一种零部件高效检测装置的制作方法

1.本发明涉及零部件检测领域，特别涉及一种零部件高效检测装置。


背景技术：

2.机床轴类零部件是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件，一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径，机器中作回转运动的零件就装在轴上，机床轴类零部件根据生产工艺、自身规格等的不同，以及加工过程中环境因素的影响，会出现各类情况，导致产出不同机床轴类零部件的质量存在区别，因此，机床轴类零部件在出厂前需要经过严格的检测，对于不合格的产品需要重新返工。
3.公开号为cn109238081a的发明专利公开了一种轴类零部件多功能检测装置，包括支架组件、定位支撑机构和测量机构，所述支架组件的顶端焊接固定有定位支撑机构，所述定位支撑机构的顶端活动连接有测量机构，所述测量机构用于对检测轴件进行检测，所述支架组件包括两个支架焊合，所述支架焊合的底端固定有调节支腿，所述调节支腿的底端螺纹连接有调节螺母，所述支架焊合的顶端焊接固定有定位支撑机构，通过在底端设置有支架组件，支架组件为简单、可调的矩形框架结构，且在支架组件的上面的定点支撑机构的中间固定有导向机构，检测轴件的位置度靠导向机构保证，整体结构简单，且其轴向调节方便，可以满足不同长度的轴类检测要求。
4.该技术通过在底端设置有支架组件，支架组件为简单、可调的矩形框架结构，且在支架组件的上面的定点支撑机构的中间固定有导向机构，检测轴件的位置度靠导向机构保证，整体结构简单，且其轴向调节方便，可以满足不同长度的轴类检测要求；导向柱设置轴向可移动滑块，滑块内侧的滑针槽内部滑动连接有滑针，滑块上可以定位测量表座可以检测各种复杂结构的轴类件圆度、圆柱度、各个点的全跳动误差检测要求，检测范围广；整体为组装式机构，其高度和长度皆可调整，便于在不同环境下进行组装，适应性较强；通过在滑块的上面开设有滑针零刻线，通过滑针与滑针零刻线的配合可以测量轴类件各点的半径误差，也增加了其检测范围。上述技术运用在实际加工中，能完成对轴类零件尺寸数据测量，但是针对轴类零件的表面光滑度的检测就基本是靠人眼或触感识别，误差较大，且检测也不是很方便，现急需一种装置能完成对车床主轴等轴类零件的加工尺寸检测，同时也能检测轴表面是否存在毛刺。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种零部件高效检测装置，以解决检测车床主轴等轴类零件是否存在毛刺。
6.为了达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种零部件高效检测装置，包括底座，所述底座固定于地面，底座上设有用于固定待测件的夹紧推台，所述夹紧推台上还开有沟槽，所述沟槽里滑动连接有抵持块，抵持块在沟槽内部分与沟槽外部分转动连接，抵持块沟槽外部分同轴连接了第一伺服电机，所述夹
紧推台左右对立设置，抵持块直接与待测件直接接触，第一伺服电机设置于沟槽内，第一伺服电机在接收到转动信号后，带动抵持块沟槽外部分同带测件一致同轴转动60
°‑
180
°
，还包括：检测单元，包括电源、电流表、摄像机和金属背景板，所述摄像机垂直设立在夹紧推台上方，所述金属背景板平铺在底座上端；所述金属背景板接至电源正极，然后依次连通电流表和待测件一端，待测件另一端与电源负极接通；辅助单元，包括电动伸缩杆和压力传感器，所述电动伸缩杆自由端与压力传感器一端固定连接，电动伸缩杆固定安装在夹紧推台外侧，所述电动伸缩杆用于在接受到用户指示信号后启动并推动夹紧推台，使得夹紧推台夹紧待测件，压力传感器另一端与夹紧推台运动方向的外侧面抵接，所述压力传感器用于检测夹紧推台与电动伸缩杆之间的压力并生成压力信号；数据化单元，包括数据处理模块，数据处理模块用于接收压力传感器的压力信号，并在压力传感器数值达到预设阈值时生成图像获取信号，并发送至摄像机；所述摄像机用于在接收到图像获取信号后采集图像信息；数据处理模块还用于接收摄像机图像信息，将图像中的像素点信息转化成为待测件轮廓和距离的数字化信息，然后生成转动信号。
7.本方案的原理及有益效果：底座，夹紧推台将待测件固定，通过摄像头对待测件的外观进行图像采集，数据处理模块根据所采集的图像信息，确定出待测件的轮廓信息，和尺寸信息，完成对待测件的第一次测量，图像采集完成后再通过抵持块对待测件进行转动，由于事先在待测件和金属背景板上都接通了同一电源的不同电极，待测件和金属背景板不接触，两物之间形成电容，如果待测件表面有毛刺，便会出现尖端放电现象，电路中的电流便会发生变化，操作人员便可依据此改变信息确定待测件是否有毛刺。根据数据，操作员可以直观地检测出被测物加工完成的尺寸是否符合加工规范。相对于传统采用游标卡尺的人工测量方式，检测精度更为精确，检测时间更短，数据化处理，也减少了读取误差，传递误差，减少了人为因素误差。被测物尺寸数据和外形特征都被自动存储在数据处理模块里，可以随时反复查看，避免了人为记忆容易遗忘的情况。在获得待测车床主轴等轴类零件的尺寸的同时，也检测了其表面是否存在毛刺等缺陷。
8.进一步，还包括滑动支架、滑动杆、滑动台和滑动支杆，所述滑动支架为两组，分别固定于夹紧推台两端的底座上，且每一侧滑动支架至少有两根滑动杆连接，所述滑动杆在同一竖直面上平行设立，所述滑动台安装在底座前后两侧，且每侧各有两个，分别与两侧的滑杆滑动连接，所述滑动支杆为两个，分别固定在滑动台上；曝光灯两端设有灯座，所述灯座分别固定在两根滑动支杆上，所述曝光灯安装在灯座之间。
9.有益效果：曝光灯实现了机械化的滑动，更为平稳，操作方式也很简便，机械结构简单，容易更换和维修。检测范围大，一次可检测多个数据，减少了多个零部件外观特征的检测难度。同时针对于现有检测工具检测不规则图形的尺寸难度问题，也得以解决。
10.进一步，在固定有滑动支架的底座面上还开有连通两面的通槽，所述滑动台通过通槽对立设置，所述通槽之中设有推动杆，所述推动杆两端分别固定在滑台上。
11.有益效果：推杆连接两个滑动台，使得滑动台，推杆形成了一个整体，方便两个滑动台同步滑动，从而使得固定在滑动台上的滑动支杆同步运动，也使得固定在滑动支杆上的曝光灯能够随之同步移动，曝光灯的光束在竖直方向垂直于被测物照射，提升了检测的
稳定性与准确性。
12.进一步，所述底座上开有匹配夹紧推台尺寸的第一滑槽，所述夹紧推台与底座通过第一滑槽滑动连接，还包括滑动转轴，所述滑动转轴与夹紧推台活动连接。
13.有益效果：底座内开槽供夹紧推台滑动，减少了空间上的占用，使整个装置的空间占用率更低，节约了空间，适用场景更多，同时采用内嵌式的滑动连接，增加了夹紧推台的滑动稳定性，第一滑槽也是夹紧推台的滑动导向轨道，夹紧推台依轨而行，减少了夹取时出现方向角度误差的情况，提升了检测的准确性。
14.进一步，所述滑动转轴中心设有同轴齿轮箱，同轴齿轮箱固定在底座上，同轴齿轮箱左右两侧设有主动齿轮，前后两侧设有从动齿轮，主动齿轮和从动此轮相互啮合。
15.有益效果：转动力传递更为平稳，结构简单，利于维修；夹紧推台在滑动转轴上滑动，滑动转轴起着导向和限位的效果；配合第一滑槽形成了双导向效果，减少了夹紧推台的摩擦损失，提高了耐用性，同时夹紧推台推动时，滑动更为平稳，改善了夹紧推台的夹持平面出现偏差的情况，使得待测物的待夹持平面与夹紧推台的夹紧面更为契合，减少了不契合的情况下，在夹紧力的推动下，待测物轻微震动，从而影响检测结果。滑动转轴与第一滑槽的配合，使得夹紧推台的夹紧面与被测物的被夹持面重合，被测物均衡受力，减少了震动的产生，从而提升了检测的准确性。
16.进一步，滑动转轴还包括第一转轴和第二转轴，所述夹紧推台为两座，第一转轴左端与左侧夹紧推台螺纹连接，右端固接在左侧主动齿轮上；第二转轴左端固定在右侧主动齿轮上，右端与右侧夹紧推台螺纹连接，所述第一转轴和第二转轴上的螺纹方向相反。
17.有益效果：螺纹连接，滑动更为契合，当推动夹紧推台时，螺纹带动滑动转轴旋转，由于同轴齿轮箱固定在底座上，滑动转轴的位置不变，转轴旋转。与其螺纹连接的第一转轴和第二转轴螺纹方向相反，可以实现推动一个夹紧推台实现两个夹紧推台同步运动的效果，减少了推动行程，省力，同时由于同步的推动，待测物会被夹紧推台夹紧在底座中心，光照效果更好，机架组上的零部件对检测影响降到最低，保证了检测效果以及检测的准确性。
18.进一步，所述同轴齿轮箱上端开有润滑油孔，下端有润滑油储存箱。
19.有益效果：方便润滑主动齿轮和从动齿轮，润滑油孔的设立方便增添润滑油，润滑油储存箱的设立，方便了检测工作中对齿轮的润滑油供给，节约了时间，提升了检测效率。
20.进一步，还包括聚光灯罩，所述聚光灯罩安装在曝光灯上方。
21.有益效果：可以将曝光灯发出的光汇聚成竖直平面上的曝光面，垂直照射在待测物上；聚光灯罩有效控制了光线的蔓延，减少了多余光线对检测结果精度的影响，提升了检测的精确性。
22.进一步，所述夹紧推台分为上下两层，上下两层可拆卸连接；所述夹紧推台上还开有沟槽，所述沟槽里滑动连接有抵持块。
23.有益效果：夹紧推台上下两层设计方便安装，同时也更好地对滑动转轴进行初始位置调整；抵持块的设定，能更好地夹紧被夹持面较小的待测物，同时抵持块的夹持面在检测过程中还可充当定位线，可以被数据处理模块进行识别，从而精准地获取被测物的尺寸数据。
24.进一步，还包括红外探测模块，所述红外探测模块设置在夹紧推台上，用于探测是否有待测物放入左右夹紧推台内部，并给数据处理模组发出入库信号，所述数据处理模块
接收入库信号后，发出自动指示信号，电动伸缩杆接收自动指示信号后启动并推动夹紧推台。
25.有益效果：实现了自动化开启电动伸缩杆，更为智能和方便。
附图说明
26.图1为一种零部件高效检测装置实施例的立体图；图2为一种零部件高效检测装置实施例的左视图；图3为一种零部件高效检测装置实施例a-a的俯视图；图4为一种零部件高效检测装置实施例中滑动转轴的正视图；图5为一种零部件高效检测装置实施例b-b的剖视图；图6为一种零部件高效检测装置实施例中金属背景板的俯视图；图7为一种零部件高效检测装置实施例工作状态图。
具体实施方式
27.下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的标记包括： 1、机架组；11、底座；12、滑动支架；13、滑动支杆；2、固定单元；21、滑动转轴；211、第一转轴；212、第二转轴；213、主动齿轮；22、第一滑槽；23、夹紧推台；31、聚光灯罩；32、曝光灯；33、滑动杆；34、滑动台；35、走线孔；36、润滑油孔；37、推动杆；4、抵持块；5、通槽；6、润滑油储存箱；8、金属背景板。
28.实施例一如附图1和附图2所示，一种零部件高效检测装置，包括机架组1，用于支撑整个装置，机架组1包括底座11，所述底座11固定于地面，底座11上设有用于固定待测件的夹紧推台23，底座11为长方形，上平面向下内凹，成为夹紧推台23的安装位置，内凹形状与夹紧推台23下端形状一致。从所述夹紧推台23上还开有沟槽，所述沟槽里滑动连接有抵持块4，抵持块4在沟槽内部分与沟槽外部分转动连接，抵持块4选用精密中空旋转平台zt60，85小型转盘分度盘dd马达工作台立式，可根据所测量的零件的实际情况进行尺寸定制，抵持块4转动部分设置在检测区间内，非转动部分设置在沟槽里，通过马达控制转动部分转动。即检测分为两个阶段，第一阶段将待检测零件进行固定后直接对其进行检测，第二阶段启动马达，使得转动部分转动，带动待测零件进行一个角度的翻转，以旋转180度为例，第一次检测时，检测上零部件的上半部分，第二次检测时，将未检测到的下半部分翻转上来进行检测，完成对零部件的完整检测。还包括：检测单元，所述检测单元包括电源、摄像机和金属背景板8，所述摄像机垂直设立在夹紧推台23上方，所述金属背景板8平铺在底座11上端；所述金属背景板8接至电源正极，然后依次连通电流表和待测件一端，待测件另一端与电源负极接通；电源为12v蓄电池，金属背景板8选择铜板，底面侧面均做绝缘处理，可以以橡胶、泡沫或绝缘漆等方式进行处理，蓄电池向外输出电流，串联的通路使得待测件，这里的待测件指的是金属轴类零件，如车床主轴，具备良好的导电能力，蓄电池接通后，待测件与金属背景板8携带了正负极相反的电荷，由于金属待测件设立在金属背景板8正上方，所以通过金属背景板8与带测件之间的预留空间便形成了一个电容，若所测待测件的表面出现毛刺等加工精度不够的问题时，便会通过毛刺部分进行尖端放电，电流表的电流信号便会发生变化，通过变
化存在的时间长短与电流的变化大小，可以确定待测件表面是否出现毛刺。对加工质量进行了把控。
29.辅助单元，包括电动伸缩杆和压力传感器，所述电动伸缩杆自由端与压力传感器一端固定连接，电动伸缩杆固定安装在夹紧推台23外侧，压力传感器选用mcs20，所述电动伸缩杆用于在接受到用户指示信号后启动并推动夹紧推台23，使得夹紧推台23夹紧待测件，压力传感器另一端与夹紧推台23运动方向的外侧面抵接，所述压力传感器用于检测夹紧推台23与电动伸缩杆之间的压力并生成压力信号；还包括红外探测模块，所述红外探测模块设置在夹紧推台23上，用于探测是否有待测物放入左右夹紧推台23内部，并给数据处理模组发出入库信号，所述数据处理模块接收入库信号后，发出自动指示信号，电动伸缩杆接收自动指示信号后启动并推动夹紧推台23。辅助单元主要用于夹紧推台23的自动夹紧工作，电动伸缩杆选择ftg50电动推杆；红外探测模块选择abt-30型号，该型号的红外探测模块红外对射探测器组成，分别设置在左右夹紧推台23的对立面上，可以发出两道平行光线，当操作员将待测件放入夹紧推台23时，由于带测件遮挡，便阻断了红外光线传播，此时红外对射探测器将会发出警报信号，数据处理模块接收到警报信号后便发出入库信号，电动伸缩杆接收到入库信号，便开始工作，慢慢推动夹紧推台23朝中心靠拢，将待测件夹紧。本领域的技术人员可以根据实现效果实施合理的方案改进，以完成推动夹紧推台23夹紧带测件为准。本方案也可采用人工推动夹紧推台23夹紧待测件，当压力传感器的数值达到5n时，便启动摄像机开始摄像，并停止电动伸缩杆。
30.摄像机选用imx377 4k高清摄像头，并通过usb和数据化单元进行连接，将摄取的图像信息传递给数据化单元中的数据处理模块。
31.数据化单元，包括数据处理模块，数据处理模块现在i5 12400f cpu及其组件，用于接收摄像机图像信息，将图像中的像素点信息转化成为待测件轮廓和距离的数字化信息；根据图片的像素点轮廓信息，采用类似image j软件或某品牌手机自带测距仪软件的原理对实际长度等信息采集，由于摄像头是放置在待测物的正上方，也可由高度位置关系进行相似换算，直接确定出待测物的长度等信息。摄像机固定在曝光灯32下方，同时处于待测零件车床主轴的正上方，摄像范围以能将车床主轴全部框进摄像区域为准。
32.其中，所述摄像机用于夹紧推台23将待检测的零部件夹紧后，获取零部件的图像信息；所述抵持块4用于抵紧零部件；在摄像机获取完图像信息后，抵持块4带动零部件一起旋转；若此时电流表数值偏差超过阈值，则数据处理模块发出零部件表面有损伤的信号。
33.如附图1和附图3所示，还包括滑动支架12、滑动杆33、滑动台34和滑动支杆13，滑动支架12呈直角三角形立体框架结构，长直角边朝外，短直角边朝下，在斜边所在的斜面上开有至少两根安装孔，且每个安装孔上都焊接了一个与滑动杆33匹配的装配套，滑动杆33为不锈钢材质，表面打磨光滑，滑动杆33直径尺寸与装配套的安装尺寸一致，滑动台34左右两端开有与滑动杆33相同尺寸大小的通孔，通孔数量与滑动杆33数量一致；滑动支杆13呈长条状，其高度可根据被测车床主轴的直径自由调节至合适高度，可采用增杆使得滑动支杆13的高度增加，从而升高曝光灯32的高度。所述滑动支架12为两组，分别固定于夹紧推台23两端的底座11上，且每一侧滑动支架12至少有两根滑动杆33连接，所述滑动杆33在同一竖直面上平行设立，所述滑动台34安装在底座11前后两侧，且每侧各有两个，分别与两侧的滑杆滑动连接，所述滑动支杆13为两个，分别固定在滑动台34上；曝光灯32两端设有灯座，
所述灯座分别固定在两根滑动支杆13上，所述曝光灯32安装在灯座之间。两侧滑动支架12安装位置之间的距离与夹紧推台23的最大行程位置相同，滑动杆33长度也与其一致，滑动杆33依次穿过滑动台34上的通孔，然后滑动杆33两端分别固定在各侧滑动支架12的安装套里，形成一条滑动行程路线，滑动台34以滑动杆33为导向可以进行左右滑动。走线孔35位于底座中间位置，用于规范导线的布置。
34.在固定有滑动支架12的底座11面上还开有连通两面的通槽5，所述滑动台34通过通槽5对立设置，所述通槽5之中设有推动杆37，所述推动杆37两端分别固定在滑台上。底座11前后两侧的滑动台34对立设置，对立面上固定了推动杆37的连接套，推动杆37长度与底座11宽度一致，两端分别装配到连接套中，从而使得前后两侧的滑动台34可以同步滑动，从而可以快速、平稳且同步对车床主轴进行曝光处理，摄像机同步摄影获取图像信息，数据处理模块根据图像信息中像素点的分布情况，处理后可以得到其轮廓信息与尺寸参数。
35.固定单元2包括了夹紧推台23、第一滑槽22和滑动转轴21。所述夹紧推台23分为上下两层，上下两层可拆卸连接；所述夹紧推台23上还开有沟槽，所述沟槽里滑动连接有抵持块4。所述底座11上开有匹配夹紧推台23尺寸的第一滑槽22，所述夹紧推台23与底座11通过第一滑槽22滑动连接，第一滑槽22为凹槽和凸槽相结合，凹槽为夹紧推台23的滑动行程轨迹，凸台对其进行限位，夹紧推台23表面打磨光滑，在第一滑槽22接触面涂抹润滑油进行润滑处理，减少推动过程中的摩擦损失，所述夹紧推台23为两座，在底座11左右两侧对立设立，通过推动可以在第一滑槽22里相对滑动，从而可以将车床主轴夹紧；抵持块4呈长方体状，可以在沟槽里滑动，抵持块4材质选用硬质钢，抵持面附有橡胶防范夹紧过程中损伤检测件。抵持块4也可对夹紧方法进行补给，常规的夹紧方法是，将待测车床主轴悬空放置在两个推台中间的空间里，然后推动两侧夹紧推台23向内滑动，从而将车床主轴进行夹紧。
36.如附图4所示，还包括滑动转轴21，所述滑动转轴21与夹紧推台23活动连接。滑动转轴21的整体长度与底座11的长度匹配，夹紧推台23上下两层中心开有和滑动转轴21外径相同的通孔，在通孔内部进行了螺纹攻丝，滑动转轴21通过两个推台上的通孔安装。所述滑动转轴21中心设有同轴齿轮箱，同轴齿轮箱内部相对密封，同轴齿轮箱左右两侧设有主动齿轮213，前后两侧设有从动齿轮，主动齿轮213和从动此轮相互啮合。运用同轴齿轮箱平稳同步两边滑动转轴21的转速。
37.滑动转轴21还包括第一转轴211和第二转轴212，第一转轴211左端与左侧夹紧推台23螺纹连接，右端固接在左侧主动齿轮213上；第二转轴212左端固定在右侧主动齿轮213上，右端与右侧夹紧推台23螺纹连接，所述第一转轴211和第二转轴212上的螺纹方向相反。两个转轴的设立，配合同轴转速箱转动可以实现同级同步转动，以推动右边夹紧推台23为例，在向中心推动时，夹紧推台23下方的第二转轴212开始转动，转动速度与方向经同轴齿轮箱同步传递给第一转轴211，第一转轴211朝相同方向转动，由于其螺纹方向相反，则第一转轴211上方的左侧夹紧推台23会和右侧夹紧推台23的行进方向相反，即两个推台都会朝中心汇聚，从而将车床主轴夹紧。
38.如图5所示，所述同轴齿轮箱上端开有润滑油孔36，下端有润滑油储存箱6。
39.还包括聚光灯罩31，所述聚光灯罩31安装在曝光灯32上方，聚光灯罩31材质选用高反光率材料，如锡箔纸或表面镀二氧化钛等，提高聚光灯的光照效率，聚光灯罩31，将光线汇聚成一个曝光面对车床主轴进行照射，防止了光线漫射、折射等对检测结果造成影响。
40.在检测开始时，如附图6和附图7所示，先将金属背景板8平铺在底座上表面，推动夹紧推台23将待测车床主轴进行锁紧，蓄电池接通给车床主轴和金属背景板8，均布相反电荷，然后将推台推至底座11最左端和最右端，打开曝光灯32，为摄像头提供足够光照能完成照相、摄像的需求，当上表面完成图像采集后，控制抵持块的转动部分带动车床主轴旋转，若电流表出现电流值偏差，便有可能是车床主轴上有加工遗留下来的毛刺，摄像头再对其表面信息进行摄像采集，并着重标识，供后续专业人员进行查证。
41.以上的仅是本发明的实施例，该发明领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。