CN216593275U - 接触式车轮尺寸测量智能装置 - Google Patents

Abstract

接触式车轮尺寸测量智能装置，包括机架、导向柱、气缸、升降台、导套、轴向定位块、径向定位块、车轮、测量气缸、支架、滑块、导轨、外径测头、第一伺服十字滑台、第二伺服十字滑台、第一内径测头、第二内径测头、套筒、调节气缸、滑轨、滑台、左导轨、右导轨、中心气缸、左滑板、右滑板、齿轮齿条、中心孔测头Ⅰ、中心孔测头Ⅱ等。气缸和四根导向柱均固定在机架上，气缸输出端连接升降台，在导向柱的导向作用下，气缸可以驱动升降台上下运动。轴向定位块为环形块，将其安装在机架上，轴向定位块上表面用于车轮的轴向定位，三个径向定位块圆周方向均布，间隔120度，用于车轮的径向粗定位。

Description

接触式车轮尺寸测量智能装置

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，具体地说是涉及尺寸检测装置。

背景技术

车轮是汽车上重要的零件之一，既是安全件又是外观件，尺寸控制要求非常严格，常规的尺寸控制方法是采用检具、检规和三坐标检查，但都无法做到100％检测，随着非接触测量技术的发展，采用非接触结构光或者蓝光等测量，虽然实现了100％在线检测，但受机加表面刀纹反光，测量精度低等因素影响，车轮中心孔直径始终达不到测量精度要求，本专利基于此现状，提供一种接触式车轮尺寸测量智能装置，能够解决非接触测量中的反光和精度低问题，提高了中心孔检测的精度。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种接触式车轮尺寸测量智能装置，能够智能判断车轮关键尺寸是否超差，解决非接触测量中的反光和精度低问题，提高了中心孔检测的精度。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：接触式车轮尺寸测量智能装置，包括机架、导向柱、气缸、升降台、导套、轴向定位块、径向定位块、测量气缸、支架、滑块、导轨、外径测头、第一伺服十字滑台、第二伺服十字滑台、第一内径测头、第二内径测头、套筒、调节气缸、滑轨、滑台、左导轨、右导轨、中心气缸、左滑板、右滑板、齿轮齿条、中心孔测头Ⅰ、中心孔测头Ⅱ、伺服电机、轴、旋转台、悬臂梁、第三伺服十字滑台、转接板、夹紧气缸和涨套。气缸和四根导向柱均固定在机架上，气缸输出端连接升降台，在导向柱的导向作用下，气缸可以驱动升降台上下运动。轴向定位块为环形块，将其安装在机架上，轴向定位块上表面用于车轮的轴向定位，三个径向定位块圆周方向均布，间隔120度，用于车轮的径向粗定位。

四个结构相同的测量气缸通过支架对称安装在机架上，气缸输出端连接滑块，滑块安装在导轨上，外径测头安装在滑块上。共设置四个外径测头，分别由四个测量气缸驱动，可以接触到车轮的外表面，外径测头分为两组，第一组的两个测头间隔30度，第二组的两个测头间隔30度，第一组和第二组之间间隔150度。

套筒通过支撑柱安装在升降台上，套筒内壁对称安装滑轨，调节气缸安装在套筒内底部，其输出端连接滑台，滑台安装在滑轨上，左导轨和右导轨对称安装在滑台上，左滑板和右滑板分别安装在左导轨和右导轨上，二者通过齿轮齿条相连，中心气缸固定在滑台上，其输出端连接左滑板，中心孔测头Ⅰ安装在左滑板上，中心孔测头Ⅱ安装在右滑板上，二者对称分布，初始间距为车轮中心孔直径减去10mm。第一伺服十字滑台和第二伺服十字滑台固定在升降台上，第一内径测头和第二内径测头分别安装在第一伺服十字滑台和第二伺服十字滑台上，用于测量车轮内径。

伺服电机安装在机架右侧，其输出端连接旋转台，悬臂梁固定在旋转台上，第三伺服十字滑台安装在悬臂梁上，转接板安装在第三伺服十字滑台上，夹紧气缸固定在转接板上，气缸输出端安装涨套。通过伺服电机驱动旋转台旋转，可以控制第三伺服十字滑台位于车轮正上方，也可以控制其离开车轮正上方，用于机械手上料空间的避让。第三伺服十字滑台用于微调涨套的位置，使其对准车轮帽口，且驱动涨套下行，运动到车轮帽口内部，然后夹紧气缸启动，通过拉紧涨套使车轮实现高精度的径向定位和夹紧。

接触式车轮尺寸测量智能装置使用方法为：首先，由机械手抓取车轮进行上料，将车轮放在轴向定位块上，此时，车轮轴向高精度定位，径向定位块起到粗定位作用，然后伺服电机启动，驱动旋转台旋转，使第三伺服十字滑台位于车轮正上方，接着，第三伺服十字滑台驱动涨套落入车轮帽口内，然后夹紧气缸启动，通过拉紧涨套使车轮实现高精度的径向定位和夹紧。接着四个测量气缸同时启动，使外径测头接触车轮外表面，采集外径数据，气缸驱动升降台上行，第一伺服十字滑台和第二伺服十字滑台同时驱动第一内径测头和第二内径测头接触车轮内表面，采集内径数据，调节气缸调整中心孔测头Ⅰ和中心孔测头Ⅱ的高度，使其位于车轮中心孔内，然后中心气缸启动，在齿轮齿条的作用下，左滑板和右滑板同步运动，使中心孔测头Ⅰ和中心孔测头Ⅱ接触车轮中心孔内壁，采集中心孔数据，所有数据采集完毕后，由计算机进行运算分析和处理，输出结果，可测量的关键尺寸有：中心孔直径、外径、内径和壁厚。

本实用新型的有益效果是：能够快速的判断车轮关键尺寸是否超差，解决非接触测量中的反光和精度低问题，提高了中心孔检测的精度。

附图说明

图1是本实用新型接触式车轮尺寸测量智能装置的主视图。

图2是本实用新型接触式车轮尺寸测量智能装置的俯视图。

图3是本实用新型接触式车轮尺寸测量智能装置中心检测系统的放大图。

图4是本实用新型接触式车轮尺寸测量智能装置机械手上料时示意图。

图5是本实用新型接触式车轮尺寸测量智能装置检测时的示意图。

图中，1-机架，2-导向柱，3-气缸，4-升降台，5-导套，6-轴向定位块，7-径向定位块，8-车轮，9-测量气缸，10-支架，11-滑块，12-导轨，13-外径测头，14-第一伺服十字滑台，15-第二伺服十字滑台，16-第一内径测头，17-第二内径测头，18-套筒，19调节气缸，20-滑轨，21-滑台，22-左导轨，23-右导轨，24-中心气缸，25-左滑板，26-右滑板，27-齿轮齿条，28-中心孔测头Ⅰ，29-中心孔测头Ⅱ，30-伺服电机，31-轴，32-旋转台，33-悬臂梁，34-第三伺服十字滑台，35-转接板，36-夹紧气缸，37-涨套，38-机械手。

具体实施方式

下面结合附图说明，给出本实用新型提出的具体装置细节和工作情况。

接触式车轮尺寸测量智能装置，包括机架1、导向柱2、气缸3、升降台4、导套5、轴向定位块6、径向定位块7、测量气缸9、支架10、滑块11、导轨12、外径测头13、第一伺服十字滑台14、第二伺服十字滑台15、第一内径测头16、第二内径测头17、套筒18、调节气缸19、滑轨20、滑台21、左导轨22、右导轨23、中心气缸24、左滑板25、右滑板26、齿轮齿条27、中心孔测头Ⅰ28、中心孔测头Ⅱ29、伺服电机30、轴31、旋转台32、悬臂梁33、第三伺服十字滑台34、转接板35、夹紧气缸36和涨套37。气缸3和四根导向柱2均固定在机架1上，气缸3输出端连接升降台4，在导向柱2的导向作用下，气缸3可以驱动升降台4上下运动。轴向定位块6为环形块，将其安装在机架1上，轴向定位块6上表面用于车轮8的轴向定位，三个径向定位块7圆周方向均布，间隔120度，用于车轮8的径向粗定位。

四个结构相同的测量气缸9通过支架10对称安装在机架1上，气缸输出端连接滑块11，滑块11安装在导轨12上，外径测头13安装在滑块11上。共设置四个外径测头13，分别由四个测量气缸9驱动，可以接触到车轮8的外表面，外径测头分为两组，第一组的两个测头间隔30度，第二组的两个测头间隔30度，第一组和第二组之间间隔150度。

套筒18通过支撑柱安装在升降台4上，套筒18内壁对称安装滑轨20，调节气缸19安装在套筒18内底部，其输出端连接滑台21，滑台21安装在滑轨20上，左导轨22和右导轨23对称安装在滑台21上，左滑板25和右滑板26分别安装在左导轨22和右导轨23上，二者通过齿轮齿条27相连，中心气缸24固定在滑台21上，其输出端连接左滑板25，中心孔测头Ⅰ28安装在左滑板25上，中心孔测头Ⅱ29安装在右滑板26上，二者对称分布，初始间距为车轮中心孔直径减去10mm。第一伺服十字滑台14和第二伺服十字滑台15固定在升降台4上，第一内径测头16和第二内径测头17分别安装在第一伺服十字滑台14和第二伺服十字滑台15上，用于测量车轮内径。

伺服电机30安装在机架1右侧，其输出端连接旋转台32，悬臂梁33固定在旋转台32上，第三伺服十字滑台34安装在悬臂梁33上，转接板35安装在第三伺服十字滑台34上，夹紧气缸36固定在转接板35上，气缸输出端安装涨套37。通过伺服电机30驱动旋转台32旋转，可以控制第三伺服十字滑台34位于车轮8正上方，也可以控制其离开车轮正上方，用于机械手38上料空间的避让。第三伺服十字滑台34用于微调涨套37的位置，使其对准车轮帽口，且驱动涨套37下行，运动到车轮帽口内部，然后夹紧气缸36启动，通过拉紧涨套使车轮实现高精度的径向定位和夹紧。

接触式车轮尺寸测量智能装置使用方法为：首先，由机械手38抓取车轮8进行上料，将车轮放在轴向定位块6上，此时，车轮轴向高精度定位，径向定位块7起到粗定位作用，然后伺服电机30启动，驱动旋转台32旋转，使第三伺服十字滑台34位于车轮正上方，接着，第三伺服十字滑台驱动涨套37落入车轮帽口内，然后夹紧气缸36启动，通过拉紧涨套37使车轮实现高精度的径向定位和夹紧。接着四个测量气缸9同时启动，使外径测头13接触车轮外表面，采集外径数据，气缸3驱动升降台4上行，第一伺服十字滑台14和第二伺服十字滑台15同时驱动第一内径测头16和第二内径测头17接触车轮内表面，采集内径数据，调节气缸19调整中心孔测头Ⅰ28和中心孔测头Ⅱ29的高度，使其位于车轮中心孔内，然后中心气缸24启动，在齿轮齿条27的作用下，左滑板25和右滑板26同步运动，使中心孔测头Ⅰ28和中心孔测头Ⅱ29接触车轮中心孔内壁，采集中心孔数据，所有数据采集完毕后，由计算机进行运算分析和处理，输出结果，可测量的关键尺寸有：中心孔直径、外径、内径和壁厚。

本实用新型的有益效果是：能够快速的判断车轮关键尺寸是否超差，解决非接触测量中的反光和精度低问题，提高了中心孔检测的精度。

Claims (4)

1.接触式车轮尺寸测量智能装置，包括机架、导向柱、气缸、升降台、导套、轴向定位块、径向定位块、车轮、测量气缸、支架、滑块、导轨、外径测头、第一伺服十字滑台、第二伺服十字滑台、第一内径测头、第二内径测头、套筒、调节气缸、滑轨、滑台、左导轨、右导轨、中心气缸、左滑板、右滑板、齿轮齿条、中心孔测头Ⅰ、中心孔测头Ⅱ、伺服电机、轴、旋转台、悬臂梁、第三伺服十字滑台、转接板、夹紧气缸和涨套，其特征在于：轴向定位块为环形块，安装在机架上，轴向定位块上表面用于车轮的轴向定位，三个径向定位块圆周方向均布，间隔120度，用于车轮的径向粗定位；四个结构相同的测量气缸通过支架对称安装在机架上，气缸输出端连接滑块，滑块安装在导轨上，外径测头安装在滑块上；共设置四个外径测头，分别由四个测量气缸驱动，可以接触到车轮的外表面，外径测头分为两组，第一组的两个测头间隔30度，第二组的两个测头间隔30度，第一组和第二组之间间隔150度。

2.根据权利要求1所述的接触式车轮尺寸测量智能装置，其特征在于：中心孔测头Ⅰ安装在左滑板上，中心孔测头Ⅱ安装在右滑板上，二者对称分布，初始间距为车轮中心孔直径减去10mm。

3.根据权利要求2所述的接触式车轮尺寸测量智能装置，其特征在于：第一伺服十字滑台和第二伺服十字滑台固定在升降台上，第一内径测头和第二内径测头分别安装在第一伺服十字滑台和第二伺服十字滑台上，用于测量车轮内径。

4.根据权利要求1所述的接触式车轮尺寸测量智能装置，其特征在于：伺服电机安装在机架右侧，其输出端连接旋转台，悬臂梁固定在旋转台上，第三伺服十字滑台安装在悬臂梁上，转接板安装在第三伺服十字滑台上，夹紧气缸固定在转接板上，气缸输出端安装涨套。

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