CN214537646U - 测量系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种测量系统，包括测量平台，该测量平台上布置有对中机构和测量机构，其中对中机构包括对中轴，测量机构包括测量轴，所述测量轴与对中轴在至少部分轴向移动距离中通过两者的端部相互抵接而沿轴向一起移动。相比现有技术，本实用新型的检测系统能够直接测量需要的尺寸，有效提高检测准确性。此外，本实用新型尤其适合自动化检测，其通过调整、定位和校验的联动实施，有效地简化了检测过程。

Description

测量系统

技术领域

本实用新型涉及检测领域，尤其涉及用于测量工件尺寸的系统。

背景技术

在工件生产领域中，经常需要使用自动测量系统检测工件在特定部位的尺寸。自动测量系统通常包括一个用于支撑待测工件的测量平台。测量时，首先通过机械手将待测工件置放于该测量平台，之后操作气爪张开，使得气爪上的弹性接触点接触测量面，通过弹性接触点处的传感器压缩量变化，系统计算出测量尺寸值。

在测量完成后，气爪合并，机械手将工件取走。由于工件没有被固定，气爪动作后工件位置会随机偏向一边(由于工件支撑的两侧摩檫力不同)，为此需要对气爪位置进行调整和校验。比如，需要调节限位螺丝，气爪张开到适当位置，使弹性触点的活动范围覆盖需要测量的尺寸。在调节传感器位置，当无工件时，传感器压缩量在中值附近，用检验值的传感器读数和测量工件时得到的数值比较，从而计算尺寸。

上述检测系统由于并非直接测量需要的尺寸而存在不可克服的误差，而且因为工件测量前后位置有变化而需要实施复杂的调整和校验过程。

实用新型内容

本实用新型提供了一种测量系统，包括测量平台，该测量平台上布置有：

对中机构，其包括：对中轴、分别位于对中轴的轴向两侧的左对中杆和右对中杆，该左对中杆和右对中杆分别滑动连接至对中轴，并且在对中轴沿轴向移动时，左对中杆和右对中杆分别沿垂直所述轴向的横向相对地或者相背地移动相同的距离；

测量机构，其包括：测量轴、分别位于测量轴的轴向两侧的左测量杆和右测量杆，该左测量杆和右测量杆分别安装有第一压簧以始终保持与测量轴抵接，并且在测量轴沿轴向移动时，左测量杆和右测量杆分别沿垂直所述轴向的横向相对地或者相背地移动相同的距离，其中，所述测量轴与对中轴在至少部分轴向移动距离中通过两者的端部相互抵接而沿轴向一起移动。

优选的是，所述对中轴包括第一对中轴端和第二对中轴端，所述测量轴包括第一测量轴端和第二测量轴端，其中所述第一对中轴端与第二压簧连接，第一对中轴端受所述第二压簧的作用而在所述至少部分轴向移动距离中抵接第一测量轴端，所述第二测量轴端连接第一致动机构。

优选的是，所述左对中杆和右对中杆具有相同的结构，其一端设置为适于与待测工件的内表面抵接的、沿轴向延伸的抵接面，另一端与对中轴滑动连接。

优选的是，所述对中轴设置有相对所述轴向倾斜延伸的第一凸台，所述左对中杆对应地设置有第一滑槽。

优选的是，所述对中轴在与所述第一凸台相背的侧面设置有相对所述轴向倾斜延伸的第二凸台，所述右对中杆对应地设置有第二滑槽。

优选的是，所述左测量杆和右测量杆具有相同的结构，其一端设置为与待测工件的测量面相接的测量头，另一端为与测量轴滑动抵接的抵接头。

优选的是，所述测量轴的表面设置有对称的第一抵接面和第二抵接面，该第一抵接面与所述左测量杆的抵接头抵接，第二抵接面与右测量杆的抵接头抵接。

优选的是，所述第一抵接面和第二抵接面分别设置有沿轴向分离的工件安装点位和对中测量点位，在所述第一抵接面和第二抵接面上的两个工件安装点位之间的横向距离大于两个对中测量点位之间的横向距离。

优选的是，所述测量平台还包括沿与所述轴向垂直的横向布置的适于将待测工件横向固定的固定机构。

优选的是，所述固定机构包括固定至测量平台上的固定件和滑动连接至测量平台的滑动件，该滑动件连接至第二致动机构以被驱动沿所述轴向相对固定件移动，所述固定件和滑动件均设置有适于与待测工件的相应表面抵接的沿横向延伸的抵接平面。

相比现有技术，本实用新型的检测系统能够直接测量需要的尺寸，有效提高检测准确性。此外，本实用新型尤其适合自动化检测，其通过调整、定位和校验的联动实施，有效地简化了检测过程。

附图说明

以下将参照附图进一步详细描述本实用新型的其他细节和优点，其中：

图1为根据本实用新型的检测系统的一个具体示例的构型示意图；

图2为图1中的检测系统的对中机构20和检测机构30的示意图；

图3和4为图2中的对中机构20的示意图；

图5为使用图1所示检测系统进行测量时将待测工件90放入检测系统的步骤的示意图；

图6和图7为检测过程中将待测工件90在检测系统上进行横向定位的步骤的示意图；

图8和图9为检测过程中对待测工件实施对中和检测步骤的示意图。

上述附图所示出的内容仅为举例和示意，并无严格按照比例予以绘制，也并未完整绘制出具体使用环境下的全部相关部件或细节。本领域技术人员在明了本实用新型的原理和构思之后，将能想到在特定的使用环境下为具体实施本实用新型而需要加入的本领域公知的相关技术内容。

具体实施方式

在以下描述中可能使用的术语“第一”、“第二”等并不意欲限制任何序位，其目的仅在于区分各个独立的部件、零件、结构、元件等，并且这些独立的部件、零件、结构、元件可以相同、类似或者不同。同时，在以下描述中可能使用的关于方位的说明，比如“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等，除非具有明确说明，仅用于指示而方便描述，无欲对实用新型技术方案形成任何限定。

图1为根据本实用新型的检测系统的一个具体示例的示意图，该检测系统包括检测平台，检测平台具有如图所示方位的横向x和轴向y。所示检测平台除了具有适于支撑待检工件外的构型外，还设置有对待测工件进行横向定位的固定机构40(图1)和纵向定位的对中机构20(图2)以及测量工件特定部位尺寸的测量机构30(图2)。

固定机构40在图1中被示出为包括固定至测量平台上的固定件41和滑动连接至测量平台的滑动件42，其中固定件41在图中示出为沿横向布置的两个固定块，滑动件42为可相对固定件41滑动的滑杆，固定块和滑杆的端部均设置有适于抵接待测工件表面的沿横向延伸的抵接平面。滑动件连接至第二致动机构60，以被驱动沿所述轴向移动并推动待测工件，直至待测工件被固定件41和滑动件42夹紧至中间，从而使得待测工件能够在横向上准确定位并被固定不动。需要说明的是，图中示出的固定件41和滑动件42仅为示例，其也可以具有其他的构型，例如所述固定件也可以设置为沿横向固定的单个部件，或者滑动件可以根据具体情况设置为除杆件之外的其他构型。

参见图2，其中示出了图1中的检测系统的对中机构20和测量机构30在仰视方向的示意结构。

对中机构20包括沿轴向布置的对中轴21、分别沿横向位于对中轴的轴向两侧的具有相同结构的左对中杆22和右对中杆23。该左对中杆22和右对中杆23分别滑动连接至对中轴21，并且在对中轴21沿轴向移动时，左对中杆22和右对中杆23分别沿垂直所述轴向的横向相对或者相背地移动相同的距离。

测量机构30包括测量轴31、分别位于测量轴的轴向两侧的具有相同结构的左测量杆32和右测量杆33，左测量杆32和右测量杆33分别安装有压簧，以使得始终保持与测量轴31抵接，进而当测量轴31沿轴向移动时，左测量杆32和右测量杆33分别沿垂直所述轴向的横向相对或者相背地移动相同的距离。

所述对中轴21包括第一对中轴端24和第二对中轴端25，所述测量轴31包括第一测量轴端34和第二测量轴端35，其中所述第一对中轴端24与压簧70连接，所述第二测量轴端35连接第一致动机构50，从而当第一致动机构50驱动测量轴沿轴向移动时，第一对中轴端21受压簧的作用而在至少部分轴向移动距离(根据压簧的有效作用距离而定)抵接第一测量轴端34并与测量轴31共同移动。

如图3和图4所示，所述左对中杆22和右对中杆23具有相同的结构，其一端设置为与待测工件的内表面抵接的沿轴向延伸的抵接平面，另一端与对中轴21滑动连接。具体而言，所述对中轴21设置有相对所述轴向倾斜延伸的第一凸台26，所述左对中杆22对应地设置有第一滑槽27，第一凸台26落入第一滑槽27内。同样地，所述对中轴21在与所述第一凸台26相背的侧面设置有相对所述轴向倾斜延伸的第二凸台28，所述右对中杆21对应地设置有第二滑槽29，第二凸台28落入第一滑槽29内。从而，当对中轴21沿轴向移动时，左对中杆22和右对中杆23分别沿横向朝相反的方向移动，从而两个对中杆的抵接面可以抵接待测工件的内表面，进而对待测工件实施轴向上的矫正和定位，或者解除对待测工件的轴向定位。

再次参见图2，所述左测量杆32和右测量杆33具有相同的结构，其一端设置为与待测工件的测量面相接的测量头32-1和33-1，另一端为与测量轴滑动连接的抵接头32-2和33-2。所述测量轴31设置有沿轴向弧形延伸的对称的第一抵接面36和第二抵接面37，该第一抵接面36与所述左测量杆32的抵接头32-3抵接，第二抵接面37与右测量杆33的抵接头33-2抵接。检测轴的第一抵接面36和第二抵接面37均分别设置有工件安装点位38和对中测量点位39，两个工件安装点位38之间的横向距离大于两个对中测量点位39之间的距离，参见图8，从而当检测轴的抵接头在两个不同的点位时，左测量杆和右测量杆的测量头相对待测工件位于横向的不同位置。

以下将参照图5-9介绍使用上述示例检测系统对待测工件90实施检测的主要步骤。

图5例示了一个待测工件90，该待测工件90包括拱形的本体，该本体包括第一支腿91、第二支腿92以及在两个支腿之间的肩部93，所述第一支腿91和第二支腿92各自设置有第一延伸部94和第二延伸部95。本体90限定出在两个支腿之间延伸的横向、与横向垂直的纵向，并且限定出在所述纵向上的前侧和后侧。在测量时，工件90需要保持与检测平台在横向和纵向方位一致。

首先，如图5所示，操作与检测轴31连接的第一致动机构50，使检测轴31和对中轴21一起朝图2所示方位的下方移动，直至左检测杆22和右检测杆23的抵接头32-2和33-2对准检测轴31的工件安装点位38。至此，左检测杆22和右检测杆23分别横向相背移动而张开，而左对中轴32和右对中轴33分别横向相对移动而回缩，从而待测工件90能够被置入至检测平台。

之后，如图6和图7所示，操作与滑动件42连接的第二致动机构60，驱动滑动件42沿轴向移动待测工件90，直至待测工件90的相应表面抵接固定件41。至此，待测工件90在横向上准确定位并被固定不动，而左检测杆32的抵接头32-2和右检测杆33的抵接头33-2分别与待测工件90在第一延伸部94和第二延伸部95上的检测面存在间隙，与左检测杆32固定连接的左检测头81和与右检测杆33固定连接的右检测头82也存在间隙(见图7)。

最后，参见图8和图9，操作与检测轴31连接的第一致动机构50，使检测轴31和对中轴21一起朝图2所示方位的上方移动，直至检测杆的抵接头32-2和33-2对准检测轴的对中检测点位38，此时，左对中杆和右对中杆分别沿横向相背移动而张开，直至其端部上的沿轴向延伸的抵接平面抵接待测工件的内表面，从而将待测工件实施轴向上的矫正和定位。此后，检测轴31在第一致动机构50的驱动下继续朝上方移动，直至检测轴31脱离对中轴21，并且左检测杆的抵接头32-2和右检测杆的抵接头33-2分别与待测工件的第一延伸部94和第二延伸部95上的检测面不存在间隙。至此，检测系统根据与左检测杆固定连接的左检测头81和与右检测杆固定连接的右检测头82之间的距离，或者依据其他原理，即可计算出工件的上述检测面之间的距离。

上文描述的仅仅是有关本实用新型的精神和原理的示例性实施方式。本领域技术人员可以明白，在不背离所述精神和原理的前提下，可以对所描述的示例做出各种变化，这些变化及其各种等同方式均被本发明人所预想到，并落入由本实用新型的权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种测量系统，包括测量平台(10)，其特征在于，所述测量平台上布置有：

对中机构(20)，其包括：对中轴(21)、分别位于对中轴的轴向两侧的左对中杆(22)和右对中杆(23)，该左对中杆(22)和右对中杆(23)分别滑动连接至对中轴(21)，并且在对中轴(21)沿轴向移动时，左对中杆(22)和右对中杆(23)分别沿垂直所述轴向的横向相对地或者相背地移动相同的距离；

测量机构(30)，其包括：测量轴(31)、分别位于测量轴的轴向两侧的左测量杆(32)和右测量杆(33)，该左测量杆(32)和右测量杆(33)分别安装有第一压簧以始终保持与测量轴(31)抵接，并且在测量轴(31)沿轴向移动时，左测量杆(32)和右测量杆(33)分别沿垂直所述轴向的横向相对地或者相背地移动相同的距离，其中，所述测量轴(31)与对中轴(21)在至少部分轴向移动距离中通过两者的端部相互抵接而沿轴向一起移动。

2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述对中轴(21)包括第一对中轴端(24)和第二对中轴端(25)，所述测量轴(31)包括第一测量轴端(34)和第二测量轴端(35)，其中所述第一对中轴端(24)与第二压簧(70)连接，第一对中轴端受所述第二压簧的作用而在所述至少部分轴向移动距离中抵接第一测量轴端(34)，所述第二测量轴端(35)连接第一致动机构(50)。

3.根据权利要求1或2所述的测量系统，其特征在于，所述左对中杆(22)和右对中杆(23)具有相同的结构，其一端设置为适于与待测工件的内表面抵接的、沿轴向延伸的抵接面，另一端与对中轴(21)滑动连接。

4.根据权利要求1或2所述的测量系统，其特征在于，所述对中轴(21)设置有相对所述轴向倾斜延伸的第一凸台(26)，所述左对中杆(22)对应地设置有第一滑槽(27)。

5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述对中轴(21)在与所述第一凸台(26)相背的侧面设置有相对所述轴向倾斜延伸的第二凸台(28)，所述右对中杆(23)对应地设置有第二滑槽(29)。

6.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述左测量杆(32)和右测量杆(33)具有相同的结构，其一端设置为与待测工件(90)的测量面相接的测量头，另一端为与测量轴滑动抵接的抵接头。

7.根据权利要求6所述的测量系统，其特征在于，所述测量轴(31)的表面设置有对称的第一抵接面(36)和第二抵接面(37)，该第一抵接面(36)与所述左测量杆(32)的抵接头抵接，第二抵接面(37)与右测量杆(33)的抵接头抵接。

8.根据权利要求7所述的测量系统，其特征在于，所述第一抵接面(36)和第二抵接面(37)分别设置有沿轴向分离的工件安装点位(38)和对中测量点位(39)，在所述第一抵接面(36)和第二抵接面(37)上的两个工件安装点位(38)之间的横向距离大于两个对中测量点位(39)之间的横向距离。

9.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述测量平台(10)还包括沿与所述轴向垂直的横向布置的适于将待测工件横向固定的固定机构(40)。

10.根据权利要求9所述的测量系统，其特征在于，所述固定机构(40)包括固定至测量平台上的固定件(41)和滑动连接至测量平台的滑动件(42)，该滑动件(42)连接至第二致动机构(60)以被驱动沿所述轴向相对固定件(41)移动，所述固定件和滑动件均设置有适于与待测工件的相应表面抵接的沿横向延伸的抵接平面。

Images