CN220818879U - 尺寸测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种尺寸测量装置，包括：工作台、移动机构、第一旋转机构、装夹机构、检测机构、数据处理机构。装夹机构用于承载并夹持工件；检测机构包括定位测量相机、第一接触式检测组件及第二接触式检测组件，定位测量相机面向装夹机构；移动机构用于带动装夹机构及检测机构移动，第一旋转机构用于带动检测机构旋转，以使工件接触第一接触式检测组件与第二接触式检测组件；第一接触式检测组件用于对工件进行检测得到第一检测数据并将第一检测数据发送至数据处理机构，第二接触式检测组件用于对工件进行检测得到第二检测数据并将第二检测数据发送至数据处理机构，定位测量相机用于拍摄工件得到检测图像并将检测图像发送至数据处理机构。

Description

尺寸测量装置

技术领域

本申请涉及检测技术领域，尤其涉及一种尺寸测量装置。

背景技术

目前，快速和准确测量产品尺寸的数据已成为生产线的迫切需求。现阶段针对产品尺寸的测量方法为操作人员采用传统测量工具配合测量平台对产品进行尺寸测量，测量过程需要设计不同测量平台及结构件来配合物料检测位置的角度，才能测量出所需的尺寸数据。上述测量方法人工成本高，测量速度慢，检测准确度不稳定，而且检测数据无法自动记录，智能化程度低。

实用新型内容

鉴于以上内容，有必要提供一种尺寸测量装置，以解决传统的测量装置利用率低，检测准确度不稳定的技术问题。

本申请实施例提供一种尺寸测量装置，包括：工作台；移动机构，设置于所述工作台上；第一旋转机构，安装于所述移动机构上；装夹机构，安装于所述移动机构上，用于承载并夹持工件；检测机构，安装于所述第一旋转机构上，所述检测机构包括定位测量相机、第一接触式检测组件及第二接触式检测组件，所述第一接触式检测组件与所述第二接触式检测组件相对设置；数据处理机构，电连接于所述定位测量相机、所述第一接触式检测组件及所述第二接触式检测组件；其中，所述移动机构带动所述装夹机构及所述检测机构移动，所述第一旋转机构带动所述检测机构在第一预设角度范围内旋转，以使所述工件位于所述第一接触式检测组件与所述第二接触式检测组件之间的间隙内并接触所述第一接触式检测组件与所述第二接触式检测组件；所述第一接触式检测组件检测所述工件得到第一检测数据，并将所述第一检测数据发送至数据处理机构，所述第二接触式检测组件检测所述工件得到第二检测数据，并将所述第二检测数据发送至所述数据处理机构，所述定位测量相机拍摄所述工件得到检测图像，并将所述检测图像发送至所述数据处理机构，以得到所述数据处理机构返回的工件的尺寸数据。

上述实施例中，通过所述第一旋转机构带动所述检测机构旋转第一预设角度，使所述第一接触式检测组件、所述第二接触式检测组件及所述定位测量相机能够基于不同角度对所述工件进行自动检测，实现了对具有复杂结构的工件进行检测，进而所述数据处理机构基于相关检测数据得到所述工件的平面尺寸、厚度、段差等尺寸数据，适用范围广，测量效率高，可以自动记录检测数据，提高了测量精度，节省了人力成本。

在一些实施例中，所述尺寸测量装置还包括：第二旋转机构，安装于所述移动机构上，所述装夹机构安装于所述第二旋转机构上，所述第二旋转机构带动所述装夹机构在第二预设角度范围内旋转，以使所述工件的不同位置处的表面接触所述第一接触式检测组件与所述第二接触式检测组件。

在一些实施例中，所述装夹机构包括：承载板，连接于所述第二旋转机构，用于承载所述工件；定位销，设置于所述承载板周侧，用于贯穿所述工件上的通孔。

在一些实施例中，所述第一接触式检测组件包括：第一位移传感器，设置于所述旋转机构；第一探头，可伸缩地容置于所述第一位移传感器内，所述第一探头接触所述工件时触发所述第一位移传感器进行工作，以得到所述第一检测数据；所述第二接触式检测组件包括：第二位移传感器，设置于所述旋转机构；第二探头，可伸缩地容置于所述第二位移传感器内，所述第二探头接触所述工件时触发所述第二位移传感器进行工作，以得到所述第二检测数据。

在一些实施例中，所述第一探头和所述第二探头呈“L”型且相对设置。

在一些实施例中，所述检测机构还包括：镜面反射组件，平行于所述定位测量相机。

在一些实施例中，所述尺寸测量装置还包括：定位机构，安装于所述移动机构上且面向所述装夹机构的夹角，所述定位机构包括相对设置的第一定位钳与第二定位钳，所述第一定位钳与所述第二定位钳分别用于夹持所述工件相邻的两条侧边，以将所述工件定位于预设定位基准位置。

在一些实施例中，所述尺寸测量装置还包括：显示器，设置于所述工作台且电连接于所述数据处理机构，用于显示所述尺寸数据。

在一些实施例中，所述移动机构包括：X轴移动组件，沿X轴延伸方向设置于所述工作台上；Y轴移动组件，沿Y轴延伸方向设置于所述工作台上，所述装夹机构设置于所述Y轴移动组件上；Z轴移动组件，沿Z轴延伸方向设置于所述X轴移动组件上，所述第一旋转机构安装于所述Z轴移动组件上。

在一些实施例中，所述第一旋转机构包括：安装板，转动连接于所述Z轴移动组件，所述检测机构安装于所述安装板上；旋转驱动件，连接于所述安装板，所述旋转驱动件用于驱动所述安装板相对于所述移动机构在所述第一预设角度范围内转动。

附图说明

图1是本申请实施例提供的尺寸测量装置的结构示意图。

图2是图1所示的尺寸测量装置的局部结构示意图。

图3是图2所示的第一接触式检测组件和第二接触式检测组件检测工件的台阶壁厚的位置示意图。

图4是图2所示的装夹机构和第一检测机构的位置示意图。

图5是图4所示的第一接触式检测组件、第二接触式检测组件检测工件的3D面壁厚的位置示意图。

图6是图2所示的第一接触式检测组件、第二接触式检测组件检测工件的内腔壁厚的位置示意图。

图7-图8是图2所示的第一接触式检测组件或第二接触式检测组件检测工件的台阶段差的位置示意图。

图9是图2所示的尺寸测量装置上的区域A的放大结构示意图。

图10是图2所示的尺寸测量装置上的区域B的放大结构示意图。

主要元件符号说明

尺寸测量装置 100

工作台 10

移动机构 20

X轴移动组件 21

Y轴移动组件 22

Z轴移动组件 23

第一旋转机构 30

安装板 31

旋转驱动件 32

装夹机构 40

承载板 41

定位销 42

检测机构 50

定位测量相机 51

第一接触式检测组件 52

第一位移传感器 521

第一探头 522

第二接触式检测组件 53

第二位移传感器 531

第二探头 532

镜面反射组件 54

第二旋转机构 60

定位机构 70

第一定位钳 71

第二定位钳 72

显示器 80

数据处理机构 90

工件 200

结构件 210

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请实施例中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请的实施例中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本申请进行详细描述。

请参阅图1和图2，为本申请实施例提供的尺寸测量装置100的结构示意图。

具体地，尺寸测量装置100包括工作台10、移动机构20、第一旋转机构30、装夹机构40、检测机构50及数据处理机构90。移动机构20设置于所述工作台10上。第一旋转机构30安装于所述移动机构20上。装夹机构40安装于所述移动机构20上，所述装夹机构40用于承载并夹持工件200。检测机构50安装于所述第一旋转机构30上。所述检测机构50包括定位测量相机51、第一接触式检测组件52及第二接触式检测组件53。例如，所述定位测量相机51可以为CCD相机。所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53相对设置。数据处理机构90电连接于所述定位测量相机51、所述第一接触式检测组件52及所述第二接触式检测组件53，例如，所述数据处理机构90可以为控制器。

其中，所述移动机构20带动所述装夹机构40及所述检测机构50移动，所述第一旋转机构30带动所述检测机构50在第一预设角度范围内旋转，以使所述工件200位于所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53之间的间隙内并接触所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53。所述第一预设角度可以根据检测机构50、工件200的结构特征进行设置，例如，所述第一预设角度范围可以设置为0～270度。所述第一接触式检测组件52检测所述工件200得到第一检测数据，并将所述第一检测数据发送至数据处理机构90，所述第二接触式检测组件53检测所述工件200得到第二检测数据，并将所述第二检测数据发送至所述数据处理机构90，所述定位测量相机51用于拍摄所述工件200得到检测图像并将所述检测图像发送至所述数据处理机构90，以得到所述数据处理机构90返回的所述工件200的尺寸数据。

在一些实施例中，结合图2所示，所述第一检测机构50处于初始状态，也就是，所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53的检测方向沿Z轴交汇。例如，X轴与工作台10的长边平行，Y轴与工作台10的宽边平行，Z轴与工作台10的高度平行。请一并结合图3所示，所述移动机构20带动所述装夹机构40及所述检测机构50移动，使所述工件200位于所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53之间的间隙内并接触所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53。在所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53接触工件200时，数据处理机构90能够根据所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53分别得到的第一检测数据和第二检测数据计算出所述工件200的台阶壁厚。

在一些实施例中，请一并结合图4所示，第一旋转机构30带动所第一检测机构50由图2所示的初始状态沿顺时针方向旋转一定角度，例如旋转135度，使所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53相对于所述工件200倾斜。请一并结合图5所示，所述移动机构20带动所述装夹机构40及所述检测机构50移动，使所述工件200位于所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53之间的间隙内并接触所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53。在所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53接触工件200时，数据处理机构90能够根据所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53分别得到的第一检测数据和第二检测数据计算出所述工件200的3D面壁厚。

在一些实施例中，请一并结合图6所示，第一旋转机构30带动所第一检测机构50沿顺时针方向旋转270度，使所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53的检测方向沿X轴交汇。在所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53接触工件200时，数据处理机构90能够根据所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53分别得到的第一检测数据和第二检测数据计算出所述工件200的内腔壁厚。

在一些实施例中，请一并结合图7和图8所示，数据处理机构90还能够单独根据所述第一接触式检测组件52或所述第二接触式检测组件53对工件200上的结构件210进行检测得到的第一检测数据或第二检测数据计算出所述工件200的结构件210的台阶段差。

在一些实施例中，由于第一旋转机构30能够带动所第一检测机构50在第一预设角度范围内转动，因此，所述定位测量相机51能够基于不同角度拍摄所述工件200得到不同角度下所述工件200的检测图像，数据处理机构90根据不同角度的所述检测图像得到所述工件200的平面尺寸。

上述实施例中，通过所述第一旋转机构30带动所述检测机构50旋转第一预设角度，使所述第一接触式检测组件52、所述第二接触式检测组件53及所述定位测量相机51能够基于不同角度对所述工件200进行自动检测，实现了对具有复杂结构的工件200进行检测，进而所述数据处理机构90基于相关检测数据得到所述工件200的平面尺寸、厚度、段差等尺寸数据，适用范围广，测量效率高，可以自动记录检测数据，提高了测量精度，节省了人力成本。

结合图2所示，在一些实施例中，所述移动机构20包括X轴移动组件21、Y轴移动组件22及Z轴移动组件23。X轴移动组件21沿X轴延伸方向设置于所述工作台10上。Y轴移动组件22沿Y轴延伸方向设置于所述工作台10上。所述装夹机构40设置于所述Y轴移动组件22上。Z轴移动组件23沿Z轴延伸方向设置于所述X轴移动组件21上。所述第一旋转机构30安装于所述Z轴移动组件23上。

结合图2和图9所示，在一些实施例中，所述尺寸测量装置100还包括第二旋转机构60。第二旋转机构60安装于所述移动机构20的Y轴移动组件22上。所述装夹机构40安装于所述第二旋转机构60上。所述第二旋转机构60带动所述装夹机构40在第二预设角度范围内旋转，以使所述工件200的不同位置处的表面接触所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53。例如，第二预设角度范围为0～360度。

上述实施例中，通过所述第二旋转机构60带动所述装夹机构40在第二预设角度范围内旋转，使检测机构50能够对工件200的不同检测位置进行检测，进一步提高了尺寸检测装置的适用范围，利用率高。此外，移动机构20、第一旋转机构30、第二旋转机构60三者相互配合，使检测机构50与具有复杂结构的工件200能够在X、Y、Z轴构成的坐标系的范围内进行自由组合，进而得到具有复杂结构的工件200的尺寸数据，扩大了检测范围，减轻了劳动强度，节省了人力成本，提高了检测效率，缩短了检验周期，提高了检测精度和检测可靠性。

结合图2和图10所示，在一些实施例中，所述第一旋转机构30包括安装板31、旋转驱动件32。安装板31转动连接于所述Z轴移动组件23，所述检测机构50安装于所述安装板31上。旋转驱动件32连接于所述安装板31。所述旋转驱动件32用于驱动所述安装板31相对于所述移动机构20在所述第一预设角度范围内转动。

上述实施例中，通过Y轴移动组件22驱动装夹机构40沿Y轴移动，通过X轴移动组件21、Z轴移动组件23分别驱动第一检测机构50沿X轴、Z轴移动。X轴移动组件21、Y轴移动组件22及Z轴移动组件23相互配合，以使所述工件200位于所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53之间的间隙内并接触所述第一接触式检测组件52与所述第二接触式检测组件53。

结合图10所示，在一些实施例中，所述检测机构50还包括镜面反射组件54。镜面反射组件54平行于所述定位测量相机51设置。例如，镜面反射组件54可以为CCD镜面反射装置。

上述实施例中，通过设置镜面反射组件54辅助定位测量相机51对工件200进行拍摄，以对工件200上的复杂结构(例如，孔、夹角)所处的位置进行定位，可以轻易地实现平面尺寸的测量。

结合图9所示，在一些实施例中，所述装夹机构40包括承载板41、定位销42。承载板41连接于所述第二旋转机构60，承载板41用于承载所述工件200。定位销42设置于所述承载板41周侧，承载板41用于贯穿所述工件200上的通孔，以对所述工件200进行定位，并防止第二旋转机构60带动工件200转动过程中工件200掉落，导致损害工件200。

结合图10所示，在一些实施例中，所述第一接触式检测组件52包括第一位移传感器521、第一探头522。第一位移传感器521设置于所述旋转机构。第一探头522可伸缩地容置于所述第一位移传感器521内，所述第一探头522接触所述工件200时触发所述第一位移传感器521进行工作，以得到所述第一检测数据。所述第二接触式检测组件53包括第二位移传感器531、第二探头532。第二位移传感器531设置于所述旋转机构。第二探头532可伸缩地容置于所述第二位移传感器531内，所述第二探头532接触所述工件200时触发所述第二位移传感器531进行工作，以得到所述第二检测数据。

上述实施例中，当第一探头522、第二探头532与工件200接触时，分别触发第一位移传感器521、第二位移传感器531，进而分别得到所述第一检测数据、所述第二检测数据，能够精确取点，自动检测，提高了检测精度和检测可靠性。此外，第一探头522、第二探头532接触工件200能够避免工件200表面的油污、毛刺对测量结果的影响。

在一些实施例中，所述第一探头522和所述第二探头532呈“L”型且相对设置，以便于对具有复杂结构的工件200进行检测。

结合图9所示，在一些实施例中，所述尺寸测量装置100还包括定位机构70。定位机构70安装于所述移动机构20上且面向所述装夹机构40的夹角。所述定位机构70包括相对设置的第一定位钳71与第二定位钳72，所述第一定位钳71与所述第二定位钳72分别用于夹持所述工件200相邻的两条侧边，以将所述工件200定位于预设定位基准位置，进而确保测量结果的精确度。

结合图1所示，在一些实施例中，所述尺寸测量装置100还包括显示器80。显示器80设置于所述工作台10且电连接于所述数据处理机构90，用于显示所述尺寸数据。

上述实施例中，显示器80连接于所述数据处理机构90，能够直接显示检测结果，能够实现数据复现和云端数据采集，能够快速构建数据信息的追溯和复现。

在本申请所提供的几个实施例中，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种尺寸测量装置，其特征在于，包括：

工作台；

移动机构，设置于所述工作台上；

第一旋转机构，安装于所述移动机构上；

装夹机构，安装于所述移动机构上，用于承载并夹持工件；

检测机构，安装于所述第一旋转机构上，所述检测机构包括定位测量相机、第一接触式检测组件及第二接触式检测组件，所述第一接触式检测组件与所述第二接触式检测组件相对设置；

数据处理机构，电连接于所述定位测量相机、所述第一接触式检测组件及所述第二接触式检测组件；

其中，所述移动机构带动所述装夹机构及所述检测机构移动，所述第一旋转机构带动所述检测机构在第一预设角度范围内旋转，以使所述工件位于所述第一接触式检测组件与所述第二接触式检测组件之间的间隙内并接触所述第一接触式检测组件与所述第二接触式检测组件；所述第一接触式检测组件检测所述工件得到第一检测数据，并将所述第一检测数据发送至数据处理机构，所述第二接触式检测组件检测所述工件得到第二检测数据，并将所述第二检测数据发送至所述数据处理机构，以使得所述数据处理机构根据所述第一检测数据与所述第二检测数据返回所述工件的壁厚，所述定位测量相机拍摄所述工件得到检测图像，并将所述检测图像发送至所述数据处理机构，以使得所述数据处理机构根据所述检测图像返回所述工件的平面尺寸。

2.如权利要求1所述的尺寸测量装置，其特征在于，所述尺寸测量装置还包括：

第二旋转机构，安装于所述移动机构上，所述装夹机构安装于所述第二旋转机构上，所述第二旋转机构带动所述装夹机构在第二预设角度范围内旋转，以使所述工件的不同位置处的表面接触所述第一接触式检测组件与所述第二接触式检测组件。

3.如权利要求2所述的尺寸测量装置，其特征在于，所述装夹机构包括：

承载板，连接于所述第二旋转机构，用于承载所述工件；

定位销，设置于所述承载板周侧，用于贯穿所述工件上的通孔。

4.如权利要求1所述的尺寸测量装置，其特征在于，

所述第一接触式检测组件包括：

第一位移传感器，设置于所述旋转机构；

第一探头，可伸缩地容置于所述第一位移传感器内，所述第一探头接触所述工件时触发所述第一位移传感器进行工作，以得到所述第一检测数据；

所述第二接触式检测组件包括：

第二位移传感器，设置于所述旋转机构；

第二探头，可伸缩地容置于所述第二位移传感器内，所述第二探头接触所述工件时触发所述第二位移传感器进行工作，以得到所述第二检测数据。

5.如权利要求4所述的尺寸测量装置，其特征在于，所述第一探头和所述第二探头呈“L”型且相对设置。

6.如权利要求1所述的尺寸测量装置，其特征在于，所述检测机构还包括：

镜面反射组件，平行于所述定位测量相机。

7.如权利要求1所述的尺寸测量装置，其特征在于，所述尺寸测量装置还包括：

定位机构，安装于所述移动机构上且面向所述装夹机构的夹角，所述定位机构包括相对设置的第一定位钳与第二定位钳，所述第一定位钳与所述第二定位钳分别用于夹持所述工件相邻的两条侧边，以将所述工件定位于预设定位基准位置。

8.如权利要求1所述的尺寸测量装置，其特征在于，所述尺寸测量装置还包括：

显示器，设置于所述工作台且电连接于所述数据处理机构，用于显示所述尺寸数据。

9.如权利要求1所述的尺寸测量装置，其特征在于，所述移动机构包括：

X轴移动组件，沿X轴延伸方向设置于所述工作台上；

Y轴移动组件，沿Y轴延伸方向设置于所述工作台上，所述装夹机构设置于所述Y轴移动组件上；

Z轴移动组件，沿Z轴延伸方向设置于所述X轴移动组件上，所述第一旋转机构安装于所述Z轴移动组件上。

10.如权利要求9所述的尺寸测量装置，其特征在于，所述第一旋转机构包括：

安装板，转动连接于所述Z轴移动组件，所述检测机构安装于所述安装板上；

旋转驱动件，连接于所述安装板，所述旋转驱动件用于驱动所述安装板相对于所述移动机构在所述第一预设角度范围内转动。