检测设备的制作方法

1.本实用新型涉及检测技术领域，特别是涉及一种检测设备。


背景技术：

2.在模具的生产过程中，需要对模具相关的尺寸进行测量，以衡量是否满足安装以及使用要求。但是现有生产制程中，模具的尺寸检测大多是人工测量，不仅效率低而且准确度不高，难以满足现代化生产的需要。


技术实现要素：

3.有鉴于此，提供一种高效的检测设备。
4.一种检测设备，包括机台以及设置于所述机台上的传送组件和检测组件，所述传送组件包括用于承载待测产品的工装，所述工装具有第一转动轴和第二转动轴，所述第一转动轴与第二转动轴呈角度设置；所述检测组件设置于所述工装的上方，包括相机和共聚焦传感器，所述相机用于对承载于所述工装上的待测产品进行二维尺寸探测，所述共聚焦传感器用于对承载于所述工装上的待测产品进行三维尺寸探测。
5.相较于现有技术，本实用新型检测设备结合2d和3d技术，通过相机对待测产品拍照定位获取待测产品的二维尺寸参数，通过共聚焦传感器对待测产品进行三维尺寸探测，满足待测产品2d/3d外形轮廓、面轮廓、局部特征轮廓、位置坐标等的测量需求；另外，工装具有两个转动轴，有利于待测产品内腔结构、弧形表面等的探测，提升检测结果的准确性，整体上实现模具的自动化检测，检测效率高，检测结果准，符合现代化生产的需要。
附图说明
6.图1为本实用新型检测设备一实施例的示意图。
7.图2为图1所示检测设备的传送组件的示意图。
8.图3为图2所示检测传送组件的工装的示意图。
9.图4为图3所示工装的平面图。
10.图5为图1所示检测设备的检测组件的示意图。
11.图6为本实用新型检测设备另一实施例的示意图。
12.图7为图6所示检测设备的平面图。
13.图8为图6所示检测设备的相机的示意图。
14.图9为图6所示检测设备的共聚焦传感器的示意图。
15.图10为图6所示检测设备的传送组件的示意图。
16.图11为图6所示检测设备的定位机构的示意图。
17.附图标号说明：
18.检测设备100；
19.机台10、滑轨12；
20.传送组件20、装载平台22、支撑部221、工装24、底座241、第一挡块243、第二挡块245、摆动件26、吸盘28；
21.检测组件30、相机32、共聚焦传感器34、立柱36、第一立柱36a、第二立柱36b、横梁38、第一横梁38a、第二横梁38b、第三横梁38c；
22.定位机构40、第一定位块42、第二定位块44；
23.第一转动轴l1、第二转动轴l2。
具体实施方式
24.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中示例性地给出了本实用新型的一个或多个实施例，以使得本实用新型所公开的技术方案的理解更为准确、透彻。但是，应当理解的是，本实用新型可以以多种不同的形式来实现，并不限于以下所描述的实施例。
25.本实用新型附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
26.本实用新型提供一种检测设备，主要用于模具，如石墨模具、热弯模具等的尺寸测量，以衡量是否满足安装和使用要求。
27.图1-5所示为本实用新型检测设备的一具体实施例，所示检测设备100包括机台10以及设置于机台10上的传送组件20和检测组件30，其中传送组件20活动地设置于机台10上，用于待测产品，如模具等在检测设备100的各个工位，如上料工位、检测工位、下料工位等之间的传送；检测组件30对应检测工位设置，包括相机32和共聚焦传感器34，其中相机32对处于检测工位的待测产品拍照定位，获取待测产品的二维坐标参数；共聚焦传感器34对待测产品进行三维尺寸的探测，包括外形轮廓、面轮廓、局部特征轮廓等，进而获取待测产品的三维尺寸参数。相机可以为ccd(charge coupled device)相机，共聚焦传感器可以为光谱共聚焦传感器。
28.如图2所示，传送组件20包括装载平台22以及可转动地连接于装载平台22上的工装24，其中工装24用于承载并固定待测产品。工装24具有第一转动轴l1和第二转动轴l2，第一转动轴l1和第二转动轴l2成角度设置，使得工装24以及工装24上的待测产品在驱动器，如旋转电机等的驱动下，可以有两个不同的转动方向。按图示方向，第一转动轴l1为z方向延伸的竖直轴、第二转动轴l2为y方向延伸的水平轴，工装24和待测产品可以以第一转动轴l1为中心转动，也可以以第二转动轴l2为中心转动，调整待测产品的姿态，使其需要检测的部位都能被覆盖到。
29.在一具体的实施例中，装载平台22设置有两个支撑部221，两个支撑部221之间可转动地连接一摆动件26，工装24可转动地连接于摆动件26上。按图2所示方向，两个支撑部221在y方向上相间隔，摆动件26的两端分别通过一水平轴杆与两个支撑部221连接，工装24的中央通过一竖直轴杆与摆动件26的中央连接。在电机等驱动器的作用下，工装24以其中
心轴作为第一转动轴l1，相对于摆动件26在xy平面转动，其每次转动的角度优选地为90度或180度，整体上可以旋转360度，使得待测产品的四个侧面都可以被检测到；摆动件26以及摆动件26上的工装24可以一起以y方向的第二转动轴l2为中心，相对于装载平台22在xz平面摆动，所摆动的角度相对于水平面优选地不超过
±
15度。当然，摆动件26的摆动角度可以根据需要设置，在一些实施例中也可以扩展至
±
45度，确保待测产品的弧面能够充分地被检测到。
30.在一具体实施例中，装载平台22活动地设置于机台10上，使得工装24可以在机台10的各个工位之间移动。工装24移动至上料工位时，承接上料装置输送的待测产品；工装24移动至检测工位时，待测产品处于检测组件30下方，能够被检测组件30检测到；工装24移动至下料工位时，下料装置抓取完成检测的产品并根据检测结果分类输送至不同的位置。上料工位、检测工位以及下料工位在x、y两个方向上可以有一定的错位，方便其它元件的布置。相应地，装载平台22在机台10上可以顺沿x方向和/或y方向移动，调整工装24和待测产品在xy平面的位置。
31.如图3-4所示，工装24包括底座241以及设置于底座241上的第一挡块243和第二挡块245，第一挡块243和第二挡块245在底座241上共同围成容纳待测产品的容置空间。
32.图示实施例中，第一挡块243固定连接于底座241上，位于底座241的相邻两侧边处；第二挡块245滑动地连接于底座241上，位于底座241另外的相邻两侧边处。如此，底座241相对两侧的第一挡块243和第二挡块245可以相对移动，改变容置空间的长度和/或宽度。在待测产品放入容置空间之前，可以将容置空间尺寸调整至略大于待测产品，方便上料装置的操作；在待测产品被放入容置空间之后，第二挡块245朝向待测产品移动直至与待测产品相抵而将待测产品夹紧固定。
33.图示实施例中，工装24通过其第一挡块243和第二挡块245夹持待测产品的侧面将待测产品固定在工装24上。在后续的检测过程中，第一挡块243和第二挡块245会对待测产品的侧面形成一定程度的遮挡，比较适用于侧面特征无需检测的待测产品，如石墨模具等。在一些实施例中，第一挡块243也可以是活动地设置于底座241，通过第一挡块243和/或第二挡块245的移动来改变容置空间的尺寸，夹紧待测产品或适配不同尺寸的待测产品，使得本实用新型检测设备100的通用性好。
34.如图5所示，相机32和共聚焦传感器34并排设置并位于检测工位的上方，对待测产品的二维尺寸探测和三维尺寸探测可以同时进行，加快检测流程。
35.相机32对处于检测工位的待测产品的表面拍照，获取待测产品的坐标参数，进行产品定位和二维尺寸探测。待测产品被上料装置的机械手放置于工装24上时，其摆放方向可能会产生一定的偏差，通过相机32获取待测产品的坐标参数来判断待测产品摆放方向是否准确，确保检测结果的准确性。当通过相机32的检测发现待测产品的摆放方向不准确时，检测设备100发出提醒，如发出警示音、警示灯光等提醒工作人员将待测产品移走，或者启动上料装置的机械手等将产品从上料方向移出，节省工序。
36.共聚焦传感器34对处于检测工位的待测产品的表面、内腔等进行三维尺寸的探测。共聚焦传感器34优选地采用非接触式白光共聚焦传感器，利用色差透镜偏差的物理现象，光源发出的白色通过色散共聚焦物镜把不同波长的光聚焦在不同的高度，探测器接收到的单色光对应的是不同高度的物体表面反射的光，通过x、y横向扫描就可以探测到待测
产品的三维形貌，包括外形轮廓，面轮廓，局部特征轮廓等。对于模具来说，其内腔结构决定了所成型的产品结构，通过共聚焦传感器34可以精准地探测其内腔结构。
37.在共聚焦传感器34对待测产品的探测中，根据需要工装24可以带着待测产品转动一定角度，当工装24带着待测产品以竖直的第一转动轴l1为中心转动360度时，可以使得待测产品的四角顺序转动至共聚焦传感器34的正下方，使得共聚焦传感器34的探测范围能覆盖整个待测产品，对于尺寸较大的待测产品尤其适用。另外，工装24还可以带着待测产品以水平的第二转动轴l2为中心摆动，使得待测产品相对于水平面摆动至倾斜一定角度，有利于共聚焦传感器34对待测产品内腔结构、弧形表面等的探测，提升检测结果的准确性。
38.较佳的，相机32和共聚焦传感器34滑动地连接于立柱36上，在驱动器，如直线电机等的驱动下顺沿立柱36上下滑动，调整其与待测产品表面之间的距离，如此相机32可以在不同高度对待测产品的表面成像，共聚焦传感器34可以在不同高度对待测产品进行尺寸探测。另外，通过高度调整，相机32和共聚焦传感器34可以适用于各种不同尺寸的待测产品。当然，对于特定尺寸的待测产品，相机32和共聚焦传感器34在竖直方向上也可以是固定不动的。
39.图示实施例中，相机32和共聚焦传感器34连接于同一立柱36上，立柱36固定安装于横梁38上，横梁38横跨于传送组件20上，相机32和共聚焦传感器34悬置于检测工位上方并且同步上下滑动，两者的坐标可以保持一致，避免在运动过程中出现坐标系的转换造成累计误差。在一些实施例中，相机32和共聚焦传感器34也可以是滑动地连接至横梁38上，顺沿横梁38在x方向上滑动以调整在x方向上的位置，此时传送组件的装载平台22只需要在y方向移动即可。
40.本实施例的检测设备100结合2d和3d技术，其中相机32二维成像，对待测产品进行拍照定位和二维尺寸探测；共聚焦传感器34获取待测产品的三维点云数据，工装24旋转使得共聚焦传感器34可以获取不同角度下的数据，通过不同角度测量的三维点云旋转拼接来获取待测产品的三维尺寸数据，满足待测产品2d/3d外形轮廓、面轮廓、局部特征轮廓、位置坐标等的测量需求。检测结果合格的产品被下料装置转运至下一工序，检测结果不合格的产品被下料装置转运至回收区或者废料区，整个检测流程全自动化，高效且精准，符合现代化的生产需求。
41.图6-11所示为本实用新型检测设备的另一实施例，所示检测设备100包括机台10、传送组件20以及检测组件30，检测组件30包括相机32和共聚焦传感器34，其中相机32对处于检测工位的待测产品拍照定位和二维尺寸探测，共聚焦传感器34对待测产品进行三维尺寸的探测。不同于上一实施例的是，本实施例中传送组件20的传送路径上设置有第一检测工位和第二检测工位，第一检测工位和第二检测工位在y方向上间隔有一定距离，第一检测工位更靠近上料工位，第二检测工位更靠近下料工位；相机32对应第一检测工位设置，共聚焦传感器34对应第二检测工位设置。
42.如图8所示，相机32滑动地连接于第一立柱36a上，可以顺沿第一立柱36a上下滑动以调整与待测产品表面之间的距离。第一立柱36a滑动地连接于第一横梁38a上，第一横梁38a沿x方向延伸，使得相机32可以顺沿第一横梁38a左右滑动以调整在x方向的位置。如图9所示，共聚焦传感器34滑动地连接于第二立柱36b上，可以顺沿第二立柱36b上下滑动以调整与待测产品表面之间的距离。第二立柱36b滑动地连接于第二横梁38b上，第二横梁38b沿
x方向延伸，使得共聚焦传感器34可以顺沿第二横梁38b左右滑动以调整在x方向的位置。
43.在检测过程中，传送组件20首先将待测产品运送至第一检测工位，通过相机32获取待测产品的坐标参数来判断待测产品的摆放方向是否准确；之后，摆放方向不准确的待测产品被移走，摆放方向准确的待测产品被运送至第二检测工位，共聚焦传感器34对其进行三维尺寸的探测。
44.本实施例中，如图7和图10所示，传送组件20为两个且并排设置，构成双工位设置，可以同时进行两个待测产品的检测，有效提升检测效率。每一传送组件20包括装载平台22及可转动地连接于装载平台22上的工装24。机台10对应每一传送组件20形成一滑轨12，滑轨12沿y方向延伸；装载平台22顺沿滑轨12移动，使得工装24能够顺序移动至上料工位、第一检测工位、第二检测工位以及下料工位。工装24具有竖直方向的第一转动轴l1和水平方向的第二转动轴l2，使得待测产品可以有两个不同的转动方向，调整产品姿态。
45.本实施例中，装载平台22同样设置有两个支撑部221，两个支撑部221在x方向上相间隔，摆动件26的两端通过x方向的轴杆与两个支撑部221连接，工装24的中央通过竖直轴杆与摆动件26的中央连接。在电机等驱动器的作用下，工装24以其中心轴作为第一转动轴l1，在xy平面转动进行360度的旋转，使得待测产品的四个侧面都可以被检测到；摆动件26以及摆动件26上的工装24以x方向的第二转动轴l2为中心在yz平面摆动，所摆动的角度相较于水平面不超过
±
45度，优选地不超过
±
15度。
46.本实施例中，工装24包括有吸盘28，吸盘28通过负压吸附固定承载于工装24上的待测产品，避免遮挡待测产品的侧面，使得待测产品的各个侧面也可以被检测到，适用于侧面特征也需要检测的模具，如热弯模具等。较佳的，机台10在每一滑轨12靠近上料工位的侧端设置一定位机构40，用于待测产品在工装24上的初始定位。定位机构40包括第一定位块42和第二定位块44，其中，第一定位块42可顺沿x方向滑动，第二定位块44可顺沿y方向滑动。
47.当工装24处于上料工位时，第一定位块42和第二定位块44分别位于工装24相邻的两侧。当待测产品被放置于工装24上时，第一定位块42沿x方向朝向待测产品滑动、第二定位块44沿y方向朝向待测产品滑动，推动待测产品在工装24上沿x、y两个方向移动。当待测产品被定位机构40推送至工装24的预定位置时，吸盘将待测产品吸附固定，在后续移动或者检测的过程中待测产品在工装24上的位置不会产生变化。而且，在检测过程中待测产品与定位机构40分离，定位机构40不会对待测产品形成遮挡。
48.较佳的，机台10上设置架有第三横梁38c，定位机构40安装于第三横梁38c上，在高度上与工装24相匹配。第一横梁38a、第二横梁38b、第三横梁38c在机台10上平行间隔设置，横跨两个传送组件20，相机32可以顺沿第一横梁38a滑动至任一传送组件20的第一检测工位上方，共聚焦传感器34可以顺沿第二横梁38b滑动至任一传送组件20的第二检测工位上方，使得单个检测元件可以完成多工位的检测。
49.较佳地，两个传送组件20存在一定的时序差，其中一个传送组件20上的待测产品被运送至第一检测工位进行时，另一个传送组件20上的待测产品被运送至第二检测工位。如此，在同一时间节点上，相机32对其中一个传送组件20上的待测产品拍照定位和二维尺寸探测，共聚焦传感器34对另一个传送组件20上的待测产品进行三维尺寸探测，两个传送组件20上的待测产品可以轮流进行相应项目的检测，有效加快检测流程，提高检测效率。
50.本实施例的检测设备100同样结合2d和3d技术，通过相机32拍照定位并进行二维尺寸探测，通过共聚焦传感器34进行三维尺寸探测，满足待测产品2d/3d外形轮廓、面轮廓、局部特征轮廓、位置坐标等的测量需求。在检测的过程中，工装24和待测产品只需要在y方向移动，相机32和共聚焦传感器34在x方向移动，相互配合完成xy平面上的对位，使得待测产品能够移动至相机32、共聚焦传感器34的下方进行检测，可以减小移动所需的时间，进一步加速检测进程、提高检测效率。
51.需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。