智能檢具制造技術(shù)

本發(fā)明的專利技術(shù)公開了一種智能檢具，其包括安裝在與工件檢測點(diǎn)相對應(yīng)的工件夾持平臺(tái)上的激光傳感器，并且在由激光傳感器屏蔽的激光的路徑上有返回用于校準(zhǔn)激光傳感器。零設(shè)備。使用時(shí)，激光傳感器是固定的，首先通過調(diào)零裝置將激光傳感器設(shè)置為零，然后可以使用激光傳感器準(zhǔn)確檢測實(shí)際零件的偏差。平板發(fā)明專利技術(shù)提高了零件檢測效率。

智能探測器

本發(fā)明公開了一種智能檢測器，包括激光傳感器，該激光傳感器安裝在夾緊平臺(tái)上相應(yīng)的工件檢測點(diǎn)上，在激光路徑中被激光傳感器遮擋，激光傳感器的校準(zhǔn)裝置為零。使用本實(shí)用新型時(shí)，將激光傳感器固定好，并使用調(diào)零裝置將激光傳感器設(shè)置為零，從而可以通過激光傳感器準(zhǔn)確檢測出實(shí)際零件的偏差。

下載所有詳細(xì)的技術(shù)數(shù)據(jù)

[技術(shù)實(shí)施步驟摘要]

這項(xiàng)專利技術(shù)涉及一種以光學(xué)方法為特征的測量設(shè)備，尤其涉及對零件智能檢具尺寸精度的快速智能檢查。

技術(shù)簡介

為了達(dá)到汽車零部件和整車等每個(gè)零件的理想制造和加工精度，需要充分保證相關(guān)檢查工具的測量穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。在尺寸檢查的當(dāng)前階段，通常使用支撐結(jié)構(gòu)（夾具）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙規(guī)格將零件放置在檢查夾具上，并使用以下接觸式或非接觸式檢查方法對零件進(jìn)行尺寸檢查。檢查夾具：方法1，專用測量用尺或量規(guī)進(jìn)行手動(dòng)檢查；方法二，使用空間位置測量設(shè)備對工件尺寸進(jìn)行接觸檢測；方法三，在定位檢查工具上設(shè)置一組高精度檢查塊，并使用百分表或DateMyte等測量工具逐一插入檢查位置，讀取零件在襯套（儀表座）中的位置。塊以得出尺寸偏差。方法一要求在檢查位置使用高精度檢查塊作為評(píng)估零件尺寸偏差的參考。因此，獲得的零件尺寸讀數(shù)的誤差是這些檢查塊的精度偏差，刻度尺/量規(guī)和操作員的偏差?？潭瘸?量規(guī)的讀數(shù)判斷這三個(gè)偏差的累加。檢查塊的精度在±0. 1mm以內(nèi)，導(dǎo)致檢測方法的偏差高達(dá)0. 2mm。這會(huì)導(dǎo)致測量穩(wěn)定性不足，測量速度緩慢（通常需要幾分鐘）以及數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性低，從而影響產(chǎn)品交付的質(zhì)量。此外，由于這種類型的檢查工具上的檢查塊經(jīng)常接觸刻度尺，所以檢查塊容易磨損，因此必須經(jīng)常維護(hù)或更換檢查塊。維護(hù)要求和成本較高。另外，必須手動(dòng)記錄通過手動(dòng)測量獲得的數(shù)據(jù)并將其輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?？梢钥闯?，方法1的檢測方式效率低，費(fèi)時(shí)，結(jié)果不夠準(zhǔn)確。

方法2要求使用空間位置測量設(shè)備（例如固定或移動(dòng)的三坐標(biāo)測量儀）通過接觸測量來測量零件。這種檢查工具不需要高精度的檢查塊作為參考，例如可以直接獲取檢查位置中的零件與探頭之間的偏差的三坐標(biāo)測量儀。測量結(jié)果的精度取決于空間位置測量設(shè)備的精度，因此可以將獲得的零件尺寸讀數(shù)的誤差控制在0. 05mm或更小?？臻g位置測量設(shè)備的成本較高，而固定的三坐標(biāo)測量儀也需要恒溫恒濕的環(huán)境要求。無論是手動(dòng)操作三坐標(biāo)測量儀還是編程自動(dòng)檢查，都需要大量的人力和準(zhǔn)備工作。盡管移動(dòng)三坐標(biāo)不受環(huán)境溫度的影響，但其精度已不能滿足某些零件的測量要求，特別是對于汽車零件形狀復(fù)雜的情況，三坐標(biāo)探頭無法到達(dá)某些特定的測量位置。第三種方法使用相同的百分表測量零件在檢查臺(tái)上的不同位置。通常需要將百分表重置為零。每個(gè)檢查塊都是檢查基準(zhǔn)，檢查塊的處理和調(diào)試精度很高。 ，這些精度要求被轉(zhuǎn)換為檢查工具的制造成本，從而限制了它的普及和使用。激光傳感器（0. 01mm）等高精度傳感器也可以應(yīng)用于模式三的檢測工具，并且可以即時(shí)獲得測量值智能檢具，屬于當(dāng)前新興技術(shù)。但是，仍然需要在檢查工具上設(shè)置一個(gè)高精度檢查塊作為校準(zhǔn)激光傳感器位置的參考。這對激光傳感器的安裝提出了極高的精度要求。整個(gè)系統(tǒng)集成檢查塊和激光傳感器的精度安裝位置精度可以獲得較高的檢測精度結(jié)果。

在工業(yè)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境中，檢查塊和激光傳感器的任何偏差都會(huì)導(dǎo)致檢查結(jié)果的準(zhǔn)確性降低。與第一種方法一樣，檢查塊的定位精度會(huì)影響測量精度。對工具的生產(chǎn)和維護(hù)提出了更高的要求。這些對精度的過高要求最終轉(zhuǎn)化為設(shè)備制造和調(diào)試的過高成本，嚴(yán)重影響了該技術(shù)的應(yīng)用和推廣。檢索后，中國專利文獻(xiàn)CN103196365A公開了一種用于汽車零件的激光掃描檢查工具。檢查工具上的激光傳感器用于掃描被檢查的零件以獲得測量數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)調(diào)用測量數(shù)據(jù)并合成零件圖像，然后將零件圖像與原始的預(yù)先存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)圖像合成進(jìn)行比較，以進(jìn)行比較以確定要檢查的產(chǎn)品是否合格。必須使用移動(dòng)激光傳感器掃描零件的所有輪廓并通過計(jì)算機(jī)建模來獲取零件圖像，這需要很長時(shí)間。而且，現(xiàn)有掃描設(shè)備的掃描精度不能滿足零件質(zhì)量控制的要求。另外，在實(shí)際生產(chǎn)和制造中，大多數(shù)零件只需要對關(guān)鍵零件的尺寸精度進(jìn)行質(zhì)量控制。例如，僅將需要安裝和匹配的零件的尺寸用作質(zhì)量控制點(diǎn)，并采用整體掃描和比較的檢查方法?？磥硇侍?。 《中國制造2025》提出了“促進(jìn)信息化與工業(yè)化深度融合”和“生產(chǎn)過程自動(dòng)化與智能化建設(shè)”的戰(zhàn)略目標(biāo)和重點(diǎn)，檢測工具的智能化已成為行業(yè)中的“智能工廠”。 4. 0這是“智能生產(chǎn)”的重要組成部分。如何對現(xiàn)有的定位檢測工具進(jìn)行有限的改造和升級(jí)，以實(shí)現(xiàn)高速，高精度的自動(dòng)檢測，已成為亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

專利技術(shù)的目的：為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的許多缺點(diǎn)，該專利技術(shù)提供了智能檢具用于零件的高速和高精度自動(dòng)檢查。技術(shù)方案：為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供的智能檢具包括一個(gè)工件夾持平臺(tái)，在該工件夾持平臺(tái)上，在與工件檢測點(diǎn)相對應(yīng)的位置上安裝了激光傳感器，以及該激光傳感器和工件An保留了用于拾取和放置工件的操作空間，并且工件夾緊平臺(tái)還配備了用于校準(zhǔn)激光傳感器的歸零裝置。在現(xiàn)有的檢查工具上，用于安裝定位千分表，DataMyte等測量工具的安裝座要求極高的位置精度，并且需要非常精確地調(diào)整測量工具的安裝坐標(biāo)。測量結(jié)果的誤差也是安裝座定位誤差，零件誤差的累積。在該解決方案中，首先將激光傳感器牢固地安裝在傳感器支架上（相當(dāng)于安裝座），然后使用調(diào)零裝置使激光傳感器的精確位置反向，從而節(jié)省了制造成本并節(jié)省了調(diào)整成本。高精度安裝座。校準(zhǔn)底座所需的人工成本。優(yōu)選地，激光傳感器通過傳感器支架固定安裝在工件夾持平臺(tái)上，復(fù)位裝置與激光傳感器的激光路徑隔離，復(fù)位裝置可拆卸地安裝在工件夾持平臺(tái)或參考結(jié)構(gòu)上。擋在傳感器支架上。將激光傳感器固定安裝在傳感器支架上之后，將參考?jí)K安裝在激光傳感器可檢測到的位置，然后通過坐標(biāo)測量機(jī)或其他方法測量參考?jí)K反射面的坐標(biāo)。激光傳感器的測量值與反射面的實(shí)際坐標(biāo)，以獲得激光傳感器的準(zhǔn)確位置。

作為首選，歸零設(shè)備是安裝在傳感器支架上的參考?jí)K。當(dāng)需要將激光傳感器歸零時(shí)，可以將歸零設(shè)備的參考?jí)K安裝到可以阻擋激光束的位置。安裝工件后，請將其安裝在不會(huì)干擾工件的位置?？梢圆捎勉q接安裝方法。當(dāng)需要將激光傳感器歸零時(shí)，將歸零裝置的參考?jí)K轉(zhuǎn)到可以阻擋激光束的位置，并且當(dāng)需要檢測工件時(shí)，將其翻轉(zhuǎn)并折疊到外部以避免干擾工件。優(yōu)選地，工件夾緊平臺(tái)選擇定位檢查夾具，并且定位檢查夾具的輪廓也可以用作歸零裝置。此外，通過將可編程智能操作面板與激光傳感器連接，檢查工具可以具有自己的顯示和編程控制。此外，可編程智能操作面板通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)連接到公司的IT系統(tǒng)，以全面分析和利用檢測數(shù)據(jù)。此外，激光傳感器可以與電源和無線通信設(shè)備集成到一個(gè)獨(dú)立的傳感器模塊中，該模塊可以方便地安裝在現(xiàn)有檢查工具上的測量工具位置，而無需電纜連接，并且避免了工業(yè)應(yīng)用中的電纜損壞。布局也更加靈活，具有廣泛的應(yīng)用范圍，并且可以用作工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的一部分。該專利技術(shù)還提出了上述智能檢具的檢測方法，包括以下步驟：步驟1，在檢具設(shè)計(jì)的處理過程中，沿著零件的法線方向投影產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型的測量點(diǎn)A將表面對準(zhǔn)檢查工具的表面，并標(biāo)記目標(biāo)點(diǎn)B的位置；步驟2，以測量點(diǎn)A與目標(biāo)點(diǎn)B之間的連接線為光路，反過來確定光源點(diǎn)C的位置，確定傳感器的安裝位置，并安裝相應(yīng)的傳感器支架機(jī)構(gòu)。步驟3，在每個(gè)傳感器中，在測量開始之前，在光路上設(shè)置一個(gè)歸零裝置，以使每個(gè)傳感器歸零。步驟4，打開激光源，檢查量具表面的激光束斑是否在目標(biāo)B上，并迅速檢查傳感器光束位置是否有偏移；步驟5，切換并限制固定的零回位裝置，在零回位裝置上標(biāo)記激光束斑的點(diǎn)D；步驟6，使用空間位置測量設(shè)備測量零返點(diǎn)D的空間坐標(biāo)值并記錄；此時(shí)將傳感器讀數(shù)設(shè)置為零。步驟7，移除零復(fù)位塊，使其不再阻擋激光束，并加載實(shí)際零件進(jìn)行檢測。傳感器的激光束實(shí)際上將光斑E投射到零件上，傳感器將點(diǎn)D投影到E點(diǎn)的距離。正值表示遠(yuǎn)離激光點(diǎn)C，負(fù)值表示靠近激光點(diǎn)C。步驟8，實(shí)際零件偏差矢量EA =矢量DA方向

[技術(shù)保護(hù)點(diǎn)]

A 智能檢具，包括一個(gè)工件夾緊平臺(tái)，其特征在于：激光傳感器安裝在與工件檢測點(diǎn)相對應(yīng)的工件夾緊平臺(tái)上，并且該工件夾緊平臺(tái)還具有用于校準(zhǔn)的激光器傳感器的設(shè)備。

[技術(shù)特點(diǎn)摘要]

1. A 智能檢具，包括一種工件夾持平臺(tái)，其特征在于：在工件夾持平臺(tái)上安裝有與工件檢測點(diǎn)相對應(yīng)的激光傳感器，該工件夾持平臺(tái)還具有一個(gè)校準(zhǔn)激光傳感器的調(diào)零裝置。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光傳感器，其中，所述激光傳感器通過傳感器支架固定地安裝在所述工件夾持平臺(tái)上，并且所述復(fù)位裝置與所述激光傳感器的激光路徑隔離。 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述復(fù)位裝置是安裝在所述傳感器支架上的基準(zhǔn)塊。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述工件夾緊平臺(tái)是定位規(guī)，并且所述定位規(guī)的規(guī)輪廓用作歸零裝置。 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其中，所述激光傳感器與可編程智能操作面板連接，并且所述可編程智能操作面板用于顯示和編程控制。 6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于：所述編程的智能操作面板通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)訪問所述數(shù)據(jù)庫。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于：所述激光傳感器與電源和無線通信設(shè)備集成為獨(dú)立的傳感器模塊，作為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的組成部分。 8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能檢具的檢查方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，在檢具設(shè)計(jì)的處理期間，沿著所述法線方向投影所述產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型的測量點(diǎn)A。在檢查工具的零件表面上標(biāo)記目標(biāo)點(diǎn)B在表面上的位置；步驟2，以測量點(diǎn)A與目標(biāo)點(diǎn)B之間的連接線為光路，反過來確定光源點(diǎn)C的位置，確定傳感器的安裝位置，并安裝相應(yīng)的傳感器支架機(jī)構(gòu)。步驟3.在開始測量之前，在每個(gè)傳感器的光路上設(shè)置一個(gè)調(diào)零裝置，以將每個(gè)傳感器調(diào)零。步驟4，打開激光源，檢查量具表面的激光束斑是否在目標(biāo)B上智能檢具，迅速檢查傳感器光束位置是否有偏移。步驟5，切換...

[專利技術(shù)屬性]

技術(shù)研究員：馬毅，

申請人（專利權(quán)）：馬毅，

類型：發(fā)明

國家省市：江蘇； 32

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