[發明專利]零件尺寸自動化檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202211329899.2
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115979162A
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 寧業衍;李昀佶;張震宇;王春雷;范春輝;黃浩;許棟來
• 申請（專利權）人: 上海微電機研究所（中國電子科技集團公司第二十一研究所）
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B11/00;B07C5/02;B07C5/342;B07C5/38;B25J9/16
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成

本發明公開一種零件尺寸自動化檢測裝置及方法，涉及光學檢測技術領域，其中裝置包括：直線滑臺，設置有滑塊，滑塊固定有第一電動角位移臺沿第一方向往復運動，第一電動角位移臺固定有第二電動角位移臺在第一角度范圍內繞第一方向偏轉，第二電動角位移臺固定有旋轉臺在第二角度范圍內繞第二方向偏轉，旋轉臺用于固定待檢測零件且繞第三方向轉動，第一方向、第二方向以及第三方向相互垂直；激光傳感器可調節固定于待檢測零件上方，用于對待檢零件進行三維點云數據采集；上位機電性連接控制上述各結構，獲取給出檢測結果并控制分揀機械手分揀待檢測零件。本發明可以提高零件自動化檢測的準確度，滿足工業生產高效化、智能化的產業鏈需求。

技術領域

本發明屬于光學檢測技術領域，涉及一種零件尺寸自動化檢測裝置及方法。

背景技術

隨著科學技術的不斷發展，制造業的自動化和智能化生產程度不斷提高。機械零件是制造業的基礎，汽車、航空航天等高科技領域對于復雜機械零件的需求不斷增加，但由于復雜機械零件形狀多樣、缺少規則特征，使得其零件的質量檢測成為保證零件產品質量的關鍵。

相關技術中，零件檢測主要采用人工使用卡尺、微分尺、三維坐標儀等接觸式測量方法來完成，存在檢測效率低下、工作強度大、精度低等問題。研究人員開始嘗試利用三維掃描技術進行零件精度檢測，提出了各自的全表面非接觸檢測方案，但在零件的掃描過程中，由于線激光需要與零件成垂直狀態，故每次只能在一個給定方向掃描目標零件，造成零件成型精度低、缺失關鍵特征點。并且，對零件進行檢測后，需要完成零件的分揀，傳動的零件分揀由工人手工來完成，從中挑選出合格與不合格零件。

由于人工分揀不可避免的主觀標準，難以形成統一的分揀標準，使得零件分揀效率低且可靠性差，無法滿足高效、準確的生產要求。

發明內容

為解決上述問題，本發明第一方面提供一種零件尺寸自動化檢測裝置，包括：直線滑臺，設置有滑塊，滑塊固定有第一電動角位移臺，第一電動角位移臺固定有第二電動角位移臺，第二電動角位移臺固定有旋轉臺，其中，第一電動角位移臺沿第一方向往復運動，第二電動角位移臺在第一角度范圍內繞第一方向偏轉，旋轉臺在第二角度范圍內繞第二方向偏轉，旋轉臺用于固定待檢測零件且繞第三方向轉動，第一方向、第二方向以及第三方向相互垂直；激光傳感器，可調節固定于待檢測零件上方，用于對待檢零件進行三維點云數據采集；上位機，電性連接控制直線滑臺、第一電動角位移臺、第二電動角位移臺、旋轉臺以及激光傳感器，獲取待檢測零件的三維數據并給出檢測結果；分揀機械手，電性連接上位機，用于根據檢測結果分揀待檢測零件。

優選的是，零件尺寸自動化檢測裝置還包括基座與活動支架，其中，直線滑臺、活動支架以及分揀機械手分別可拆卸固定于基座的頂面；激光傳感器活動連接活動支架并置于旋轉臺上方，激光傳感器沿第三方向運動。

上述任一方案中，優選的是，基座為精密雙頻阻尼隔振光學平臺；活動支架包括沿第三方向設置的支撐桿，支撐桿一端可拆卸連接基座，且沿第三方向在支撐桿上間隔設置有兩固定板，兩固定板分別轉動連接一絲杠的兩端，絲杠螺紋連接有螺母，激光傳感器固定于螺母。

上述任一方案中，優選的是，兩固定板之間的支撐桿設置有沿第三方向的滑軌，螺母沿滑軌往復運動；螺母固定有沿第一方向延伸的延伸板，激光傳感器通過延伸板連接螺母。

上述任一方案中，優選的是，絲杠為滾珠絲杠，兩固定板分別固定有軸承，絲杠兩端分別固定于軸承的內圈，轉動連接固定板。

上述任一方案中，優選的是，絲杠遠離基座的一端連接有旋鈕，滑軌標示有刻度。

上述任一方案中，優選的是，支撐桿沿第三方向設置有多組固定孔，固定板沿第三方向可拆卸連接支撐桿。

上述任一方案中，優選的是，分揀機械手末端配置有雙目結構光相機；零件尺寸自動化檢測裝置還包括至少一分揀盒，用于容置合格或不合格的待檢測零件。