一种汽车前防撞梁厚度无接触在线检验系统的制作方法

本发明涉及汽车零部件在线检测，具体为一种汽车前防撞梁厚度无接触在线检验系统。

背景技术：

1、目前，汽车前防撞梁通常采用钢材、铝合金等金属材料制成，其截面具有一定的弯曲形状，并根据碰撞吸能和结构强度要求设置不同区域的壁厚及加强结构。在防撞梁生产过程中，需要对成型后的防撞梁进行壁厚检验，以判断其实际壁厚是否满足设计要求。由于防撞梁属于具有一定长度的条状或弧形结构，其不同长度位置的壁厚可能受到成型、冲压、拉伸、材料流动以及局部结构变化等因素影响，因此仅对少量位置进行抽样检测难以充分反映整根防撞梁的实际壁厚状态。

2、防撞梁属于长度较大的连续工件，如果检测过程中仅依靠人工将工件逐个摆放至固定检测位置，再逐点进行检测，则检测节拍容易受到人工定位过程影响。工件可能发生倾斜、偏转或者局部位置偏移，使防撞梁不能稳定贴合检测支撑面，进而造成检测位置变化。

3、因此，对于汽车前防撞梁的在线壁厚检测，需要解决工件连续输送过程中的姿态校正、检测状态下的稳定固定、不同规格工件检测距离适配问题，并且还需要实现防撞梁长度方向多个位置的连续、无接触壁厚检验。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的缺陷，本发明提供如下技术方案：一种汽车前防撞梁厚度无接触在线检验系统，包括采用便于拆卸的方式固定安装在检测支撑模具安装板上的防撞梁支撑模板（防撞梁支撑模板的两端通过固定件与检测支撑模具安装板固定配合），防撞梁支撑模板内部为中空设置，并且防撞梁支撑模板上设置有与自身中空空间连通的负压嘴，负压嘴通过软管与真空泵连接；防撞梁支撑模板的上表面采用凹陷设置，凹陷面内均匀的开设有多个负压吸附孔，凹陷面内覆盖设置有橡胶网垫；在防撞梁支撑模板上方设置能够沿着防撞梁长度方向移动的激光多普勒测振仪ldv和脉冲激光发生器，脉冲激光发生器用于向防撞梁表面发射脉冲激光，激光多普勒测振仪ldv用于探测防撞梁被脉冲激光发生器照射区域的形变；激光多普勒测振仪ldv用于采集脉冲激光激发形成的初始表面响应以及防撞梁内壁反射形成的回波表面响应，并根据初始表面响应与回波表面响应之间的时间差确定防撞梁对应位置的壁厚。

2、优选地，激光多普勒测振仪ldv和脉冲激光发生器均通过固定扣板固定安装在脉冲激光发生器支架上，脉冲激光发生器支架固定安装在直线电机动子上，直线电机动子滑动安装在直线电机定子导轨上；直线电机定子导轨的两端通过两个边缘支撑架架空固定在高度能够调节的检测调节支撑台的上方，用于调节脉冲激光发生器与防撞梁的上表面之间的距离，适配不同尺寸的防撞梁的厚度检测。检测调节支撑台的下方设置有安装底座，安装底座的上表面和检测调节支撑台的下表面的相对侧分别滑动安装有底部滑块和顶部滑块，底部滑块和顶部滑块之间通过第一剪叉臂活动连接；检测调节支撑台的下表面和安装底座的上表面的相对端之间活动连接有第二剪叉臂，第一剪叉臂和第二剪叉臂的中部通过转轴铰接在一起，底部滑块固定安装在电缸的伸缩杆上，电缸的伸缩筒固定在安装底座上。

3、优选地，防撞梁支撑模板的两侧分别设置有第一滑动平台和第二滑动平台，第一滑动平台和第二滑动平台的上表面与防撞梁支撑模板的上表面（实际则是防撞梁支撑模板上的橡胶网垫上表面）平齐。

4、优选地，第一滑动平台、防撞梁支撑模板、第二滑动平台上表面组成防撞梁的检验滑动通道，检验滑动通道的两侧设置有第一挤压传送带和第二挤压传送带，第一挤压传送带和第二挤压传送带平行设置，第一挤压传送带和第二挤压传送带各自有对应的伺服电机驱动，第一挤压传送带和第二挤压传送带用于夹持着检验滑动通道上的防撞梁移动。

5、优选地，第一滑动平台和第二滑动平台分别固定安装在对应的第一滑动平台支架和第二滑动平台支架上，第一滑动平台支架和第二滑动平台支架固定安装在法兰固定底座上，其中安装底座和检测支撑模具安装板也固定安装在法兰固定底座上。

6、优选地，检测支撑模具安装板的侧面固定安装有两个对称设置的定位电机支架，每个定位电机支架远离检测支撑模具安装板的一端均固定安装有定位电机，两个定位电机位于检验滑动通道上方的两侧，并且每个定位电机的输出端均固定有用于遮挡定位防撞梁在检验滑动通道上移动的遮挡臂。定位电机和遮挡臂的传动路径中设置有蜗轮蜗杆机构，用于防止外力带动遮挡臂自转，也就是防止防撞梁能够推动遮挡臂摆动，遮挡臂只能被定位电机带动。

7、优选地，第二滑动平台支架和第一滑动平台支架上固定安装有遮光罩，遮光罩用于将直线电机动子在直线电机定子导轨上的整个活动范围罩住，用于减少脉冲激光发生器工作时对外部环境的光污染。

8、本发明与现有技术相比具备以下有益效果：（1）本发明通过两个独立伺服电机分别驱动第一挤压传送带和第二挤压传送带，并利用两侧遮挡臂上的限位开关分别检测防撞梁两端的到位状态，使先到位一侧的传送带能够优先停止，另一侧继续输送至对应限位位置，从而对防撞梁的两端进行同步校正，降低工件偏斜对后续检测位置造成的影响；并通过防撞梁支撑模板上的负压吸附孔对防撞梁进行吸附固定，同时利用橡胶网垫提高接触区域的密封性，从而降低检测过程中防撞梁发生移动或局部翘起的可能性，提高检测状态的稳定性；（2）本发明通过脉冲激光发生器向防撞梁表面施加瞬态激光能量，在材料内部激发超声波，并利用激光多普勒测振仪检测激发响应和超声回波到达所产生的表面瞬态响应，根据两次响应之间的时间差确定超声波往返传播时间，从而在不接触防撞梁的情况下获得对应位置的壁厚信息；（3）本发明检测调节支撑台通过电缸驱动底部滑块运动，并利用第一剪叉臂和第二剪叉臂的联动改变检测调节支撑台的高度，从而调整直线电机动子、脉冲激光发生器及激光多普勒测振仪与防撞梁之间的相对距离，使同一检测系统能够适配不同尺寸和不同截面规格的防撞梁；（4）本发明将脉冲激光发生器和激光多普勒测振仪共同安装于可沿防撞梁长度方向移动的直线电机动子上，并通过间歇式移动与停顿检测相配合，使检测组件能够依次对防撞梁多个长度位置进行壁厚检测，同时利用遮光罩限制激光工作区域，降低检测过程中激光向外部环境产生的影响。

1.一种汽车前防撞梁厚度无接触在线检验系统，其特征在于：包括采用便于拆卸的方式固定安装在检测支撑模具安装板（101）上的防撞梁支撑模板（103），防撞梁支撑模板（103）内部为中空设置，并且防撞梁支撑模板（103）上设置有与自身中空空间连通的负压嘴（106），负压嘴（106）通过软管与真空泵连接；

2.根据权利要求1所述的一种汽车前防撞梁厚度无接触在线检验系统，其特征在于：激光多普勒测振仪ldv（212）和脉冲激光发生器（213）均通过固定扣板（214）固定安装在脉冲激光发生器支架（211）上，脉冲激光发生器支架（211）固定安装在直线电机动子（210）上，直线电机动子（210）滑动安装在直线电机定子导轨（209）上；直线电机定子导轨（209）的两端通过两个边缘支撑架（208）架空固定在高度能够调节的检测调节支撑台（201）的上方，用于调节脉冲激光发生器（213）与防撞梁（401）的上表面之间的距离，适配不同尺寸的防撞梁（401）的厚度检测。

3.根据权利要求2所述的一种汽车前防撞梁厚度无接触在线检验系统，其特征在于：防撞梁支撑模板（103）的两侧分别设置有第一滑动平台（301）和第二滑动平台（302），第一滑动平台（301）和第二滑动平台（302）的上表面与防撞梁支撑模板（103）的上表面平齐。

4.根据权利要求3所述的一种汽车前防撞梁厚度无接触在线检验系统，其特征在于：第一滑动平台（301）、防撞梁支撑模板（103）、第二滑动平台（302）上表面组成防撞梁（401）的检验滑动通道，检验滑动通道的两侧设置有第一挤压传送带（303）和第二挤压传送带（304），第一挤压传送带（303）和第二挤压传送带（304）平行设置，第一挤压传送带（303）和第二挤压传送带（304）各自有对应的伺服电机驱动，第一挤压传送带（303）和第二挤压传送带（304）用于夹持着检验滑动通道上的防撞梁（401）移动。

5.根据权利要求4所述的一种汽车前防撞梁厚度无接触在线检验系统，其特征在于：第一滑动平台（301）和第二滑动平台（302）分别固定安装在对应的第一滑动平台支架（306）和第二滑动平台支架（305）上，第一滑动平台支架（306）和第二滑动平台支架（305）固定安装在法兰固定底座（307）上，其中安装底座（202）和检测支撑模具安装板（101）也固定安装在法兰固定底座（307）上。

6.根据权利要求5所述的一种汽车前防撞梁厚度无接触在线检验系统，其特征在于：检测支撑模具安装板（101）的侧面固定安装有两个对称设置的定位电机支架（217），每个定位电机支架（217）远离检测支撑模具安装板（101）的一端均固定安装有定位电机（215），两个定位电机（215）位于检验滑动通道上方的两侧，并且每个定位电机（215）的输出端均固定有用于遮挡定位防撞梁（401）在检验滑动通道上移动的遮挡臂（216）。

7.根据权利要求6所述的一种汽车前防撞梁厚度无接触在线检验系统，其特征在于：第二滑动平台支架（305）和第一滑动平台支架（306）上固定安装有遮光罩（308），遮光罩（308）用于将直线电机动子（210）在直线电机定子导轨（209）上的整个活动范围罩住，用于减少脉冲激光发生器（213）工作时对外部环境的光污染。