮分割器传动转盘转动。

所述的传动机构还包括离合器及减速器，该动力件与离合器连接，离合器与减速器连接，减速器与凸轮分割器连接。

所述的取出工件工位具有两个，其中一个工位上设有抓取机构，该抓取机构包括用于吸取工件的吸头及用于定位吸头取放工件位置的吸头传动机构。

所述的机台上还安装有升降照明装置，该升降照明装置包括升降机构和光源体，该升降机构传动光源体垂直升降。

所述的工件定位件为透明体，机台的检测工件工位上还安装有升降照明装置，该升降照明装置包括升降机构和光源体，该升降机构传动光源体垂直升降，且该光源体位于工件定位件的正下方。

所述的转盘上对应各个工件定位件的位置均贯穿设有定位孔，升降照明装置还包括与升降机构的输出端连接并可垂直升降的顶出件，该顶出件位于该定位孔的正下方，且工件定位件位于该顶出件的运动轨迹上。

所述的机台的取出工件工位上设有用于感应工件的感应器。

所述的取像件与用于判断被测平面的平面度是否合格的数据处理装置连接。

所述的取像件的数目与被测平面的边数相等。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：通过具有较高精度的取像件的设置，可以对需要进行平面度检测的部位拍照，从而提高了检测结果的精确度，通过具有多个工位的转盘的设置，可以实现连续的检测作业，从而提高了检测的效率，并且由于该平面度测试完全采用机器自动化作业，所以也减少了人为的不确定因素。

【附图说明】

图1是本发明的机台的结构示意图。

图2是本发明的电机、传动机构及转盘组装后的主视图。

图3是本发明的电机、传动机构及转盘组装后的俯视图。

图4是本发明的工作载台与工件组装前的分解图。

图5是本发明的工作载台与工件组装后的示意图。

图6是本发明的转盘的结构示意图。

图7至图9是本发明的抓取机构的三视图。

图10是本发明的取像件的分布示意图。

图11是本发明的升降照明系统的结构示意图。

图12及图13是本发明的气缸安装座的两个方向的视图。

图14是本发明的气动控制机构的示意图。

图15是本发明的主视图。

图16是本发明的俯视图。

图17是图16沿A-A方向的剖视图。

【具体实施方式】

请参阅图1至图17，本发明平面度测试机包括机台1、电机2、凸轮分割器43、转盘3及升降照明系统。机台1用于支撑整个平面度测试机，电机2固定在机台1上，其传动凸轮分割器43转动，该凸轮分割器43传动转盘3在水平面内间歇转动，该转盘3设有至少两个工件定位件，该工件定位件设有用于贴合工件被测平面的基准平面，该机台和转盘转动轨迹的对应位置设有检测工件工位和两个取出工件工位，机台的检测工件工位上设有用于获取被测平面与基准平面之间间隙的图像的取像件，机台的一个取出工件工位上设有抓取机构，其另一个取出工件工位用用于操作员手工取走产品。升降照明系统用于在取像件拍照时提供光源，其包括光源体及传动该光源体垂直升降的升降机构。

请参阅图1，机台包括机架12、安全罩13、支撑该机架12的万向脚轮14和脚轮调整块15。

请参阅图7至图9，抓取机构5包括气缸架51、气缸固定板52、伸缩气缸53、自由安装气缸55及吸头56。两个气缸架51垂直固定在机台1的安全罩13上，气缸固定板52水平安装在气缸架51上，伸缩气缸53通过螺栓固定在该气缸固定板52上，在该伸缩气缸53的前端固定有伸长板54，该伸长板54垂直向下延伸，该伸长板54的前端安装有自由安装气缸55，该自由安装气缸55的前端安装有吸头56，通过真空发生器控制该吸头56取放工件的操作，通过伸缩气缸53实现吸头56于水平方向的前后移动，通过自由安装气缸55实现该吸头56于垂直方向的上下运动。当出现平面度不合格的产品时，自由安装气缸55伸出，带动吸头56达到下极限，真空发生器83产生真空，吸头吸住该不合格的产品；自由安装气缸55收缩后，伸缩气缸54伸出到极限位置，真空发生器83破真空，则不合格产品落入收集箱内。本实施方式中，伸缩气缸、伸长板及自由安装气缸构成吸头传动机构，从而通过该机构实现对吸头取放工件位置的准确定位。

请参阅图2至图6，电机2的动力通过传动机构传递到转盘3，该传动机构4包括刹车离合器41、减速器42及凸轮分割器43。该电机2、刹车离合器41及减速器42依次安装在一起，刹车离合器41与电机2之间通过法兰44连接，减速器42的轴孔跟凸轮分割器43的入力轴配合。该凸轮分割器43的下安装面固定在机台的大底板11上，其上安装面固定有水平放置且不转动的转盘座36，转盘3为水平放置，其穿过转盘座36固定在凸轮分割器43的动力输出端上，从而通过凸轮分割器43可传动转盘3在水平面内间歇转动。该转盘3上等角度分布有八个方形安装孔31，每个安装孔左右两侧的对角线位置各设有一个销孔32，各销孔32内均装有圆柱销37，该圆柱销37用于定位透明的工作载台33。该工作载台33也具有八个，其与八个安装孔一一对应，各个工作载台33的对角线位置设有两个用以与圆柱销37配合的第一销孔331，且该工作载台的中央位置贯穿设有孔径上大下小的台阶孔332，该台阶孔332内安装有呈倒“凸”字型的工件定位块34，该工件定位块34与该台阶孔332配合，且该工件定位块34的顶表面一体凸伸有一定位台35，该定位台35的顶表面351为用于进行平面度测试的基准平面351，该基准平面351在测试时与工件的被测平面贴合。另外，该工作台33于台阶孔332的两侧还均设有第二销孔333。本实施方式中，工件载台、工件定位块及定位台构成用于定位工件的工件定位件，由于有八个工件定位件有八个，所以该转盘上一次性可以放置八个工件。

请参阅图10，取像件6为CCD镜头，其重复测试精度可以达到0.001毫米。该CCD镜头6安装在CCD安装座61上，该CCD安装座61安装在不动板62上，该不动板62安装在转盘座36上。该CCD镜头6具有多个，其数目与工件被测平面的边数相同，并根据工件被测平面的形状正对排列。在进行平面度检测时，该CCD镜头正对工件被测平面的每个侧边。

请参阅图11及图12，升降照明系统7位于透明工件载台33的正下方，其包括顶升气缸77、护罩72、气缸顶板73、液压缓冲器76及光源体74。圆柱销71具有两个，其插在护罩72的销孔上并对正于工件载台33的两个第二销孔333，其起到导正和定位整个升降照明系统的作用。护罩72安装在气缸顶板73上，且护罩72和气缸顶板73之间安装有用于照明的LED(即光源体)74，该气缸顶板73背面的左右边均安装有液压缓冲器安装板75，该安装板75上安装有液压缓冲器76，气缸顶板73背面的正下方安装顶升气缸77，且该顶升气缸77与一气缸背板78固定在一起，该气缸背板78的左右两侧各安装一个用于对顶升气缸运动行程限位的挡块781，该气缸背板78与底座79固定在一起，该底座79与大底板11固定在一起，从而使该顶升气缸77固定在大底板11上。当顶升气缸77达到下极限时，圆柱销71的最高面低于转盘3的下表面，当顶升气缸77达到上极限时，液压缓冲器76碰到挡块781，使顶升气缸77不能再伸出，此时圆柱销71插入工件载台33的第二销孔333并将该载有工件9的工件载台33顶到各个CCD镜头6的中心平面处，而便于进行拍照。所述的气缸背板及底座构成安装顶升气缸的气缸座。

请参阅图14，顶升气缸77、伸缩气缸53及自由安装气缸55均由气动控制机构8控制。气动控制机构8包括双动电磁阀81、汇流板82及气源三联件84。五个双动电磁阀81均安装在汇流板82上，在汇流板82的前端装有气源三联件84和压力表85，其中三个双动电磁阀81分别和顶升气缸77、伸缩气缸53及自由安装气缸55用PU管连接起来，另外两个双动电磁阀81接真空发生器83。当控制顶升气缸77的电磁阀81接到信号后，双动电磁阀81的阀门打开，气穿过该阀门到达顶升气缸77，顶升气缸77动作，伸缩气缸53和自由安装气缸55跟顶升气缸77的控制原理相同。当遇到不合格的产品时，自由安装气缸55动作，控制真空的电磁阀81接到信号后，阀芯滑动打开阀门，气体传到真空发生器83产生真空并通过吸头吸住不合格的产品，当不需要真空时，另一电磁阀工作时，给真空发生器另一接口通气就可以破真空。

本实施方式中，通过凸轮分割器43带动转盘，该电机2每转动一周，转盘3则转动八分之一圈。通过变换取像件的数目及更改工件载台，即可测量不同规格的工件。

本发明的平面度测试机具有四个有效工位，分别为放置工件工位、检测工件工位及两个取出工件工位，该四个工位等分一个圆周。该取出工件工位包括不合格产品取出工位及合格产品取出工位，即转盘的运动轨迹和机台上均设有上述四个有效工位。当操作员在放置工件工位放置待测工件，凸轮分割器43传动转盘3顺时针旋转两个45度，到达检测工件工位，顶升气缸77伸出，圆柱销71插入工件载台33的第二销孔333而将放置在工件载台33上的工件9顶到各个CCD镜头6中心平面处(即工件载台33脱离转盘3)，则位于该检测工件工位的CCD镜头6拍照工件，并将影像数据传输到数据处理系统，显示屏显示OK(即产品合格)或NG(不合格)，如为NG，顶升气缸77下降而使工件载台33重新放置到转盘3上，然后数据处理系统通过电机及凸轮分割器传动转盘继续转45度，即转盘3转动到不合格产品取出工位，真空发生器83产生真空，带有吸头56的自由安装气缸55伸出吸工件，然后收缩到上极限位置，伸缩气缸53伸出到极限位置，真空发生器83破真空，不合格产品被放进收集箱。另外，大底板上还设有两个感应器16，其分别设置在机台的放置工件工位和合格产品取出工位上，当放置工件工位上的感应器没有发现工件时，则转盘不转；当合格产品取出工位的感应器感应到有工件时，转盘也不转。

本发明的平面度检测原理如下：将待测工件平面和理想的基准平面贴合在一起，测量两个平面之间的光隙，由于被测平面的每个边均有一个CCD镜头测量其与基准平面间的光隙，其中最大的光隙即为被测平面的平面度值。

Claims (9)

1.一种平面度测试机，其特征在于：包括机台、动力件、传动机构及转盘，动力件固定在机台上，其与传动机构的输入端连接，传动机构的输出端与转盘连接并可驱动该转盘水平间歇转动，该转盘设有至少两个工件定位件，该工件定位件设有用于贴合工件被测平面的基准平面，该机台和转盘转动轨迹的对应位置设有检测工件工位和取出工件工位，机台的检测工件工位上设有用于获取被测平面与基准平面之间间隙的图像的取像件。

2.如权利要求1所述的平面度测试机，其特征在于：所述的传动机构包括凸轮分割器，动力件传动该凸轮分割器，凸轮分割器传动转盘转动。

3.如权利要求2所述的平面度测试机，其特征在于：所述的传动机构还包括离合器及减速器，该动力件与离合器连接，离合器与减速器连接，减速器与凸轮分割器连接。

4.如权利要求1所述的平面度测试机，其特征在于：所述的取出工件工位具有两个，其中一个工位上设有抓取机构，该抓取机构包括用于吸取工件的吸头及用于定位吸头取放工件位置的吸头传动机构。

5.如权利要求1所述的平面度测试机，其特征在于：所述的工件定位件为透明体，机台的检测工件工位上还安装有升降照明装置，该升降照明装置包括升降机构和光源体，该升降机构传动光源体垂直升降，且该光源体位于工件定位件的正下方。

6.如权利要求5所述的平面度测试机，其特征在于：所述的转盘上对应各个工件定位件的位置均贯穿设有定位孔，升降照明装置还包括与升降机构的输出端连接并可垂直升降的顶出件，该顶出件位于该定位孔的正下方，且工件定位件位于该顶出件的运动轨迹上。

7.如权利要求1所述的平面度测试机，其特征在于：所述的机台的取出工件工位上设有用于感应工件的感应器。

8.如权利要求1所述的平面度测试机，其特征在于：所述的取像件与用于判断被测平面的平面度是否合格的数据处理装置连接。

9.如权利要求1所述的平面度测试机，其特征在于：所述的取像件的数目与被测平面的边数相等。

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