检测装置及其工装设备的制作方法

本申请涉及焊接工装领域，尤其涉及一种可控制测量行程的检测装置及其工装设备。

背景技术：

随着汽车工业的发展，对汽车零部件焊接效率及自动化程度等方面的要求也越来越高。常规情况中对于工装上的工件采用接近式电感开关直接检测工件有无，但是对于薄板金、螺母等焊接件有时因为无法移动到检出距离而无法直接进行检测，这就对工装自动化效率带来了影响，无法实现工件信号的输入，间接导致了工装的全自动化效率的降低。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本申请的目的是提供一种检测装置及其工装设备，以能够降低对接近开关的移动距离要求，以便于对工件检测，有利于实现工装的自动化。

为达到上述目的，本申请提供如下一种检测装置：

一种检测装置，包括：

接近开关；

用于与被检测工件接触的检测件；所述检测件在未与所述被检测工件接触时具有无法被所述接近开关检测到的第一位置、以及在与所述被检测工件接触时具有能被所述接近开关检测到的第二位置。

作为一种优选的实施方式，所述检测装置还设有复位机构；所述复位机构能够对所述检测件施加朝向第一位置移动的作用力。

作为一种优选的实施方式，所述检测件通过沿其长度方向移动以改变与所述接近开关之间的距离，从而在所述第一位置和第二位置之间切换。

作为一种优选的实施方式，所述检测件在所述第二位置时与所述接近开关之间具有间隔间隙。

作为一种优选的实施方式，所述检测件的运动方向与所述接近开关的长度方向相垂直。

作为一种优选的实施方式，所述接近开关的一端为用于连接线缆的连接端；所述检测件靠近所述接近开关的另一端设置。

作为一种优选的实施方式，所述检测件具有用于与被检测工件接触的接触端；所述接触端沿所述接近开关长度方向的长度小于所述接近开关的长度。

作为一种优选的实施方式，所述检测装置设有具有容纳腔体的壳体；所述接近开关固定于所述容纳腔体中；所述检测件具有位于所述容纳腔体中面对所述接近开关设置的感应端；所述接触端位于所述容纳腔体外。

作为一种优选的实施方式，所述壳体还设有通入所述容纳腔体的安装通孔；所述检测件穿过所述安装通孔；所述接触端位于所述安装通孔外。

作为一种优选的实施方式，所述复位机构包括位于所述安装通孔内的弹簧。

作为一种优选的实施方式，所述安装通孔中还固定设有套设于检测件外的导向套；所述导向套用于对所述检测件的移动导向。

作为一种优选的实施方式，所述检测件包括相连接的伸缩顶杆和检测销；所述感应端设于所述伸缩顶杆上，所述接触端设于所述检测销上；所述导向套贴合套设在所述检测销外。

作为一种优选的实施方式，所述安装通孔靠近所述感应端的一端设有限位结构；所述弹簧套设于所述伸缩顶杆外；所述弹簧位于所述限位结构和所述检测销连接所述伸缩顶杆的一端之间。

作为一种优选的实施方式，所述接触端设有位于所述安装通孔外部的第一限位台阶；所述感应端设有位于所述容纳腔体中的第二限位台阶；所述检测件在所述第一限位台阶与所述壳体接触时无法继续朝向所述接近开关移动，并在所述第二限位台阶与所述壳体接触时无法继续远离所述接近开关移动。

作为一种优选的实施方式，所述壳体上还设有与所述容纳腔体相通的观察孔；所述观察孔与所述检测件和所述接近开关之间的间隔间隙相对齐。

作为一种优选的实施方式，所述检测件位于所述第一位置时与所述接近开关之间的距离可调。

作为一种优选的实施方式，所述壳体包括安装盖和底座；所述安装盖盖合在所述底座上形成所述容纳腔体；所述接近开关固定安装于所述安装盖上，所述安装通孔以及所述检测件设置于所述底座上；

所述安装盖和所述底座之间设有垫片；通过改变所述垫片的厚度以调节所述检测件位于所述第一位置时与所述接近开关之间的距离。

作为一种优选的实施方式，所述接近开关为电感式接近开关。

有益效果：

可以看出，本申请所提供的检测装置通过设有接近开关和检测件，所述检测件在未与所述被检测工件接触时具有无法被所述接近开关检测到的第一位置、以及在与所述被检测工件接触时具有能被所述接近开关检测到的第二位置，利用检测件与目标区域的被检测工件接触来判断目标区域是否存在被检测工件，从而可以降低对接近开关的移动距离要求，只需检测件与被检测工件相接触即可，从而方便对工件进行检测，有利于实现工装的自动化。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一个实施例中提供的检测装置立体图；

图2是图1的立体爆炸图；

图3是图2的正视图；

图4是图1的检测件在第一位置时的结构剖视图；

图5是图1的检测件在第二位置时的结构剖视图。

附图标记说明：100、壳体；1、底座；2、检测销；3、伸缩顶杆；4、导向套；5、复位机构；6、安装盖；7、接近开关；8、垫片；9、容纳腔体；10、检测件；11、螺栓；12、开口；13、安装通孔；14、接触端；15、感应端；16、第二限位台阶；17、第一限位台阶；18、观察孔。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图5。本申请实施例中提供一种检测装置，该检测装置可以对于一些尺寸小的薄板金、螺母等小型焊接件进行检测。当然，该检测装置并不限于对小型焊接件的检测，也可以对尺寸较大的焊接件的检测，本申请并不作限制。

在本申请实施例中，所述检测装置包括：接近开关7；用于与被检测工件接触的检测件10。其中，所述检测件10在未与所述被检测工件接触时具有无法被所述接近开关7检测到的第一位置、以及所述检测件10在与所述被检测工件接触时具有能被所述接近开关7检测到的第二位置。

本申请实施例中的检测装置在使用时，在目标区域存在被检测工件时，利用检测件10与被检测工件接触后动作，从第一位置切换到第二位置，使得接近开关7将检测件10检测到，相应的，由于检测件10与被检测工件接触而动作至第二位置，可以确定被检测工件位于目标区域，无需将接近开关7移动至感应被检测工件的位置；如目标区域不存在被检测工件，则检测件10移动到目标区域时无法接触到被检测工件，从而无法动作至第二位置，相应的，接近开关7也无法检测到检测件10，从而可以确定目标区域不存在被检测工件。

可以看出，本实施例所提供的检测装置通过设有接近开关7和检测件10，所述检测件10在未与所述被检测工件接触时具有无法被所述接近开关7检测到的第一位置、以及在与所述被检测工件接触时具有能被所述接近开关7检测到的第二位置，利用检测件10与目标区域的被检测工件接触来判断目标区域是否存在被检测工件，从而可以降低对接近开关的移动距离要求，只需检测件与被检测工件相接触即可，从而方便对工件进行检测，有利于实现工装的自动化。

在本申请实施例中，接近开关7具有一感应面。在检测件10与接近开关7通过相对运动运动至接近开关7的检出距离内时，接近开关7不与检测件10接触即可感应到检测件10，形成相应的检测信号。该接近开关7可以为无源接近开关、电感式接近开关(涡流式接近开关7)、电容式接近开关、光电式接近开关、超声波式接近开关等等。作为优选的，本实施例中的接近开关7采用电感式接近开关。

在本申请实施例中，检测件10能够通过动作从第一位置切换至第二位置。检测件10的动作形式可以有多种，比如：转动、移动或多种动作形式的结合。相应的，检测件10转动时可以围绕一外部枢转轴转动，也可以围绕自身轴线(比如中心线)转动。检测件10在移动时可以为平移、伸缩等等。

为方便自动检测，提高生产效率。所述检测装置还设有复位机构5。所述复位机构5能够对所述检测件10施加朝向第一位置移动的作用力。通过设有复位机构5，可以使得该检测装置在未检测被检测工件时检测件10始终位于第一位置，无需人工复位，降低操作人员的工作强度。只有在目标区域存在被检测工件时，检测件10通过与被检测工件相接触从第一位置动作至第二位置。

该检测装置被移动至目标区域时，被检测工件若存在于目标区域，检测件10通过与被检测工件(比如尺寸小的钣金件、螺母等)相接触，随着检测装置被移动至目标区域中的目标位置，检测件10逐渐从第一位置动作至第二位置，相应的，接近开关7检测到检测件10形成检测信号，表明被检测工件位于目标区域。若目标区域不存在被检测工件，相应的，检测件10无法动作至第二位置，接近开关7无法形成检测信号，即可得知被检测工件不位于目标区域，从而采取相应措施。

具体的，所述检测件10通过沿其长度方向移动以改变与所述接近开关7之间的距离，从而在所述第一位置和第二位置之间切换。其中，检测件10可以为直杆形状，检测件10沿其长度方向可以伸缩移动。在本实施例中，所述检测件10的运动方向与所述接近开关7的长度方向相垂直。检测件10的长度方向与接近开关7的长度方向相垂直。

检测件10在与被检测工件接触时可以靠近接近开关7移动，并在检测件10解除与被检测工件的接触时，向远离所述接近开关7方向移动。复位机构5可以为弹性元件，通过向检测件10施加弹性力促使检测件10复位。在检测件10从第一位置移动至第二位置时，弹性元件的形变逐渐增大，相应的复位力也逐渐增大。

本实施例中，复位机构5可以包括套设于杆体状检测件10外的弹簧。检测件10从第一位置向第二位置移动时压缩弹簧。在检测件10解除与被检测工件接触时，弹簧复位推动检测件10从第二位置复位至第一位置。

为保护接近开关7，避免检测件10碰撞接近开关7而损坏接近开关7，所述检测件10在所述第二位置时与所述接近开关7之间具有间隔间隙。其中，检测件10与接近开关7之间始终存在间隙，避免检测件10与接近开关7接触。检测件10在第一位置时的间隔间隙距离大于其在第二位置时的间隔间隙距离。

检测件10在未与被检测工件接触时与接近开关7之间的距离超出所述接近开关7的检出距离，在与被检测工件接触时与接近开关7之间的距离在检出距离以内，从而被接近开关7检测到。接近开关7具有一长度方向。在读者面对图4、图5时，接近开关7沿左右方向延伸。感应面位于接近开关7的下表面。

所述接近开关7的一端为用于连接线缆的连接端。所述检测件10靠近所述接近开关7的另一端设置。在读者面对图3时，接近开关7的右端连接线缆，检测件10靠近接近开关7的左端。相应的，感应面位于接近开关7下表面的左端。相应的，检测件10位于感应面的正下方，并与感应面相对齐。

所述检测件10具有用于与被检测工件接触的接触端14。为方便对于尺寸较小的钣金件、螺母等元件检测，避免接近开关7无法检测到此类元件，所述接触端14沿所述接近开关7长度方向的长度小于所述接近开关7的长度。

在本实施例中，接触端14位于检测件10远离接近开关7的一端。接触端14为圆柱结构，相应的，所述接触端14沿所述接近开关7长度方向的长度为直径大小。直径方向也是读者面对图4、图5时的左右方向。

在本实施例中，所述检测装置设有具有容纳腔体9的壳体100。所述接近开关7固定于所述容纳腔体9中。通过壳体100将接近开关7保护。接近开关7固定安装于容纳腔体9的顶壁上。本申请对于接近开关7固定于容纳腔体9的方式并不限定，比如接近开关7可以通过粘接、螺接、捆扎、壳体焊接等形式实现固定。

所述检测件10具有位于所述容纳腔体9中面对所述接近开关7设置的感应端15。感应端15的端面与感应面相面对，二者之间具有间隔间隙。随着检测件10在第一位置和第二位置之间移动，相应的，感应端15和接近开关7(的感应面)之间的间隔距离发生改变。

利用壳体100实现接近开关7和检测件10的装配，通过壳体100也可以与机械臂等移动组件相连接，实现该检测装置移动。接近开关7和检测件10安装于壳体100上，其中，检测件10可活动地安装于壳体100上。所述接触端14位于所述容纳腔体9外。检测件10伸出壳体100的端部形成所述接触端14。接触端14的(下)端面用于与被检测工件相接触。检测件10相对于壳体100活动时，检测件10伸出壳体100的长度发生改变。

所述壳体100还设有通入所述容纳腔体9的安装通孔13。所述检测件10穿过所述安装通孔13。检测件10的两端可以分别伸出所述安装通孔13外。其中，所述接触端14位于所述安装通孔13外。感应端15同样位于所述安装通孔13外。所述复位机构5可以包括位于所述安装通孔13内的弹簧。本实施例中，该弹簧可以为圆柱弹簧。

为避免检测件10在移动时发生晃动而产生检测误差，所述安装通孔13中还固定设有套设于检测件10外的导向套4。所述导向套4用于对所述检测件10的移动导向。导向套4的延伸方向和检测件10的移动方向相同。导向套4固定于安装通孔13中。安装通孔13可以为圆柱形通孔，相应的，导向套4为圆管或圆筒结构。导向套4可以螺纹连接于安装通孔13内，也可以通过焊接等其他固定方式固定于安装通孔13中。

在本实施例中，所述检测件10包括相连接的伸缩顶杆3和检测销2。所述感应端15设于所述伸缩顶杆3上，所述接触端14设于所述检测销2上。具体的，伸缩顶杆3的上端伸出安装通孔13形成感应端15，检测销2的下端伸出安装通孔13形成接触端14。所述导向套4贴合套设在所述检测销2外。

其他实施例中，检测件10也可以为单个杆体，本申请并不作唯一的限定。在读者面对图4、图5时，伸缩顶杆3连接于所述检测销2的上端。检测销2为中空管体结构，伸缩顶杆3的下端伸入所述检测销2的上端并通过螺纹固定连接。

所述安装通孔13靠近所述感应端15的一端设有限位结构(未标示)。所述弹簧套设于所述伸缩顶杆3外。所述弹簧位于所述限位结构和所述检测销2连接所述伸缩顶杆3的一端之间。具体的，该限位结构可以位于所述安装通孔13的内壁，其可以为安装通孔13的部分内壁通过缩径形成的圆台结构。检测件10的两端分别伸出所述安装通孔13。检测销2的上端面围绕于伸缩顶杆3的下端外形成承接弹簧的承接台阶。

所述接触端14设有位于所述安装通孔13外部的第一限位台阶17。所述感应端15设有位于所述容纳腔体9中的第二限位台阶16。所述检测件10在所述第一限位台阶17与所述壳体100接触时无法继续朝向所述接近开关7移动，并在所述第二限位台阶16与所述壳体100接触时无法继续远离所述接近开关7移动。

如图3所示，伸缩顶杆3为“t”形结构，检测销2为倒“t”形结构。第一限位台阶17为伸缩顶杆3的感应端15的下圆环面，安装通孔13的上端通过缩径形成有搭接台。检测件10位于第一位置时，在复位机构5的作用下第一限位台阶17与搭接台相接触并被限位。第二限位台阶16为检测销2的接触端14的上圆环面。检测件10位于第二位置时第二限位台阶16与壳体100的下表面相接触并被限位，阻止检测件10继续上行，避免检测件10上行碰撞接近开关7，保护接近开关7。

为便于操作人员获知壳体100内的情况，所述壳体100上还设有与所述容纳腔体9相通的观察孔18。所述观察孔18与所述检测件10和所述接近开关7之间的间隔间隙相对齐。如图1、图2所示，观察孔18位于安装盖6的一侧，将安装盖6的壁贯通。观察孔18可以为长孔结构。

为便于不同工件的检测，适应不同的工况。所述检测件10位于所述第一位置时与所述接近开关7之间的距离可调。其中，有的实施例中可以通过改变接近开关7的安装位置，以改变检测件10在第一位置时与接近开关7之间的间距。有的实施例中可以通过改变检测件10在第一位置时的位置，以改变检测件10在第一位置时与接近开关7之间的间距，本申请并不以哪种实施例为限制。

在本实施例中，所述壳体100包括安装盖6和底座1。所述安装盖6盖合在所述底座1上形成所述容纳腔体9。所述接近开关7固定安装于所述安装盖6上，所述安装通孔13以及所述检测件10设置于所述底座1上。安装盖6和底座1之间可以通过螺栓11连接。安装盖6和底座1顶壁形成容纳腔体9。

容纳腔体9在一侧形成有安装开口12，在读者面对图4时，容纳腔体9的左侧形成有安装开口12，接近开关7通过该安装开口12可以完成线缆的穿设连接，避免与线缆发生干涉，或者容纳腔体9中的其他部件的拆装或更换。当然，也可以通过将安装盖6拆卸的方式，再对接近开关7进行拆装操作，本申请并不做限定。

所述安装盖6和所述底座1之间设有垫片8。通过改变所述垫片8的厚度以调节所述检测件10位于所述第一位置时与所述接近开关7之间的距离。其中，该垫片8可以为图2所示的“m”形垫片，以避免和螺栓11发生干涉。另外，垫片8可以为其他结构，比如：环形垫片。其中，垫片8的厚度可以通过垫片8的数量调整，也可以通过直接更换不同厚度的垫片8，本申请并不作唯一的限定。

本申请实施例中还提供一种工装设备，包括：如上任一实施例或实施方式所述的检测装置；与所述检测装置连接的执行机构；所述执行机构在所述检测装置检测到被检测工件时对所述被检测工件执行目标操作。

检测装置可以设置于机械手上，通过机械手将检测装置移动至目标位置，对被检测工件进行检测。执行机构同样可以设置于机械手上，通过机械手将执行机构移动至目标位置对被检测工件执行目标操作。

在本实施例中，执行机构可以为焊接机构、螺栓旋紧机构、切削机构、喷涂机构，当然也可以为搬运机构等等，本申请并不作唯一的限定。通过检测装置检测被检测工件是否存在于目标位置，再根据检测装置的检测信号，执行机构采取相应的操作。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。