一种变厚度板材冲压件的厚度检测装置的制作方法

本发明属于板材厚度检测技术领域，特别是涉及一种变厚度板材冲压件的厚度检测装置。

背景技术：

变厚度板材冲压件通常具有特殊的几何形状，并且在一些特殊领域内，对变厚度板材冲压件的厚度尺寸要求非常严格，因此在产品出厂前必须经过厚度检测。

目前，用于板材厚度检测的测量工具主要以百分尺和游标卡尺为主，但由于变厚度板材冲压件的几何形状特殊，经常会有一些关键部位是传统测量工具无法直接测量的，因此只能通过其他工具进行间接测量，而间接测量方式的测量精度较低。

再有，由于产品出厂前的厚度检测多为全尺寸检测，而测量过程又只能由人工手动进行，因此工人的劳动强度很大，而且测量效率很低，并且人工手动测量的人为误差也较为明显，会导致测量精度波动较大。

因此，现阶段变厚度板材冲压件的厚度检测还难以实现工业化，因为亟需设计一种全新的厚度检测装置，能够满足变厚度板材冲压件厚度的工业化检测要求。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种变厚度板材冲压件的厚度检测装置，无需人工手动测量，能够有效降低工人的劳动强度，避免人为误差的出现，具有测量效率高和测量精度高的特点，能够有效满足变厚度板材冲压件厚度的工业化检测要求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种变厚度板材冲压件的厚度检测装置，包括回转式基座、大臂、小臂、手腕及手爪；所述大臂一端铰接于回转式基座上，且在铰接点处设置有用于驱动大臂摆转的大臂驱动电机；所述大臂另一端与小臂一端相铰接，且在铰接点处设置有用于驱动小臂摆转的小臂驱动电机；所述小臂另一端与手腕一端相铰接，且在铰接点处设置有用于驱动手腕摆转的手腕驱动电机；所述手腕另一端固装有手爪回转驱动电机，所述手爪根部与手爪回转驱动电机的电机轴相固连；在所述手爪掌部的前端设有两根测量指，分别记为主测量指和副测量指，在主测量指的指尖固装有百分表，百分表的测量头与副测量指的指尖相配合；所述主测量指及副测量指通过测量指开合驱动机构与手爪掌部相连接。

所述回转式基座包括底板、立柱、顶板、回转台、回转台驱动电机、回转台驱动轴、主动齿轮、从动齿轮及内齿圈；所述顶板通过立柱固定设置在底板正上方；在所述底板中部开设有电机安装槽，所述回转台驱动电机固定设置在电机安装槽内，回转台驱动电机竖直设置且电机轴朝上；所述回转台驱动轴竖直设置在底板与顶板之间，回转台驱动轴下端通过联轴器与回转台驱动电机的电机轴相固连，所述主动齿轮固装在回转台驱动轴上端；在所述顶板中部开设有回转台安装槽，所述回转台、主动齿轮及从动齿轮均位于回转台安装槽内，在回转台与回转台安装槽的槽底之间设置有推力轴承；所述内齿圈固定设置在回转台底端，所述从动齿轮同时与主动齿轮及内齿圈相啮合；所述大臂铰接在回转台上。

所述测量指开合驱动机构包括电动推杆、同步传动杆、主测量指传动连杆、主测量指传动曲柄、副测量指传动连杆及副测量指传动曲柄；所述电动推杆固定安装在手爪根部，所述同步传动杆的中部与电动推杆的顶端相固连，且同步传动杆垂直与电动推杆；所述主测量指传动连杆一端与同步传动杆一端相铰接，主测量指传动连杆另一端与主测量指传动曲柄一端相铰接，主测量指传动曲柄另一端铰接在手爪掌部；所述副测量指传动连杆一端与同步传动杆另一端相铰接，副测量指传动连杆另一端与副测量指传动曲柄一端相铰接，副测量指传动曲柄另一端铰接在手爪掌部；所述主测量指传动连杆及主测量指传动曲柄与副测量指传动连杆及副测量指传动曲柄结构相同且对称分布；所述主测量指固连在主测量指传动连杆上，所述副测量指固连在副测量指传动连杆上。

所述百分表的测量头顶端面及副测量指的指尖顶端面均采用球面结构。

本发明的有益效果：

本发明的变厚度板材冲压件的厚度检测装置，无需人工手动测量，能够有效降低工人的劳动强度，避免人为误差的出现，具有测量效率高和测量精度高的特点，能够有效满足变厚度板材冲压件厚度的工业化检测要求。

附图说明

图1为本发明的一种变厚度板材冲压件的厚度检测装置的正视图；

图2为本发明的一种变厚度板材冲压件的厚度检测装置的侧视图；

图中，1—大臂，2—小臂，3—手腕，4—大臂驱动电机，5—小臂驱动电机，6—手腕驱动电机，7—手爪回转驱动电机，8—主测量指，9—副测量指，10—百分表，11—手爪根部，12—手爪掌部，13—底板，14—立柱，15—顶板，16—回转台，17—回转台驱动电机，18—回转台驱动轴，19—主动齿轮，20—从动齿轮，21—内齿圈，22—联轴器，23—推力轴承，24—电动推杆，25—同步传动杆，26—主测量指传动连杆，27—主测量指传动曲柄，28—副测量指传动连杆，29—副测量指传动曲柄。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1、2所示，一种变厚度板材冲压件的厚度检测装置，包括回转式基座、大臂1、小臂2、手腕3及手爪；所述大臂1一端铰接于回转式基座上，且在铰接点处设置有用于驱动大臂1摆转的大臂驱动电机4；所述大臂1另一端与小臂2一端相铰接，且在铰接点处设置有用于驱动小臂2摆转的小臂驱动电机5；所述小臂2另一端与手腕3一端相铰接，且在铰接点处设置有用于驱动手腕3摆转的手腕驱动电机6；所述手腕3另一端固装有手爪回转驱动电机7，所述手爪根部11与手爪回转驱动电机7的电机轴相固连；在所述手爪掌部12的前端设有两根测量指，分别记为主测量指8和副测量指9，在主测量指8的指尖固装有百分表10，百分表10的测量头与副测量指9的指尖相配合；所述主测量指8及副测量指9通过测量指开合驱动机构与手爪掌部12相连接。

所述回转式基座包括底板13、立柱14、顶板15、回转台16、回转台驱动电机17、回转台驱动轴18、主动齿轮19、从动齿轮20及内齿圈21；所述顶板15通过立柱14固定设置在底板13正上方；在所述底板13中部开设有电机安装槽，所述回转台驱动电机17固定设置在电机安装槽内，回转台驱动电机17竖直设置且电机轴朝上；所述回转台驱动轴18竖直设置在底板13与顶板15之间，回转台驱动轴18下端通过联轴器22与回转台驱动电机17的电机轴相固连，所述主动齿轮19固装在回转台驱动轴18上端；在所述顶板15中部开设有回转台安装槽，所述回转台16、主动齿轮19及从动齿轮20均位于回转台安装槽内，在回转台16与回转台安装槽的槽底之间设置有推力轴承23；所述内齿圈21固定设置在回转台16底端，所述从动齿轮20同时与主动齿轮19及内齿圈21相啮合；所述大臂1铰接在回转台16上。

所述测量指开合驱动机构包括电动推杆24、同步传动杆25、主测量指传动连杆26、主测量指传动曲柄27、副测量指传动连杆28及副测量指传动曲柄29；所述电动推杆24固定安装在手爪根部11，所述同步传动杆25的中部与电动推杆24的顶端相固连，且同步传动杆25垂直与电动推杆24；所述主测量指传动连杆26一端与同步传动杆25一端相铰接，主测量指传动连杆26另一端与主测量指传动曲柄27一端相铰接，主测量指传动曲柄27另一端铰接在手爪掌部12；所述副测量指传动连杆28一端与同步传动杆25另一端相铰接，副测量指传动连杆28另一端与副测量指传动曲柄29一端相铰接，副测量指传动曲柄29另一端铰接在手爪掌部12；所述主测量指传动连杆26及主测量指传动曲柄27与副测量指传动连杆28及副测量指传动曲柄29结构相同且对称分布；所述主测量指8固连在主测量指传动连杆26上，所述副测量指9固连在副测量指传动连杆28上。

所述百分表10的测量头顶端面及副测量指9的指尖顶端面均采用球面结构。对于变厚度板材冲压件上存在的圆角部位，球面结构的顶端面可以实现半径补偿，使圆角部位的厚度测量精度更加精准。

下面结合附图说明本发明的一次动作过程：

启动回转台驱动电机17，可依次带动回转台驱动轴18、主动齿轮19、从动齿轮20及内齿圈21转动，由于内齿圈21固设在回转台16上，通过内齿圈21的转动就可带动回转台16转动，同时从动齿轮20及内齿圈21用于回转台16的减速传动，通过回转台16的转动，即可满足手爪及测量指的第一个自由度调整。启动大臂驱动电机4，可以实现大臂1的摆转动作，此时满足手爪及测量指的第二个自由度调整。启动小臂驱动电机5，可以实现小臂2的摆转动作，此时满足手爪及测量指的第三个自由度调整。启动手腕驱动电机6，可以实现手腕3的摆转动作，此时满足手爪及测量指的第四个自由度调整。启动手爪回转驱动电机7，可以实现手爪的回转动作，此时满足手爪及测量指的第五个自由度调整。

通过五自由度调整，在面对变厚度板材冲压件时，可以快速实现测量位置的调整。在测量前，将百分表10的测量头与副测量指9的指尖调整到彼此接触，然后对百分表10进行调零。

启动电动推杆24，按照设定值控制电动推杆24的伸出量，在同步传动杆25、主测量指传动连杆26、主测量指传动曲柄27、副测量指传动连杆28及副测量指传动曲柄29的联动作用下，主测量指8与副测量指9实现张开，进而使百分表10的测量头与副测量指9的指尖彼此分开。通过五自由度调整，将手爪移动到变厚度板材冲压件的测量位置，并使变厚度板材冲压件的待测部分处于百分表10的测量头与副测量指9的指尖中间，然后控制电动推杆24回缩，且回缩量等于之前的伸出量，进而使百分表10的测量头与副测量指9的指尖彼此靠近，但会受到变厚度板材冲压件待测部分的阻碍，假设没有受到阻碍，百分表10的读数将重新归零，而此时的百分表10的测量头将被压缩，而压缩量恰好等于待测部分的厚度值，从而完成了厚度测量。重复上述步骤，即可完成变厚度板材冲压件其他部位的厚度测量。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。