CN210242694U - 一种用于检测圆跳动的检测工装及检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于检测圆跳动的检测工装及检测系统。检测工装包括第一滚动部、第二滚动部，第一滚动部包括并列设置且具有第一间隙的两个第一滚轮，第二滚动部包括并列设置且具有第二间隙的两个第二滚轮，各个第一滚轮、第二滚轮均同向转动，检测工装还包括底座、用于在被测零件转动过程中对被测零件的图像进行采集的图像处理装置，图像处理装置安装在底座上且位于所述第一滚动部一侧或两侧；检测工装还包括压轮，压轮、两个第一滚轮之间形成可容纳第一圆的第三间隙，第一圆与第一滚轮、压轮均相切；第一滚轮的圆心在竖直方向上的位置低于所述第一圆的圆心所在平面；压轮的圆心在竖直方向上的位置高于所述第一圆的圆心所在平面。

Description

一种用于检测圆跳动的检测工装及检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于检测圆跳动的检测工装及检测系统，属于智能设备工厂自动化技术领域。

背景技术

对于需要检测其圆跳动的零件，检测人员通常采用游标卡尺、圆跳动测量仪对零件进行尺寸测量和形位公差测量，但检测效率低、检测精度低，且检测效果比较依赖检测人员的经验。一旦人工检测未发现产品尺寸或形位公差不合格，产品精度达不到设计要求，会导致最终产品可靠性的较低，造成巨大损失。

现有的圆跳动检测工装，也有采用千分表或电感比较仪的检测设备进行检测，例如公告号为CN204788229U、名称为“圆跳动检测装置”的专利。但采用千分表或电感比较仪检测圆跳动的精度较低，且人工干预程度大，易造成较大的检测误差，自动化程度低。且由于千分表和电感比较仪的安装方式限制，对被检测零件的尺寸有一定要求，通用性程度差。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是针对现有圆跳动检测中人工干预较多使得容易造成较大的检测误差的问题，提供一种用于检测圆跳动的检测工装及检测系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于检测圆跳动的检测工装，包括在所述检测工装的长度方向上间隔设置的第一滚动部、第二滚动部，所述第一滚动部包括并列设置的两个第一滚轮，所述两个第一滚轮之间具有第一间隙，所述第二滚动部包括并列设置的两个第二滚轮，所述第二滚轮之间具有第二间隙，各个第一滚轮、第二滚轮均同向转动，所述检测工装还包括底座、用于在被测零件转动过程中对被测零件的图像进行采集和处理的图像处理装置，所述图像处理装置安装在底座上且位于所述第一滚动部一侧或两侧；

所述检测工装还包括压轮，所述压轮、两个第一滚轮之间形成第三间隙，所述第三间隙内可容纳第一圆，所述第一圆与第一滚轮、压轮均相切；

所述第一滚轮的圆心在竖直方向上的位置低于所述第一圆的圆心所在平面；

所述压轮的圆心在竖直方向上的位置高于所述第一圆的圆心所在平面。

本实用新型中，被测零件一端通过两个第一滚轮和压轮进行夹持，通过设置第一滚轮的圆心、第一圆的圆心、压轮的圆心的相对位置，使得被测零件一端可以由下方的两个第一滚轮支撑，在上方又通过压轮抵接，避免被测零件在转动过程中产生较大晃动，被测零件的另一端通过两个第二滚轮支撑。在被测零件转动过程中，图像处理装置对被测零件的图像进行采集和处理，可以检测得到被测零件的圆跳动。图像处理装置位于被测零件的一侧或两侧，图像处理装置从被测零件的侧面对被测零件的图像进行采集。

进一步地，所述底座上安装有相对设置的第一立板、第二立板，所述第一立板、第二立板之间安装有在所述检测工装的长度方向上延伸的导杆，所述导杆上套设有可沿导杆滑动的滑动板，所述第二滚轮安装在所述滑动板上，所述图像处理装置在所述检测工装的长度方向上的位置可调整。

申请人在研究时发现，由于被测零件的长度可能存在差异，因此现有的圆跳动检测装置一般仅适用于同一种零件的测量，适应性较差。本实用新型中，通过设置导杆、滑动板，从而可以根据被测的零件长度调整滑动板的位置，使得第二滚轮与第一滚轮的距离可调，从而适应于不同被测零件的测量。

进一步地，所述底座上沿所述检测工装的长度方向上安装有导轨，所述导轨上滑动连接有滑块，所述图像处理装置安装在滑块上。

申请人在研究时发现，对被测零件的圆跳动进行检测之前，通常需要对被测零件的形状进行测量，而现有圆跳动检测装置并不具备该功能，因此需要通过其他装置先测量被测零件的形状，再检测圆跳动，非常耗时。本实用新型中，通过设置导轨、滑块，使得可以根据需要调整图像处理装置在检测工装的长度方向上的位置，当需要采集被测零件的形状时，仅需要移动滑块，即可对被测零件在长度方向上各个位置的形状进行采集，提高了测量效率。

进一步地，所述导杆位于滑块上方，且所述导杆与滑块之间形成第四间隙。通过设置第四间隙，使得滑块可以在导杆下方沿导轨滑动，从而使得空间得到有效利用，减少了整个工装的体积。

进一步地，所述底座上沿所述检测工装的长度方向上设置有刻度板，所述图像处理装置连接有位于所述刻度板上方且与所述刻度板的刻度线平行的指针。

本实用新型中，通过设置刻度板，可以实现对被测零件长度的测量，通过设置指针，可以将图像处理装置采集的图像可以与被测零件在长度方向上的位置一一对应，从而得到准确的被测零件的形状、尺寸参数。

进一步地，所述检测工装还包括弯折杆、压杆，所述底座上固定设置有支撑板，所述弯折杆的弯折部与支撑板铰接；所述弯折杆的一端连接有气缸，另一端固定连接有压杆，所述压轮装在压杆上。

本实用新型中，通过气缸带动弯折杆上下运动，从而使得弯折杆另一端便于从上方抵接被测零件。

进一步地，所述检测工装还包括与第一滚轮连接的步进电机，所述第一滚轮为主动轮，所述第二滚轮为从动轮。

进一步地，所述图像处理装置为二维投影测量装置，所述二维投影测量装置具有分别位于第一滚动部两侧的信号发射端）、信号接收端。

进一步地，所述图像处理装置包括用于在被测零件转动过程中分别对被测零件的两个端部的图像进行采集和处理的第一图像处理部、第二图像处理部。本实用新型中，第一图像处理部、第二图像处理部可分别对被测零件的两个端部的图像进行采集，从而实现了冗余测量，而且在测量圆跳动的同时，还可以对被测零件端部的形状、尺寸进行采集，从而提高了测量效率。

本实用新型还提供一种用于检测圆跳动的检测系统，包括如上述任一项所述的检测工装；

所述检测系统还包括沿所述检测工装的长度方向上设置的被测零件，所述被测零件的一端位于第一圆所在位置；

所述被测零件的一端由所述两个第一滚轮支撑且位于所述第一间隙上方；

所述被测零件的另一端由所述两个第二滚轮支撑且位于所述第二间隙上方。

与第一滚轮、压轮接触的被测零件的部分为圆柱形状。

本实用新型解决了现有圆跳动检测工装人工干预程度大、自动化程度低等问题，有益效果包括：

(1)可以提高自动化程度，只需根据零件调整工装位置，将零件放置在传动工装上即可，无需进行其他人工操作，大大提高了工作效率。

(2)可以针对各种长度的轴类零件，不再单一指定零件，具有通用性。

(3)检测精度高，解决传统人工检测中检测效率低、检测精度低、可溯源性差等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的检测工装的立体结构示意图；

图2为图1的正视示意图；

图3为图1的俯视示意图；

图4为图1的侧视示意图；

图5为图1的步进电机、第一立板、气缸、第一滚轮、压轮等结构的局部放大示意图；

图6为图5中同步带、带轮、垫圈、安装座等结构的局部放大示意图；

图7为图1的第二立板、滑动板、第二滚轮等结构的局部放大示意图；

图8为图1的另一个角度看的局部示意图。

上述附图中，1、底座，2、第一立板，3、第二立板，4、导杆，5、滑动板，6、被测零件，7、第一滚轮，8、第二滚轮，91、压轮，92、压杆，93、弯折杆，10、图像处理装置安装板，11、气缸安装板，12、气缸，13、导轨，14、滑块，15、支撑板，16、步进电机，17、带轮，18、刻度板，19、指针，20、垫圈，21、同步带，22、安装座，23、图像处理装置，231、信号发射端，232、信号接收端。

具体实施方式

下面将结合本申请的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

如图1—图8所示，本实用新型提供一种用于检测圆跳动的检测工装及检测系统。

一种用于检测圆跳动的检测工装，包括在所述检测工装的长度方向上间隔设置的第一滚动部、第二滚动部，所述第一滚动部包括并列设置的两个第一滚轮7，所述两个第一滚轮7之间具有第一间隙，所述第二滚动部包括并列设置的两个第二滚轮8，所述第二滚轮8之间具有第二间隙，各个第一滚轮7、第二滚轮8均同向转动，所述检测工装还包括底座1、用于在被测零件6转动过程中对被测零件6的图像进行采集和处理的图像处理装置23，所述图像处理装置23安装在底座1上且位于所述第一滚动部一侧或两侧；

所述检测工装还包括压轮91，所述压轮91、两个第一滚轮7之间形成第三间隙，所述第三间隙内可容纳第一圆，所述第一圆与第一滚轮7、压轮91均相切；

所述第一滚轮7的圆心在竖直方向上的位置低于所述第一圆的圆心所在平面；

所述压轮91的圆心在竖直方向上的位置高于所述第一圆的圆心所在平面。

检测工装的长度方向如图3标识的箭头所示。

本实用新型中，第一圆为虚拟的圆，即第三间隙可以容纳第一圆，但未安装被测零件6之前，第三间隙6中并未容纳实际的部件。

当图像处理装置23位于被测零件6的两侧时，被测零件6的一侧设置图像处理装置23的信号发射端，被测零件6的另一侧设置图像处理装置23的信号接收端，从而得到被测零件6的二维投影。

所述底座1上安装有相对设置的第一立板2、第二立板3，所述第一立板2、第二立板3之间安装有在所述检测工装的长度方向上延伸的导杆4，所述导杆4上套设有可沿导杆滑动的滑动板5，所述第二滚轮8安装在所述滑动板5上，所述图像处理装置23在所述检测工装的长度方向上的位置可调整。所述检测工装还包括用于将滑动板5与导杆4锁紧的螺栓。

所述底座1上沿所述检测工装的长度方向上安装有导轨13，所述导轨13上滑动连接有滑块14，所述图像处理装置23安装在滑块14上。

所述导杆4位于滑块14上方，且所述导杆4与滑块14之间形成第四间隙。图像处理装置23可在第四间隙内沿检测工装的长度方向滑动。

所述底座1上沿所述检测工装的长度方向上设置有刻度板18，所述图像处理装置23上连接有位于所述刻度板18上方且与所述刻度板18的刻度线平行的指针19。通过设置刻度板18、与刻度板18对应的指针19，通过刻度板18上的读数，使得可以确定图像处理装置23在检测工装的长度方向上所处的位置。

所述检测工装还包括弯折杆93、压杆92，所述底座1上固定设置有支撑板15，所述弯折杆93的弯折部与支撑板15铰接；所述弯折杆93的一端连接有气缸12，另一端固定连接有压杆92，所述压轮91装在压杆92上。

所述检测工装还包括与第一滚轮7连接的步进电机16，所述第一滚轮7为主动轮，所述第二滚轮8为从动轮。优选地，步进电机16带动第一滚轮7转动，第一滚轮7带动被测零件6转动，从而带动第二滚轮8转动。

所述图像处理装置23为二维投影测量装置，所述二维投影测量装置具有分别位于第一滚动部两侧的信号发射端231、信号接收端232。二维投影测量装置对被测零件6进行检测，获得数据。二维投影测量装置可采用视觉传感器，优选地如基恩士TM系列，更有选地是基恩士TM-3000。被测零件6旋转的过程中，图像处理装置23采集数据，通过对数据进行处理得到径向圆跳动。利用采集的图像获得圆跳动仅需要通过简单的数据处理，属于本领域通用技术，本领域技术人员可以理解。关于图像处理装置23，也可参考专利公告号CN208155266U、名称为“一种二维高速投影尺寸测量仪”的专利。二维投影测量装置对被测零件6进行检测，通过检测结果计算得到圆跳动数据。

所述图像处理装置23的数量为两个，两个图像处理装置23分别用于在被测零件6转动过程中对被测零件6的两个端部的图像进行采集和处理。两个图像处理装置23可通过不同的滑块14与导轨13连接，从而使得两个图像处理装置23在检测工装长度方向上的位置可以方便地调整。

本实用新型还提供一种用于检测圆跳动的检测系统，其特征在于：包括如上述任一项所述的检测工装；所述检测系统还包括沿所述检测工装的长度方向上设置的被测零件6，所述被测零件6的一端位于第一圆所在位置；所述被测零件6的一端由所述两个第一滚轮7支撑且位于所述第一间隙上方；所述被测零件6的另一端由所述两个第二滚轮8支撑且位于所述第二间隙上方。所述被测零件6与压轮91抵接。

本实用新型中，第一立板2、第二立板3均安装在底座1上。优选地，图像处理装置安装板10安装在滑块14上。优选地，气缸安装板11、支撑板15均安装在第一立板2上。气缸12安装在气缸安装板11上。图像处理装置23安装在图像处理装置安装板10上。

一种用于检测圆跳动的检测系统，包括在所述检测系统的长度方向上间隔设置的第一滚动部、第二滚动部，所述第一滚动部包括并列设置的两个第一滚轮7，所述两个第一滚轮7之间具有第一间隙，所述第二滚动部包括并列设置的两个第二滚轮8，所述第二滚轮8之间具有第二间隙，各个第一滚轮7、第二滚轮8均同向转动；

所述检测系统还包括沿所述检测系统的长度方向上设置的被测零件6，

所述被测零件6的一端由所述两个第一滚轮7支撑且位于所述第一间隙上方；

所述被测零件6的另一端由所述两个第二滚轮8支撑且位于所述第二间隙上方；

所述检测系统还包括底座1、用于在被测零件6转动过程中对被测零件6的图像进行采集和处理的图像处理装置23，所述图像处理装置23安装在底座1上且位于所述被测零件6一侧或两侧；

所述检测系统还包括压轮91，所述压轮91、两个第一滚轮7之间形成第三间隙，所述被测零件6的一端容纳于所述第三间隙内，所述被测零件6的一端与第一滚轮7、压轮91均相切；

所述第一滚轮7的圆心在竖直方向上的位置低于所述被测零件6的圆心所在平面；

所述压轮91的圆心在竖直方向上的位置高于所述被测零件6的圆心所在平面。

在一种优选实施方式中，压轮9从侧上方压紧被测零件6。

本实用新型的检测工装包括传动装置、压轮装置、传感器安装装置。传动装置包括步进电机16、带轮17、皮带、第一滚轮7、第二滚轮8，压轮装置包括气缸12、弯折杆93、压杆92、压轮91。本实用新型可对不同尺寸的轴类零件进行圆跳动视觉检测。

传动装置采用皮带传动方式。其中第一滚轮7的个数为两个，同向旋转，为主动轮；第二滚轮8的个数两个，同向旋转，为被动轮；第一滚轮7的位置固定、第二滚轮8在检测工装的长度方向上的位置可调整。检测工装还包括与滑动板5可拆卸连接的紧定螺钉。根据被测零件6总长调整滑动板5的位置，调整后用紧定螺钉固定。

上述压轮装置采用气缸传动，被测零件6放置于传动装置后，通过气缸12驱动弯折杆93，实现压轮9对被测零件6头部的压紧，并保持一定的压紧力，避免传动装置驱动被测零件6旋转时的产生较大晃动；

上述传感器安装装置用于安装图像处理装置23，图像处理装置安装板10安装在滑块14上，图像处理装置安装板10的位置可根据被测零件6的总长进行调整，确保被测零件6两端头部位于图像处理装置23的检测视野范围内，图像处理装置安装板10的相对位置可通过刻度板18读出。根据被测零件6总长调整滑块14在检测工装长度方向上的位置。

将被测零件6放置到传动工装上，通过压轮9将被测零件6头部压紧，并保持一定的压紧力。

该装置的传动装置、传感器安装装置可以成比例的缩短或延长，针对不同长度的轴类零件，选择不同的检测工装。被测零件6位于检测工位时，可以利用传感器采集数据，对被测零件6外形尺寸进行测量。

本实用新型中，底座1、第一立板2、第二立板3组成工装骨架，导杆4、滑动板5组成位置调整部件，第一滚轮7、第二滚轮8、步进电机16、带轮17、同步带21组成传动装置，压轮91、压杆92、弯折杆93、图像处理装置安装板10、气缸安装板11、气缸12组成压轮装置，导轨13、滑块14、支撑板15、刻度板18、指针19、安装座22组成传感器安装装置。图像处理装置23为视觉检测模块。

在使用本实用新型的检测工装对轴类零件圆跳动进行测量时，以图像处理装置的成像面或发射面为基准面，标准圆柱件轴线平行度不低于6级；以图像处理装置安装板10的上表面为基准，标准圆柱件轴线平行度不低于6级。

本实用新型中，根据被测零件6的长度调整导杆4和滑动板5，使被测零件6位于合适的安装位置，利用螺栓锁紧滑动板5。

本实用新型中，根据被测零件6的长度调整导轨13和滑块14，使图像处理装置位于合适的位置，其中刻度板18和指针19可显示详细安装数据。

本实用新型中，将被测零件6放置在传动装置上，操作气缸12，使其带动压轮9，从而压紧被测零件6，并有一定的压紧力。

本实用新型中，步进电机16带动带轮17、同步带21，从而带动第一滚轮7旋转，使得被测零件6随之旋转。步进电机16通过同步带21带动两个第一滚轮7同向旋转。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种用于检测圆跳动的检测工装，其特征在于：包括在所述检测工装的长度方向上间隔设置的第一滚动部、第二滚动部；所述第一滚动部包括并列设置的两个第一滚轮（7），所述两个第一滚轮（7）之间具有第一间隙；所述第二滚动部包括并列设置的两个第二滚轮（8），所述第二滚轮（8）之间具有第二间隙；各个第一滚轮（7）、第二滚轮（8）均同向转动；

所述检测工装还包括底座（1）、用于在被测零件（6）转动过程中对被测零件（6）的图像进行采集和处理的图像处理装置（23），所述图像处理装置（23）安装在底座（1）上且位于所述第一滚动部一侧或两侧；

所述检测工装还包括压轮（91），所述压轮（91）、两个第一滚轮（7）之间形成第三间隙，所述第三间隙内可容纳第一圆，所述第一圆与第一滚轮（7）、压轮（91）均相切；

所述第一滚轮（7）的圆心在竖直方向上的位置低于所述第一圆的圆心所在平面；

所述压轮（91）的圆心在竖直方向上的位置高于所述第一圆的圆心所在平面。

2.根据权利要求1所述的用于检测圆跳动的检测工装，其特征在于：所述底座（1）上安装有相对设置的第一立板（2）、第二立板（3），所述第一立板（2）、第二立板（3）之间安装有在所述检测工装的长度方向上延伸的导杆（4），所述导杆（4）上套设有可沿导杆滑动的滑动板（5），所述第二滚轮（8）安装在所述滑动板（5）上，所述图像处理装置（23）在所述检测工装的长度方向上的位置可调整。

3.根据权利要求2所述的用于检测圆跳动的检测工装，其特征在于：所述底座（1）上沿所述检测工装的长度方向上安装有导轨（13），所述导轨（13）上滑动连接有滑块（14），所述图像处理装置（23）安装在滑块（14）上。

4.根据权利要求3所述的用于检测圆跳动的检测工装，其特征在于：所述导杆（4）位于滑块（14）上方，且所述导杆（4）与滑块（14）之间形成第四间隙。

5.根据权利要求3所述的用于检测圆跳动的检测工装，其特征在于：所述底座（1）上沿所述检测工装的长度方向上设置有刻度板（18），所述图像处理装置（23）上连接有位于所述刻度板（18）上方且与所述刻度板（18）的刻度线平行的指针（19）。

6.根据权利要求1所述的用于检测圆跳动的检测工装，其特征在于：还包括弯折杆（93）、压杆（92），所述底座（1）上固定设置有支撑板（15），所述弯折杆（93）的弯折部与支撑板（15）铰接；所述弯折杆（93）的一端连接有气缸（12），另一端固定连接有压杆（92），所述压轮（91）装在压杆（92）上。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于检测圆跳动的检测工装，其特征在于：还包括与第一滚轮（7）连接的步进电机（16），所述第一滚轮（7）为主动轮，所述第二滚轮（8）为从动轮。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的用于检测圆跳动的检测工装，其特征在于：所述图像处理装置（23）为二维投影测量装置，所述二维投影测量装置具有分别位于第一滚动部两侧的信号发射端（231）、信号接收端（232）。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的用于检测圆跳动的检测工装，其特征在于：所述图像处理装置（23）的数量为两个，两个图像处理装置（23）分别用于在被测零件（6）转动过程中对被测零件（6）的两个端部的图像进行采集和处理。

10.一种用于检测圆跳动的检测系统，其特征在于：包括如权利要求1-9中任一项所述的检测工装；

所述检测系统还包括沿所述检测工装的长度方向上设置的被测零件（6），所述被测零件（6）的一端位于第一圆所在位置；

所述被测零件（6）的一端由所述两个第一滚轮（7）支撑且位于所述第一间隙上方；

所述被测零件（6）的另一端由所述两个第二滚轮（8）支撑且位于所述第二间隙上方。

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