快速检测精密电子结构件任意孔向孔径螺牙及位置度的检具的制作方法

本发明涉及产品检测领域，尤其涉及快速检测精密电子结构件任意孔向孔径螺牙及位置度的检具。

背景技术：

公知常见的形状位置度检测方面的装备，目前基本上是使用三坐标测量仪或工具显微镜，通常价格非常高昂，虽然形状位置度检测的设备多种多样，但因缺乏相应的专用测量检测工具装备，操作复杂，外形庞大，也无法应用于车间进行产线现场检测，尤其是不适合频繁更换工件和频繁改变检测目标的角度、位置和距离，重复安装和拆解容易产生专用治具的磨损和重复定位的累积误差，因此在实际生产中，三坐标测量仪或工具显微镜无法很好地落实贯彻检测方面的要求，检测结果不可靠，不但需要大量的三坐标测量仪或工具显微镜，单个流水线的设备成本高企，并且因为检测效率低下，严重制约了生产线的班产产量，现代机械装备业的高速发展，越来越急迫地要求工具业提供相应的配套检测工具装备。

现有技术中的不足是，对于具有位置度和尺寸关系较为重要的装配孔，会受到产品零件本身的尺寸与结构的影响，不便于通用设备的检测，而且检验的效率低下，检测结果不精确，误判率较高，为避免不良品误判为合格品，只能提高公差要求，这又导致合格品被误判为不合格品的数量比率大幅上升，整体判决零部件不良品率较高，批量性生产的时候，直接导致成本居高不下和效率低下，难以满足生产效率和检验效率的要求。例如，我司客户生产的applewatch的金属外壳，其内部的四侧设置有三维斜面，斜面并不平整和规则，且斜面上设置有重要的装配孔，很多装配孔为插销孔或螺牙孔，然而，由于传统的检测设备只能选用辅助基准垂直于产品进行单个独立斜孔检测，无法检测不同孔向斜孔彼此之间的位置度以及角度是否正确。

专利号为cn201720970513.4的专利，公开了一种手机、平板电脑辅料检测设备，包括工作台和控制系统，所述工作台的中部设有分度盘组件，所述分度盘组件上设有数个产品治具，分度盘组件的一侧设有光源组件和ccd视觉检测组件，所述光源组件位于其中一个产品治具的正上方，所述ccd视觉检测组件位于光源组件上方，所述光源组件与ccd视觉检测组件设置在固定座上，所述固定座与工作台固定连接，所述光源组件和ccd视觉检测组件的一侧设有上下料组件，所述控制系统与各组件中的电子元器件电连接。本专利手机、平板电脑辅料检测设备具有可以实现多项指标同时检测、提升检测效率、提升产品检测质量、降低人工成本、适用性好且可以保护产品无损伤等优点。

专利号为cn201410100729.6的专利，公开了一种自动检测装置，属于机械技术领域。它解决了现有工件检测设备进料和出料采用人工方式，效率低下的问题。本自动检测装置包括机架和转盘，在机架上设置有进料装置、第一检测装置、第二检测装置、合格品收料装置和瑕疵品收料装置，在转盘上均匀分布有若干基准板，进料装置包括导柱、旋转台及转动电机，在导柱上垂直安装有取料伸缩气缸，在取料伸缩气缸上安装有进料吸嘴，在旋转台上放置有产品放置治具，合格品收料装置包括储料机构和安装在机架上的收料机构，瑕疵品收料装置包括回收组件以及抓取组件，且通过抓取组件可将检测后的瑕疵品工件转移至回收组件内。本自动检测装置具有工作效率高、检测精度高、自动化程度高的优点。

专利号为cn201721409582.4的专利，公开了一种热焊检测设备，包括机架、工作平台、电控箱，所述工作平台固定设置于机架中部，所述工作平台上设置有转盘机构、上下料机构、1000v耐压测试机构、ng取料机构以及热焊机构；所述转盘机构位于工作平台的中部，并沿着工作平台中心在逆时针方向上做旋转动作；所述转盘机构外缘处沿逆时针方向上依次设置有上下料工位、耐压测试工位、ng取料工位以及热焊工位；所述电控箱设置于机架侧部。本专利采用机械化代替人工化，省时省力，提高了工作效率，同时由于定位准确，整个工作过程中产品未发生变动，能够提高产品的一致性，增加了产品的合格率，减少了生产成本。

综合上述所述，目前市面上的检测装置主要还停留在平面检测，例如，申请号cn201720970513.4的专利，公开了一种手机、平板电脑辅料检测设备，该设备主要是通过ccd视觉检测组件拍摄产品上的结构，对于分度盘所要旋转的精度相对来说就比较的低，且主要适用于平面检测，因此，本领域的发明人有必要制作一款用于检测产品斜孔位置的设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供快速检测精密电子结构件任意孔向孔径螺牙及位置度的检具，本发明设计新颖，安装方便，通过设置的机架组件能够检测产品不同位置上的斜孔，形成多位立体测量，且测量准确、精度高，速度快。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

快速检测精密电子结构件任意孔向孔径螺牙及位置度的检具，包括底座以及设置在底座上的分度盘组件、视觉检测组件和机架组件；所述分度盘组件包括连接底座的分度盘以及设置在分度盘上的多个治具，多个所述治具均匀设置在分度盘的同一外周圆上，所述分度盘的同一内周圆上设置有多个对应治具的检测装置，所述检测装置与控制系统连接，所述控制系统与各组件中的电子元件电连接；所述机架组件包括连接底座的第一机架组件以及与第一机架组件连接的第二机架组件，所述第二机架组件与视觉检测组件连接；所述视觉检测组件包括设置在治具上方的遮挡罩以及设置在遮挡罩内的第一视觉传感器、第二视觉传感器、第一光源组件和第二光源组件，所述第二光源组件设置在第二视觉传感器的四周，所述第一光源组件设置在第一视觉传感器的四周，所述第一视觉传感器与遮挡罩连接，所述遮挡罩和第二视觉传感器与第二机架组件连接。采用此技术方案，治具用于安装产品；分度盘用于控制治具旋转；检测装置用于检测产品的安装位置；机架组件用于调整视觉检测组件的位置；第一光源组件用于照射产品的平面；第一视觉传感器用于拍摄产品的平面图；第二光源组件用于照射产品的上的斜孔；第二视觉传感器用于拍摄产品上的斜孔位置和尺寸；控制系统用于将拍摄的平面图和斜孔位置图与内部设定的产品图以及产品斜孔图进行比对，以判断产品及其产品上的斜孔位置以及尺寸是否正确。其中，第一视觉传感器垂直于产品平面或治具；第二视觉传感器垂直于产品上的斜孔。

作为优选，所述底座上设置有连接控制系统的分度电机，所述分度电机的主轴与分度盘连接。采用此技术方案，由分度电机精确控制分度盘的转动。

作为优选，所述检测装置包括垂直于治具的基准块以及设置在基准块上用于检测治具上的产品安装是否正确的激光传感器和声光警报器，所述声光警报器和激光传感器与控制系统连接；所述治具上设置有安装产品的凹槽。采用此技术方案，激光传感器用检测产品的安装位置是否正确；声光报警器用于产品位置移动时，通过光线和/或声音进行提醒。

作为优选，所述第一机架组件包括连接底座的支撑架以及设置在支撑架上的x轴导轨，所述x轴导轨安装有x轴滑块和x轴驱动装置，所述x轴驱动装置连接x轴滑块，所述x轴滑块上安装有连接第二机架组件的y轴滑块，所述y轴滑块通过y轴导轨和y轴驱动装置与x轴滑块连接。采用此技术方案，由第一机架组件驱动第二机架组件移动。

作为优选，所述第二机架组件包括连接y轴滑块的连接块以及设置在连接块上的第一导轨，所述第一导轨上安装有第一滑块和第一驱动装置，所述第一驱动装置连接第一滑块，所述第一滑块上设置有第二导轨，所述第二导轨上安装有第二滑块和第二驱动装置，所述第二驱动装置连接第二滑块，所述第二滑块上设置有支架，所述支架通过旋转关节与第二视觉传感器连接；所述第二导轨垂直第一导轨，所述第一导轨垂直于分度盘。采用此技术方案，由第二机架组件驱动第二视觉传感器移动；其中，旋转关节用于调整第二视觉传感器的角度。

作为优选，所述x轴驱动装置、y轴驱动装置、第一驱动装置或第二驱动装置包括驱动电机以及与驱动电机主轴连接的丝杆，所述丝杆与x轴滑块、y轴滑块、第一滑块或第二滑块上的丝杆螺母连接；所述驱动电机设置为步进电机，所述步进电机与控制系统连接。

作为优选，所述第一视觉传感器垂直于治具上的产品，所述二视觉传感器垂直与产品上的斜孔，所述第一视觉传感器和第二视觉传感器设置为ccd相机，所述ccd相机与控制系统连接。采用此技术方案，由ccd相机将拍摄的产品平面图和产品斜孔图发送给控制系统。

作为优选，所述第一光源组件设置为led灯，所述led灯所产生的光线照射在治具上的产品平面上；所述第二光源组件设置为激光照明灯，所述激光照明灯的所产生的激光光线照射在产品上的斜孔中。采用此技术方案，减少ccd相机拍摄的阴影。

作为优选，所述控制系统包括计算机以及与计算机连接的控制器，所述控制器包括连接分度电机、步进电机、激光传感器、声光警报器、第一视觉传感器、第二视觉传感器、第一光源组件和第二光源组件的控制电路板以及设置在控制电路板上的控制开关。采用此技术方案，由计算机接收和发送信号指令给控制器，控制器由控制开关和/或计算机信号指令控制各电子元件。

作为优选，所述旋转关节设置为电控机械关节，所述电控机械关节与控制电路板连接。采用此技术方案，由电控机械关节内的电机控制关节旋转和转动。

作为优选，所述的视觉检测组件设置有多个，多个所述的视觉检测组件用于检测产品不同位置上的斜孔，其视觉检测组件的数量与不同位置的斜孔一致，既产品在分度盘上旋转一圈后，其产品上不同位置上的斜孔被全部检测完。

本发明的有益效果是：

1.本发明设计新颖，安装方便，一次安装即可完成全部孔位的所有关键指标的检测，没有重复定位不准确思维缺陷，能够同时测量多个产品上的不同位置斜孔，形成多维共同基准立体测量，不需要重复拆装反复定位，且测量准确、精度高，速度快；

2.自动化程度高，操作简单，另外也便于采用全程自动化机械化或半自动化检测，代替或减少人工检测，省时省力，工序效率提高达3-15倍；

3.由于定位准确，整个检测工作过程中产品相对位置未发生任何变动，没有多基准定位误差和数据交换的误差，能够提高产品检测数据的准确性和可靠性；

4.取消了大量的产线中通用性三坐标测量仪的采购，大幅降低流水线构建成本，设备投入的成本降低70%-90%，效果显著；

5.适应性强，能够适用任意数量的各种规则或不规则三维曲面的360度朝向的销孔、螺纹孔、盲孔；

6.检测设备方面的投入成本较低，检测成本也低，检测成本降低80%-95%，效果极其显著。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明涉及的侧视图；

图2为本发明涉及的俯视图；

图3为本发明涉及的视觉检测组件示意图；

图4为本发明涉及的机架组件示意图一；

图5为本发明涉及的机架组件示意图二。

图中标号说明：底座1，视觉检测组件2，机架组件3，分度盘4，治具5，检测装置6，第一机架组件7，第二机架组件8，遮挡罩9，第一视觉传感器10，第二视觉传感器11、，第一光源组件12，第二光源组件13，分度电机14，基准块15，激光传感器16，声光警报器17，旋转关节18，产品19，斜孔20，控制系统21，支撑架701，x轴导轨702，x轴滑块703，x轴驱动装置704，y轴导轨705，y轴滑块706，y轴驱动装置707，连接块801上的第一导轨802，第一滑块803，第一驱动装置804，第二导轨805，第二滑块806，第二驱动装置807，支架808。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

参照图1至图5所示，快速检测精密电子结构件任意孔向孔径螺牙及位置度的检具，包括底座1以及设置在底座1上的分度盘组件、视觉检测组件2和机架组件3；所述分度盘组件包括连接底座1的分度盘4以及设置在分度盘4上的多个治具5，多个所述治具5均匀设置在分度盘4的同一外周圆上，所述分度盘4的同一内周圆上设置有多个对应治具5的检测装置6，所述检测装置6与控制系统连接，所述控制系统与各组件中的电子元件电连接；所述机架组件3包括连接底座1的第一机架组件7以及与第一机架组件7连接的第二机架组件8，所述第二机架组件8与视觉检测组件2连接；所述视觉检测组件2包括设置在治具5上方的遮挡罩9以及设置在遮挡罩9内的第一视觉传感器10、第二视觉传感器11、第一光源组件12和第二光源组件13，所述第二光源组件13设置在第二视觉传感器11的四周，所述第一光源组件12设置在第一视觉传感器10的四周，所述第一视觉传感器10与遮挡罩9连接，所述遮挡罩9和第二视觉传感器11与第二机架组件8连接。采用此技术方案，治具5用于安装产品19；分度盘4用于控制治具5旋转；检测装置6用于检测产品19的安装位置；机架组件3用于调整视觉检测组件2的位置；第一光源组件12用于照射产品19的平面；第一视觉传感器10用于拍摄产品19的平面图；第二光源组件13用于照射产品19的上的斜孔20；第二视觉传感器11用于拍摄产品19上的斜孔20位置和尺寸；控制系统用于将拍摄的平面图和斜孔位置图与内部设定的产品图以及产品斜孔图进行比对，以判断产品及其产品上的斜孔位置以及尺寸是否正确。其中，第一视觉传感器10垂直于产品19平面或治具5；第二视觉传感器11垂直于产品19上的斜孔20。

作为优选，所述底座1上设置有连接控制系统的分度电机14，所述分度电机14的主轴与分度盘4连接。采用此技术方案，由分度电机精确控制分度盘的转动。其中，分度电机14采用伺服电机。

作为优选，所述检测装置6包括垂直于治具5的基准块15以及设置在基准块15上用于检测治具5上的产品19安装是否正确的激光传感器16和声光警报器17，所述声光警报器17和激光传感器16与控制系统连接；所述治具5上设置有安装产品19的凹槽501。采用此技术方案，激光传感器16用检测产品19的安装位置是否正确；声光报警器用于产品19位置移动时，通过光线和/或声音进行提醒。

作为优选，所述第一机架组件7包括连接底座1的支撑架701以及设置在支撑架701上的x轴导轨702，所述x轴导轨702安装有x轴滑块703和x轴驱动装置704，所述x轴驱动装置704连接x轴滑块703，所述x轴滑块703上安装有连接第二机架组件8的y轴滑块706，所述y轴滑块706通过y轴导轨705和y轴驱动装置707与x轴滑块706连接。采用此技术方案，由第一机架组件7驱动第二机架组件8移动。

作为优选，所述第二机架组件8包括连接y轴滑块706的连接块801以及设置在连接块801上的第一导轨802，所述第一导轨802上安装有第一滑块803和第一驱动装置804，所述第一驱动装置804连接第一滑块803，所述第一滑块803上设置有第二导轨805，所述第二导轨805上安装有第二滑块806和第二驱动装置807，所述第二驱动装置807连接第二滑块806，所述第二滑块806上设置有支架808，所述支架808通过旋转关节18与第二视觉传感器11连接；所述第二导轨805垂直第一导轨802，所述第一导轨802垂直于分度盘4。采用此技术方案，由第二机架组件8驱动第二视觉传感器11移动；其中，旋转关节18用于调整第二视觉传感器11的角度。

作为优选，所述x轴驱动装置704、y轴驱动装置707、第一驱动装置804或第二驱动装置807包括驱动电机以及与驱动电机主轴连接的丝杆，所述丝杆与x轴滑块703、y轴滑块706、第一滑块803或第二滑块806上的丝杆螺母连接；所述驱动电机设置为步进电机，所述步进电机与控制系统连接。

作为优选，所述第一视觉传感器10垂直于治具5上的产品，所述二视觉传感器11垂直与产品19上的斜孔20，所述第一视觉传感器10和第二视觉传感器11设置为ccd相机，所述ccd相机与控制系统连接。采用此技术方案，由ccd相机将拍摄的产品19平面图和产品19斜孔20图发送给控制系统。

作为优选，所述第一光源组件12设置为led灯，所述led灯所产生的光线照射在治具5上的产品19平面上；所述第二光源组件13设置为激光照明灯，所述激光照明灯的所产生的激光光线照射在产品19上的斜孔20中。采用此技术方案，减少ccd相机拍摄的阴影。

作为优选，所述控制系统包括计算机以及与计算机连接的控制器，所述控制器包括连接分度电机14、步进电机、激光传感器16、声光警报器17、第一视觉传感器10、第二视觉传感器11、第一光源组件12和第二光源组件13的控制电路板以及设置在控制电路板上的控制开关。采用此技术方案，由计算机接收和发送信号指令给控制器，控制器由控制开关和/或计算机信号指令控制各电子元件。

作为优选，所述旋转关节18设置为电控机械关节，所述电控机械关节与控制电路板连接。采用此技术方案，由电控机械关节内的电机控制关节旋转和转动。

作为优选，所述的视觉检测组件2设置有多个，多个所述的视觉检测组件2用于检测产品19不同位置上的斜孔20，其视觉检测组件2的数量与不同位置的斜孔20一致，既产品19在分度盘4上旋转一圈后，其产品19上不同位置上的斜孔20被全部检测完。

具体实施例

在实际使用时，由用户将产品放置在治具的凹槽中，然后，由检测装置中的激光传感器检测治具上的产品是否安装到位，如果，产品没有安装到位，由声光警报器通过声音和/或光线进行提醒，由用户进行纠正产品位置；如果产品位置安装到位，由伺服电动驱动分度盘精确转动，将产品移动至视觉检测组件的下方，由第一光源组件照射在产品平面上，使其平面上无阴影，再由第一视觉传感器拍摄产品的平面图，并将拍摄的产品平面图上传至计算机，由计算机中将上传的产品平面图与内部设定的产品平面图进行比对，以判断其产品在分度盘转动时，在治具中是否有移动或偏位，如果，有移动或偏位，则通过声光警报器进行提醒，由用户进行纠正，如果没有移动或偏位，则打开第二光源组件照射产品上的斜孔，由第二视觉传感器拍摄产品以及产品上的斜孔，并将其上传到计算机中，由计算机中设置的检测程序将产品上的斜孔位置以及尺寸和深度与计算机中设定的斜孔位置以及尺寸和深度进行比对，判断其斜孔的位置、尺寸和深度是否在公差范围之内，如果超出其公差范围则代表产品异常，由声光警报器进行提醒；如果在公差范围之内，通过继续旋转分度盘，由下一个视觉检测组件继续检测产品上的另外不同位置上的斜孔；视觉检测组件的数量与产品不同位置上的斜孔一致，即产品在分度盘上旋转一圈，其产品上的所有斜孔被全部检测完成；另外，分度盘每转动一次，将下一个治具移动到安装区，由用户取出后，重新安装新的待检测产品，依此循环。其中，声光警报器的颜色可通过红蓝绿等多种颜色进行区分，例如，产品安装不到位或移动中偏移采用黄色提醒，斜孔不在公差范围之内采用红色提醒。当声光警报器显示红色时，将产品取出后，放置在不合格区。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。