一种曲面大玻璃检测设备的制作方法

本实用新型涉及玻璃检测设备领域，特别是涉及一种曲面大玻璃检测设备。

背景技术：

现有的汽车挡风玻璃、车载玻璃等曲面大玻璃在生产装配过程中，需要对其进行曲面检测，即通过测量玻璃表面多个点的高度信息，计算玻璃曲率，判断产品质量是否符合要求。现在对曲面大玻璃的检测都是通过三坐标抽检，三坐标抽检的方法存在精度差、速度慢、漏检率高的缺点。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种曲面大玻璃检测设备，能够自动检测产品(汽车挡风玻璃、车载玻璃、曲面大玻璃)的曲率，且检测精度高、速度快。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种曲面大玻璃检测设备，包括：箱体底座、上下料工位、机械手臂、旋转治具、检测装置和位移传感器；所述检测装置包括x轴运动机构、y轴运动机构和三维扫描装置，所述x轴运动机构通过支撑架架设在所述箱体底座上，所述y轴运动机构固定安装在所述x轴运动机构的移动座上，所述y轴运动机构垂直于所述x轴运动机构，所述三维扫描装置固定安装在所述y轴运动机构的移动座上；所述上下料工位和所述机械手臂均安装在所述箱体底座的上表面上，所述旋转治具设置在所述上下料工位上，所述机械手臂可抓取上下料工位上的旋转治具移动至与所述检测装置对应；所述位移传感器通过矩形框架固定安装在所述箱体底座上，所述位移传感器与所述机械手臂相对。

优选的，所述旋转治具包括治具基体，以及设置在治具基体上的夹持机构、治具基准边、顶推机构和治具旋转头；所述治具基准边有两个，两个治具基准边对称位于在所述治具基体的两侧，所述治具基准边的正反两面均具有扫描定位特征；所述夹持机构有两个，两个夹持机构对称设置在所述治具基体上；所述顶推机构位于所述治具机构的正中部，顶推机构工作推动产品沿着夹持机构的夹持杆平行移动；所述夹持杆的长度可供产品移动不被治具基准边遮挡，所述夹持杆的端部设置有挡块；所述治具旋转头固定设置在所述治具基体上，所述机械手臂上对应设置有与所述治具旋转头相匹配的机械旋转头。

优选的，所述治具基体包括一个呈“口”字状的口字部和两个呈“一”字状的一字部，两个一字部对称位于口字部的两侧；所述治具基准边与所述一字部的端部固定连接，所述夹持机构设置在所述一字部上，所述顶推机构设置在所述口字部上，所述治具旋转头与所述口字部的连线垂直于两个一字部的连线。

优选的，所述治具旋转头通过连接件与所述治具基体固定连接；所述连接件呈“y”字状，所述连接件的两个对称端分别与两个一字部固定连接，所述连接件的另一端与所述治具旋转头固定连接。

优选的，所述上下料工位包括上下料直线电机、导轨和治具固定座；所述上下料直线电机和所述导轨均安装在所述箱体底座上，所述上下料直线电机由所述箱体底座的前端垂直伸向所述机械手臂，所述导轨与所述上下料直线电机平行相对；所述治具固定座的一端固定安装在所述上下料直线电机上，所述治具固定座的另一端可滑动的安装在所述导轨上，所述上下料直线电机工作驱动所述治具固定座沿着所述导轨来回直线运动；所述旋转治具可配合放置在所述治具固定座上。

优选的，所述上下料工位位于所述箱体底座的前端部分，所述机械手臂位于所述箱体底座的后端部分；所述x轴运动机构位于所述上下料工位的上方，所述x轴运动机构垂直于所述上下料工位；所述矩形框架位于所述箱体底座的前端部分。

优选的，所述矩形框架到所述箱体底座前端面的距离小于所述上下料工位到所述箱体底座前端面的距离；所述矩形框架两侧靠近所述箱体底座前端面的位置对称设置有安全光幕。

优选的，所述箱体底座的四周还设置有安全围栏，所述安全围栏留设有开口，该开口与所述上下料工位相对。

优选的，所述三维扫描装置具体为三维扫描仪。

本实用新型的有益效果是：本实用新型能够通过治具固定座能够固定夹持产品(汽车挡风玻璃、车载玻璃、曲面大玻璃)；通过上下料工位能够将装夹有待检测产品的旋转治具移动靠近机械手臂，或将装夹有已检测完成产品的旋转治具移动靠近箱体底座的前端，上下料方便，工作人员只需待在一个工位便可进行上下料操作；通过机械手臂的动作配合x轴运动机构和y轴运动机构的运动，能够便于三维扫描仪对机械手臂上的产品进行完全的扫描；位移传感器能够检测产品是否变形，并将检测到的数据通过下位机进行反馈，以自动调整扫描路径；上下料工位处安全光幕的设计，可以在有物体或人阻挡光幕射线时，控制设备停止工作，保证工作人员操作的安全性；本设备能够自动检测产品的曲率，且检测精度高、速度快、采集点多。

附图说明

图1是本实用新型一种曲面大玻璃检测设备的立体结构示意图；

图2是图1中a处的局部放大示意图；

图3是本实用新型一种曲面大玻璃检测设备去除安全围栏后的立体结构示意图；

图4是本实用新型一种曲面大玻璃检测设备中旋转治具置于上下料工位时的立体结构示意图；

图5是本实用新型一种曲面大玻璃检测设备中机械手臂抓取旋转治具时的立体结构示意图；

图6是本实用新型一种曲面大玻璃检测设备中旋转治具的立体结构示意图；

图7是本实用新型一种曲面大玻璃检测设备中检测装置的立体结构示意图。

附图中各部件的标记如下：1、箱体底座；2、上下料工位；21、上下料直线电机；22、导轨；23、治具固定座；3、机械手臂；31、机械旋转头；4、旋转治具；41、治具基体；411、口字部；412、一字部；42、夹持机构；43、治具基准边；44、顶推机构；45、治具旋转头；46、连接件；5、检测装置；51、支撑架；52、x轴运动机构；53、y轴运动机构；54、三维扫描仪；6、矩形框架；7、位移传感器；8、安全光幕；81、光幕射线；9、安全围栏。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1至图7，本实用新型实施例包括：

一种曲面大玻璃检测设备，包括：箱体底座1、上下料工位2、机械手臂3(机器人)、旋转治具4、检测装置5和位移传感器7。

所述上下料工位2和所述机械手臂3均安装在所述箱体底座1的上表面上；所述上下料工位2位于所述箱体底座1的前端部分，以便于进行上下料；所述机械手臂3位于所述箱体底座1的后端部分，机械手臂3能够方便的抓取放置于上下料工位2上的旋转治具4，该旋转治具4上装夹有待检测的产品。

所述上下料工位2包括上下料直线电机21、导轨22、以及治具固定座23。所述上下料直线电机21和所述导轨22均安装在所述箱体底座1上。所述上下料直线电机21由所述箱体底座1的前端垂直伸向所述机械手臂3，以能够将装夹有待检测产品的旋转治具4移动靠近机械手臂3，方便机械手臂3的取放，或将装夹有已检测完成产品的旋转治具4移动靠近箱体底座1的前端，方便工作人员的取放。所述导轨22与所述上下料直线电机21平行相对。所述治具固定座23的一端固定安装在所述上下料直线电机21上，所述治具固定座23的另一端可滑动的安装在所述导轨22上，所述上下料直线电机21工作，能够驱动所述治具固定座23沿着所述导轨22来回直线运动。所述旋转治具4可配合放置在所述治具固定座23上。

所述旋转治具4包括治具基体41，以及设置在治具基体41上的夹持机构42、治具基准边43、顶推机构44和治具旋转头45。所述治具基体41包括一个呈“口”字状的口字部411和两个呈“一”字状的一字部412，两个一字部412对称位于口字部411的两侧。所述治具基准边43有两个，两个治具基准边43对称位于在所述治具基体41的两侧，所述治具基准边43与所述一字部412的端部固定连接，治具基准边43的正反两面均具有扫描定位特征，治具基准边43用于作为三维扫描数据定位重合的基准。所述夹持机构42有两个，两个夹持机构42对称设置在所述治具基体41上，所述夹持机构42安装在所述一字部412上；所述夹持机构42上用于夹持产品的夹持杆的端部设置有挡块，以保证夹持后产品不会掉落；所述夹持杆的长度可供产品移动不被治具基准边43遮挡，该设计配合顶推机构44的动作能够方便三维扫描仪54对产品的四周进行检测扫描；两个夹持机构42能够保证产品固定后的稳定性，在夹持产品时，一个夹持机构42先进行夹持固定，等待一段时间后(产品静置)另一个夹持机构42再进行夹持固定，不单可以有效的固定产品，还能够防止产品晃动。所述顶推机构44位于所述治具机构的正中部，所述顶推机构44安装在所述口字部411上；顶推机构44的驱动装置为顶推气缸，当顶推气缸的活塞杆伸出时，可以推动产品沿着夹持机构42的夹持杆平行移动，以便于对产品的四周进行扫描。所述治具旋转头45通过连接件46与所述治具基体41固定连接，所述治具旋转头45与所述口字部411的连线垂直于两个一字部412的连线；所述连接件46呈“y”字状，所述连接件46的两个对称端分别与两个一字部412固定连接，所述连接件46的另一端与所述治具旋转头45固定连接。

所述机械手臂3上设置有与所述治具旋转头45相匹配的机械旋转头31，以便于抓取上下料工位2上装有待检测产品的旋转治具4，同时也能够将检测完成的产品连同相应的旋转治具4一起放置在上下料工位2上。

所述检测装置5包括x轴运动机构52、y轴运动机构53和三维扫描仪54。所述x轴运动机构52通过支撑架51架设在所述箱体底座1上，所述x轴运动机构52位于所述上下料工位2的上方。所述x轴运动机构52的运动方向为x轴方向，x轴方向与所述导轨22的长度方向相垂直；即所述x轴运动机构52垂直于所述导轨22。所述y轴运动机构53固定安装在所述x轴运动机构52的移动座上，所述y轴运动机构53的运动方向为y轴方向，所述y轴方向与所述x轴方向相垂直，所述x轴运动机构52动作控制所述y轴运动机构53沿着x轴方向移动。所述三维扫描仪54固定安装在所述y轴运动机构53的移动座上，所述y轴运动机构53动作控制所述三维扫描仪54沿着所述y轴方向移动。三维扫描仪54通过x轴运动机构52以及y轴运动机构53的工作，以及配合机械手臂3的动作，能够对机械手臂3上的产品进行完整的扫描检测。x轴运动机构52和y轴运动机构53插补运动时跟随性不足(响应性不足)会产生坐标值误差，这时可采用数据采集卡来实时获取x轴运动机构52和y轴运动机构53插补运动时的实时坐标值，从而实现测量数据的准确性。

所述位移传感器7通过矩形框架6固定安装在所述箱体底座1上，所述位移传感器7位于所述检测装置5的上方、且与所述机械手臂3相对，所述位移传感器7能够检测产品是否变形，并将检测到的数据通过下位机进行反馈，以自动调整扫描路径。

所述矩形框架6位于所述箱体底座1的前端部分；所述矩形框架6到所述箱体底座1前端面的距离小于所述上下料工位2到所述箱体底座1前端面的距离，即所述上下料工位2靠近所述箱体底座1前端面的一端位于所述矩形框架6内。所述矩形框架6两侧靠近所述箱体底座1前端面的位置对称设置有安全光幕8，两个安全光幕8之间可形成有光幕射线81，当有物体或人阻挡光幕射线81时整个设备会停止工作，安全性好。

所述箱体底座1的四周还设置有安全围栏9，所述安全围栏9对应所述上下料工位2的位置不封闭、不遮挡，即所述安全围栏9留设有开口，该开口与所述上下料工位2相对，以便于工作人员进行上下料。安全围栏9配合安全光幕8能够有效的提高本曲面大玻璃检测设备操作的安全性，保证工作人员的安全。

在对产品进行检测扫描时，工作人员将装夹有待检测产品的旋转治具4放置于上下料工位2上，上下料工位2将该旋转治具4移动靠近机械手臂3，机械手臂3抓取装夹有待检测产品的旋转治具4至测量位置、并相应的调整好角度位置，x轴运动机构52和y轴运动机构53采用插补方式带动三维扫描仪54对机械手臂3上的产品进行扫描，同时位移传感器7将检测到的信号反馈给下位机，以便于根据产品的实际情况自动调整三维扫描仪54的扫描路径。

本实用新型能够通过治具固定座23能够固定夹持产品(汽车挡风玻璃、车载玻璃、曲面大玻璃)；通过上下料工位2能够将装夹有待检测产品的旋转治具4移动靠近机械手臂3，或将装夹有已检测完成产品的旋转治具4移动靠近箱体底座1的前端，上下料方便，工作人员只需待在一个工位便可进行上下料操作；通过机械手臂3的动作配合x轴运动机构52和y轴运动机构53的运动，能够便于三维扫描仪54对机械手臂3上的产品进行完全的扫描；位移传感器7能够检测产品是否变形，并将检测到的数据通过下位机进行反馈，以自动调整扫描路径；上下料工位2处安全光幕8的设计，可以在有物体或人阻挡光幕射线81时，控制设备停止工作，保证工作人员操作的安全性；本设备能够自动检测产品的曲率，且检测精度高、速度快、采集点多。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。