CN216593196U - 柔性测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种柔性测量装置，本申请的柔性测量装置包括：控制机构、机架、测量机构、测量运动机构、多个装夹机构以及多个夹具旋转机构，一个夹具旋转机构与一个装夹机构传动连接，用于驱动装夹机构旋转；测量运动机构，与测量机构传动连接，用于驱动测量机构运动以在多个装夹机构之间进行转移；控制机构连接测量机构、测量运动机构、装夹机构和夹具旋转机构。故本申请能够实现多个被测产品一起测量，自动化程度较高，且提高了检测精度和检测效率，能够适应被测产品大批量高频次检测的情况，避免拖累生产节拍。

Description

柔性测量装置

技术领域

本申请涉及测量仪器的技术领域，具体而言，涉及一种柔性测量装置。

背景技术

车灯就是指车辆上的灯具，是车辆夜间行驶在道路照明的工具，也是发出各种车辆行驶信号的提示工具。随着汽车等车辆的普及，车灯技术的发展以及大众审美要求的提高，人们对车灯的尺寸要求越来越高。若车灯尺寸不能达标，则不仅不能顺利安装于车辆上，又无法达到预期的外观效果。因此，对车灯尺寸检测精度以及效率要求也越来越高。

但是现有技术中，对车灯的尺寸检测一般采用面差尺、塞棒、百分表等测量方式，精度较低，且一次性只能测量一个车灯，测量效率整体也偏低，无法适应车灯大批量高频次检测的情况，容易拖累生产节拍。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种柔性测量装置，其能够提高检测精度和检测效率，自动化程度较高。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请提供一种柔性测量装置，包括：控制机构、机架、测量机构、测量运动机构、多个装夹机构以及多个夹具旋转机构，一个所述夹具旋转机构与一个所述装夹机构传动连接，用于驱动所述装夹机构旋转；测量运动机构与所述测量机构传动连接，用于驱动所述测量机构运动以在所述多个装夹机构之间进行转移；控制机构连接所述测量机构、所述测量运动机构、所述装夹机构和所述夹具旋转机构。

于一实施例中，每个所述装夹机构包括：旋转测台以及多个装夹组件，所述夹具旋转机构与所述旋转测台传动连接，驱动所述旋转测台旋转；装夹组件设于所述旋转测台。

于一实施例中，每个所述装夹组件包括：底板，底板能拆卸地连接于所述旋转测台；底板上设有至少一个第一移动机构和至少一个第二移动机构，第一移动机构传动连接有第一压头，用于驱动第一压头沿第一方向移动；第二移动机构传动连接有第二压头，用于驱动第二压头沿第二方向移动；其中，所述第一方向与第二方向为相交设置。

于一实施例中，每个所述装夹组件还包括：至少一个限位支板，限位支板设于所述底板上，且为靠近所述第一移动机构或所述第二移动机构设置。

于一实施例中，所述装夹组件设有两个，且两个所述装夹组件对称设于所述旋转测台。

于一实施例中，每个所述夹具旋转机构包括：驱动件，具有主轴，所述主轴与所述旋转测台传动连接。

于一实施例中，所述柔性测量装置还包括：多个测位机构，每个测位机构与一个夹具旋转机构传动连接，用于检测所述旋转测台的旋转角度。

于一实施例中，所述测位机构包括：测位码盘和测位光耦，所述主轴传动连接有传动轴，所述测位码盘与所述传动轴传动连接；所述测位光耦设于机架上，并与所述测位码盘相配合；其中，所述传动轴的轴线与所述主轴的轴线成相交设置。

于一实施例中，所述机架包括支撑板，所述支撑板为弧线形结构，具有缺口区域，所述测量运动机构设于所述缺口区域，用于驱动所述测量机构沿所述支撑板的弧线方向运动；其中，多个装夹机构沿所述支撑板的弧线方向分布。

于一实施例中，所述机架还包括与支撑板连接的多个支脚。

于一实施例中，所述测量机构为激光测头。

本申请与现有技术相比的有益效果是：

本申请通过设置多个装夹机构，且通过测量运动机构驱动所述测量机构运动以在所述多个装夹机构之间进行转移，从而能够实现多个被测产品一起测量，自动化程度较高，且提高了检测精度和检测效率，能够适应被测产品大批量高频次检测的情况，避免拖累生产节拍。

本申请还通过夹具旋转机构驱动装夹机构旋转，从而可以变换装夹机构所装被测产品的角度或者工位，以与测量机构配合来完成对被测产品的测量。

且本申请还通过在一个装夹机构上设置多个装夹组件，从而可以在一个旋转测台上装夹多个被测产品，进一步提高了测量效率。

再者，本申请通过令支撑板为弧线形结构，且多个装夹机构沿所述支撑板的弧线方向分布，所述测量运动机构设于支撑板的缺口区域，使得多个装夹机构的布局合理，结构紧凑，减少了占用空间，适于大规模推广应用。

另外，本申请为针对本身具有的高透光特性以及安装复杂特性的被测产品，采用激光测头作为测量机构，从而无需采用蓝光或者红光的测量方式，提高了检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例示出的柔性测量装置的左视图。

图2为本申请一实施例示出的柔性测量装置的俯视图。

图3为本申请一实施例示出的柔性测量装置的结构示意图。

图4为本申请一实施例示出的柔性测量装置的结构示意图。

图标：1-柔性测量装置；100-机架；110-支撑板；111-缺口区域；120-支脚；200-装夹机构；210-旋转测台；220-装夹组件；221-底板；222-第一移动机构；223-第一压头；224-第二移动机构；225-第二压头；226-限位支板；300-夹具旋转机构；310-驱动件；311-主轴；320-传动轴；330-测位机构；331-测位码盘；332-测位光耦；400-测量机构；500-测量运动机构；600-控制机构。601-启动按钮；602-急停按钮。

具体实施方式

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参照图1，其为本申请一实施例示出的柔性测量装置1的结构示意图。一种柔性测量装置1可以用于检测车灯、玻璃制品、陶瓷制品或金属制品等多种被测产品。它包括：控制机构600、机架100、测量机构400、测量运动机构500、多个装夹机构200以及多个夹具旋转机构300。一个夹具旋转机构300与一个装夹机构200传动连接，用于驱动装夹机构200旋转；测量运动机构500与测量机构400传动连接，用于驱动测量机构400运动以在多个装夹机构200之间进行转移；控制机构600连接测量机构400、测量运动机构500、装夹机构200和夹具旋转机构300。

故本实施例通过设置多个装夹机构200，且通过测量运动机构500驱动测量机构400运动以在多个装夹机构200之间进行转移，从而能够实现多个被测产品一起测量，自动化程度较高，且提高了检测精度和检测效率，能够适应被测产品大批量高频次检测的情况，避免拖累生产节拍。

且本实施例通过设置夹具旋转机构300驱动装夹机构200旋转，从而可以变换装夹机构200所装被测产品的角度或者工位，以与测量机构400配合来完成对被测产品的测量。于一实施例中，柔性测量装置1还包括：多个测位机构330，每个测位机构330与一个夹具旋转机构300传动连接，用于检测装夹机构200的旋转角度。测位机构330可以包括相互配合的测位码盘331和测位光耦332等部件。

本实施例中，装夹机构200设有三个，相应地，夹具旋转机构300也设有3个。测量运动机构500为机器人，包括多个旋转关节和驱动电机等，用于驱动测量机构400上下左右前后移动或绕指定轴线进行旋转。

其中，测量机构400为激光测头。为针对本身具有的高透光特性以及安装复杂特性的被测产品(例如：车灯、玻璃制品等)，本实施例采用激光测头作为测量机构400，从而无需采用蓝光或者红光的测量方式，提高了检测精度。控制机构600还连接有启动按钮601，用于控制柔性测量装置1的开启或关闭。控制机构600还连接有急停按钮602，用于控制柔性测量装置1的急停。

控制机构600可以是设于机架100上或者设于机架100外的电气柜，包括：供电单元、测量单元、人机交互界面、通信单元、处理器和控制单元。供电单元可以是外接电源或者蓄电池。人机交互界面可以为显示屏、键盘、触摸屏、按键、旋钮、音响和led灯等计算机输入、输出设备，用于输入指令和读取信息，从而实现人机交互、信息的互通。通信单元可以是收发器，控制单元可以是微控制器(Microcontroller Unit，简称：MCU)，控制机构600还可以包括测量单元，测量单元可以是温度传感器、重量传感器、位移传感器、光学传感器以及角度传感器。

其中控制机构600可以通过人机交互界面来接收指令和数据并将该指令、数据传递给处理器，且可以通过人机交互界面传递消息来提示操作人员。控制机构600通过测量单元实时获取的被测产品装夹情况等信息。通信单元接收测量单元所采集的信息，并将信息传递给处理器。控制机构600通过处理器处理人机交互界面和通信单元反馈的信息，并通过控制单元控制测量运动机构500、装夹机构200和夹具旋转机构300，进行自动装夹控制以自动检测控制。

控制机构600还通过通信单元接收测量机构400所测得的被测产品检测结果，并将被测产品检测结果传递各处理器，处理器可以对该被测产品检测结果进行记录存储以及判断处理，从而可以即时进行数据处理，提高了数据记录和处理效率。例如：可以将该被测产品检测结果进行本地保存、云端存储或者传输给用户终端的App进行呈现，实现远程查看。

请参照图2，其为本申请一实施例示出的柔性测量装置1的俯视图。机架100包括支撑板110以及与支撑板110连接的多个支脚120，支撑板110为弧线形结构。其中，支撑板110为弧线形结构即如图2所示的半开放的部分圆环形状。支撑板110还可以是封闭的全部圆环形状。

支撑板110具有缺口区域111，测量运动机构500设于缺口区域111，用于驱动测量机构400沿支撑板110的弧线方向运动；其中，多个装夹机构200沿支撑板110的弧线方向分布。

本实施例通过令支撑板110为弧线形结构，且多个装夹机构200沿支撑板110的弧线方向分布，测量运动机构500设于支撑板110的缺口区域111，使得多个装夹机构200的布局合理，结构紧凑，减少了占用空间，适于大规模推广应用。

每个装夹机构200包括：旋转测台210，夹具旋转机构300与旋转测台210传动连接，驱动旋转测台210旋转；旋转测台210可以是圆柱形状的精密旋转分度盘。旋转测台210上通过螺栓连接等方式固定有多个装夹组件220，一个装夹组件220用于装夹一个被测产品。

故本实施例还通过在一个装夹机构200上设置多个装夹组件220，从而可以在一个旋转测台210上装夹多个被测产品，进一步提高了测量效率。

本实施例中，装夹组件220设有两个，且两个装夹组件220对称设于旋转测台210，可以用于分别装夹设于两个左右对称或前后对称的被测产品，以提高检测效率。例如：汽车车灯总成中往往包括两个左右对称或前后对称的车灯。

请参照图3，其为本申请一实施例示出的柔性测量装置1的结构示意图。每个夹具旋转机构300包括：驱动件310，驱动件310可以是电机或者转动气缸，具有主轴311，旋转测台210上可以设有与主轴311对应的通孔，并通过该通孔与主轴311以键连接等方式固定连接。当启动驱动件310时，主轴311开始旋转，则旋转测台210随着主轴311一起旋转。

主轴311通过齿轮传动、带传动或者其他传动方式传动连接有传动轴320，使得传动轴320可以与主轴311进行同步转动，即主轴311的转动角度与传动轴320的转动角度相等。其中，传动轴320的轴线与主轴311的轴线成相交设置，本实施例中，传动轴320的轴线与主轴311的轴线成垂直设置，以利于测位机构330的安装设置。

其中，测位机构330中的测位光耦332通过螺栓连接或者支架固定方式连接于机架100上，测位码盘331通过螺栓连接固定于传动轴320，本实施例中，测位码盘331上设有一个180度的缺口。

于一操作过程中，当旋转测台210转动时，测位码盘331随着同步转动，当测位码盘331的缺口转动至测位光耦332处时，代表旋转测台210中第一个装夹组件220在能被测量机构400检测的检测工位上，第二个装夹组件220在供人工安放被测产品以实现被测产品自动装夹的装夹工位上。当测位码盘331的缺口离开测位光耦332处时，代表旋转测台210中第一个装夹组件220从检测工位离开到达装夹工位，第二个装夹组件220从装夹工位离开到达装夹工位。

于一其他的实施例中，控制机构600的测量单元还包括多个光栅，操作人员根据柔性测量装置1的结构将工作场所划分为多个人工操作区域和工作区域，测量单元通过多个光栅来检测操作人员是否还处于人工操作区域。

控制机构600的测量单元还包括多个位置传感器，设于各个装夹组件220，用于检测被测产品是否预装完成。

于一操作过程中，测量人员启动测量人员选定6个被测产品，控制机构600依次将各个装夹组件220调节至装夹工位，并测量人员将被测产品预装与装夹组件220上，装夹组件220自动装夹。当光栅检测到测量人员整个人或手臂离开人工操作区域之后，柔性测量装置1开启自动检测，依次将各个装夹组件220调节至检测工位，并控制测量机构400依次对各个被测产品进行测量。当所有的被测产品均测量完成后，控制机构600依次将各个装夹组件220调节至装夹工位，并解除对装夹组件220对被测产品的夹紧力，等待测量人员取下各个被测产品。

其中，在测量过程中，如果有不合格被测产品或光栅检测到测量人员进入人工操作区域时，控制机构600会进行报警提示处理或者暂停运行处理。

综上，柔性测量装置1可以一次性测量多个被测产品，且自动化程度高，可以适应多类产品的高频次检查，且缩短了单个被测产品的测量时间，例如可以降低至1分钟以内。其中，柔性测量装置1除测量被测产品外，还可以用于测量其他产品。

请参照图4，其为本申请一实施例示出的柔性测量装置1的结构示意图。每个装夹组件220包括：底板221。底板221固定于旋转测台210；底板221上设有至少一个第一移动机构222和至少一个第二移动机构224，每个第一移动机构222传动连接有第一压头223，用于驱动第一压头223沿第一方向移动；每个第二移动机构224传动连接有第二压头225，用于驱动第二压头225沿第二方向移动。其中，第一方向与第二方向为相交设置。

如此设置，可以通过第一压头223和第二压头225实现对被测产品至少两个不同方向的夹紧力，使得被测产品安装稳固。本实施例中，第一移动机构222和第二移动机构224是气缸，分别驱动第一压头223和第二压头225进行直线运动。其中，第一方向为上下方向，第二方向为左右或者前后方向。

每个装夹组件220还包括：至少一个限位支板226，限位支板226通过螺栓连接等方式固定于底板221上，且为靠近第一移动机构222或第二移动机构224设置。其中，限位支板226可以用于支撑被测产品，实现对被测产品的预装效果，从而提升柔性测量装置1的自动化程度。

底板221是通过卡接或者螺栓连接等方式能拆卸地连接于旋转测台210。如此设置，可以令装夹组件220能拆卸地连接于旋转测台210。故本柔性测量装置1适用性高，柔性测量装置1中大部分零件均可以通用，操作人员只需通过拆卸底板221即可更换装夹组件220以适应多个不同种类的被测产品，从而降低了单个被测产品的平均分摊测量成本。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性测量装置，其特征在于，包括：

机架；

多个装夹机构；

多个夹具旋转机构，一个所述夹具旋转机构与一个所述装夹机构传动连接，用于驱动所述装夹机构旋转；

测量机构；

测量运动机构，与所述测量机构传动连接，用于驱动所述测量机构运动以在所述多个装夹机构之间进行转移；

控制机构，连接所述测量机构、所述测量运动机构、所述装夹机构和所述夹具旋转机构。

2.根据权利要求1所述的柔性测量装置，其特征在于，每个所述装夹机构包括：

旋转测台，所述夹具旋转机构与所述旋转测台传动连接，驱动所述旋转测台旋转；以及

多个装夹组件，设于所述旋转测台。

3.根据权利要求2所述的柔性测量装置，其特征在于，每个所述装夹组件包括：

底板，能拆卸地连接于所述旋转测台；

至少一个第一移动机构，设于所述底板，每个第一移动机构传动连接有第一压头，用于驱动第一压头沿第一方向移动；以及

至少一个第二移动机构，设于所述底板，每个第二移动机构传动连接有第二压头，用于驱动第二压头沿第二方向移动；

其中，所述第一方向与第二方向为相交设置。

4.根据权利要求3所述的柔性测量装置，其特征在于，每个所述装夹组件还包括：

至少一个限位支板，设于所述底板上，且为靠近所述第一移动机构或所述第二移动机构设置。

5.根据权利要求2所述的柔性测量装置，其特征在于，所述装夹组件设有两个，且两个所述装夹组件对称设于所述旋转测台。

6.根据权利要求2所述的柔性测量装置，其特征在于，每个所述夹具旋转机构包括：

驱动件，具有主轴，所述主轴与所述旋转测台传动连接。

7.根据权利要求6所述的柔性测量装置，其特征在于，所述柔性测量装置还包括：

多个测位机构，每个测位机构与一个夹具旋转机构传动连接，用于检测所述旋转测台的旋转角度。

8.根据权利要求7所述的柔性测量装置，其特征在于，所述测位机构包括：

测位码盘，所述主轴传动连接有传动轴，所述测位码盘与所述传动轴传动连接；以及

测位光耦，所述测位光耦设于机架上，并与所述测位码盘相配合；

其中，所述传动轴的轴线与所述主轴的轴线成相交设置。

9.根据权利要求1至8任一项所述的柔性测量装置，其特征在于，所述机架包括支撑板，所述支撑板为弧线形结构，具有缺口区域，所述测量运动机构设于所述缺口区域，用于驱动所述测量机构沿所述支撑板的弧线方向运动；

其中，多个装夹机构沿所述支撑板的弧线方向分布。

10.根据权利要求1所述的柔性测量装置，其特征在于，所述测量机构为激光测头。

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