[發(fā)明專利]孔位檢測工裝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711423031.8
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108195249B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬翼
• 申請（專利權(quán)）人: 馬翼
• 主分類號: G01B5/00
• 分類號: G01B5/00;G01B11/14
• 代理公司: 南京中高專利代理有限公司 32333
• 代理人: 李曉

本發(fā)明公開了一種孔位檢測工裝，包括立板和用于觸探被檢測孔的探頭，在立板和探頭之間沿空間直角坐標系布置導(dǎo)向機構(gòu)與測距機構(gòu)；本發(fā)明為零件孔位測量提供了一種高速、高精度、自動化的檢測裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種以采用光學(xué)方法為特征的計量設(shè)備，具體涉及一種對零件孔位置進行快速智能化檢查的孔位檢測工裝。

背景技術(shù)

圓孔是在汽車沖壓零部件上最為常見的加工形式，常用于鉚接、安裝螺釘/螺母、定位等用途。對于需要配合的零件，孔的位置精度就顯得尤為重要，直接關(guān)系到裝配的精度，這就要求在各零部件在沖壓生產(chǎn)過程中對空的位置進行及時的檢測與質(zhì)量控制。

對于沖壓零部件的孔，需要保證其位于三維坐標系內(nèi)的設(shè)計坐標上，其位置檢測也就需要準確獲取其空間三維坐標數(shù)據(jù)，由于對孔內(nèi)和孔邊緣的定位存在極大的難度，故無法采用光學(xué)元器件如激光位移傳感器直接進行檢測。

經(jīng)檢索，中國專利文獻CN103196365A公開了一種汽車零部件激光掃描檢具，采用檢具上的激光傳感器掃描被檢零部件獲取測量數(shù)據(jù)，計算機調(diào)用測量數(shù)據(jù)并合成零件圖像，再將零件圖像與原先預(yù)存標準圖像合成作對比，以此判定待檢測的產(chǎn)品是否合格，需要采用移動的激光傳感器掃描零部件的全部輪廓，即便獲取零件超高分辨率的光學(xué)影像，對于孔邊緣的圓滑過渡，也只能識別成鋸齒形的若干像素點，無法精確定位孔圓心坐標的三維偏移量。

中國制造2025提出了“推進信息化與工業(yè)化深度融合”與“生產(chǎn)過程的自動化和智能化建設(shè)”的戰(zhàn)略目標及重點，檢具的智能化也就成為工業(yè)4.0中的“智能工廠”和“智能生產(chǎn)”的重要環(huán)節(jié)。

如何設(shè)計一種高速、高精度、自動化檢測孔位的工裝，就成為亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的諸多不足，本發(fā)明提供一種孔位檢測工裝，用于對孔位進行高速、高精度的自動檢測。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的孔位檢測工裝，包括立板和用于觸探被檢測孔的探頭，所述立板和探頭之間安裝有導(dǎo)向機構(gòu)與測距機構(gòu)；

所述導(dǎo)向機構(gòu)包括X導(dǎo)向裝置，Y導(dǎo)向裝置和Z導(dǎo)向裝置，所述X導(dǎo)向裝置包括沿立板橫向布置的第一導(dǎo)軌，所述Y導(dǎo)向裝置包括沿立板縱向布置的第二導(dǎo)軌，所述Z導(dǎo)向裝置包括沿立板正交方向布置的導(dǎo)軸與限位軸套；

所述測距機構(gòu)包括X測距裝置、Y測距裝置和Z測距裝置，所述X測距裝置用于測量X導(dǎo)向裝置位移，所述X測距裝置用于檢測Y導(dǎo)向裝置位移，所述Z測距裝置用于檢測Z導(dǎo)向裝置位移。

所述探頭的結(jié)構(gòu)形式，可以是錐形探頭或球形探頭，用于觸探圓孔，具備錐面或半球面的導(dǎo)向面，在運動過程中正好與被檢測圓孔吻合，同時孔壁對探頭的推力分解為XY兩向，分別帶動X,Y位移裝置偏移。

導(dǎo)向機構(gòu)的進一步優(yōu)化設(shè)計，增加第一滑動板、第二滑動板和托板結(jié)構(gòu)，將探頭安裝在導(dǎo)軸的末端，限位軸套安裝在第二滑動板上，第二導(dǎo)軌安裝在第二滑動板與第一滑動板之間，第一導(dǎo)軌安裝在第一滑動板與托板之間，托板與立板固定連接。導(dǎo)軌可以采用平行雙軌的形式。

可以在所述立板的底部布置滑板，并在滑板與底板之間安裝第三導(dǎo)軌與推動裝置，推動裝置可采用手動的肘夾（好幫手），或由電機或氣缸驅(qū)動的直線位移裝置。

測距裝置采用檢值片與激光位移傳感器的布置方式，將激光位移傳感器固定在立板上，檢值片安裝在導(dǎo)向機構(gòu)上，測距原理詳見CN106247939B所公布的智能檢具。

具體地，檢值片分為X檢值片、Y檢值片和Z檢值片，X檢值片與Y檢值片均垂直于立板，X檢值片豎直布置，Y檢值片水平布置，而Z檢值片與立板平行。

具體地，在導(dǎo)軸與軸套之間安裝有彈性裝置。

本發(fā)明同時提供上述孔位檢測工裝的檢測方法，包括以下步驟：