一种三轴接触式球度快速测量装置的制作方法

本技术涉及测量装置，具体为一种三轴接触式球度快速测量装置。

背景技术：

1、几何学上把球面定义为半圆绕其直径一周后所形成的表面，即在三维几何空间内理想的对称体，而实际的球面与几何学上定义的理想球面的差异就是我们所要测量的球度误差，它是一个能反映实际球面偏离理想球面大小程度的一个综合指标，简称球度，目前常用的球度测量方法，包括经圆测量法、激光干涉法、径向法等，都可以高精度测量其球度误差，在要求不高的情况下，也可简化为测三个相互垂直方向上的球最大直径，通过利用三个数值计算偏差得出。

2、传统的非接触式直径主要是3d激光扫描法和2d视觉检测法，3d激光扫描法存在的主要问题有扫描时间长、存在视觉死角等，无法测量三个垂直轴向的球最大直径，而2d视觉检测法适合检测球径不大的情况，当球直径比较大时，单像素精度较低，最终测量的精度也较差，无法满足对球度的检测精度要求。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种三轴接触式球度快速测量装置。

2、本实用新型技术方案如下：

3、一种三轴接触式球度快速测量装置，包括固定板及其上依次设置的进料模块、检测模块和出料模块，具体来说，所述检测模块包括检测单元和承托单元，其中所述承托单元对球状物料起主要的支撑固定作用，所述进料模块和出料模块均能够与承托单元交接完成球状物料的转运工作，即进料模块能够将球状物料转运至承托单元，检测模块检测完成后，出料模块能够将检测完成的球状物料运出。

4、进一步的，所述检测单元位于承托单元外侧，其包括三个传感器组，所述传感器组包括两个位移传感器以及相对设置的两个接触件，相对设置的两个接触件能够相向移动至与球状物料表面相接触，两个所述位移传感器设置为能够分别检测两个接触件的位移量，任意两组传感器组中接触件的移动方向相垂直，当进行测量工作时，三个传感器组的六个接触件均能够移动至与球状物料表面贴合，通过位移传感器的位移量来获取球状物料相互垂直的三个方向的直径数据，不存在扫描时间和测量死角，仅通过位移传感器的移动并检测其移动量即能够获的所需数据，缩短了球状物料的球度检测时间，而且当球状物料直径较大或较小时，该装置不受球状物料规格影响，仍能够保证高精度且快速的完成球状物料的球度检测工作，实用性和适用性较强。

5、如上所述的一种三轴接触式球度快速测量装置，作为一种优选的实施方案，所述承托单元包括转盘，其上端周向均布有若干球状物料的放置台，当进行测量工作时，通过转盘转动能够将放置台转至待检测位置，并完成该放置台上球状物料的球度检测工作，这种多工位检测方式，满足了检测单元检测节拍的速度要求，进一步增加了测量装置的球度检测效率。

6、进一步的，所述接触件的移动方向均指向球状物料的中心，需要说明的是，此处所说的球状物料的中心，是指理想状态下球状物料的球心，保证了测量数据确为球状物料相互垂直的三个方向的直径数据，进而保证了球度检测的准确性。

7、进一步的，所述放置台上还设有球状物料的放置口，位于所述放置口所在平面下方的接触件，其接触端向上移动的极限高度小于放置口的高度，防止球状物料受接触件的顶紧作用掉出放置口，保证检测工作能够顺利有序的进行。

8、如上所述的一种三轴接触式球度快速测量装置，所述进料模块和出料模块均包括机械手，所述机械手上设有能够夹持球状物料的夹爪，通过所述夹爪的夹持作用，能够将球状物料准确的夹持至放置口上，或从放置口上取下，保证了球状物料在检测模块与进、出料模块之间转运的准确性。

9、进一步的，为保证夹爪能够顺利完成将球状物料的夹持工作，在所述夹爪的内侧还设有防滑装置。

10、进一步的，所述防滑装置包括弧形开口指向内侧的圆弧形防滑槽，且所述防滑槽的圆弧半径与球状物料半径相配合，使在进行夹持工作时，通过防滑槽的结构能够对球状物料起到更好的夹持作用。

11、作为一种优选的实施方式，所述机械手为ppu机械手，以使其夹持工作能够更加快速稳定，同时ppu机械手的安装调试更加简单。

12、进一步的，所述进料模块和出料模块均包括物料通道，其中所述出料模块的物料通道设有两个，其中一个可以设置为合格品通道，另一个为不合格品通道，不同品级的球状物料能够由不同通道运出，依次完成球状物料的分类工作。

13、如上所述的一种三轴接触式球度快速测量装置，所述放置台的高度及放置口的大小均可调节，以使该装置能够适用于不同规格球状物料的球度检测工作中，进一步保证了装置的适用性。

14、本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种三轴接触式球度快速测量装置，包括进料模块、检测模块和出料模块，其检测单元包括三组传感器组，当进行测量工作时，三个传感器组的六个接触件均能够移动至与球状物料表面贴合，并通过若干位移传感器来获得相互垂直的三个方向的直径数据，不存在扫描时间和测量死角，仅通过接触件的位移量即能够获的所需数据，缩短了球状物料的球度检测时间，检测速度可达2s/pcs，而且当球状物料直径较大或较小时，该装置不受球状物料规格影响，仍能够通过接触件的移动保证高精度且快速的完成球状物料的球度检测工作，检测精度可达20um，实用性和适用性较强，为企业生产、科学实验等领域提供了可靠的检测技术支持。

技术特征：

1.一种三轴接触式球度快速测量装置，其特征在于，包括固定板(1)及其上依次设置的进料模块(2)、检测模块(3)和出料模块(4)；

2.根据权利要求1所述的一种三轴接触式球度快速测量装置，其特征在于，所述承托单元(31)包括转盘(313)，其上端周向均布有若干球状物料(5)的放置台(314)。

3.根据权利要求2所述的一种三轴接触式球度快速测量装置，其特征在于，所述接触件(3242)的移动方向均指向球状物料(5)的中心。

4.根据权利要求3所述的一种三轴接触式球度快速测量装置，其特征在于，所述放置台(314)上设有球状物料(5)的放置口，位于所述放置口所在平面下方的接触件(3242)，其接触端向上移动的极限高度小于放置口的高度。

5.根据权利要求4所述的一种三轴接触式球度快速测量装置，其特征在于，所述放置台(314)的高度及放置口的大小均可调节。

6.根据权利要求1所述的一种三轴接触式球度快速测量装置，其特征在于，所述进料模块(2)和出料模块(4)均包括机械手，所述机械手上设有能够夹持球状物料的夹爪。

7.根据权利要求6所述的一种三轴接触式球度快速测量装置，其特征在于，所述机械手为ppu机械手。

8.根据权利要求6所述的一种三轴接触式球度快速测量装置，其特征在于，所述进料模块(2)和出料模块(4)均包括物料通道，其中所述出料模块(4)的物料通道设有两个。

9.根据权利要求6所述的一种三轴接触式球度快速测量装置，其特征在于，所述夹爪内侧设有防滑装置。

10.根据权利要求9所述的一种三轴接触式球度快速测量装置，其特征在于，所述防滑装置包括弧形开口指向内侧的圆弧形防滑槽。

技术总结
一种三轴接触式球度快速测量装置，包括固定板及其上依次设置的进料模块、检测模块和出料模块，检测模块包括检测单元和承托单元，进料模块和出料模块均能够与承托单元交接完成球状物料的转运工作，并通过检测单元完成球度检测工作，检测单元位于承托单元外侧，其包括三组传感器组，所述传感器组包括两个位移传感器以及相对设置的两个接触件，相对设置的两个接触件能够相向移动至与球状物料表面相接触，两个位移传感器设置为能够分别检测两个接触件的位移量，任意两组传感器组中接触件的移动方向相垂直，以此来获得相互垂直的三个方向的直径数据，不存在扫描时间和测量死角，缩短了球状物料的球度检测时间，有效提高了球状物料的检测精度。

技术研发人员：巩合具,王成
受保护的技术使用者：页川智能科技（山东）有限公司
技术研发日：20230209
技术公布日：2024/1/11