專利名稱：一種高速精密螺紋件檢測機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種高速精密螺紋件檢測機構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及螺紋件檢測機構(gòu)，具體涉及一種高速精密螺紋件檢測機構(gòu)。
技術(shù)背景[0002]高速精密螺紋件檢測機構(gòu)的原理是一種非破壞檢測。按檢驗后樣品的狀況，檢 測可分為破壞性檢驗和非破壞性檢驗。非破壞性檢驗又稱無損檢驗，是指檢驗時產(chǎn)品不 受到破壞。由于無損檢查技術(shù)的發(fā)展，非破壞性檢驗的范圍在擴大。非破壞性檢驗可以 直接獲得經(jīng)濟效益，因此檢測中應(yīng)盡可能選用非破壞性檢測方法。[0003]最傳統(tǒng)的螺紋件檢測，一般采用肉眼直接觀察或者采用游標卡尺等工具測量。 這種檢測不僅費時，且同時檢測的參數(shù)很少，并且由于僅憑人的肉眼進行，檢測速度很 慢，誤差很大，也非常依賴檢測員的個人經(jīng)驗。[0004]故后來出現(xiàn)了自動的螺紋檢測裝置。由于現(xiàn)有裝置在螺紋夾持結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計 缺陷，不能夠適應(yīng)多型號螺紋件測量，一般僅能夠用于常規(guī)大螺絲的檢測，且檢測參數(shù) 很少，僅能識別螺絲型號，對于螺絲的識別精度不夠，適用范圍較為受限。[0005]傳統(tǒng)的螺絲檢測機構(gòu)，包括轉(zhuǎn)盤式和直線式兩種。[0006]轉(zhuǎn)盤式螺絲檢測機構(gòu)一般包括振動盤、輸送導(dǎo)軌、轉(zhuǎn)盤和檢測器。待測螺絲由 振動盤經(jīng)由輸送導(dǎo)軌被送至轉(zhuǎn)盤，該轉(zhuǎn)盤邊緣依據(jù)一定間隔設(shè)有數(shù)個弧形槽，待測螺絲 便放置與其中。當轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時，待測螺絲便接受安裝在轉(zhuǎn)盤外的檢測器的檢測，根據(jù)長 度來識別出最后分辨出合格品和劣品。[0007]轉(zhuǎn)盤式螺絲檢測機構(gòu)雖在檢測速率上以及檢測誤差上有所改進，但仍有很大缺 陷，詳細敘述如下首先，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)盤式螺絲檢測機構(gòu)，在面對不同規(guī)格的螺絲時，必 須更換轉(zhuǎn)盤，不僅費事費力，不同規(guī)格的轉(zhuǎn)盤也需不菲的費用。[0008]直線式的螺絲檢測機構(gòu)一般包括振動盤，輸送導(dǎo)軌和兩輥軸，輥軸之間呈一定 夾角，當螺紋件被輸送到輥軸時，由于輥軸之間的間隙是逐變的，根據(jù)不同螺紋件的頭 部尺寸的不同而在輥軸的不同軸向位置掉出，可以篩選出螺紋件。[0009]直線式的螺絲檢測機構(gòu)的速度較快，但只能對螺紋頭部大小做出篩選，對螺牙 的參數(shù)檢測不到，如牙距、牙升角等參數(shù)。不適合精密多參數(shù)螺紋件的檢測。發(fā)明內(nèi)容[0010]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供高速精密螺紋件檢 測機構(gòu)，通過組合的圓盤以及安裝在圓盤上的獨立夾持裝置，獲得對于不同螺紋件不同 規(guī)格的良好適應(yīng)性，同時通過圓盤式的旋轉(zhuǎn)平臺設(shè)計，保證螺紋件檢測的高速與高精 度，以減少檢測誤差，提升檢測效率。[0011]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下[0012]一種高速精密螺紋件檢測機構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)平臺、夾持裝置、輸送裝置、水平相 機支撐裝置、水平光源支撐裝置、垂直支撐裝置、撥片、主機架和輔機架，所述旋轉(zhuǎn)平3臺由上圓盤和下圓盤之間通過調(diào)節(jié)螺栓聯(lián)接構(gòu)成；用于夾持待測螺紋件的所述夾持裝置 有若干組，每組夾持裝置包括上夾持腳和下夾持腳，上夾持腳安裝在所述上圓盤上，下 夾持腳安裝在所述下圓盤上，所述旋轉(zhuǎn)平臺通過主軸聯(lián)接在主機架，位于主機架旁的所 述輔機架上安裝有用于輸送待測螺紋件的所述輸送裝置，水平相機調(diào)節(jié)裝置、水平光源 支撐裝置、垂直支撐裝置均分別安裝在所述主機架上，所述垂直支撐裝置安裝有能在垂 直方向上調(diào)節(jié)位置的垂直光源和垂直攝像頭；所述水平相機支撐裝置上安裝有能在水平 方向上調(diào)節(jié)位置的水平攝像頭；所述水平光源支撐裝置上安裝有能在水平方向上調(diào)節(jié)位 置的水平光源；用于將合格螺紋件從旋轉(zhuǎn)平臺上撥下的所述撥片通過可調(diào)整方向和高度 的支撐桿固定在所述主機架上。[0013]上述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)中，所述水平光源位于旋轉(zhuǎn)平臺上待測螺紋件 影像擷取位置后方。[0014]上述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)中，所述水平攝像頭位于待測螺紋件外圍。[0015]上述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)中，所述垂直光源位于旋轉(zhuǎn)平臺上待測螺紋件 影像擷取位置上方。[0016]上述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)中，所述攝像頭位于待測螺紋件上方。[0017]上述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)平臺外圍設(shè)計有防止待測螺紋件滑出 的擋圈，擋圈通過支撐桿安裝在主機架上。[0018]上述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)中，所述旋轉(zhuǎn)平臺通過主軸聯(lián)接在主機架，主 軸通過平面推力軸承和向心球軸承的雙軸承支撐機構(gòu)固定于主支架上。[0019]上述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)中，所述水平相機支撐裝置、水平光源支撐裝 置、垂直支撐裝置具有多自由度調(diào)節(jié)懸臂，可以實現(xiàn)多自由度調(diào)節(jié)，調(diào)整光源與螺紋件 的距離和角度，調(diào)整攝像頭與螺紋件的距離和角度。[0020]上述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)中，所述輸送裝置包括安裝在輔機架上的振動 盤和輸送軌道，輸送軌道末端設(shè)有用于將待測螺紋件快速送至旋轉(zhuǎn)平臺上的夾持裝置的 吹氣閥。[0021]上述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)中，撥片的高度與夾持腳上端面平齊。[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和效果[0023]1.檢測速度快。本實用新型高速精密螺紋件檢測機構(gòu)采用旋轉(zhuǎn)平臺式結(jié)構(gòu)， 通過步進電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)平臺的方式，可以使位于旋轉(zhuǎn)平臺邊緣的螺紋件獲得較大的線速 度，故相對于人工檢測方式以及待測螺紋件沿線性條狀體運動的高速精密螺紋件檢測機 構(gòu)方式，能夠?qū)崿F(xiàn)高速檢測，大幅提高檢測效率。[0024]2.夾持裝置可以靈活調(diào)整，適應(yīng)螺紋件的不同規(guī)格。本實用新型高速精密螺紋 件檢測機構(gòu)采用組合式旋轉(zhuǎn)平臺設(shè)計，兩圓盤之間可以轉(zhuǎn)動一個適當?shù)慕嵌?，從而使夾 持裝置之間的間隙可以依據(jù)不同螺紋件的規(guī)格而作出調(diào)節(jié)，無須更換轉(zhuǎn)盤，可以降低成 本，方便快捷。[0025]3.運行穩(wěn)定，判斷準確。本實用新型高速精密螺紋件檢測機構(gòu)采用獨特的支持 裝置支撐主軸，從而是旋轉(zhuǎn)平臺傳動平穩(wěn)，螺紋件放置穩(wěn)當，降低了因為震動而帶來的 獲取的圖像的失真與模糊，從而有效提高了檢測精度與準確度。[0026]4.量測范圍廣，測量指標全面。本實用新型高速精密螺紋件檢測機構(gòu)采用可調(diào)整間距式夾持裝置，并將螺紋件的頭部置放于夾持裝置兩夾持腳之間，可以量測包括螺 絲、螺栓等各種螺紋件。雙光源設(shè)計，下沉式光源，光線投射均勻，不會受到投影光線 被裝置阻擋的影響。本高速精密螺紋件檢測機構(gòu)可以獲得甄別螺紋件所需的完整圖像， 可以測量螺紋件頸部、頭部等的尺寸，測量指標全面。[0027]5.速度可連續(xù)調(diào)節(jié)。本實用新型高速精密螺紋件檢測機構(gòu)沒有采用齒輪傳動， 可以通過對電機速度進行控制，從而實現(xiàn)機構(gòu)速度的連續(xù)調(diào)整。


[0028]圖1為具體實施方式
的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)的連接示意圖。[0029]圖2為高速精密螺紋件檢測機構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)視圖。[0030]圖3為圖2所示高速精密螺紋件檢測機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)平臺部分立體圖。[0031]圖4為高速精密螺紋件檢測機構(gòu)的俯視圖。[0032]圖5為高速精密螺紋件檢測機構(gòu)的側(cè)視圖。
具體實施方式
[0033]
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明，但本實用新型的實施和保護范圍 不限于此。[0034]如圖1所示為高速精密螺紋件檢測機構(gòu)的連接示意圖，主機架114和輔機架118 用于安裝固定其他裝置，夾持裝置116安裝在旋轉(zhuǎn)平臺111上，旋轉(zhuǎn)平臺111通過主軸 123聯(lián)接在主機架114上，水平相機調(diào)節(jié)裝置108、水平光源支撐裝置121、垂直支撐裝置 107安裝在主機架114上，擋圈110和撥片112安裝在主機架114上，振動盤101和輸送 軌道102安裝在輔機架118上，進料軌道310的螺絲進入夾持裝置116。[0035]如圖2、圖3所示的一種高速精密螺紋件檢測機構(gòu)，針對螺紋件尺寸等進行檢 測，其包含有由兩個獨立的圓盤組合而成的旋轉(zhuǎn)平臺111，若干組分別安裝在兩個旋轉(zhuǎn) 平臺上的夾持裝置116，且每組夾持裝置有兩個夾持腳，一設(shè)于輔機架118上的輸送裝置(包括振動盤101、輸送軌道102和吹氣閥120)，一套撥片112，一套擋圈110，光源和 攝像頭的支撐裝置107、108和121，旋轉(zhuǎn)平臺被軸123支撐，軸123通過聯(lián)軸器IM與電 機115聯(lián)接。[0036]如圖2所示，振動盤101中固定在輔支架上118，盛入若干待測螺紋件，待測螺 紋件經(jīng)過輸送軌道102傳送至旋轉(zhuǎn)平臺111。輸送軌道末端設(shè)有一吹氣閥120，以便將待 測螺紋件快速送至旋轉(zhuǎn)平臺110上的夾持裝置116，旋轉(zhuǎn)平臺111連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，每個在夾 持裝置中的螺絲將被垂直攝像頭105和水平攝像頭106進行拍照，然后圖像被計算進行處 理，分析是否尺寸合格，當不合格螺絲旋轉(zhuǎn)到不合格品下料口 109時，將被吹落，合格 品繼續(xù)在旋轉(zhuǎn)平臺上，轉(zhuǎn)到合格品下料口時，被撥片112撥入到合格品下料口。[0037]如圖3，每組夾持裝置由下夾持腳1 和上夾持腳122組成，每組夾持裝置的兩 個夾持腳分別安裝在上圓盤1 和下圓盤127上，兩夾持腳的頂端表面平齊，待測螺紋件 置放于每組夾持裝置的兩夾持腳之間。由于兩夾持腳安裝在上下不同的圓盤上，故當上 下兩個圓盤松開連接螺栓119，兩圓盤之間可以互相成一定角度旋轉(zhuǎn)，每組兩夾持腳之間 的間隙因此可以調(diào)整，從而適應(yīng)不同規(guī)格的螺紋件需要。[0038]本高速精密螺紋件檢測機構(gòu)包括有光源和攝像頭支撐裝置。垂直支撐裝置107 用于安裝和調(diào)節(jié)垂直光源104和垂直攝像頭105 ；水平相機支撐裝置108用于安裝和調(diào)節(jié) 水平攝像頭106 ；水平光源支撐裝置121用于安裝和調(diào)節(jié)水平光源103。水平光源103位 于旋轉(zhuǎn)平臺上待測螺絲影像擷取位置后方，水平光源采取下沉式光源設(shè)計，能夠為待測 螺紋件提供均勻且不受阻擋的背光源。水平攝像頭106位于待測螺紋件外圍，采集螺紋 件側(cè)面圖像。垂直光源104位于旋轉(zhuǎn)平臺上待測螺絲影像擷取位置上方，攝像頭105位 于待測螺紋件上方，采集被測螺紋件的頭部圖像。待測螺紋件隨旋轉(zhuǎn)平臺111運動至攝 像頭105和106位置時，攝像頭自動擷取影像，并通過編制的軟件進行分析，判斷出待測 螺紋件是否合格品。[0039]旋轉(zhuǎn)平臺111外圍設(shè)計有一套擋圈110，通過支撐桿117安裝在主機架114上。 擋圈110防止了待測螺紋件可能因為離心運動引起的滑出，并且為攝像機、光源等的安 裝提供了必要的平臺。[0040]待測螺紋件若為不合格品，則當其隨旋轉(zhuǎn)平臺運動至某處時，由計算機控制氣 嘴將不合格品吹出至不合格品出料口。經(jīng)程序判斷為合格品的待測螺紋件，將繼續(xù)隨旋 轉(zhuǎn)平臺運動，直至運動至碰上撥片112，被撥片112撥走。[0041]旋轉(zhuǎn)平臺111通過螺栓聯(lián)接在主軸123上，隨主軸123由步進電機馬達115驅(qū) 動。主軸123由雙軸承支撐結(jié)構(gòu)113支撐。雙軸承支撐結(jié)構(gòu)113由向心滾珠軸承及平面 推力軸承組成，分別安裝在向心滾珠軸承座125和平面推力軸承座126中，為主軸123提 供了軸向支撐力和徑向支撐力，充分保障了主軸123的平穩(wěn)運行。[0042]圖4為高速精密螺紋件檢測機構(gòu)的俯視圖，圖5為高速精密螺紋件檢測機構(gòu)的 側(cè)視圖。該高速精密螺紋件檢測機構(gòu)通過所設(shè)計的雙軸承支撐結(jié)構(gòu)使主軸獲得穩(wěn)定的支 持，從而使旋轉(zhuǎn)平臺平穩(wěn)運動，通過帶有可調(diào)整夾持裝置間隙的旋轉(zhuǎn)平臺式的設(shè)計，可 以實現(xiàn)在同一個旋轉(zhuǎn)平臺上適應(yīng)多種規(guī)格的螺絲，配合高速送料機構(gòu)，將螺絲經(jīng)過輸送 裝置送至旋轉(zhuǎn)平臺上夾持裝置處，經(jīng)過相機獲取螺絲影像，該獲取的影像再經(jīng)過計算機 軟件處理，可以達到高速甄選出不合格螺絲的目的。該高速精密螺紋件檢測機構(gòu)操作清 楚簡單，可調(diào)整性強，檢測過程中可有效減少檢測誤差，大幅提升檢測速率和精度。如 上即可較好地實現(xiàn)本實用新型。
權(quán)利要求1.一種高速精密螺紋件檢測機構(gòu)，其特征在于包括旋轉(zhuǎn)平臺、夾持裝置、輸送裝 置、水平相機支撐裝置、水平光源支撐裝置、垂直支撐裝置、撥片、主機架和輔機架， 所述旋轉(zhuǎn)平臺由上圓盤和下圓盤之間通過調(diào)節(jié)螺栓聯(lián)接構(gòu)成；用于夾持待測螺紋件的 所述夾持裝置有若干組，每組夾持裝置包括上夾持腳和下夾持腳，上夾持腳安裝在所述 上圓盤上，下夾持腳安裝在所述下圓盤上，所述旋轉(zhuǎn)平臺通過主軸聯(lián)接在主機架，位于 主機架旁的所述輔機架上安裝有用于輸送待測螺紋件的所述輸送裝置，水平相機調(diào)節(jié)裝 置、水平光源支撐裝置、垂直支撐裝置均分別安裝在所述主機架上，所述垂直支撐裝置 安裝有能在垂直方向上調(diào)節(jié)位置的垂直光源和垂直攝像頭；所述水平相機支撐裝置上安 裝有能在水平方向上調(diào)節(jié)位置的水平攝像頭；所述水平光源支撐裝置上安裝有能在水平 方向上調(diào)節(jié)位置的水平光源；用于將合格螺紋件從旋轉(zhuǎn)平臺上撥下的所述撥片通過可調(diào) 整方向和高度的支撐桿固定在所述主機架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)，其特征在于所述水平光源位于旋 轉(zhuǎn)平臺上待測螺紋件影像擷取位置后方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)，其特征在于所述水平攝像頭位于 待測螺紋件外圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)，其特征在于所述垂直光源位于旋 轉(zhuǎn)平臺上待測螺紋件影像擷取位置上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)，其特征在于所述攝像頭位于待測 螺紋件上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)，其特征在于旋轉(zhuǎn)平臺外圍設(shè)計有 防止待測螺紋件滑出的擋圈，擋圈通過支撐桿安裝在主機架上。
7.如權(quán)利要求1所述高速精密螺紋件檢測機構(gòu)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)平臺通過主 軸聯(lián)接在主機架，主軸通過平面推力軸承和向心球軸承的雙軸承支撐機構(gòu)固定于主支架 上。
8.如權(quán)利要求1所述高速精密螺紋件檢測機構(gòu)，其特征在于所述水平相機支撐裝 置、水平光源支撐裝置、垂直支撐裝置具有多自由度調(diào)節(jié)懸臂。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8任一項所述的高速精密螺紋件檢測機構(gòu)，其特征在于所述輸送裝 置包括安裝在輔機架上的振動盤和輸送軌道，輸送軌道末端設(shè)有用于將待測螺紋件快速 送至旋轉(zhuǎn)平臺上的夾持裝置的吹氣閥。
專利摘要本實用新型公開一種高速精密螺紋件檢測機構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)平臺、夾持裝置、輸送裝置、水平相機支撐裝置、水平光源支撐裝置、垂直支撐裝置、撥片、主機架和輔機架，所述旋轉(zhuǎn)平臺由上圓盤和下圓盤之間通過調(diào)節(jié)螺栓聯(lián)接構(gòu)成；垂直支撐裝置安裝有垂直光源和垂直攝像頭；水平相機支撐裝置上安裝有水平攝像頭；水平光源支撐裝置安裝有水平光源；用于將合格螺紋件從旋轉(zhuǎn)平臺上撥下的所述撥片通過可調(diào)整方向和高度的支撐桿固定在所述主機架上。通過組合的圓盤以及安裝在圓盤上的獨立夾持裝置，獲得對于不同螺紋件不同規(guī)格的良好適應(yīng)性，同時通過圓盤式的旋轉(zhuǎn)平臺設(shè)計，保證螺紋件檢測的高速與高精度，以減少檢測誤差，提升檢測效率。
文檔編號G01B11/00GK201811717SQ20102055434
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者姜立軍, 李哲林, 熊志勇, 羅杜宇, 鄧騰智 申請人:華南理工大學