CN216049705U - 一种非接触式轮毂尺寸检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种非接触式轮毂尺寸检测装置，检测装置包括孔径检测装置和厚度检测装置和工控机，孔径检测装置包括激光轮廓测量仪，厚度检测装置包括激光位移传感器，激光轮廓测量仪与激光位移传感器分别与工控机相连。以非接触的方式获得轮毂相应位置孔径直径或厚度数据，实时性好；一般的激光检测孔径需要将激光检测装置放入孔径内，但轮毂孔径较小，激光检测装置无法放入；还一种方法是利用反射镜改变点激光光路，但轮毂孔径内侧有加工形成的螺纹线，无法获得稳定数值。以该装置的检测方式简单高效，并且可以通过调整机械装置，来调整检测仪器的水平位置和垂直高度，来满足不同型号轮毂的精准测量。
Description
技术领域
本实用新型涉及轮毂尺寸检测领域，具体地说，是一种高精度、非接触式轮毂尺寸检测装置。
背景技术
中国是人口大国，随着近几年中国经济的飞速发展，中国汽车销量逐步提升。铝合金车轮毂由于重量轻、造型美观、散热性能好，增加轮胎的使用寿命的优点，在轿车领域得到广泛的运用。汽车的销售量上升，促使汽车轮毂的使用率上升。
轮毂中心孔和螺栓孔的尺寸和位置精度直接影响着轮毂的装配精度，对汽车行驶的安全性、舒适性有着重要作用，目前测量方法主要分为手工测量、三坐标仪测量和相机图像测量法。手工测量方法工人劳动强度大、效率低、精度差。三坐标坐标仪测量方法精度高，但测量效率低、成本高，适用于轮毂抽检测试，难以满足自动化检测需求。相机对轮廓进行图像采集的过程中，由于相机成像系统的畸变、感光元件的噪声、相机光轴与被测件轴线不平行等因素的影响，所采集的图像将发生失真，从而导致圆度测量误差。
传统的激光内径检测系统一般将激光放置在圆孔内径中，旋转一周测得数据，但轮毂孔径较小，激光探测器无法放入孔径内部测量。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种非接触式轮毂尺寸检测装置，适用于工厂环境，同时满足轮毂检测要求。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的：
本发明公开了一种非接触式轮毂尺寸检测装置，检测装置包括孔径检测装置和厚度检测装置和工控机，孔径检测装置包括激光轮廓测量仪，厚度检测装置包括激光位移传感器，激光轮廓测量仪与激光位移传感器分别与工控机相连。
作为进一步地改进，本发明所述的孔径检测装置还包括用于放置且输送轮毂的输送台、与激光轮廓测量仪连接的转盘、连接转盘的模组，模组包括滑轨和沿着滑轨上下移动的滑块，滑块通过转盘连接支架与转盘连接。
作为进一步地改进，本发明所述的孔径检测装置还包括孔径检测装置框架，模组通过模组支架固定于孔径检测装置框架上。
作为进一步地改进，本发明所述的激光轮廓测量仪包括上激光轮廓测量仪和下激光轮廓测量仪，转盘包括上转盘和下转盘，模组包括上模组和下模组，模组支架包括上模组支架和下模组支架，上激光轮廓测量仪、上转盘、上模组和上模组支架为一套，位于轮毂上方，下激光轮廓测量仪、下转盘、下模组和下模组支架为一套，位于轮毂上方。
作为进一步地改进，本发明所述的厚度检测装置的激光位移传感器包括位于轮毂气嘴侧这一面的上方的上激光位移传感器组，上激光位移传感器组包括激光位移传感器A和激光位移传感器C，厚度检测装置还包括位于轮毂非气嘴侧这一面下方的激光位移传感器B。
作为进一步地改进，本发明所述的激光位移传感器A和激光位移传感器C通过设置于F型固定支架设置于上三轴运动模组上，激光位移传感器B设置于下三轴运动模组上，三轴运动模组固定于厚度检测装置框架上。
作为进一步地改进，本发明所述的激光位移传感器A连接有旋转轴，旋转轴带动激光位移传感器组以旋转轴为轴心旋转，激光位移传感器A与摇臂之间还设有连接轴，连接轴连有电机B，摇臂另一端所连接的激光位移传感器C以连接轴为轴心旋转，摇臂所连接的激光位移传感器C以连接轴为轴心旋转。
作为进一步地改进，本发明所述的激光位移传感器C连有圆盘，所述的圆盘通过旋转气缸驱动，激光位移传感器C通过摇臂与激光位移传感器A连接。
作为进一步地改进，本发明所述的激光位移传感器A与激光位移传感器C射出的激光与轮毂的气嘴的轴线平行。
作为进一步地改进，本发明所述的激光位移传感器C在圆盘的带动下旋转后，与激光位移传感器B射出的激光与轮毂的卫星圆的轴线平行。
与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：
通过本实用新型的检测装置，以非接触的方式获得轮毂相应位置孔径直径或厚度数据，实时性好；一般的激光检测孔径需要将激光检测装置放入孔径内，但轮毂孔径较小，激光检测装置无法放入；还一种方法是利用反射镜改变点激光光路，但轮毂孔径内侧有加工形成的螺纹线，无法获得稳定数值。本装置使用线激光轮廓测量仪在待检测孔上方旋转一周，获得孔径数据，再通过算法获得稳定、可靠的孔径数据。当轮毂运动到厚度检测装置时，激光位移传感器C、B(分别位于轮毂上方和下方)对射测得卫星圆厚度。因气嘴孔有一定的倾斜角度，所以根据模板，激光位移传感器A旋转一定的角度并运动到指定位置，再利用旋转气缸驱动圆盘旋转，带动激光位移传感器C旋转90°，使得B与C形成对射，获得气嘴厚度数据。
以该装置的检测方式简单高效，并且可以通过调整机械装置，来调整检测仪器的水平位置和垂直高度，来满足不同型号轮毂的精准测量。
附图说明
图1是本实用新型装置的结构示意图；
图2是本实用新型装置的孔径检测装置剖面示意图；
图3是本实用新型装置的厚度检测装置示意图；
图4是本实用新型装置的厚度检测装置气嘴测量模块示意图；
图5是本实用新型装置用于检测的流程示意图；
图6是本实用新型轮毂的结构示意图。
图中，1为孔径检测装置，2为厚度检测装置，3为孔径检测装置框架，4为轮毂，5为滑轨，6为滑块，7为气嘴，8输送台，9为上模组支架，10为上模组，11为上转盘连接支架，12为上转盘，13为卫星圆，14为上激光轮廓测量仪，15为下模组支架，16为下模组，17下转盘连接支架，18为下转盘，19为孔径，20为下激光轮廓测量仪，21为厚度检测装置框架，25是厚度检测装置输送台，26为上三轴运动模组，27为F型固定支架，28为上激光位移传感器组，29为下三轴运动模组，31为激光位移传感器B，32为电机A，34为旋转轴，36为电机B，37为摇臂，38为旋转气缸，39为圆盘，41为激光位移传感器A，42为激光位移传感器C。
具体实施方式
图1是本实用新型装置的结构示意图，一种非接触式轮毂4尺寸检测装置，装置包括孔径19检测装置1、厚度检测装置2和工控机，孔径19检测装置1包括激光轮廓测量仪，厚度检测装置2包括激光位移传感器，激光轮廓测量仪与激光位移传感器分别与工控机相连。
图2是本实用新型装置的孔径19检测装置1剖面示意图；孔径19检测装置1包括激光轮廓测量仪，激光轮廓测量仪与工控机相连，孔径19检测装置1还包括用于放置且输送轮毂4的输送台8、输送台8上是输送带、与激光轮廓测量仪连接的转盘、连接转盘的模组，模组包括滑轨5和沿着滑轨5上下移动的滑块6，滑块6通过转盘连接支架与转盘连接，激光轮廓测量仪固定于转盘边缘，孔径19检测装置1还包括孔径19检测装置框架3，模组通过模组支架固定于孔径19检测装置框架3上。
激光轮廓测量仪包括上激光轮廓测量仪14和下激光轮廓测量仪20，转盘包括上转盘12和下转盘18，模组包括上模组10和下模组16，模组支架包括上模组支架9和下模组支架15，上激光轮廓测量仪14、上转盘12、上模组10和上模组支架9为一套，位于轮毂4上方，下激光轮廓测量仪20、下转盘18、下模组16和下模组支架15为一套，位于轮毂4上方。上转盘12通过上转盘连接支架11与滑块6相连，上激光轮廓测量仪14固定于上激光轮廓测量仪14的边缘，在圆盘39的带动下可以自由旋转，上模组10通过上模组支架9固定于孔径19检测装置框架3上。下转盘18也是与上转盘12同样的结构。
图3是本实用新型装置的厚度检测装置2示意图；厚度检测装置2的激光位移传感器包括位于轮毂4气嘴7侧面的上方的上激光位移传感器组28，包括激光位移传感器A41和激光位移传感器C42，轮毂4位于厚度检测装置输送台25上，装置还包括位于轮毂4非气嘴7侧面下方的激光位移传感器B31。激光位移传感器A41和激光位移传感器C42通过设置于F型固定支架27设置于上三轴运动模组26上，激光位移传感器B31设置于下三轴运动模组29上，三轴运动模组均固定于厚度检测装置框架21上，可以沿着X、Y、Z轴三个方向运动。
图4是本实用新型装置的厚度检测装置2气嘴7测量模块示意图，激光位移传感器A41连接有旋转轴34，通过电机A32控制旋转轴34旋转，带动上激光位移传感器组28以旋转轴34为轴心旋转，类似地球纬线轨迹旋转，所述的激光位移传感器C42通过旋转气缸38带动的圆盘39旋转，从而为激光位移传感器C42提供路径，并其沿着圆盘39边缘的路径运动并旋转，可为90度，所述的激光位移传感器C42通过摇臂37与激光位移传感器A41连接，旋转气缸38与圆盘39也设置于摇臂37上，激光位移传感器A41与摇臂37之间还设有连接轴，电机B36驱动连接轴旋转，摇臂37另一端所连接的激光位移传感器C42以连接轴为轴心旋转，类似地球经线轨迹。
图6是本实用新型轮毂4的结构示意图。轮毂4为检测对象，轮毂4上有孔径19、卫星圆13和气嘴7。检测对象位在各工位流水线上传动。轮毂4进入工位检测前已做定位处理，本实用新型的激光轮廓测量仪为Keyence LJ-v7060，激光位移传感器为Keyence LK-g150。
图5是本实用新型装置用于检测的流程示意图；
在孔径19检测装置1中，传送带带着轮毂4运动到指定位置后，上模组10通过上模组10上的滑块6带动上激光轮廓测量仪14运动到指定高度，通过上转盘连接支架11连接的上转盘12的转动，带动激光轮廓测量仪旋转450°(360°以上)，扫描轮毂4上的孔径19，获得轮毂4上表面孔径19的数据。轮毂4下表面的孔径19也已同样方式获得数据，并将数据传输至工控机，再通过算法获得稳定、可靠的孔径19数据。
当轮毂4运动到厚度检测装置2时，上三轴运动模组26将设有上激光位移传感器组28的F型固定支架27送到指定位置，下三轴运动模组29将激光位移传感器B31运到到指定位置后，通过旋转气缸38带动圆盘39旋转90度，即激光位移传感器C42旋转90°，使得激光位移传感器C42出射的激光是竖直方向，激光位移传感器B31与激光位移传感器C42形成对射，激光位移传感器C42与激光位移传感器B31射出的激光与卫星圆13的轴线平行，测得卫星圆13厚度数据，并将数据传输至工控机。然后上激光位移传感器组28通过旋转轴34旋转一定角度，到指定位置后，激光位移传感器C42通过圆盘转到回到与激光位移传感器A41对射的位置，由于气嘴7孔的轴线相对于空间、平面有一定的倾斜角度，由此，使得激光位移传感器A41与激光位移传感器C42射出的激光与气嘴7孔的轴线平行，获得气嘴7厚度数据，将数据传输至工控机，并将装置运动回初始位置。运行算法，获得孔径19直径与厚度数据。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域中的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型核心技术特征的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种非接触式轮毂尺寸检测装置，其特征在于，所述的检测装置包括孔径检测装置(1)和厚度检测装置(2)和工控机，所述的孔径检测装置(1)包括激光轮廓测量仪，所述的厚度检测装置(2)包括激光位移传感器，所述的激光轮廓测量仪与激光位移传感器分别与工控机相连。
2.根据权利要求1所述的非接触式轮毂尺寸检测装置，其特征在于，所述的孔径检测装置(1)还包括用于放置且输送轮毂(4)的输送台(8)、与激光轮廓测量仪连接的转盘、连接转盘的模组，所述的模组包括滑轨(5)和沿着滑轨(5)上下移动的滑块(6)，所述的滑块(6)通过转盘连接支架与转盘连接。
3.根据权利要求2所述的非接触式轮毂尺寸检测装置，其特征在于，所述的孔径检测装置(1)还包括孔径检测装置框架(3)，所述的模组通过模组支架固定于孔径检测装置框架(3)上。
4.根据权利要求3所述的非接触式轮毂尺寸检测装置，其特征在于，所述的激光轮廓测量仪包括上激光轮廓测量仪(14)和下激光轮廓测量仪(20)，所述的转盘包括上转盘(12)和下转盘(18)，所述的模组包括上模组(10)和下模组(16)，所述的模组支架包括上模组支架(9)和下模组支架(15)，所述的上激光轮廓测量仪(14)、上转盘(12)、上模组(10)和上模组支架(9)为一套，位于轮毂(4)上方，所述的下激光轮廓测量仪(20)、下转盘(18)、下模组(16)和下模组支架(15)为一套，位于轮毂(4)上方。
5.根据权利要求1所述的非接触式轮毂尺寸检测装置，其特征在于，所述的厚度检测装置(2)的激光位移传感器包括位于轮毂(4)气嘴(7)侧这一面的上方的上激光位移传感器组(28)，所述的上激光位移传感器组(28)包括激光位移传感器A(41)和激光位移传感器C(42)，所述的厚度检测装置(2)还包括位于轮毂(4)非气嘴(7)侧这一面下方的激光位移传感器B(31)。
6.根据权利要求5所述的非接触式轮毂尺寸检测装置，其特征在于，所述的激光位移传感器A(41)和激光位移传感器C(42)通过设置于F型固定支架(27)设置于上三轴运动模组(26)上，所述的激光位移传感器B(31)设置于下三轴运动模组(29)上，所述的三轴运动模组固定于厚度检测装置框架(21)上。
7.根据权利要求6所述的非接触式轮毂尺寸检测装置，其特征在于，所述的激光位移传感器A(41)连接有旋转轴(34)，所述的旋转轴(34)带动激光位移传感器组(28)以旋转轴(34)为轴心旋转，所述的激光位移传感器A(41)与摇臂(37)之间还设有连接轴，所述的连接轴连有电机B(36)，摇臂(37)另一端所连接的激光位移传感器C(42)以连接轴为轴心旋转。
8.根据权利要求5或6或7所述的非接触式轮毂尺寸检测装置，其特征在于，所述的激光位移传感器C(42)连有圆盘(39)，所述的圆盘(39)通过旋转气缸(38)驱动，所述的激光位移传感器C(42)通过摇臂(37)与激光位移传感器A(41)连接。
9.根据权利要求8所述的非接触式轮毂尺寸检测装置，其特征在于，所述的激光位移传感器A(41)与激光位移传感器C(42)射出的激光与轮毂(4)的气嘴(7)的轴线平行。
10.根据权利要求8所述的非接触式轮毂尺寸检测装置，其特征在于，所述的激光位移传感器C(42)在圆盘(39)的带动下旋转后，与激光位移传感器B(31)射出的激光与轮毂(4)的卫星圆(13)的轴线平行。
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| CN202121890605.4U CN216049705U (zh) | 2021-08-13 | 2021-08-13 | 一种非接触式轮毂尺寸检测装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114812387A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-29 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种检测铝合金轮毂铸造毛坯尺寸的装置及检测方法 |
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- 2021-08-13 CN CN202121890605.4U patent/CN216049705U/zh active Active
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| CN114812387A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-29 | 中信戴卡股份有限公司 | 一种检测铝合金轮毂铸造毛坯尺寸的装置及检测方法 |
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