专利名称：一种高速精密螺纹件检测机构的制作方法
技术领域：
一种高速精密螺纹件检测机构技术领域[0001]本实用新型涉及螺纹件检测机构，具体涉及一种高速精密螺纹件检测机构。
技术背景[0002]高速精密螺纹件检测机构的原理是一种非破坏检测。按检验后样品的状况，检 测可分为破坏性检验和非破坏性检验。非破坏性检验又称无损检验，是指检验时产品不 受到破坏。由于无损检查技术的发展，非破坏性检验的范围在扩大。非破坏性检验可以 直接获得经济效益，因此检测中应尽可能选用非破坏性检测方法。[0003]最传统的螺纹件检测，一般采用肉眼直接观察或者采用游标卡尺等工具测量。 这种检测不仅费时，且同时检测的参数很少，并且由于仅凭人的肉眼进行，检测速度很 慢，误差很大，也非常依赖检测员的个人经验。[0004]故后来出现了自动的螺纹检测装置。由于现有装置在螺纹夹持结构方面的设计 缺陷，不能够适应多型号螺纹件测量，一般仅能够用于常规大螺丝的检测，且检测参数 很少，仅能识别螺丝型号，对于螺丝的识别精度不够，适用范围较为受限。[0005]传统的螺丝检测机构，包括转盘式和直线式两种。[0006]转盘式螺丝检测机构一般包括振动盘、输送导轨、转盘和检测器。待测螺丝由 振动盘经由输送导轨被送至转盘，该转盘边缘依据一定间隔设有数个弧形槽，待测螺丝 便放置与其中。当转盘转动时，待测螺丝便接受安装在转盘外的检测器的检测，根据长 度来识别出最后分辨出合格品和劣品。[0007]转盘式螺丝检测机构虽在检测速率上以及检测误差上有所改进，但仍有很大缺 陷，详细叙述如下首先，传统的转盘式螺丝检测机构，在面对不同规格的螺丝时，必 须更换转盘，不仅费事费力，不同规格的转盘也需不菲的费用。[0008]直线式的螺丝检测机构一般包括振动盘，输送导轨和两辊轴，辊轴之间呈一定 夹角，当螺纹件被输送到辊轴时，由于辊轴之间的间隙是逐变的，根据不同螺纹件的头 部尺寸的不同而在辊轴的不同轴向位置掉出，可以筛选出螺纹件。[0009]直线式的螺丝检测机构的速度较快，但只能对螺纹头部大小做出筛选，对螺牙 的参数检测不到，如牙距、牙升角等参数。不适合精密多参数螺纹件的检测。发明内容[0010]本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供高速精密螺纹件检 测机构，通过组合的圆盘以及安装在圆盘上的独立夹持装置，获得对于不同螺纹件不同 规格的良好适应性，同时通过圆盘式的旋转平台设计，保证螺纹件检测的高速与高精 度，以减少检测误差，提升检测效率。[0011]为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下[0012]一种高速精密螺纹件检测机构，包括旋转平台、夹持装置、输送装置、水平相 机支撑装置、水平光源支撑装置、垂直支撑装置、拨片、主机架和辅机架，所述旋转平3台由上圆盘和下圆盘之间通过调节螺栓联接构成；用于夹持待测螺纹件的所述夹持装置 有若干组，每组夹持装置包括上夹持脚和下夹持脚，上夹持脚安装在所述上圆盘上，下 夹持脚安装在所述下圆盘上，所述旋转平台通过主轴联接在主机架，位于主机架旁的所 述辅机架上安装有用于输送待测螺纹件的所述输送装置，水平相机调节装置、水平光源 支撑装置、垂直支撑装置均分别安装在所述主机架上，所述垂直支撑装置安装有能在垂 直方向上调节位置的垂直光源和垂直摄像头；所述水平相机支撑装置上安装有能在水平 方向上调节位置的水平摄像头；所述水平光源支撑装置上安装有能在水平方向上调节位 置的水平光源；用于将合格螺纹件从旋转平台上拨下的所述拨片通过可调整方向和高度 的支撑杆固定在所述主机架上。[0013]上述的高速精密螺纹件检测机构中，所述水平光源位于旋转平台上待测螺纹件 影像撷取位置后方。[0014]上述的高速精密螺纹件检测机构中，所述水平摄像头位于待测螺纹件外围。[0015]上述的高速精密螺纹件检测机构中，所述垂直光源位于旋转平台上待测螺纹件 影像撷取位置上方。[0016]上述的高速精密螺纹件检测机构中，所述摄像头位于待测螺纹件上方。[0017]上述的高速精密螺纹件检测机构中，旋转平台外围设计有防止待测螺纹件滑出 的挡圈，挡圈通过支撑杆安装在主机架上。[0018]上述的高速精密螺纹件检测机构中，所述旋转平台通过主轴联接在主机架，主 轴通过平面推力轴承和向心球轴承的双轴承支撑机构固定于主支架上。[0019]上述的高速精密螺纹件检测机构中，所述水平相机支撑装置、水平光源支撑装 置、垂直支撑装置具有多自由度调节悬臂，可以实现多自由度调节，调整光源与螺纹件 的距离和角度，调整摄像头与螺纹件的距离和角度。[0020]上述的高速精密螺纹件检测机构中，所述输送装置包括安装在辅机架上的振动 盘和输送轨道，输送轨道末端设有用于将待测螺纹件快速送至旋转平台上的夹持装置的 吹气阀。[0021]上述的高速精密螺纹件检测机构中，拨片的高度与夹持脚上端面平齐。[0022]与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果[0023]1.检测速度快。本实用新型高速精密螺纹件检测机构采用旋转平台式结构， 通过步进电机驱动旋转平台的方式，可以使位于旋转平台边缘的螺纹件获得较大的线速 度，故相对于人工检测方式以及待测螺纹件沿线性条状体运动的高速精密螺纹件检测机 构方式，能够实现高速检测，大幅提高检测效率。[0024]2.夹持装置可以灵活调整，适应螺纹件的不同规格。本实用新型高速精密螺纹 件检测机构采用组合式旋转平台设计，两圆盘之间可以转动一个适当的角度，从而使夹 持装置之间的间隙可以依据不同螺纹件的规格而作出调节，无须更换转盘，可以降低成 本，方便快捷。[0025]3.运行稳定，判断准确。本实用新型高速精密螺纹件检测机构采用独特的支持 装置支撑主轴，从而是旋转平台传动平稳，螺纹件放置稳当，降低了因为震动而带来的 获取的图像的失真与模糊，从而有效提高了检测精度与准确度。[0026]4.量测范围广，测量指标全面。本实用新型高速精密螺纹件检测机构采用可调整间距式夹持装置，并将螺纹件的头部置放于夹持装置两夹持脚之间，可以量测包括螺 丝、螺栓等各种螺纹件。双光源设计，下沉式光源，光线投射均勻，不会受到投影光线 被装置阻挡的影响。本高速精密螺纹件检测机构可以获得甄别螺纹件所需的完整图像， 可以测量螺纹件颈部、头部等的尺寸，测量指标全面。[0027]5.速度可连续调节。本实用新型高速精密螺纹件检测机构没有采用齿轮传动， 可以通过对电机速度进行控制，从而实现机构速度的连续调整。
[0028]图1为具体实施方式
的高速精密螺纹件检测机构的连接示意图。[0029]图2为高速精密螺纹件检测机构的立体结构视图。[0030]图3为图2所示高速精密螺纹件检测机构的旋转平台部分立体图。[0031]图4为高速精密螺纹件检测机构的俯视图。[0032]图5为高速精密螺纹件检测机构的侧视图。
具体实施方式
[0033]
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的实施和保护范围 不限于此。[0034]如图1所示为高速精密螺纹件检测机构的连接示意图，主机架114和辅机架118 用于安装固定其他装置，夹持装置116安装在旋转平台111上，旋转平台111通过主轴 123联接在主机架114上，水平相机调节装置108、水平光源支撑装置121、垂直支撑装置 107安装在主机架114上，挡圈110和拨片112安装在主机架114上，振动盘101和输送 轨道102安装在辅机架118上，进料轨道310的螺丝进入夹持装置116。[0035]如图2、图3所示的一种高速精密螺纹件检测机构，针对螺纹件尺寸等进行检 测，其包含有由两个独立的圆盘组合而成的旋转平台111，若干组分别安装在两个旋转 平台上的夹持装置116，且每组夹持装置有两个夹持脚，一设于辅机架118上的输送装置(包括振动盘101、输送轨道102和吹气阀120)，一套拨片112，一套挡圈110，光源和 摄像头的支撑装置107、108和121，旋转平台被轴123支撑，轴123通过联轴器IM与电 机115联接。[0036]如图2所示，振动盘101中固定在辅支架上118，盛入若干待测螺纹件，待测螺 纹件经过输送轨道102传送至旋转平台111。输送轨道末端设有一吹气阀120，以便将待 测螺纹件快速送至旋转平台110上的夹持装置116，旋转平台111连续地旋转，每个在夹 持装置中的螺丝将被垂直摄像头105和水平摄像头106进行拍照，然后图像被计算进行处 理，分析是否尺寸合格，当不合格螺丝旋转到不合格品下料口 109时，将被吹落，合格 品继续在旋转平台上，转到合格品下料口时，被拨片112拨入到合格品下料口。[0037]如图3，每组夹持装置由下夹持脚1 和上夹持脚122组成，每组夹持装置的两 个夹持脚分别安装在上圆盘1 和下圆盘127上，两夹持脚的顶端表面平齐，待测螺纹件 置放于每组夹持装置的两夹持脚之间。由于两夹持脚安装在上下不同的圆盘上，故当上 下两个圆盘松开连接螺栓119，两圆盘之间可以互相成一定角度旋转，每组两夹持脚之间 的间隙因此可以调整，从而适应不同规格的螺纹件需要。[0038]本高速精密螺纹件检测机构包括有光源和摄像头支撑装置。垂直支撑装置107 用于安装和调节垂直光源104和垂直摄像头105 ；水平相机支撑装置108用于安装和调节 水平摄像头106 ；水平光源支撑装置121用于安装和调节水平光源103。水平光源103位 于旋转平台上待测螺丝影像撷取位置后方，水平光源采取下沉式光源设计，能够为待测 螺纹件提供均勻且不受阻挡的背光源。水平摄像头106位于待测螺纹件外围，采集螺纹 件侧面图像。垂直光源104位于旋转平台上待测螺丝影像撷取位置上方，摄像头105位 于待测螺纹件上方，采集被测螺纹件的头部图像。待测螺纹件随旋转平台111运动至摄 像头105和106位置时，摄像头自动撷取影像，并通过编制的软件进行分析，判断出待测 螺纹件是否合格品。[0039]旋转平台111外围设计有一套挡圈110，通过支撑杆117安装在主机架114上。 挡圈110防止了待测螺纹件可能因为离心运动引起的滑出，并且为摄像机、光源等的安 装提供了必要的平台。[0040]待测螺纹件若为不合格品，则当其随旋转平台运动至某处时，由计算机控制气 嘴将不合格品吹出至不合格品出料口。经程序判断为合格品的待测螺纹件，将继续随旋 转平台运动，直至运动至碰上拨片112，被拨片112拨走。[0041]旋转平台111通过螺栓联接在主轴123上，随主轴123由步进电机马达115驱 动。主轴123由双轴承支撑结构113支撑。双轴承支撑结构113由向心滚珠轴承及平面 推力轴承组成，分别安装在向心滚珠轴承座125和平面推力轴承座126中，为主轴123提 供了轴向支撑力和径向支撑力，充分保障了主轴123的平稳运行。[0042]图4为高速精密螺纹件检测机构的俯视图，图5为高速精密螺纹件检测机构的 侧视图。该高速精密螺纹件检测机构通过所设计的双轴承支撑结构使主轴获得稳定的支 持，从而使旋转平台平稳运动，通过带有可调整夹持装置间隙的旋转平台式的设计，可 以实现在同一个旋转平台上适应多种规格的螺丝，配合高速送料机构，将螺丝经过输送 装置送至旋转平台上夹持装置处，经过相机获取螺丝影像，该获取的影像再经过计算机 软件处理，可以达到高速甄选出不合格螺丝的目的。该高速精密螺纹件检测机构操作清 楚简单，可调整性强，检测过程中可有效减少检测误差，大幅提升检测速率和精度。如 上即可较好地实现本实用新型。
权利要求1.一种高速精密螺纹件检测机构，其特征在于包括旋转平台、夹持装置、输送装 置、水平相机支撑装置、水平光源支撑装置、垂直支撑装置、拨片、主机架和辅机架， 所述旋转平台由上圆盘和下圆盘之间通过调节螺栓联接构成；用于夹持待测螺纹件的 所述夹持装置有若干组，每组夹持装置包括上夹持脚和下夹持脚，上夹持脚安装在所述 上圆盘上，下夹持脚安装在所述下圆盘上，所述旋转平台通过主轴联接在主机架，位于 主机架旁的所述辅机架上安装有用于输送待测螺纹件的所述输送装置，水平相机调节装 置、水平光源支撑装置、垂直支撑装置均分别安装在所述主机架上，所述垂直支撑装置 安装有能在垂直方向上调节位置的垂直光源和垂直摄像头；所述水平相机支撑装置上安 装有能在水平方向上调节位置的水平摄像头；所述水平光源支撑装置上安装有能在水平 方向上调节位置的水平光源；用于将合格螺纹件从旋转平台上拨下的所述拨片通过可调 整方向和高度的支撑杆固定在所述主机架上。
2.根据权利要求1所述的高速精密螺纹件检测机构，其特征在于所述水平光源位于旋 转平台上待测螺纹件影像撷取位置后方。
3.根据权利要求1所述的高速精密螺纹件检测机构，其特征在于所述水平摄像头位于 待测螺纹件外围。
4.根据权利要求1所述的高速精密螺纹件检测机构，其特征在于所述垂直光源位于旋 转平台上待测螺纹件影像撷取位置上方。
5.根据权利要求1所述的高速精密螺纹件检测机构，其特征在于所述摄像头位于待测 螺纹件上方。
6.根据权利要求1所述的高速精密螺纹件检测机构，其特征在于旋转平台外围设计有 防止待测螺纹件滑出的挡圈，挡圈通过支撑杆安装在主机架上。
7.如权利要求1所述高速精密螺纹件检测机构，其特征在于所述旋转平台通过主 轴联接在主机架，主轴通过平面推力轴承和向心球轴承的双轴承支撑机构固定于主支架 上。
8.如权利要求1所述高速精密螺纹件检测机构，其特征在于所述水平相机支撑装 置、水平光源支撑装置、垂直支撑装置具有多自由度调节悬臂。
9.根据权利要求1 8任一项所述的高速精密螺纹件检测机构，其特征在于所述输送装 置包括安装在辅机架上的振动盘和输送轨道，输送轨道末端设有用于将待测螺纹件快速 送至旋转平台上的夹持装置的吹气阀。
专利摘要本实用新型公开一种高速精密螺纹件检测机构，包括旋转平台、夹持装置、输送装置、水平相机支撑装置、水平光源支撑装置、垂直支撑装置、拨片、主机架和辅机架，所述旋转平台由上圆盘和下圆盘之间通过调节螺栓联接构成；垂直支撑装置安装有垂直光源和垂直摄像头；水平相机支撑装置上安装有水平摄像头；水平光源支撑装置安装有水平光源；用于将合格螺纹件从旋转平台上拨下的所述拨片通过可调整方向和高度的支撑杆固定在所述主机架上。通过组合的圆盘以及安装在圆盘上的独立夹持装置，获得对于不同螺纹件不同规格的良好适应性，同时通过圆盘式的旋转平台设计，保证螺纹件检测的高速与高精度，以减少检测误差，提升检测效率。
文档编号G01B11/00GK201811717SQ20102055434
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月9日 优先权日2010年10月9日
发明者姜立军, 李哲林, 熊志勇, 罗杜宇, 邓腾智 申请人:华南理工大学