一种汽车钣金件自动化扫描检测机构

技术领域

本发明涉及汽车钣金检测技术领域，具体为一种汽车钣金件自动化扫描检测机构。

背景技术

汽车厂家需要对他们的生产的汽车钣金进行检测，目前通常使用手持式三维扫描仪采集汽车钣金三维数据，将扫描得到的三维数据导入检测软件中对汽车钣金特征进行细致分析，如孔位、轮廓、曲率等等。使用该种扫描检测方式同时还能捕捉并体汽车钣金现剖面的形位偏差看看实际产品和设计图有没有偏差，变形，以便改良加工工艺，提高质量，增强企业竞争力。但是这种方式需要人员手持三维扫描仪对钣金件进行全方位的扫描，需要人工参与，扫描效率低；若是将扫描仪设置在机架上，则其扫描范围有限，特别是钣金件的四周边缘部分难以扫描；移动扫描仪，则会使得扫描仪的移动范围广、扫描速度慢，钣金件的边缘部分还可能扫描不全。因此需要一种汽车钣金件自动化扫描检测机构来解决上述问题。

发明内容

本发明的技术问题在于提供一种汽车钣金件自动化扫描检测机构，本发明将钣金件固定在安装板上，通过翻转机构翻转安装板使得位于安装板上方的扫描机构能够全方位扫描安装板上的钣金件，翻转速度快即扫描速度快，扫描范围广。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车钣金件自动化扫描检测机构，包括固定安装在机架上的支撑底座，所述支撑底座上设置有用于放置待检测钣金件的安装板，所述安装板通过翻转机构安装在所述支撑底座上，所述安装板上设置有用于夹紧待检测钣金件的夹紧机构；所述安装板上方设置有固定安装在机架上的扫描机构，所述扫描机构用于扫描待检测钣金件静止状态及翻转状态时的图像信息。

作为本发明的进一步方案，所述翻转机构包括设置在支撑底座底部的翻转气缸，所述支撑底座中部呈凹状，所述翻转气缸十字铰接安装在所述支撑底座的中部，所述翻转气缸的输出端与所述安装板的中部球铰接，所述安装板的四周间隔水平设置有转动支撑轴，所述转动支撑轴通过连杆与所述安装板固定连接；所述支撑底座的四周间隔固定安装有安装座，所述安装座上设置有用于放置所述转动支撑轴的半圆槽，所述安装座的旁侧还设置有水平滑动安装在机架上的卡板，所述卡板的滑动方向由所述安装板的四周指向所述安装板的中部；所述卡板用于将所述转动支撑轴限位在所述半圆槽内，所述卡板与固定设置在机架上的驱动气缸相连。

作为本发明的进一步方案，所述夹紧机构包括沿着所述安装板的边缘水平滑动的第一夹紧座，所述第一夹紧座的两侧转动安装有第一夹紧爪，所述第一夹紧爪的爪身上开有斜槽，所述第一夹紧座上水平滑动安装有第一驱动杆，所述第一驱动杆的滑动方向与所述第一夹紧座的滑动方向相垂直；所述第一驱动杆的端部固定安装有水平滑动杆，所述水平滑动杆滑动安装在所述斜槽内；所述第一驱动杆在所述斜槽内滑动时驱动所述第一夹紧爪转动；所述第一驱动杆与所述第一夹紧座之间设置有拉伸弹簧。

作为本发明的进一步方案，所述夹紧机构包括固定安装在所述安装板四周边缘的第二夹紧座，所述第二夹紧座的两侧通过第二转动轴转动安装有第二夹紧爪；所述第二夹紧座上水平滑动安装有第二驱动杆，所述第二驱动杆的滑动方向与所述卡板的滑动方向相同；所述第二驱动杆上固定安装有齿条，所述第二转动轴上固定安装有齿轮，所述齿轮与齿条啮合；所述第二驱动杆滑动驱动所述第二夹紧爪转动；所述卡板在机架上由所述安装板的四周向所述安装板的中部滑动时，所述卡板驱动所述第二驱动杆滑动；所述第二驱动杆与所述第二夹紧座之间设置有压缩弹簧。

作为本发明的进一步方案，所述第二夹紧爪的夹紧头由橡胶制成。

作为本发明的进一步方案，所述卡板上设置有圆弧轨道；当所述卡板将所述转动支撑轴限位在所述半圆槽内时，所述圆弧轨道的圆心与所述转动支撑轴的圆心重合；所述第二驱动杆靠近所述卡板的一端为圆弧头，所述圆弧头在所述圆弧轨道内滑动。

作为本发明的进一步方案，机架上还固定安装有吹气机构，所述吹气机构设置在所述扫描机构的旁侧。

作为本发明的进一步方案，所述支撑底座的四周边缘还设置有收集仓，所述收集仓用于收集待检测钣金件上的碎屑及灰尘，所述收集仓的底部设置有负压吸气机构。

作为本发明的进一步方案，机架上还设置有无尘罩，所述安装板、所述扫描机构均设置在所述无尘罩内。

作为本发明的进一步方案，所述扫描机构旁侧还设置有补光灯。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明将钣金件固定在安装板上，通过翻转机构翻转安装板使得位于安装板上方的扫描机构能够全方位扫描安装板上的钣金件，翻转速度快即扫描速度快，扫描范围广。

2.本发明不仅可以驱动钣金件沿着两个方向进行翻转，使得钣金件的边缘信息被扫描完全，而且每次翻转时的翻转角度有限，翻转速度快，使得扫描速度快，提高扫描效率。

3.本发明利用卡板对转动支撑轴的限位，驱动该方位的夹紧机构对钣金件进行夹紧。这样在翻转机构进行翻转时，被抬起的一侧的转动支撑轴失去卡板限位，被抬起的一侧的夹紧机构能够自动打开进行避位，节省动力源的同时使得机构配合紧密，避免单独控制，提高装置的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种汽车钣金件自动化扫描检测机构的结构示意图；

图2为本发明支撑底座、安装板、扫描机构的位置示意图；

图3为本发明支撑底座和翻转机构侧面仰视时的结构示意图；

图4为本发明支撑底座和翻转机构侧面俯视时的结构示意图；

图5为本发明图4中A部分的局部放大示意图；

图6为本发明安装板上第一种夹紧机构的结构示意图；

图7为本发明图6中B部分的局部放大示意图；

图8为本发明安装板上第二种夹紧机构的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

11-机架、12-支撑底座、13-安装板、14-扫描机构、21-翻转气缸、22-转动支撑轴、23-连杆、24-安装座、25-半圆槽、26-卡板、27-驱动气缸、31-第一夹紧座、32-第一夹紧爪、33-斜槽、34-第一驱动杆、35-水平滑动杆、36-拉伸弹簧、41-第二夹紧座、42-第二转动轴、43-第二夹紧爪、44-第二驱动杆、45-齿条、46-齿轮、47-压缩弹簧、51-夹紧头、52-圆弧轨道、53-圆弧头、61-吹气机构、62-收集仓、63-无尘罩。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种汽车钣金件自动化扫描检测机构，包括固定安装在机架11上的支撑底座12，所述支撑底座12上设置有用于放置待检测钣金件的安装板13，所述安装板13通过翻转机构安装在所述支撑底座12上，所述安装板13上设置有用于夹紧待检测钣金件的夹紧机构；所述安装板13上方设置有固定安装在机架11上的扫描机构14，所述扫描机构14用于扫描待检测钣金件静止状态及翻转状态时的图像信息。

如图1、图2所示，本发明在工作时先将待检测的钣金件放置在安装板13上，然后安装板13上的夹紧机构将钣金件夹紧定位，接着翻转机构驱动安装板13翻转，设置在安装板13上方的扫描机构14扫描待检测钣金件静止状态及翻转状态时的图像信息，将扫描得到的三维数据导入检测软件中对汽车钣金特征进行缝隙比对。本发明通过翻转机构翻转安装板13使得位于安装板13上方的扫描机构14能够全方位扫描安装板13上的钣金件，翻转速度快即扫描速度快，扫描范围广，避免钣金件的边缘图像信息扫描不全。

作为本发明的进一步方案，所述翻转机构包括设置在支撑底座12底部的翻转气缸21，所述支撑底座12中部呈凹状，所述翻转气缸21十字铰接安装在所述支撑底座12的中部，所述翻转气缸21的输出端与所述安装板13的中部球铰接，所述安装板13的四周间隔水平设置有转动支撑轴22，所述转动支撑轴22通过连杆23与所述安装板13固定连接；所述支撑底座12的四周间隔固定安装有安装座24，所述安装座24上设置有用于放置所述转动支撑轴22的半圆槽25，所述安装座24的旁侧还设置有水平滑动安装在机架11上的卡板26，所述卡板26的滑动方向由所述安装板13的四周指向所述安装板13的中部；所述卡板26用于将所述转动支撑轴22限位在所述半圆槽25内，所述卡板26与固定设置在机架11上的驱动气缸27相连。

钣金件的侧边有四个面，普通的翻转机构只能沿着一个方向翻转，即使翻转360度也只能扫描完全钣金件的两个面，另两个面无法扫描完全；而且翻转角度大也意味着翻转所需的时间长，扫描速度低，影响扫描效率。本发明的翻转机构能够沿着两个方向进行翻转。如图3、图5所示，本发明在工作时先将钣金件夹紧定位在安装板13上，然后翻转机构进行工作。初始状态时翻转气缸21处于收缩状态，驱动气缸27伸长驱动卡板26移动，卡板26向图5所示的左侧移动将安装板13边缘处的转动支撑轴22卡在安装座24上的半圆槽25内。如图4所示，当需要翻转时，安装板13四周的四个驱动气缸27中三个驱动气缸27收缩，剩余的一个驱动气缸27仍处于伸长状态，此时安装板13三个方位的转动支撑失去限位，剩余一个方位的转动支撑轴22仍被限位在安装座24的半圆槽25上。这时翻转气缸21伸长，翻转气缸21顶起安装板13，驱动安装板13绕着被限位的转动支撑轴22转动，安装板13带着钣金件被抬起，使得扫描机构14能够扫描到被限位的转动支撑轴22相对侧的钣金件边缘处的信息；同理，依次限位剩余的三个方位的转动支撑轴22，这样可以使得扫描机构14对安装板13上钣金件的四个侧面扫描完全。本发明不仅可以驱动钣金件沿着两个方向进行翻转，使得钣金件的边缘信息被扫描完全，而且每次翻转时的翻转角度有限，翻转速度快，使得扫描速度快，提高扫描效率。

作为本发明的进一步方案，所述夹紧机构包括沿着所述安装板13的边缘水平滑动的第一夹紧座31，所述第一夹紧座31的两侧转动安装有第一夹紧爪32，所述第一夹紧爪32的爪身上开有斜槽33，所述第一夹紧座31上水平滑动安装有第一驱动杆34，所述第一驱动杆34的滑动方向与所述第一夹紧座31的滑动方向相垂直；所述第一驱动杆34的端部固定安装有水平滑动杆35，所述水平滑动杆35滑动安装在所述斜槽33内；所述第一驱动杆34在所述斜槽33内滑动时驱动所述第一夹紧爪32转动；所述第一驱动杆34与所述第一夹紧座31之间设置有拉伸弹簧36。

因为本发明的钣金件需要翻转，所以需要在翻转前用夹紧机构将钣金件夹紧定位在安装板13上，避免钣金件在翻转时移动，影响扫描结果的准确性。但是夹紧机构在夹紧钣金件后，特别是钣金件上的孔位恰好位于夹紧处时，会阻碍扫描机构14的扫描，使得扫描信息不全。又因为汽车钣金件中大量采用铝板，铝板没有磁性，又无法采用磁吸式固定。本发明给出了两种夹紧方式来解决上述问题。

本发明所提供的一种实施例采用移动式的夹紧机构来进行夹紧。如图6、图7所示，本发明在工作时，先将待检测的钣金件放置在安装板13时，然后根据需要移动第一夹紧座31，驱动第一夹紧座31在安装板13上移动，使得第一夹紧座31所夹紧的位置远离钣金件的孔位处。具体的夹紧过程如图7所示，初始状态时，拉伸弹簧36驱动第一驱动杆34向左侧移动，第一驱动杆34端部固定着的水平滑动杆35会在斜槽33内移动至最左侧，使得第一夹紧爪32斜向下夹紧安装板13，第一夹紧爪32处于夹紧状态。在放置钣金件时，先手动抬起第一夹紧爪32，再放置钣金件，调整第一夹紧座31的位置使得第一夹紧爪32远离钣金件的孔位处，然后放手使得第一夹紧爪32在拉伸弹簧36的回复力下重新夹紧，最后进行后续的翻转、扫描。

作为本发明的进一步方案，所述夹紧机构包括固定安装在所述安装板13四周边缘的第二夹紧座41，所述第二夹紧座41的两侧通过第二转动轴42转动安装有第二夹紧爪43；所述第二夹紧座41上水平滑动安装有第二驱动杆44，所述第二驱动杆44的滑动方向与所述卡板26的滑动方向相同；所述第二驱动杆44上固定安装有齿条45，所述第二转动轴42上固定安装有齿轮46，所述齿轮46与齿条45啮合；所述第二驱动杆44滑动驱动所述第二夹紧爪43转动；所述卡板26在机架11上由所述安装板13的四周向所述安装板13的中部滑动时，所述卡板26驱动所述第二驱动杆44滑动；所述第二驱动杆44与所述第二夹紧座41之间设置有压缩弹簧47。

本发明还提供的一种新的实施例来进行夹紧。本发明为了避免安装板13在抬起时钣金件的边缘信息被夹紧机构遮挡，在安装板13抬起时驱动被抬起的那一侧的夹紧机构转动打开，进行避位，方便扫描机构14进行扫描。具体的过程如图5、图8所示，在需要夹紧时卡板26驱动第二驱动杆44向远离驱动气缸27的一侧移动，带动齿条45一起移动，压缩弹簧47被压缩，齿条45驱动齿轮46转动，齿轮46固定安装在第二转动轴42上，所以齿轮46带动第二转动轴42转动，第二转动轴42转动驱动第二夹紧爪43向下夹紧。在需要打开进行避位时，卡板26失去去第二驱动杆44的驱动，压缩弹簧47复位驱动第二驱动杆44复位，第二驱动杆44复位带动齿条45复位，齿条45驱动齿轮46回转，第二转动轴42回转，第二夹紧爪43回转打开，进行避位。

作为本发明的进一步方案，所述第二夹紧爪43的夹紧头51由橡胶制成。如图8所示，因为钣金件的厚度不定，使用橡胶制成的夹紧头51可以提供余量，避免在夹紧时损伤钣金件。

作为本发明的进一步方案，所述卡板26上设置有圆弧轨道52；当所述卡板26将所述转动支撑轴22限位在所述半圆槽25内时，所述圆弧轨道52的圆心与所述转动支撑轴22的圆心重合；所述第二驱动杆44靠近所述卡板26的一端为圆弧头53，所述圆弧头53在所述圆弧轨道52内滑动。

本发明利用卡板26对转动支撑轴22的限位，驱动该方位的夹紧机构对钣金件进行夹紧。这样在翻转机构进行翻转时，被抬起的一侧的转动支撑轴22失去卡板26限位，被抬起的一侧的夹紧机构能够自动打开进行避位，节省动力源的同时使得机构配合紧密，避免单独控制，提高装置的稳定性。因为本发明在翻转时是安装板13带着钣金件沿着一侧的转动支撑轴22转动，且在转动时被限位的一侧的转动支撑轴22需要始终保持对第二驱动杆44的驱动力，使得该处的夹紧机构在转动时夹紧，避免钣金件移动。所以本发明在卡板26设置圆弧轨道52，第二驱动杆44靠近卡板26的一端为圆弧头53，使得圆弧头53在圆弧轨道52内滑动。这样在安装板13翻转时，第二驱动杆44的圆弧头53在圆弧轨道52内滑动，卡板26始终保持对第二驱动杆44的驱动力，使得该处的夹紧机构在转动时夹紧。

作为本发明的进一步方案，机架11上还固定安装有吹气机构61，所述吹气机构61设置在所述扫描机构14的旁侧。如图2所示，该设置一方面可以避免扫描机构14的镜头沾染上灰尘，保证扫描的准确性；另一方面吹气机构61配合翻转机构的翻转，可以将钣金件上浮动的碎屑及灰尘吹落安装板13，进一步保证扫描的准确性。

作为本发明的进一步方案，所述支撑底座12的四周边缘还设置有收集仓62，所述收集仓62用于收集待检测钣金件上的碎屑及灰尘，所述收集仓62的底部设置有负压吸气机构。如图5所示，该设置是为了避免钣金件上的碎屑及灰尘弥漫，保证扫描的准确性。

作为本发明的进一步方案，机架11上还设置有无尘罩63，所述安装板13、所述扫描机构14均设置在所述无尘罩63内。如图1所示，该设置是为了避免灰尘进入扫描区域，避免影响扫描的准确性。

作为本发明的进一步方案，所述扫描机构14旁侧还设置有补光灯。该设置是为了保证扫描清洗。