CN210981155U - 精密部品的全自动精准测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及精密部品的全自动精准测量装置，机台上布置有X‑Y轴龙门运动机构，X‑Y轴龙门运动机构的运动轨迹下方的机台上安装有测量治具，测量治具的下方设置有与其正对的LED冷光源，X‑Y轴龙门运动机构包含两平行布置的X轴运动单元以及连接于其上的一Y轴运动单元，Y轴运动单元连接有Z轴运动单元，Z轴运动单元的下部安装有朝向于机台的工业彩色CCD和激光测头，工业彩色CCD上安装有连续变倍镜头。运动机构带动工业彩色CCD和激光测头精准定位，捕捉部品影像，连续变倍镜头将图像自动调整到清晰状态，全闭环伺服控制器确保每一次产品测量的运行过程高速、平稳、精准，可对结构复杂的部品高效精准测量。

Description

精密部品的全自动精准测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种精密部品的全自动精准测量装置。

背景技术

新能源汽车、医疗以及智能生活领域的拓展，目前针对精密部品的测定采用手动测量，每次产品的测量取点出现偏差，容易出现由于测量精度不够而导致过多的产品报废，作业稳定性差。手动测量耗费的时间较长，没有办法高速有效的给出判定结果，影响设备的开机率，时效性差。生产过程中一旦发生测量精度不够的现象，会导致批量不良品产生，严重的情况下需要重新组织生产，影响到客户的交货期。

在重复性、可靠性、稳定性等方面存在很多的不足及缺陷，有些特殊尺寸根本没有办法实施测量，需要委托第三方专业检测机构进行测定，大大增加了费用成本，且时间上没有办法管控，存在误期交付的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种精密部品的全自动精准测量装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

精密部品的全自动精准测量装置，特点是：包括机架以及安装于其上的机台，机台上布置有X-Y轴龙门运动机构，X-Y轴龙门运动机构的运动轨迹下方的机台上安装有测量治具，测量治具的下方设置有与其正对的LED冷光源，所述X-Y轴龙门运动机构包含两平行布置的X轴运动单元以及连接于其上的一Y轴运动单元，Y轴运动单元连接有Z轴运动单元，Z轴运动单元的下部连接有安装架，安装架上安装有朝向于机台的工业彩色CCD和激光测头，工业彩色CCD上安装有连续变倍镜头。

进一步地，上述的精密部品的全自动精准测量装置，其中，X轴运动单元包含X轴滑轨、X轴连接板、控制X轴连接板运动的X轴伺服步进电机，Y轴运动单元包含Y轴滑轨、Y轴连接板、控制Y轴连接板运动的Y轴伺服步进电机，每条X轴滑轨上布置一X轴连接板，X轴伺服步进电机与X轴连接板驱动连接，控制X轴连接板沿X轴滑轨运动，两X轴连接板之间架设一沿Y轴布置的龙门移动横梁，Y轴滑轨沿Y轴安装于龙门移动横梁上，Y轴连接板置于Y轴滑轨上，Y轴伺服步进电机与Y轴连接板驱动连接，从而控制Y轴连接板沿Y轴滑轨运动；Z轴运动单元包含Z轴滑轨、Z轴连接板、控制Z轴连接板运动的Z轴伺服步进电机，Z轴滑轨连接于Y轴连接板上，Z轴连接板置于Z轴滑轨上，Z轴伺服步进电机与Z轴连接板驱动连接，从而控制Z轴连接板沿Z轴滑轨运动，Z轴连接板上连接安装架。

进一步地，上述的精密部品的全自动精准测量装置，其中，所述X轴伺服步进电机、Y轴伺服步进电机和Z轴伺服步进电机与全闭环伺服控制器电性连接。

进一步地，上述的精密部品的全自动精准测量装置，其中，所述X轴运动单元上安装有X轴光栅尺，Z轴运动单元上安装有Z轴光栅尺。

进一步地，上述的精密部品的全自动精准测量装置，其中，工业彩色CCD为美国TEO的150万像素工业高清晰彩色CCD。

进一步地，上述的精密部品的全自动精准测量装置，其中，连续变倍镜头为STEP-ZOOM定格卡位连续变倍镜头。

进一步地，上述的精密部品的全自动精准测量装置，其中，激光测头为基恩士激光测头。

进一步地，上述的精密部品的全自动精准测量装置，其中，LED冷光源为可调光的LED光源。

本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：

本实用新型设计新颖，针对特殊结构和高精密部品测量提供一套与高精密模块化测量治具配套的全自动影像测量装置，X-Y轴龙门运动机构结合Z轴运动单元带动工业彩色CCD和激光测头精准定位，通过工业彩色CCD和激光测头捕捉部品影像，连续变倍镜头将图像自动调整到清晰状态，可调节LED冷光源将产品要测量的轮廓调整适合的范围；测量过程中高精密光栅尺确保取点能够完成吻合，满足高精密部品尺寸的重复精度；全闭环伺服控制器确保每一次产品测量的运行过程高速、平稳、精准，可对结构复杂的部品高效精准测量；实现高精密、多规格尺寸产品的高效、稳定、精准测量，从而实现模块化高效测量，在确保品质稳定的基础上有效提升生产效率。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型具体实施方式了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1：本实用新型的主视示意图；

图2：本实用新型的侧视示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，方位术语和次序术语等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1、图2所示，精密部品的全自动精准测量装置，包括机架1以及安装于其上的机台，机台上布置有X-Y轴龙门运动机构，X-Y轴龙门运动机构的运动轨迹下方的机台上安装有测量治具7，测量治具7为模块化测量治具，测量治具的下方设置有与其正对的LED冷光源8，所述X-Y轴龙门运动机构包含两平行布置的X轴运动单元2以及连接于其上的一Y轴运动单元3，Y轴运动单元3连接有Z轴运动单元4，Z轴运动单元4的下部连接有安装架，安装架上安装有朝向于机台的工业彩色CCD 5和激光测头6，工业彩色CCD 5上安装有连续变倍镜头。

X轴运动单元2包含X轴滑轨、X轴连接板、控制X轴连接板运动的X轴伺服步进电机，Y轴运动单元3包含Y轴滑轨、Y轴连接板、控制Y轴连接板运动的Y轴伺服步进电机，每条X轴滑轨上布置一X轴连接板，X轴伺服步进电机与X轴连接板驱动连接，控制X轴连接板沿X轴滑轨运动，两X轴连接板之间架设一沿Y轴布置的龙门移动横梁，Y轴滑轨沿Y轴安装于龙门移动横梁上，Y轴连接板置于Y轴滑轨上，Y轴伺服步进电机与Y轴连接板驱动连接，从而控制Y轴连接板沿Y轴滑轨运动；Z轴运动单元4包含Z轴滑轨、Z轴连接板、控制Z轴连接板运动的Z轴伺服步进电机，Z轴滑轨连接于Y轴连接板上，Z轴连接板置于Z轴滑轨上，Z轴伺服步进电机与Z轴连接板驱动连接，从而控制Z轴连接板沿Z轴滑轨运动，Z轴连接板上连接安装架。X轴运动单元2上安装有X轴光栅尺9，Z轴运动单元4上安装有Z轴光栅尺11；提高运动定位精度。

X轴伺服步进电机、Y轴伺服步进电机和Z轴伺服步进电机带动工业彩色CCD 5和激光测头6进行X-Y-Z轴运动，运行至所需指定位置；X轴伺服步进电机、Y轴伺服步进电机和Z轴伺服步进电机与全闭环伺服控制器10电性连接。通过全闭环伺服控制，运行平稳，噪音低，运行速度快，保证测量结果的稳定性。

工业彩色CCD 5为美国TEO的150万像素工业高清晰彩色CCD，对特殊结构的产品也能够清晰读取测量点，实现数据的精准获取。

连续变倍镜头为STEP-ZOOM定格卡位连续变倍镜头，变倍率无需校正，大大提高了工作效率及测量精度，放大倍数为30X～200X。

激光测头6为基恩士激光测头。

LED冷光源8为可调光的LED光源，采用LED冷光源则可以避免一般热光源带来的热胀冷缩的不利影响，避免补品二次变形，实现对各种复杂表面补品的精确量测。

具体应用时，X-Y轴龙门运动机构结合Z轴运动单元4带动工业彩色CCD 5和激光测头6精准定位，通过工业彩色CCD 5和激光测头6捕捉部品影像，连续变倍镜头将图像自动调整到清晰状态，可调节LED冷光源8将产品要测量的轮廓调整适合的范围；测量过程中高精密光栅尺确保取点能够完成吻合，满足高精密部品尺寸的重复精度；全闭环伺服控制器确保每一次产品测量的运行过程高速、平稳、精准，可对结构复杂的部品高效精准测量。

针对特殊结构和高精密部品测量提供一套与高精密模块化测量治具配套的全自动影像测量装置，实现高精密、多规格尺寸产品的高效、稳定、精准测量，从而实现模块化高效测量，在确保品质稳定的基础上有效提升生产效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (8)

1.精密部品的全自动精准测量装置，其特征在于：包括机架(1)以及安装于其上的机台，机台上布置有X-Y轴龙门运动机构，X-Y轴龙门运动机构的运动轨迹下方的机台上安装有测量治具(7)，测量治具的下方设置有与其正对的LED冷光源(8)，所述X-Y轴龙门运动机构包含两平行布置的X轴运动单元(2)以及连接于其上的一Y轴运动单元(3)，Y轴运动单元(3)连接有Z轴运动单元(4)，Z轴运动单元(4)的下部连接有安装架，安装架上安装有朝向于机台的工业彩色CCD(5)和激光测头(6)，工业彩色CCD(5)上安装有连续变倍镜头。

2.根据权利要求1所述的精密部品的全自动精准测量装置，其特征在于：X轴运动单元(2)包含X轴滑轨、X轴连接板、控制X轴连接板运动的X轴伺服步进电机，Y轴运动单元(3)包含Y轴滑轨、Y轴连接板、控制Y轴连接板运动的Y轴伺服步进电机，每条X轴滑轨上布置一X轴连接板，X轴伺服步进电机与X轴连接板驱动连接，控制X轴连接板沿X轴滑轨运动，两X轴连接板之间架设一沿Y轴布置的龙门移动横梁，Y轴滑轨沿Y轴安装于龙门移动横梁上，Y轴连接板置于Y轴滑轨上，Y轴伺服步进电机与Y轴连接板驱动连接，从而控制Y轴连接板沿Y轴滑轨运动；Z轴运动单元(4)包含Z轴滑轨、Z轴连接板、控制Z轴连接板运动的Z轴伺服步进电机，Z轴滑轨连接于Y轴连接板上，Z轴连接板置于Z轴滑轨上，Z轴伺服步进电机与Z轴连接板驱动连接，从而控制Z轴连接板沿Z轴滑轨运动，Z轴连接板上连接安装架。

3.根据权利要求2所述的精密部品的全自动精准测量装置，其特征在于：所述X轴伺服步进电机、Y轴伺服步进电机和Z轴伺服步进电机与全闭环伺服控制器(10)电性连接。

4.根据权利要求2所述的精密部品的全自动精准测量装置，其特征在于：所述X轴运动单元(2)上安装有X轴光栅尺(9)，所述Z轴运动单元(4)上安装有Z轴光栅尺(11)。

5.根据权利要求1所述的精密部品的全自动精准测量装置，其特征在于：所述工业彩色CCD(5)为美国TEO的150万像素工业高清晰彩色CCD。

6.根据权利要求1所述的精密部品的全自动精准测量装置，其特征在于：所述连续变倍镜头为STEP-ZOOM定格卡位连续变倍镜头。

7.根据权利要求1所述的精密部品的全自动精准测量装置，其特征在于：所述激光测头(6)为基恩士激光测头。

8.根据权利要求1所述的精密部品的全自动精准测量装置，其特征在于：所述LED冷光源(8)为可调光的LED光源。

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