轮毂孔径形位误差快速检测装置的制作方法

本实用新型属于车轮轮毂关键部位检测技术领域，具体涉及一种轮毂孔径形位误差的检测装置。

背景技术：

车轮是汽车行驶的重要功能部件之一，由轮辋与轮辐组成，它不仅承载整车及全部载重的重量，而且是汽车提高造型美观性的重要外观部件。汽车制造企业对车轮的外观结构、机械性能、安全性能等要求都很严格，对车轮总成的众多性能也越来越重视

轮毂中心孔形位误差、螺栓孔形位误差是车轮总成的关键几何特征量，是评价车轮轮毂质量的重要参数，直接影响到整车的运行性能。

现在工业上对轮毂中心孔形位误差、螺栓孔形位参数的检测主要有两种方法，第一种方法是接触式三坐标仪检测技术，该项技术检测速度非常慢，设备往往需要抽检；第二种方法是手工测量技术、误差较大，检测速度慢，无法在实际生产线普及应用。

中国专利200720303091.1公开了一种车轮轮毂检测装置，它包括底座、轮毂托盘、夹具、环形光源、数据控制器，其特征在于：提升机构的轮毂托盘和夹具在底座上，轮毂托盘以夹具为中心布置，夹具顶部设有气动夹紧件，夹具正上方设有环形光源，环形光源正上方设有摄像头，摄像头通过数据线与数据控制器相连接。该专利装置中公开的提升机构为气缸，速度慢，定位精度差；轮毂托盘上设有定位块，限制了检测轮毂的种类，该装置只能检测一种类型的轮毂通用性较差；经过试验验证，光源轮毂的下方打光效果是最好的，该专利所用的光源为环形光源，在轮毂的正上方，不能达到最好的环境光的效果。

中国专利200520102823.1公开了一种车辆轮毂检测机，它包括底座、测量头、轮毂托盘、数据处理控制器，其特征在于：旋转机构在底座上，轮毂托盘以旋转机构为中心布置，并与底座相连接，旋转机构的顶端为圆锥轴，并带有气动夹紧件，轮毂托盘带有一升降机构；测量头在底座滑槽内移动，测量头上的径跳传感器由丝杆连接着伺服电机，并在线性滑轨内滑动，直到测量头与轮毂被测部位接触。该专利公开的车辆轮毂检测机检测精度低，对操作人员素质要求高。

技术实现要素：

本实用新型提供了一套轮毂孔径形位误差检测装置，使得在轮毂在经过工业相机采集数据后，能够快读测得轮毂孔径形位信息。本实用新型装置结构简单、制作成本低、易于操作，能够检测不同种类的轮毂，通用性强，并且能够实现轮毂孔径形位信息的快速获得，极大地提高了轮毂检测效率，为企业减小生产成本、提高产品品质。

一种轮毂孔径形位误差快速检测装置,它分为三个部分，第一部分为CCD工业相机和相机固定调整结构及相机驱动机构，第二部分为车轮轮毂固定结构及轮毂驱动机构，第三部分为光源及光源固定保护结构，其特征是光源及光源固定保护结构位于车轮轮毂固定结构的下方，相机固定调整结构位于车轮轮毂固定结构的上方。

本方案的具体特点还有，相机固定调整结构包括固定在支撑架顶部的相机固定板，在相机固定板上设置有连接固定板；还有和连接固定板固定在一起的连接板；垂直步进电机通过螺栓固定在连接板上；连接固定板上打有通孔，固定相机板上开有长条孔，螺栓穿过连接固定板上的通孔和相机固定板上的长条孔将相机固定板和连接固定板连接在一起，可以调节相机y轴方向的位置。

连接板上设置有导轨孔，垂直导轨与连接板上的导轨孔过盈配合，垂直导轨插入导轨孔。

相机驱动机构包括固定设置于连接板上的垂直导轨和垂直步进电机，在左连接固定块上设置有轴承套筒和螺母套，在右连接固定块上设置有轴承套筒和螺母套，轴承套筒通过直线轴承套装在垂直导轨上，螺母套与短滚珠丝杠配合，短滚珠丝杠的底端与垂直步进电机输出轴连接；在左连接固定块和右连接固定块之间设置有上下两根水平导轨，在左连接固定块上固定水平步进电机， CCD工业相机通过螺栓与相机支撑臂相连接，相机支撑臂通过螺栓螺母固定在滑块上，滑块通过内装的直线轴承套在水平导轨上，水平步进电机通过同步带驱动滑块左右运动。垂直步进电机驱动短滚珠丝杠带动CCD工业相机上下运动；此装置实现了CCD工业相机，x,y,z三个方向的调节。

车轮轮毂固定结构包括四块底板，在底板上设置有方管立柱，在方管立柱的顶部设置有连接固定块，四个连接固定块通过连杆和固定板连接成四边形；两根横向导轨插入到连接固定块中且平行布置，横向导轨上套装有横向导轨滑块，轮毂固定板与四个横向横向导轨滑块通过螺栓相连接，通过手推轮毂固定板进行位置的精确调节。固定板两端通过螺栓固定在连接固定块上，实现系统的稳定。

光源固定保护结构包括方管支撑，在方管支撑上设置有光源支撑板，光源放置在光源支撑板上，光源防护罩罩在光源上，保证光源提供长期稳定的光源环境。

本实用新型的有益效果是：与现有检测装置及技术相比，本实用新型轮毂轮径形位误差检测装置由固定、驱动相机的装置，固定、驱动轮毂的装置，固定光源的装置三部分组成，结构稳定，可调节性强；本实用新型在轮毂支撑平台上可以放置不同大小，规格和型号的轮毂，通过CCD工业相机获取数据后可以实时的处理数据结果。本实用新型的轮毂工件在相机和光源的中间位置，光源发出的光从工件的下方透过孔径，这样相机可以清晰的区分孔径和工件其他部分的信息，提高了轮毂孔径的检测精度。本实用新型检测装置的支架及电机支架由方管，普通钢板搭建，成本低且外形美观。本实用新型检测装置检测过程完全实现了自动化，避免了人工干预，能够有效提高轮毂检测效率，为企业减小生产成本、提高产品品质。工业相机的移动和轮毂定位均通过上位机采用独立闭环控制，消除了数据干扰。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是CCD工业相机三轴调节检测机构。图2是轮毂固定及及位置调节机构。图 3 是固定及保护光源的机构。图 4 是一种轮毂孔径形位误差快速检测装置。

图中：1-CCD工业相机，2-相机支撑臂，3-左连接固定块，4-水平步进电机，5-螺母套，6-垂直导轨，7-短滚珠丝杠，8-轴承套筒，9-右连接固定块，10-连接固定板，11-相机固定板，12-连接板，13-滑块，14-垂直步进电机，15-同步带，16-连接同步带轴承螺栓，17-连接同步带轴承，18-水平导轨，19-固定板，20-横向导轨，21-连杆，22-方管立柱，23-轮毂固定板，24-连接固定块，25-底板，26-横向导轨滑块，27-光源防护罩，28-光源，29-光源支撑板，30-方管支撑，31-车轮轮毂固定结构及轮毂驱动机构，32-光源及光源固定保护结构，33-CCD工业相机和相机固定调整结构及相机驱动机构。

具体实施方式

如图4所示，一种轮毂孔径形位误差快速检测装置,它分为三个部分，第一部分为CCD工业相机和相机固定调整结构及相机驱动机构，第二部分为车轮轮毂固定结构及轮毂驱动机构，第三部分为光源及光源固定保护结构，其特征是光源及光源固定保护结构位于车轮轮毂固定结构的下方，相机固定调整结构位于车轮轮毂固定结构的上方。

如图1所示，相机固定调整结构包括固定在支撑架顶部的相机固定板11，在相机固定板11上设置有连接固定板10。连接板12和连接固定板10通过螺栓连接固定。连接板12与垂直步进电机14通过螺栓固定连接。

连接固定板10上打有通孔，固定相机板11上开有长条孔，螺栓穿过连接固定板10上的通孔和相机固定板上的长条孔将相机固定板11和连接固定板10连接在一起可以调节相机y轴方向的位置。连接板12为塑料件并且厚度较厚，连接板上设置有导轨孔，垂直导轨与连接板上的导轨孔过盈配合，垂直导轨插入导轨孔实现连接。

相机驱动机构包括固定设置于连接板12上的垂直导轨6和垂直步进电机14，在左连接固定块3上设置有轴承套筒8和螺母套，在右连接固定块9上设置有轴承套筒8和螺母套，轴承套筒8通过直线轴承套装在垂直导轨6上，螺母套5与短滚珠丝杠7配合，短滚珠丝杠7的底端与垂直步进电机14输出轴连接；在左连接固定块3和右连接固定块9之间设置有上下两根水平导轨18，在左连接固定块3上固定水平步进电机4，CCD工业相机1通过螺栓与相机支撑臂2相连接，相机支撑臂2通过螺栓螺母固定在滑块13上，滑块13通过内装的直线轴承套在水平导轨18上，水平步进电机4通过同步带15驱动滑块13左右运动。垂直步进电机14驱动短滚珠丝杠7带动CCD工业相机上下运动；此装置实现了CCD工业相机，x,y,z三个方向的调节。

如图2所示，第二部分为车轮轮毂固定结构及轮毂驱动机构

车轮轮毂固定结构包括四块底板25，在底板25上设置有方管立柱22，在方管立柱22的顶部设置有连接固定块24，四个连接固定块24通过连杆21和固定板连接成四边形；两根横向导轨20插入到连接固定块24中且平行布置，横向导轨20上套装有横向导轨滑块26，轮毂固定板23与四个横向横向导轨滑块26通过螺栓相连接，通过手推轮毂固定板23进行位置的精确调节。

固定板19通过螺栓固定在连接固定块24上，实现系统的稳定。

如图3所示，第三部分为光源及光源固定保护结构。光源固定保护结构包括方管支撑30，在方管支撑30上设置有光源支撑板29，光源28放置在光源支撑板29上，光源防护罩27罩在光源28上，保证光源提供长期稳定的光源环境。