CN217542898U - 环形扫描检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种环形扫描检测装置，包括基座、支撑机架、壳体、传动组件、相机和相机安装组件；支撑机架固定在基座上，支撑机架固定支撑壳体；壳体的轴向是贯通的以供待测工件通过，至少两个相机通过相机安装组件固定在壳体的内部，相机围绕壳体的轴向布置；传动组件可相对基座滑动，待测工件固定在传动组件上，传动组件带动待测工件穿过壳体。本装置提供了一个检测的可覆盖角度广，结构紧凑可靠的检测装置。

Description

环形扫描检测装置

技术领域

本实用新型涉及光学扫描测量技术领域，特别涉及环形扫描检测装置。

背景技术

在各种零件检测中，相机扫描测量作为检测方法的一种，其扫描的准确性和效率直接影响零件加工的准确性与效率。目前，相机扫描检测大多数需要人为翻转待检零件，这种方法可完整扫描出零件各个方位的面型结构，但检测程序一旦加入了人为因素不但会使检测时间加长，还会因为多次重新摆放待检零件导致误差增大，使得扫描的零件图像无法拼接完整。

申请号为CN202011246054.8、申请日为2020年11月10日、名称为《一种多工位的自动检测装置》的中国发明专利，其检测机构采取多工位检测的方式，虽然装置可对检测物料进行三维检测和二维检测，但检测物料有局限性，无法检测长条形物料。

实用新型内容

本实用新型为解决上述问题，提供一种检测时的相机覆盖角度广、结构紧凑的环形扫描检测装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下具体技术方案：

环形扫描检测装置，包括基座、支撑机架、壳体、传动组件、相机和相机安装组件；

支撑机架固定在基座上，支撑机架固定支撑壳体；

壳体的轴向是贯通的以供待测工件通过，至少两个相机通过相机安装组件固定在壳体的内部，相机围绕壳体的轴向布置；

传动组件可相对基座滑动，待测工件固定在传动组件上，传动组件带动待测工件穿过壳体。

进一步的，壳体包括圆筒状的箱体、圆筒状的固定卡筒和两个圆环状的箱体盖板；

两个箱体盖板固定于箱体的轴向两端，固定卡筒与任一个箱体盖板固定连接；

相机安装组件与固定卡筒固定连接。

进一步的，相机安装组件包括依次固定连接的相机竖直滑动相连板、相机水平滑动相连板、同轴的中轴圆环和固定环；

固定环同轴固定套接在固定卡筒的外部；

中轴圆环的轴向的一侧与固定环固定连接，中轴圆环的轴向的一侧与相机水平滑动相连板固定连接；

相机竖直滑动相连板和相机水平滑动相连板的数量分别与相机的数量相等；

相机与相机竖直滑动相连板固定连接。

进一步的，相机竖直滑动相连板和相机水平滑动相连板之间的固定位置可调节，相机水平滑动相连板和中轴圆环的固定位置可调节，实现在垂直壳体轴向的平面内调整相机的二维位置。

进一步的，相机竖直滑动相连板开设有竖向通槽，相机水平滑动相连板开设有与竖向通槽配合的竖向滑块；

竖向通槽的长度方向垂直于基座的顶面；

相机竖直滑动相连板和相机水平滑动相连板通过竖向通槽和竖向滑块调整相对位置后通过螺丝固定。

进一步的，相机竖直滑动相连板为L形板，相机固定在L形板的内侧；

L形板包括互相垂直的横板和竖板，横板水平布置，竖向通槽开设在竖板上。

进一步的，相机水平滑动相连板开设有水平布置的横向通槽，中轴圆环开设有与横向通槽配合的横向滑块，相机水平滑动相连板和中轴圆环通过横向通槽和横向滑块调整相对位置后通过螺丝固定。

进一步的，传动组件包括电动滑台、磁力柱和滑台平板；

待测工件吸附在磁力柱上，磁力柱固定在滑台平板，滑台平板安装在电动滑台上，电动滑台安装在基座上；

滑台平板的滑动带动待测工件穿过位于相机安装组件的中心上的孔洞。

进一步的，基座开设有凹槽，凹槽用以容纳传动组件。

进一步的，还包括外部框架机构，外部框架机构包括机柜外壳和电脑装置，机柜外壳包括为柜子结构，基座、支撑机架、壳体、传动组件、相机和相机安装组件均集成在机柜外壳的内部。

本实用新型能够取得以下技术效果：

该机柜式环形扫描检测装置，采用机柜式机构，克服了传统扫描装置需要传送多次才能将待测物整体轮廓扫描完整的缺陷，结构稳定紧凑。同时相机安装圆环通过固定于箱体的固定卡筒实现定心，保证相机安装圆环内所有相机的测量距离在待检测件滑动中保持一致，克服了传统扫描装置因多次放置待检测件需重新定位的缺陷。另外当检测件所处环境震动比较明细、灰尘比较大的时候，可通过关闭机柜箱体上的玻璃门格挡灰尘同时不影响检测从而使工作正常运行。

附图说明

图1是本实用新型提供的机柜式的环形扫描检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型提供的部框架机构的结构示意图；

图3是本实用新型提供的环形扫描检测装置的外部的结构示意图；

图4是本实用新型提供的环形扫描检测装置的内部的结构示意图；

图5是本实用新型提供的环形扫描检测装置的爆炸立体结构示意图；

图6是本实用新型提供的环形扫描检测装置的爆炸平面结构示意图；

图7是本实用新型提供的壳体内部的结构示意图；

图8是本实用新型提供的相机安装组件的结构示意图。

其中的附图标记包括：1、机柜框架；2、玻璃门；3、操作电脑； 4、键盘；5、鼠标；6、机柜抽屉；7、机柜门；8、减震底柱；9、前进开关；10、后退开关；11、暂停按钮；12、急停按钮；13、磁力柱； 14、滑轨；15、箱体盖板；16、相机17、相机竖直滑动相连板；18、相机水平滑动相连板；19、支撑机架；20、中轴圆环；21、固定环； 22、固定卡筒；23、箱体；24、滑台平板；25、电动滑台；26、基座； 27、支撑机架；28、壳体；29、传动组件；30、相机安装组件；31、限位组件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，而不构成对本实用新型的限制。

如图1-8所示的一种环形扫描检测装置，包括基座26、支撑机架 27、壳体28、传动组件29、相机16和相机安装组件30。这些零件形成一个内部检测机构。

如图3-4所示的环形扫描检测装置的内部的结构示意图，支撑机架27固定在基座26上，支撑机架27固定支撑壳体28，将壳体28 抬起。

壳体28的轴向是水平且贯通的以供待测工件通过，至少两个相机16通过相机安装组件30固定在壳体28的内部，相机16围绕壳体 28的轴线布置，形成一圈的相机16照向待测工件。优选相机16的个数为四个。具体的，支撑支架27由左右两个相同的单臂支架19构成，单臂支架19上放布置有横向腰孔，用于固定支撑壳体28。单臂支架 19下方底座布置有纵向腰孔，用于通过螺丝固定在基座上。

传动组件29可相对基座滑动，待测工件固定在传动组件29上，传动组件29带动待测工件穿过壳体28从而通过所有相机的扫描。优选壳体28的轴向是水平放置的，待测工件水平运动。本文以工件水平运动为例进行介绍。

优选的，壳体28整体成圆柱体，其包括圆筒状的箱体23、圆筒状的固定卡筒22和两个圆环状的箱体盖板15。

两个箱体盖板15固定于箱体23的轴向两端，大小和箱体23相配，固定卡筒22与任一个箱体盖板15固定连接。箱体23的内壁与固定卡筒22焊接固定。箱体盖板15设有凸止口，凸止口与箱体23 的凹止口精密配合。

相机安装组件30与固定卡筒22固定连接。

优选的，相机安装组件30包括依次沿待测工件的检测方向固定连接的相机竖直滑动相连板17、相机水平滑动相连板18、同轴的中轴圆环20和固定环21。待测工件检测时先通过固定环21。

固定环21同轴固定套接在固定卡筒22的外部；中轴圆环20同轴固定在固定环21的外部，且轴向水平放置的中轴圆环20的轴向的一侧与固定环21固定连接，中轴圆环20的轴向的一侧与相机水平滑动相连板18固定连接；相机竖直滑动相连板17和相机水平滑动相连板18的数量分别与相机16的数量相等；相机16与相机竖直滑动相连板17固定连接。具体的，固定卡筒22上设有与固定环21相连的凹槽，固定环21设有与凹槽对应的凸起，凹槽和凸起便于两者同轴定位。示例性的，相机16共有4组，它们均匀分布在中轴圆环20的一侧，中轴圆环20的另一侧有跟固定环21相对应的凹槽，使得两个零件的中心是同轴的，并且固定环21与固定卡筒22之间有对应的凸凹槽，让整个壳体28与相机安装组件30都处于同轴状态。

优选的，相机竖直滑动相连板17在相机水平滑动相连板18上的固定位置可调节，相机水平滑动相连板18在中轴圆环20上的固定位置可调节，实现在垂直壳体28轴向的平面内调整相机16的二维位置。还可用于通过电控来移动位置的相机竖直滑动相连板17和相机水平滑动相连板18，用电机控制的方法使其无需手动调整位置从而实现根据待检测物体大小实时改变相机扫描范围的功能。

具体的，相机竖直滑动相连板17开设有竖向通槽，相机水平滑动相连板18开设有与竖向通槽配合的竖向滑块。

相机竖直滑动相连板17和相机水平滑动相连板18通过竖向通槽和竖向滑块调整相对位置后通过螺丝固定。竖向通槽的长度方向垂直于基座的顶面，这样便于单独活动每个相机16的位置以测量不规则形状的工件。

更为具体的，相机竖直滑动相连板17为L形板，相机16固定在 L形板的内侧；L形板包括互相垂直的横板和竖板，横板水平布置，竖向通槽开设在竖板上。竖板用来贴合在相机水平滑动相连板18的板面上。相机水平滑动相连板18是平板结构，贴合在中轴圆环20的轴向的圆端面上。

具体的，相机水平滑动相连板18开设有水平布置的横向通槽，中轴圆环20开设有与横向通槽配合的横向滑块，相机水平滑动相连板18和中轴圆环20通过横向通槽和横向滑块调整相对位置后通过螺丝固定。竖向通槽的长度方向平行于基座的顶面，这样便于单独活动每个相机16的位置以测量不规则形状的工件。

通过调整相机水平滑动相连板和相机竖直滑动相连板与中轴圆环之间的接触传动，满足相机在可随时调整检测范围大小而不拘泥于一种待测工件的尺寸。特别适用待测工件的截面轮廓不规则时，需要调节相机16的二维位置。

优选的，传动组件29包括电动滑台25、磁力柱13和滑台平板 24；

待测工件吸附在磁力柱13上，磁力柱13固定在滑台平板24，滑台平板24安装在电动滑台25上，电动滑台25安装在基座上；

滑台平板24的滑动带动待测工件穿过位于相机安装组件30的中心上的孔洞。相机16与待测工件有间隔的布置，形成所有相机中间中空、形成孔洞。

具体的，基座26开设有凹槽，凹槽用以容纳传动组件29的电动滑台25和滑台平板24。

优选的，如图1-2所示的检测机构，本发明采用机柜式机构，还包括外部框架机构，外部框架机构包括机柜外壳和电脑装置，机柜外壳包括为由减震底柱支撑的柜子结构，基座、支撑机架27、壳体28、传动组件29、相机16和相机安装组件30均集成在机柜外壳的内部。机柜式机构包括外部框架机构和内部检测机构，外部框架机构由机柜外壳、操作电脑、显示器、键盘、鼠标组成，机柜外壳由机柜框架1、玻璃门2、玻璃窗、机柜门7、机柜抽屉6、减震底柱8、电控开关组成，内部检测机构由支撑机架、壳体、传动组件、相机安装组件、限位组件组成；支撑机架由两个单臂机架组成，两个单臂机架固定于下方大理石的基座上。外部框架机构图2包括机柜框架1、玻璃门2、机柜门7、机柜抽屉6、减震底柱8、前进开关9、后退开关10、暂停按钮11、急停按钮12、操作电脑3、键盘4、鼠标5，操作电脑3放置于机柜门7上，鼠标5、键盘4放置于机柜抽屉6中。机柜框架1 下底面两侧均匀排布6个减震底柱8，前进开关9、后退开关10、暂停按钮11、急停按钮12安装于玻璃门2下方的机柜框架1上；6个减震底柱8可最大程度减小外部环境的震动对整个检测系统的影响。

优选的，还包括限位组件，限位组件是一个大理石的基座安装在机柜中部，其作用是为了使得放在磁力柱13上的待检测物能够在中轴圆环20的中心处通过。具体的手段为大理石内有一凹槽，凹槽的宽度与电动滑台25宽度等宽并间隙配合，高度与其同高，凹槽内有与电动滑台底部通孔相对应的螺纹孔用于固定滑台，实现传动组件可安装在大理石的基座中，使得滑台平板与大理石的基座处于同一平面，外表美观简洁；同时待检测件吸附于磁力柱上，可自由穿过壳体中心而无需手动调整位置。

外部框架机构可以通过减震底柱对外部环境进行防震；并且机柜上的玻璃门可以有效防止在检测中灰尘对检测结果的影响。所述的限位组件31是一块中间有凹槽的大理石底座26，凹槽大小可将电动滑台25放入其中，并使滑台平板24与大理石底座共面，美观的同时又因为大理石本身的重量，再与支撑机架27连接后可使得整个系统更加稳定，使测量精度更加精准。

传统检测机构扫描时不可全部覆盖，检测流程过长，检测设备不紧凑，隔尘防震不好，且针对在三维检测时无法同时将整个零件所有面同时全部扫描下来的问题。本发明可提供一个可覆盖任意角度，结构紧凑可靠，能够满足提高零件检测效率对于检测设备的需求。该机柜式环形扫描检测装置，采用机柜式机构，克服了传统扫描装置需要传送多次才能将待测物整体轮廓扫描完整的缺陷，结构稳定紧凑。同时相机安装圆环通过固定于箱体的固定卡筒实现定心，保证相机安装圆环内所有相机的测量距离在待检测件滑动中保持一致，克服了传统扫描装置因多次放置待检测件需重新定位的缺陷。另外当检测件所处环境震动比较明细、灰尘比较大的时候，可通过关闭机柜箱体上的玻璃门格挡灰尘同时不影响检测从而使工作正常运行。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制。本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.环形扫描检测装置，其特征在于，包括基座、支撑机架(27)、壳体(28)、传动组件(29)、相机(16)和相机安装组件(30)；

所述支撑机架(27)固定在所述基座上以固定支撑所述壳体(28)；

所述壳体(28)的轴向是贯通的以供待测工件通过，至少两个所述相机(16)通过所述相机安装组件(30)固定在所述壳体(28)的内部，所述相机(16)围绕所述壳体(28)的轴向布置；

所述传动组件(29)可相对所述基座滑动，所述待测工件固定在所述传动组件(29)上，所述传动组件(29)带动所述待测工件穿过所述壳体(28)。

2.根据权利要求1所述的环形扫描检测装置，其特征在于，所述壳体(28)包括圆筒状的箱体(23)、圆筒状的固定卡筒(22)和两个圆环状的箱体盖板(15)；

两个所述箱体盖板(15)固定于所述箱体(23)的轴向两端，所述固定卡筒(22)与任一个所述箱体盖板(15)固定连接；

所述相机安装组件(30)与所述固定卡筒(22)固定连接。

3.根据权利要求2所述的环形扫描检测装置，其特征在于，所述相机安装组件(30)包括沿所述待测工件的检测方向依次固定连接的固定环(21)、中轴圆环(20)、相机水平滑动相连板(18)和相机竖直滑动相连板(17)；

所述固定环(21)同轴固定套接在所述固定卡筒(22)的外部；

所述中轴圆环(20)的轴向的两侧分别与所述固定环(21)和所述相机水平滑动相连板(18)固定连接；

所述相机竖直滑动相连板(17)和所述相机水平滑动相连板(18)的数量分别与所述相机(16)的数量相等；

所述相机(16)与所述相机竖直滑动相连板(17)固定连接。

4.根据权利要求3所述的环形扫描检测装置，其特征在于，所述相机竖直滑动相连板(17)在所述相机水平滑动相连板(18)上的固定位置可调节，所述相机水平滑动相连板(18)在所述中轴圆环(20)上固定位置可调节，实现在垂直所述壳体(28)轴向的平面内调整所述相机(16)的二维位置。

5.根据权利要求4所述的环形扫描检测装置，其特征在于，所述相机竖直滑动相连板(17)开设有竖向通槽，所述相机水平滑动相连板(18)开设有与所述竖向通槽配合的竖向滑块；

所述竖向通槽的长度方向垂直于所述基座的顶面；

所述相机竖直滑动相连板(17)和所述相机水平滑动相连板(18)通过所述竖向通槽和所述竖向滑块调整相对的固定位置后通过螺丝固定。

6.根据权利要求5所述的环形扫描检测装置，其特征在于，所述相机竖直滑动相连板(17)为L形板，所述相机(16)固定在所述L形板的内侧；

所述L形板包括互相垂直的横板和竖板，所述横板水平布置，所述竖向通槽开设在所述竖板上。

7.根据权利要求4所述的环形扫描检测装置，其特征在于，所述相机水平滑动相连板(18)开设有水平布置的横向通槽，所述中轴圆环(20)开设有与所述横向通槽配合的横向滑块，所述相机水平滑动相连板(18)和所述中轴圆环(20)通过所述横向通槽和所述横向滑块调整相对位置后通过螺丝固定。

8.根据权利要求1所述的环形扫描检测装置，其特征在于，所述传动组件(29)包括电动滑台(25)、磁力柱(13)和滑台平板(24)；

所述待测工件吸附在所述磁力柱(13)上，所述磁力柱(13)固定在所述滑台平板(24)，所述滑台平板(24)安装在所述电动滑台(25)上，所述电动滑台(25)安装在所述基座上；

所述滑台平板(24)的滑动带动所述待测工件穿过所有所述相机(16)。

9.根据权利要求8所述的环形扫描检测装置，其特征在于，所述基座开设有凹槽，所述凹槽用以容纳所述电动滑台(25)和所述滑台平板(24)。

10.根据权利要求1所述的环形扫描检测装置，其特征在于，还包括外部框架机构，所述外部框架机构包括机柜外壳和电脑装置，所述机柜外壳包括为由减震底柱支撑的柜子结构，所述基座、所述支撑机架(27)、所述壳体(28)、所述传动组件(29)、所述相机(16)和所述相机安装组件(30)均集成在所述机柜外壳的内部。

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