CN216954398U - 一种多工位检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多工位检测设备，该多工位检测设备，包括多个工装组件、检测组件、多个第一运动平台以及第二运动平台等，开始检测时各第一运动平台上带动待测件运动从第一端部向第二端部移动，由于第一检测系统比第二检测系统更加靠近第一端部，因此待测件会先受到第一检测系统的检测以确定位置参数，若位置无误，才会被第二检测系统扫描检测并获得其尺寸参数，与此同时另外的第一运动平台上的安装组件已经安装好待测件，该待测件检测完毕后，第二运动平台移动至另一个第一运动平台处，循环上述检测步骤，从而简化并优化了整机流程，在提供高效安装与检测流程的前提下及时发现待测件位置不正确避免出现无效检测。

Description

一种多工位检测设备

技术领域

本实用新型涉及汽车生产设备领域，具体涉及一种多工位检测设备。

背景技术

全尺寸测量是在产品质量控制过程中，对一种待检测产品所有设计记录上标示的产品尺寸进行的测量，由于需要检测的位置、外形等参数众多，且待测件数量众多，因此全尺寸测量往往存在有测量过程费时费力等效率问题。

在现有技术中，存在有一些使用多工位的设备来提高检测效率的方法，但是其流程仅仅只是通过多设置安装工位来优化了安装待测件的过程，只节省了一部分时间，未能优化整机的设计，无法解决未能及时发现待测件位置不正确而出现无效检测的问题。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是优化全尺寸测量过程，在提供高效安装与检测流程的前提下及时发现待测件位置不正确避免出现无效检测。

为此，本实用新型提供了一种多工位检测设备，包括：

多个并排设置的第一运动平台，各第一运动平台用于在第一方向上往复移动以输送待测件，所述第一运动平台包括第一端部与第二端部，其中第一端部作为上料端；

检测组件，与所述第一运动平台间隔且层叠设置，包括第一检测系统与第二检测系统，所述第一检测系统用于检测待测件相对于第一运动平台的平面尺寸参数，所述第二检测系统用于扫描待测件的三维立体参数；

第二运动平台，所述第二运动平台上设置所述检测组件，所述第一检测系统比第二检测系统更加靠近所述第一端部，所述第二运动平台用于带动所述检测组件在第二方向上往复移动。

根据本实用新型的一种具体实施例，第二方向与第一方向正交。

根据本实用新型的一种具体实施例，所述第一检测系统为成像系统，所述第二检测系统为共聚焦系统。

根据本实用新型的一种具体实施例，所述检测设备还包括多个工装组件，所述工装组件与所述第一运动平台一一对应，且所述工装组件可拆卸的安装于所述第一运动平台，所述工装组件用于承载待测件。

根据本实用新型的一种具体实施例，所述第一检测系统的运动行程大于或者等于所述第一运动平台和所述第二运动平台之间的最大距离，且所述第二检测系统的运动行程大于或者等于所述第一运动平台和所述第二运动平台之间的最大距离。

根据本实用新型的一种具体实施例，还包括：整机机架，所述整机机架内部开设有腔体，所述第一运动平台与第二运动平台均设于所述腔体内，整机机架上设有腔体的开口，所述第一检测系统比所述第二检测系统更加靠近所述开口，所述开口作为所述检测设备的上料口。

根据本实用新型的一种具体实施例，所述第二运动平台还包括：第一运动模块与第二运动模块，所述第一运动模块用于带动第一检测系统在第二方向上往复移动，所述第二运动模块用于带动第二检测系统在第二方向上往复移动，且所述第一运动模块与第二运动模块能够各自独立运动。

根据本实用新型的一种具体实施例，所述工装组件还包括：工装底座工装平台固定组件以及定位组件，所述工装底座设置于所述第一运动平台上，所述工装平台可拆卸连接于所述工装底座上，所述固定组件与定位组件均连接于工装平台上，所述固定组件用于固定待测件，所述定位组件用于帮助判断待测件的固定位置是否位于待检测位。

根据本实用新型的一种具体实施例，各所述固定组件包括旋转压紧气缸以及支撑块，多个旋转压紧气缸与多个所述支撑块一一对应且层叠间隔设置，所述旋转压紧气缸与所述支撑块连接于工装平台上，转压紧气缸用于将待测件压紧固定在支撑块上。

根据本实用新型的一种具体实施例，旋转压紧气缸的个数为两个或两个以上，所述支撑块的个数为两个或两个以上。

根据本实用新型的一种具体实施例，其特征在于，所述工装平台或/和工装底座上设有防呆组件，用于确认工装平台以正确的朝向可拆卸连接于工装底座上。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种多工位检测设备，各第一运动平台上带动待测件运动，沿着第一方向移动，第一运动平台的第一端部作为上料端将待测件安装于工装组件上，由于第二运动平台上第一检测系统比第二检测系统更加靠近第一端部，因此从第一端部朝向第二端部运动的待测件会先受到第一检测系统的检测以确定其位置参数，判断是否处于合适的检测位上，而后才会被第二检测系统扫描检测并获得其尺寸参数，与此同时另外的一个或多个第一运动平台上的安装组件已经安装好其他的待测件，当一个第一运动平台上的待测件检测完毕后，第二运动平台带动检测组件移动至另一个第一运动平台处，配合该第一运动平台做与上述同样的检测步骤，从而简化并优化了整机流程，在提供高效安装与检测流程的前提下及时发现待测件位置不正确避免出现无效检测。

附图说明

图1为一种实施例的整体示意图；

图2为一种实施例的结构俯视图；

图3为一种实施例的细节结构俯视图；

图4为一种实施例的工装平台示意图；

图5为一种实施例的工装平台示意图。

附图标记说明：

1、工装组件；11、工装平台；111、固定组件；112、定位组件；21、第一检测系统；22、第二检测系统；31、第一运动平台；32、第二运动平台；321、第一运动模块；322、第二运动模块；4、整机机架；51、旋转压紧气缸；52、支撑块。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一：

请参考图1至图4，本实用新型提供了一种多工位检测设备，包括整机机架4、多个工装组件1、检测组件、多个第一运动平台31以及第二运动平台32等，检测组件包括第一检测系统21与第二检测系统22。

各第一运动平台31上带动待测件运动沿第一方向移动，第一运动平台31的第一端部作为上料端将待测件安装于工装组件1上，由于第二运动平台32上第一检测系统21比第二检测系统22更加靠近第一端部，因此从第一端部朝向第二端部运动的待测件会先受到第一检测系统21的检测以确定其位置参数，判断其处于合适的检测位上后，才会继续进行扫描检测并获得其2维与3维的尺寸参数，与此同时另外的一个或多个第一运动平台上的安装组件已经安装好其他的待测件，当一个第一运动平台上的待测件检测完毕后，第二运动平台带动检测组件移动至另一个第一运动平台处，配合该第一运动平台重复循环上述同样的检测步骤，从而优化了整机流程，在提供高效安装与检测流程的前提下及时发现待测件位置不正确避免出现无效检测。

具体地，其中整机机架4内部开设有腔体，各个第一运动平台31与第二运动平台32均设于腔体内，腔体内还设有承载台，各第一运动平台均位于承载台上，且整机机架4上开设有腔体的开口，此开口作为上料口同时也作为检测结束后的出料口。在开始检测之前，需要从开口处将待测件安装至位于第一运动平台31作为入料端的第一端部上的工装组件1上。第二运动平台32上设置了包括了第一检测系统21与第二检测系统22的检测组件，检测组件与第一运动平台31间隔层叠设置，即检测组件位于第一运动平台上方且二者之间存在有距离间隔。检测组件中的第一检测系统21本实施例使用了视觉成像系统，用于检测待测件在2维上的参数，比如其长宽尺寸以及位置参数等；第二检测系统22在本实施例中使用的是共聚焦系统，用于扫描测量待测件的3维尺寸，比如高度以及轮廓度等。需要说明的是，上述的视觉成像系统与共聚焦系统均为现有技术，本实用新型并不涉及到对相关软件的改进。

在检测时，第一运动平台31可以使待测件沿着第一方向移动，用于使待测件被位于其移动路径上的检测设备扫描检测，由于第二运动平台32上第一检测系统21比第二检测系统22更加靠近作为上料端的第一端部，因此从第一端部朝向第二端部运动的待测件会先受到第一检测系统21的检测以确定其位置参数，判断待测件是否处于合适的检测位上，而后才会继续进行扫描检测并获得其2维与3维的尺寸参数，在检测待测件位置及尺寸参数时，第二运动平台32与第一运动平台31可以灵活、独立地做移动，从而得以完整地检测与扫描大件待测件的参数，与此同时另外的一个或多个第一运动平台31上的安装组件已经安装好其他的待测件。

当一个第一运动平台31上的待测件检测完毕后，第二运动平台32带动检测组件移动至另一个第一运动平台31处，配合该第一运动平台31做与上述同样的检测步骤，与此同时上一个第一运动平台31将待测件带回原位进行拆卸并安装下一个待测件，此时也可在其他第一运动平台31安装待测件，待检测组件检测扫描完毕后继续进行上述步骤的循环。这种结构与检测方式能够提供一种更加合理的检测流程——先获取并确认待测件的位置度而后对再获取其尺寸参数，并且特别地，多个第一运动平台31轮流与第二运动平台32的运动进行配合，能够实现高效灵活地进行上述的检测流程，避免了先确认待测件的位置度而后对再获取其尺寸参数这一流程在面对多个待测件时步骤繁琐且难以提升效率的缺陷。

具体地，第一检测系统21为视觉成像系统，包括相机、镜头和光源，用于对待测件进行拍照，以获得待测件相对于工装组件1上的坐标参数；第二检测系统22为共聚焦系统，用于获取待测件的外形轮廓，面轮廓，局部特征轮廓度等参数。在本实施例中，待测件为汽车B柱玻璃，第二检测系统22采用的是非接触式白光共聚焦传感器，结合了二维(视觉成像)和三维(共聚焦传感器)技术：在测量面轮廓度时使用白光共聚焦传感器三维技术，高精度、高速度获取玻璃样品的三维点云数据，实现与CAD模型比对；测量外形轮廓度和位置度时使用二维视觉成像技术，获取高精度尺寸信息。并且采用了三维点云拼接技术，用于不同角度测量的三维点云旋转拼接。通过采用不同的点云拼接的算法，比如CPD，ICP和NDT算法，有效的保证了不同点云坐标系空间转换的准确性。通过三维坐标系标定和三维点云重建技术，能够处理基于多自由度运动平台的三维点云扫描数据，从而满足测量2D/3D玻璃外形轮廓、面轮廓、位置度等测量需求(本段的视觉成像、共聚焦系统以及三维点云数据等技术手段均为现有技术，本实用新型仅是选用，而非对其进行涉及软件方面的改进)。在其他实施例中，可以根据待测件的不同使用其他合适类型的尺寸参数获取手段。

在本实施例中，各第一运动平台31与第二运动平台32是使用直线电机进行驱动运动，具有保证位移精度的有益效果，具体运动方式的实现可采取滑轨导向滑动、传送带运动、导向轮式导向运动以及机械臂驱动等合适的方式。且为了测量待测件以及第一检测系统21、第二检测系统22的位移量，在各第一运动平台31与第二运动平台32的侧边都设有光学测量尺，本实施例中使用光栅尺作为光学测量尺，在其他实施例中也可以使用其他合适类型的测量手段。

在本实施例中，为了避免尺寸参数扫描受到待测件位置偏差的影响，各工装组件1包括固定组件111以及定位组件112，固定组件111用于固定待测件，定位组件112用于帮助判断待测件的固定位置是否位于待检测位。在其他实施例中，也可以将固定组件111与待测件位置组件的功能合二为一，例如在特定位置上设置具有定位功能的固定组件111。确定设置定位组件112位置与待测件的正确待检测位后，当第一运动平台31带动工装组件1与待测件到达检测组件的监测范围内时，会先接受第一检测系统21的检测，若第一检测系统21检测到待测件位置因安装与定位问题而有所偏差，第一运动平台31能够反向运动，从整机机架4的开口处退回工装组件1与待测件，待重新定位与安装待测件后再次被第一运动平台31带动并接受检测。在其他实施例中，检测出待测件位置出现偏差时则会跳过该第一运动平台31，第二运动平台32会将检测组件带动至下一个第一运动平台31对其他待测件进行检测，与此同时第一运动平台31反向运动，退回工装组件1与待测件，并重新定位与安装待测件，等待检测组件完成对其他一个或多个待测件的检测后，返回该处重新检测该待测件。

由于在确认待测件位置并固定后，还需要第一检测系统21和第二检测系统22各自在第二方向与其反方向上做运动，以检测与扫描待测件以获取待测件的完整参数，为了提升检测扫描效率，应当使第一检测系统21与第二检测系统22能够在检测扫描过程中独自运动，因此，第二运动平台32包括了第一运动模块321与第二运动模块322，能够各自带动第一检测系统21与第二检测系统22独自运动(也可以同步运动)，且第一运动模块321与第二运动模块322的运动距离，大于或等于位于排列中最两端的第一运动平台之间的最大间距，即第一运动模块321与第二运动模块322的运动范围须能够使得第一检测系统21与第二监测系统22的检测范围能够完整覆盖到每一个待测件的整个待检测表面。在本实施例中，第二运动平台32为传送带的运动形式，因此为了让第一检测系统21与第二检测系统22能够独自运动，第二运动平台32分划为两条平行的且能独自运动的传送带，这两条传送带即是第一运动模块321与第二运动模块322。在其他实施例中，可以使用与第二运动平台32相匹配的方式来使第一检测系统21与第二检测系统22能够独自运动，例如将滑轨式运动的第二运动平台32中设置两条互相平行的滑轨，或是机械臂驱动的第二运动平台32设置为两条互相独立的机械臂。

实施例2：

请参考图4与图5，工装组件1包括工装平台11与工装底座，工装底座设置于第一运动平台31上，工装平台11可拆卸连接于工装底座上，工装平台11上设有固定组件111与定位组件112，待检测待测件能够被安装至工装平台11上。这种设置可以实现工装组件1的模块化，具体地说，可以准备多个工装平台11用于承载多类不同的待测件，各工装平台11上设置的固定组件111与定位组件112的类型与排布均适应于其所要安装的待检测待测件，待需要更换待测件进行检测是，只需要将工装平台11与固定组件111、定位组件112的整体从工装底座上拆卸并安装新的工装平台11即可。在本实施例中，工装底座与工装平台11通过偏心压紧机构来实现工装平台11与工装底座的可拆卸连接，在其他实施例中也可以使用各种合适的方式实现这二者之间的可拆卸连接，例如卡扣、磁吸、锁紧、螺栓连接等形式。

在本实施例中，固定组件111包括了多个旋转压紧气缸51与多个支撑块52，多个旋转压紧气缸51与多个所述支撑块52一一对应且层叠间隔设置，具体地，旋转压紧气缸51上常规设置有压臂，支撑块52位于压臂的下方，当需要固定待检测待测件时，将待测件放置于支撑块52上方，再由压臂压于待测件上方，再使用旋转压紧气缸51对被夹住的待测件部位进行紧固。在其他实施例中，也可以使用其他类型的手段对待测件进行固定，例如卡接、磁吸等手段，但固定手段需要与待测件类型相适应，避免损坏待检测待测件或使其变形从而导致检测到的参数存在误差。

实施例3：

请参考图4与图5，为了避免在将工装平台11安装至工装底座上时出现安装方向混淆致使检测工作无法正常进行，在工装平台11和/或工装底座上设置了防呆组件。在本实施例中，工装平台11上开设了三个定位孔，其中两个开设于工装平台11的一端，另一个则开设于相对的另一端上，从而可以确认工装的朝向，同时在工装底座中连接有定位柱，在工装平台11的相应位置上设有背光孔，背光孔内设有光源件，在将工装平台11安装至工装底座上时，光源件可以照亮背光孔，从而可以将定位柱与背光孔进行对齐，配合上述的三个特别分配的定位孔进行方位判断，便可以避免出现工装平台11在工装底座上安装方向错误的问题。在其他实施例中也可以使用其他的手段来进行实现防呆功能。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种多工位检测设备，其特征在于，包括：

多个并排设置的第一运动平台(31)，各第一运动平台(31)用于在第一方向上往复移动以输送待测件，所述第一运动平台(31)包括第一端部与第二端部，其中第一端部作为上料端；

检测组件，与所述第一运动平台(31)间隔且层叠设置，包括第一检测系统(21)与第二检测系统(22)，所述第一检测系统(21)用于检测待测件相对于第一运动平台的平面尺寸参数，所述第二检测系统(22)用于扫描待测件的三维立体参数；

第二运动平台(32)，所述第二运动平台(32)上设置所述检测组件，所述第一检测系统(21)比第二检测系统(22)更加靠近所述第一端部，所述第二运动平台(32)用于带动所述检测组件在第二方向上往复移动。

2.如权利要求1所述的一种多工位检测设备，其特征在于，第二方向与第一方向正交。

3.如权利要求1所述的一种多工位检测设备，其特征在于，所述第一检测系统为成像系统，所述第二检测系统为共聚焦系统。

4.如权利要求1所述的一种多工位检测设备，其特征在于，所述检测设备还包括多个工装组件(1)，所述工装组件(1)与所述第一运动平台一一对应，且所述工装组件(1)可拆卸的安装于所述第一运动平台，所述工装组件(1)用于承载待测件。

5.如权利要求1所述的一种多工位检测设备，其特征在于，还包括：整机机架(4)，所述整机机架(4)内部开设有腔体，所述第一运动平台(31)与第二运动平台(32)均设于所述腔体内，整机机架(4)上设有腔体的开口，所述第一检测系统(21)比所述第二检测系统(22)更加靠近所述开口，所述开口作为所述检测设备的上料口。

6.如权利要求1所述的一种多工位检测设备，其特征在于，所述第二运动平台(32)还包括：第一运动模块(321)与第二运动模块(322)，所述第一运动模块(321)用于带动第一检测系统(21)在第二方向上往复移动，所述第二运动模块(322)用于带动第二检测系统(22)在第二方向上往复移动，且所述第一运动模块(321)与第二运动模块(322)能够各自独立运动。

7.如权利要求1-6任意一项所述的一种多工位检测设备，其特征在于，工装组件(1)还包括：工装底座、工装平台(11)、固定组件(111)以及定位组件(112)，所述工装底座(12)设置于所述第一运动平台(31)上，所述工装平台(11)可拆卸连接于所述工装底座(12)上，所述固定组件(111)与定位组件(112)均连接于工装平台(11)上，所述固定组件(111)用于固定待测件，所述定位组件(112)用于帮助判断待测件的固定位置是否位于待检测位。

8.如权利要求7所述的一种多工位检测设备，其特征在于，各所述固定组件(111)包括旋转压紧气缸(51)以及支撑块(52)，多个旋转压紧气缸(51)与多个所述支撑块(52)一一对应且层叠间隔设置，所述旋转压紧气缸(51)与所述支撑块(52)连接于工装平台(11)上，转压紧气缸用于将待测件压紧固定在支撑块(52)上。

9.如权利要求8所述的一种多工位检测设备，其特征在于，旋转压紧气缸(51)的个数为两个或两个以上，所述支撑块(52)的个数为两个或两个以上。

10.如权利要求7所述的一种多工位检测设备，其特征在于，所述工装平台(11)或/和工装底座上设有防呆组件，用于确认工装平台(11)以正确的朝向可拆卸连接于工装底座上。

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