CN109443198B - 一种壳体内腔特征检测机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种壳体内腔特征检测机，它包括机架和设置在机架内的配电控制箱，机架上端固定安装有送料机构，送料机构上方沿机架前后方向依次设置有相机检测模组和激光检测模组，相机检测模组和激光检测模组上均安装有第一棱镜组件；本发明的目的是提供一种壳体内腔特征检测机，通过在相机检测模组加装第一棱镜组件，在激光检测模组加装第一棱镜组件和第二棱镜组件，在取像时深入到壳体、框架内部，通过棱镜反射的方式，实现待检产品圆弧面内侧或其他被遮挡特征的检测，解决了传统对此类产品难以检测或检测精度降低的难题，且结构设计新颖，检测效果好。

Description

一种壳体内腔特征检测机

技术领域

本发明涉及检测设备领域，尤其涉及一种壳体内腔特征检测机。

背景技术

在3C电子产品，如手机、平板、计算机等的生产制造过程中，都有一些壳体或框架零件在加工完成后需要进行特征检测，但是有些待检特征在壳体或框架圆弧面内侧或被其他特征遮挡导致无法检测，现有的技术手段通常是通过改变相机组件角度或待检产品角度来改变拍摄角度，这样不仅对位置精度要求极高，而且还是会有拍摄不到的死角，另外在角度转变过后检测精度也会大大降低，因此有必要设计一种新型的壳体或框架内腔特征检测机。

发明内容

本发明的目的是提供一种壳体内腔特征检测机，以解决现有技术中存在的问题。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种壳体内腔特征检测机，它包括机架和设置在机架内的配电控制箱，所述的机架上端固定安装有送料机构，所述的送料机构上方沿机架前后方向依次设置有相机检测模组和激光检测模组，所述的相机检测模组和激光检测模组上均安装有第一棱镜组件，所述的第一棱镜组件包括相互套接的轴固定座和中空轴，所述的中空轴上端固定安装有升降气缸，所述的升降气缸下端通过推杆连接旋转实轴，所述的旋转实轴中部开孔并贯穿有限位销轴、下端连接棱镜固定块，所述的限位销轴两端套接限位轴承，所述的棱镜固定块前端通过棱镜固定螺钉安装有反光棱镜，所述的送料机构、相机检测模组和激光检测模组连接到配电控制箱。

进一步的，所述的中空轴中段贯穿开设有与限位轴承滚动配合的轨迹槽，所述的轨迹槽由上往下可分为直线槽一、弧形槽和直线槽二，所述的直线槽一和弧形槽圆滑衔接，所述的弧形槽和直线槽二圆滑衔接。

进一步的，所述的相机检测模组包括固定在机架上相互平行设置的X轴丝杆和支撑线轨组件，所述的X轴丝杆一侧通过滑台连接第一Y轴丝杆和第二Y轴丝杆，所述的第一Y轴丝杆上从上而下依次安装有同轴光源和环形光源，所述的第二Y轴丝杆上从上而下依次安装有相机组件和第一棱镜组件，所述的X轴丝杆、第一Y轴丝杆和第二Y轴丝杆连接到配电控制箱。

进一步的，所述的第一Y轴丝杆和第二Y轴丝杆上段连接X轴丝杆，下段连接支撑线轨组件，且二者为并排平行设置。

进一步的，所述的激光检测模组包括固定在机架上相互平行设置的X轴丝杆和支撑线轨组件，所述的X轴丝杆一侧通过滑台连接第三Y轴丝杆，所述的第三Y轴丝杆上安装有激光组件，所述的激光组件两侧分别安装有第一棱镜组件和第二棱镜组件，所述的第三Y轴丝杆、激光组件和第二棱镜组件连接到配电控制箱。

进一步的，所述的第二棱镜组件与第一棱镜组件结构类似，包括相互套接的轴固定座和中空轴，所述的中空轴上端固定安装有升降气缸，所述的升降气缸下端通过推杆连接旋转实轴，所述的旋转实轴中部贯穿有限位销轴、下端连接棱镜固定块，所述的限位销轴两端套接限位轴承，所述的棱镜固定块侧边安装有对射棱镜固定块，所述的对射棱镜固定块两侧均通过棱镜固定螺钉安装有反光棱镜。

进一步的，所述的送料机构包括固定在机架上的线性马达平台，所述的线性马达平台两侧对称设置有导正线轨组件，所述的线性马达平台和导正线轨组件上端通过滑块连接送料支架，所述的送料支架内固定安装有旋转马达，所述的旋转马达上端连接转台底板，所述的转台底板内部固定安装有背光源、上端嵌入安装石英玻璃，所述的石英玻璃上放置定位治具，所述的线性马达平台、旋转马达和背光源连接到配电控制箱。

进一步的，所述的石英玻璃为透明的。

进一步的，所述的棱镜固定块靠近旋转实轴一端开设有调节槽，所述的轴固定座一面开设有锁紧槽；所述的中空轴套接旋转实轴，所述的中空轴内径大于旋转实轴的外径。

进一步的，所述的机架侧边还设置有显示器。

本发明的有益效果为：

1、通过在相机检测模组加装第一棱镜组件，在激光检测模组加装第一棱镜组件和第二棱镜组件，在取像时深入到壳体、框架内部，通过棱镜反射的方式，实现待检产品圆弧面内侧或其他被遮挡特征的检测，解决了传统对此类产品难以检测或检测精度降低的难题，且结构设计新颖，检测效果好。

2、第一棱镜组件的设计，通过升降气缸带动旋转实轴的上下运动，实现反光棱镜的升降与旋转，以到达指定的检测位置，通过限位轴承与轨迹槽的配合保证了每次升降高度与角度的稳定和精度。

3、棱镜固定块靠近旋转实轴一端开设有调节槽，便于调节反光棱镜的伸出长度，以适应不同的检测需求，增加了设备运用的广泛性。

4、轴固定座一面开设有锁紧槽，便于顺利将中空轴穿入到轴固定座内，确定好位置后，采用螺钉穿过锁紧槽完成锁紧，结构简单，操作方便。

5、相机检测模组的设计，第一Y轴丝杆和第二Y轴丝杆并排平行设计，在第一Y轴丝杆搭载同轴光源和环形光源，在第二Y轴丝杆上搭载相机和第一棱镜组件，实现打光与摄像独立运行，减少人工调节，从而降低人力成本和调节时间。

6、在X轴丝杆下方平行设置支撑线轨组件，不仅起到跑位时的导正作用，而且能对X轴丝杆上搭载的重量进行支撑，减轻丝杆的手里，防止变形。

7、激光检测模组的设计，在激光组件两侧分别设置第一棱镜组件和第二棱镜组件，便于实现对平面尺寸、段差尺寸或壁厚等的多种类测量，扩大设备的检测种类范围。

8、第二棱镜组件的设计，在对射棱镜固定块上对称设置两组反光棱镜，实现段差尺寸或壁厚的测量，通过松紧棱镜固定螺钉实现两个反光棱镜的距离调节，以适应不同特征的测量。

9、送料机构的设计，在线性马达平台两侧对称设置导正线轨组件，以保证运料跑位时的直线度，以提高检测精度；在转台底板上设置背光源和透明石英玻璃，可以在需要时为待检产品打光，以达到更好的取像效果。

10、在机架一侧设置显示器，便于每次检测完成后取像的实时显示，并给出产品合格与否的及时判定。

附图说明

图1为一种壳体内腔特征检测机的结构示意图。

图2为相机检测模组的结构示意图。

图3为激光检测模组的结构示意图。

图4为第一棱镜组件的结构示意图。

图5为第二棱镜组件的结构示意图。

图6为中空轴的结构示意图。

图7为送料机构的结构示意图。

图中所示文字标注表示为：1、机架；2、送料机构；3、相机检测模组；4、激光检测模组；5、显示器；6、X轴丝杆；7、第一Y轴丝杆；8、第二Y轴丝杆；9、支撑线轨组件；10、第一棱镜组件；11、相机组件；12、同轴光源；13、环形光源；14、第三Y轴丝杆；15、第二棱镜组件；16、激光组件；17、轴固定座；18、中空轴；19、限位销轴；20、限位轴承；21、棱镜固定块；22、反光棱镜；23、升降气缸；24、旋转实轴；25、对射棱镜固定块；26、棱镜固定螺钉；27、线性马达平台；28、送料支架；29、旋转马达；30、背光源；31、转台底板；32、导正线轨组件；33、直线槽一；34、弧形槽；35、直线槽二；36、定位治具；37、石英玻璃。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图7示，本发明的结构为：一种壳体内腔特征检测机，它包括机架和设置在机架内的配电控制箱，所述的机架上端固定安装有送料机构，所述的送料机构上方沿机架前后方向依次设置有相机检测模组和激光检测模组，所述的相机检测模组和激光检测模组上均安装有第一棱镜组件，所述的第一棱镜组件包括相互套接的轴固定座和中空轴，所述的中空轴上端固定安装有升降气缸，所述的升降气缸下端通过推杆连接旋转实轴，所述的旋转实轴中部开孔并贯穿有限位销轴、下端连接棱镜固定块，所述的限位销轴两端套接限位轴承，所述的棱镜固定块前端通过棱镜固定螺钉安装有反光棱镜，所述的送料机构、相机检测模组和激光检测模组连接到配电控制箱。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的中空轴中段贯穿开设有与限位轴承滚动配合的轨迹槽，所述的轨迹槽由上往下可分为直线槽一、弧形槽和直线槽二，所述的直线槽一和弧形槽圆滑衔接，所述的弧形槽和直线槽二圆滑衔接。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的相机检测模组包括固定在机架上相互平行设置的X轴丝杆和支撑线轨组件，所述的X轴丝杆一侧通过滑台连接第一Y轴丝杆和第二Y轴丝杆，所述的第一Y轴丝杆上从上而下依次安装有同轴光源和环形光源，所述的第二Y轴丝杆上从上而下依次安装有相机组件和第一棱镜组件，所述的X轴丝杆、第一Y轴丝杆和第二Y轴丝杆连接到配电控制箱。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的第一Y轴丝杆和第二Y轴丝杆上段连接X轴丝杆，下段连接支撑线轨组件，且二者为并排平行设置。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的激光检测模组包括固定在机架上相互平行设置的X轴丝杆和支撑线轨组件，所述的X轴丝杆一侧通过滑台连接第三Y轴丝杆，所述的第三Y轴丝杆上安装有激光组件，所述的激光组件两侧分别安装有第一棱镜组件和第二棱镜组件，所述的第三Y轴丝杆、激光组件和第二棱镜组件连接到配电控制箱。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的第二棱镜组件与第一棱镜组件结构类似，包括相互套接的轴固定座和中空轴，所述的中空轴上端固定安装有升降气缸，所述的升降气缸下端通过推杆连接旋转实轴，所述的旋转实轴中部贯穿有限位销轴、下端连接棱镜固定块，所述的限位销轴两端套接限位轴承，所述的棱镜固定块侧边安装有对射棱镜固定块，所述的对射棱镜固定块两侧均通过棱镜固定螺钉安装有反光棱镜。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的送料机构包括固定在机架上的线性马达平台，所述的线性马达平台两侧对称设置有导正线轨组件，所述的线性马达平台和导正线轨组件上端通过滑块连接送料支架，所述的送料支架内固定安装有旋转马达，所述的旋转马达上端连接转台底板，所述的转台底板内部固定安装有背光源、上端嵌入安装石英玻璃，所述的石英玻璃上放置定位治具，所述的线性马达平台、旋转马达和背光源连接到配电控制箱。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的石英玻璃为透明的。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的棱镜固定块靠近旋转实轴一端开设有调节槽，所述的轴固定座一面开设有锁紧槽；所述的中空轴套接旋转实轴，所述的中空轴内径大于旋转实轴的外径。

作为本设计的一种优选技术方案，所述的机架侧边还设置有显示器。

具体使用时，将待检产品如壳体或框架放置于定位治具36上，启动电源，送料机构2的线性马达平台27跑位，在导正线轨组件32的导正下将待检产品运送至相机检测模组3的下方，X轴丝杆6携带第一Y轴丝杆7和第二Y轴丝杆8在支撑线轨组件9的导正和支撑下跑位至指定位置，第一Y轴丝杆7和第二Y轴丝杆8配合跑位到指定位置，升降气缸23伸出，带动旋转实轴24下行，在限位销轴19和限位轴承20的作用下，确保棱镜固定块21和反光棱镜22每次下行距离和角度的稳定和精度，反光棱镜22到达指定位后，相机组件11在同轴光源12和环形光源13的打光作用下取像，并通过显示器5实时显示图像数据，完成一个点位的检测后，升降气缸23返回，旋转马达29转动，X轴丝杆6、第一Y轴丝杆7和第二Y轴丝杆8跑位至下一个检测点，完成检测，并以此类推。

相机检测模组3检测完成后，线性马达平台27携带物料跑位至激光检测模组4的下方，平面尺寸检测方式与相机检测模组3的检测方式一致，当需要检测段差尺寸或壁厚时，第二棱镜组件15下行，激光组件16完成对各点位取像，全部检测完成后，线性马达平台27返回至上料位，下料，至此，便完成了对待检产品如壳体或框架的包括外侧，内腔特征等全方位检测。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用与其他场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种壳体内腔特征检测机，它包括机架（1）和设置在机架（1）内的配电控制箱，其特征在于，所述的机架（1）上端固定安装有送料机构（2），所述的送料机构（2）上方沿机架（1）前后方向依次设置有相机检测模组（3）和激光检测模组（4），所述的相机检测模组（3）和激光检测模组（4）上均安装有第一棱镜组件（10），所述的第一棱镜组件（10）包括相互套接的轴固定座（17）和中空轴（18），所述的中空轴（18）上端固定安装有升降气缸（23），所述的升降气缸（23）下端通过推杆连接旋转实轴（24），所述的旋转实轴（24）中部开孔并贯穿有限位销轴（19）、下端连接棱镜固定块（21），所述的限位销轴（19）两端套接限位轴承（20），所述的棱镜固定块（21）前端通过棱镜固定螺钉（26）安装有反光棱镜（22），所述的送料机构（2）、相机检测模组（3）和激光检测模组（4）连接到配电控制箱，所述的中空轴（18）中段贯穿开设有与限位轴承（20）滚动配合的轨迹槽，所述的轨迹槽由上往下可分为直线槽一（33）、弧形槽（34）和直线槽二（35），所述的直线槽一（33）和弧形槽（34）圆滑衔接，所述的弧形槽（34）和直线槽二（35）圆滑衔接。

2.根据权利要求1所述的一种壳体内腔特征检测机，其特征在于，所述的相机检测模组（3）包括固定在机架（1）上相互平行设置的X轴丝杆（6）和支撑线轨组件（9），所述的X轴丝杆（6）一侧通过滑台连接第一Y轴丝杆（7）和第二Y轴丝杆（8），所述的第一Y轴丝杆（7）上从上而下依次安装有同轴光源（12）和环形光源（13），所述的第二Y轴丝杆（8）上从上而下依次安装有相机组件（11）和第一棱镜组件（10），所述的X轴丝杆（6）、第一Y轴丝杆（7）和第二Y轴丝杆（8）连接到配电控制箱。

3.根据权利要求2所述的一种壳体内腔特征检测机，其特征在于，所述的第一Y轴丝杆（7）和第二Y轴丝杆（8）上段连接X轴丝杆（6），下段连接支撑线轨组件（9），且二者为并排平行设置。

4.根据权利要求1所述的一种壳体内腔特征检测机，其特征在于，所述的激光检测模组（4）包括固定在机架（1）上相互平行设置的X轴丝杆（6）和支撑线轨组件（9），所述的X轴丝杆（6）一侧通过滑台连接第三Y轴丝杆（14），所述的第三Y轴丝杆（14）上安装有激光组件（16），所述的激光组件（16）两侧分别安装有第一棱镜组件（10）和第二棱镜组件（15），所述的第三Y轴丝杆（14）、激光组件（16）和第二棱镜组件（15）连接到配电控制箱。

5.根据权利要求4所述的一种壳体内腔特征检测机，其特征在于，所述的第二棱镜组件（15）与第一棱镜组件（10）结构类似，包括相互套接的轴固定座（17）和中空轴（18），所述的中空轴（18）上端固定安装有升降气缸（23），所述的升降气缸（23）下端通过推杆连接旋转实轴（24），所述的旋转实轴（24）中部贯穿有限位销轴（19）、下端连接棱镜固定块（21），所述的限位销轴（19）两端套接限位轴承（20），所述的棱镜固定块（21）侧边安装有对射棱镜固定块（25），所述的对射棱镜固定块（25）两侧均通过棱镜固定螺钉（26）安装有反光棱镜（22）。

6.根据权利要求1所述的一种壳体内腔特征检测机，其特征在于，所述的送料机构（2）包括固定在机架（1）上的线性马达平台（27），所述的线性马达平台（27）两侧对称设置有导正线轨组件（32），所述的线性马达平台（27）和导正线轨组件（32）上端通过滑块连接送料支架（28），所述的送料支架（28）内固定安装有旋转马达（29），所述的旋转马达（29）上端连接转台底板（31），所述的转台底板（31）内部固定安装有背光源（30）、上端嵌入安装石英玻璃（37），所述的石英玻璃（37）上放置定位治具（36），所述的线性马达平台（27）、旋转马达（29）和背光源（30）连接到配电控制箱。

7.根据权利要求6所述的一种壳体内腔特征检测机，其特征在于，所述的石英玻璃（37）为透明的。

8.根据权利要求1或5所述的一种壳体内腔特征检测机，其特征在于，所述的棱镜固定块（21）靠近旋转实轴（24）一端开设有调节槽，所述的轴固定座（17）一面开设有锁紧槽；所述的中空轴（18）套接旋转实轴（24），所述的中空轴（18）内径大于旋转实轴（24）的外径。

9.根据权利要求1所述的一种壳体内腔特征检测机，其特征在于，所述的机架（1）侧边还设置有显示器（5）。

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