一种卡尺智能检定系统的制作方法
一种卡尺智能检定系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及卡尺检定技术领域，特别是一种卡尺智能检定系统。
【背景技术】
[0002]目前计量检测部门所进行的卡尺检定工作，整个检定过程都是由手工完成，有以下几方面的弊病:1.块规不能集中有序放置，检定时要把它们集中起来，检定完成又要把它们放回原处，由于来回搬运容易损坏块规的同时费时费力极其不方便；2.检测人员必须手拿住卡尺对准块规进行检定的同时读数，劳动强度极大；3.没有标准块规的检测点必须由两块标准块规拼接而成可靠性差、影响检测精度；4.靠人眼读数，使卡尺的检定容易产生人为误差；5.手动推动卡尺尺框且对于大量程卡尺必须在块规下方垫上一个半圆块来调整块规位置和方向，使块规工作面和卡尺工作面对准，劳动强度极大；6.每个检测点都要手动取块规，非标准尺寸块规需要组合，工作繁琐且容易磨损和损坏块规；7.每次检定前必须对块规工作面进行擦拭；8.手工做检测报告和证书劳动强度大、不易规范且容易出错O
[0003]
【发明内容】
[0004]为了解决现有卡尺检定效率低、工作强度大、提高卡尺检定结果的准确度和检定精度，本发明的解决方案是:
一种卡尺智能检定系统，其特征在于包括:
一呈阶梯状的卡尺检定台，其中低位阶面左侧上设有可横向自动移动的尺身固定夹具，低位阶面中部设有一固定位置的尺框固定夹具；
一自动块规装置，设置于高位阶面上，用于定位、移动块规；
两套块规夹持装置，设置于Y轴机械手滑块上，用于夹持不同长度和位置的块规；
一块规清洁与放置装置，设置于所述块规夹持装置的下方；
一尺身驱动装置，设置于所述卡尺检定台低位阶面上，用于移动卡尺尺身；
一尺框自动松紧装置，设置于所述卡尺检定台高位阶面上，用于固定或松开尺框；
一机器视觉装置，架设于所述的卡尺检定台上，用于识读所述卡尺的刻度或数显卡尺显示值；以及
两套卡尺尺身纵向定位装置，设置于所述卡尺检定台低位阶面右侧；
在本发明一实施例中，所述的自动块规装置的Y轴机械手的滑块上设有一长条状连接板，所述连接板两侧设有两套块规夹取装置，所述两套块规夹取装置的距离保证Y轴机械手的滑块运行到有效行程的任何位置，都可以使用其中一套或两套块规夹持装置夹起任何一块块规。
[0005]在本发明一实施例中，所述的块规夹持装置包括一升降汽缸，所述升降汽缸经一自适应软体与一块规抱具连接，所述抱具操作端设有夹片，所述夹片上安装有柔性橡胶垫，用于增加夹片与块规之间的摩擦力。
[0006]在本发明一实施例中，所述的块规清洁与放置装置包括一基板，所述基板上开设有至少一个块规放置槽，所述的块规放置槽的左右两侧上设置有用于固定块规柔性清洁块的固定座，所述块规放置槽的开口为一导向口。
[0007]在本发明一实施例中，块规放置槽的位置依据两套块规夹持装置的距离确定，任何一块块规都可以使用一个或两个块规夹持装置夹持并运送到检测位置，每列块规放置槽中放置有标准尺寸或非标准尺寸的块规。
[0008]在本发明一实施例中，所述的机器视觉装置包括一设置于所述卡尺检定台上的汽缸连接板，所述汽缸连接板上设有升降汽缸，升降汽缸上设置有光源连接板，所述光源连接板的前端连接有立式相机相机、镜头，下方还悬挂有位于立式相机镜头下方用于相机提供照明的同轴LED光源。
[0009]在本发明一实施例中，所述的所述的尺框自动松紧装置包括可在滑轨上横向滑移的旋转电机，所述旋转电机的输出轴上连接有连轴器，连轴器通过连轴器锁紧螺钉与旋转电机的输出轴实现可拆连接，连轴器的前端连接有棘轮机构固定套，棘轮机构固定套通过棘轮软套固定销实现紧固连接，所述棘轮机构固定套内嵌棘轮机构，所述棘轮机构输出端连接有尺框锁紧螺钉软套，尺框锁紧螺钉软套通过棘轮软套固定销与棘轮机构输出端实现紧固连接，软套内设有尺框锁紧螺钉软套孔，用于嵌入尺框锁紧螺钉。
[0010]在本发明一实施例中，所述尺框固定夹具包括安装于支座上的抱具，抱具操作端和支座上设有软橡胶垫，所述尺框固定夹具左侧设有尺框测量面横向位置定位机构，所述尺身固定夹具安装于检定台低位阶面上的轨道滑块上，所述尺框固定夹具安装于检定台低位阶面上。
[0011]在本发明一实施例中，所述尺身驱动装置包括一驱动电机，驱动电机的输出轴与连轴器输入端相连，连轴器输出端与轨道丝杆输入端相连，轨道滑块上设有连接板，所述连接板左侧固定有弹簧顶板，所述弹簧顶板上设有凸轴，所述凸轴上套有弹簧；滑轨安装于轨道滑块上，所述滑轨上设有支座，所述支座上安装有抱具，所述抱具操作端设有上压板，所述上压板与支座上设有柔性垫片，所述支座左侧还设有凸轴，所述凸轴与弹簧右侧相套。
在本发明一实施例中，所述两套卡尺尺身纵向定位装置，设置于所述卡尺检定台低位阶面右侧的滑轨上，其中靠近尺身末端的纵向定位装置与尺身固定连接，另一套纵向定位装置为非固定连接。
[0012]本发明的有益效果是:
1、块规集中有序放置，节约大量了获取、放回块规的时间和精力，避免块规在搬运过程碰撞造成的损坏。
[0013]2、检定时检定人员无须手拿住卡尺对准块规进行检定的同时读数，系统自动定位和运送块规，自动进行检定、自动读数，自动计算检测结果、自动输出检测报告和证书，极大地降低了劳动强度、减少人为误差、提高检定精度。
[0014]3、非标准尺寸的块规无须由两块标准块规拼接大大提高了卡尺检定结果的准确度。
[0015]4.利用机器视觉装置和定量扭力传输装置，可以实现如零位、示值误差等指标的便捷检定，安全可靠。
[0016]5.自动块规清洁，省时、省力。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的主视图。
[0018]图2是图1的俯视图，为简化图形，图中与自动块规装置相关联的部份用虚线框表示，卡尺用虚线框表示。
[0019]图3是主视图图1的左视图。
[0020]图4是卡尺外观俯视图。
[0021]图5是机器视觉装置的主视图。
[0022]图6是机器视觉装置的左视图。
[0023]图7是自动块规装置的主视图。
[0024]图8是自动块规装置的俯视图。
[0025]图9是自动块规装置的左视图。
[0026]图10是块规清洁与放置装置的主视图。
[0027]图11是块规清洁与放置装置的俯视图。
[0028]图12是块规清洁与放置装置的左视图。
[0029]图13是尺框自动松紧装置的主视图。
[0030]图14是尺框自动松紧装置的俯视图。
[0031]图15是尺框自动松紧装置的左视图。
[0032]图16是尺身驱动装置的主视图。
[0033]图17是尺身驱动装置的左视图。
[0034]图18是尺框固定装置的主视图。
[0035]图19是尺框固定装置的左视图。
[0036]图20是尺身纵向定位装置I的主视图。
[0037]图21是尺身纵向定位装置I的左视 图。
[0038]图22是尺身纵向定位装置2的主视图。
[0039]图23是尺身纵向定位装置2的左视图。
[0040]图24是系统电路图。
[0041]X轴为卡尺放置的长度方向，Y轴为卡尺放置的宽度方向。
[0042]主要标号说明:
卡尺01
卡尺尺身测量端0101 卡尺尺身0102 卡尺尺框测量端0103 卡尺尺框测0104 卡尺尺框测紧固螺钉0105 卡尺尺身尾部0106 机器视觉装置02 相机0201镜头0202滤光片203同轴光源204相机连接板0205光源连接板0206汽缸0207汽缸连接板0208汽缸升降控制开关0209汽缸升到位信号开关0210汽缸降到位信号开关0211自动块规装置03倒U型固定支架0301X轴机械手0302X轴机械手滑块0303Y轴机械手连接座0304Y轴机械手0305Y轴机械手滑块0306长条状连接板0307X轴机械手电机0308X轴机械手电机驱动0309Y轴机械手电机0310Y轴机械手电机驱动0311X轴机械手零点开关0312X轴机械手限位开关0313X轴机械手限位开关0314Y轴机械手零点开关0315Y轴机械手限位开关0316Y轴机械手限位开关0317块规夹取装置04升降汽缸0401自适应软体连接座0402自适应软体0403块规抱具0404块规夹片0405升降汽缸0406自适应软体连接座0407自适应软体0408块规抱具0409块规夹片0410块规0411柔性垫片04012汽缸升降控制开关0413汽缸升降控制开关0414抱具控制开关0415抱具控制开关0416汽缸升到位信号开关04117汽缸降到位信号开关04118块规夹紧信号开关04119块规松开信号开关04120汽缸升到位信号开关04121汽缸降到位信号开关04122块规夹紧信号开关04123块规松开信号开关04124块规清洁与放置装置05块规盒0501
块规柔性清洁块固定座0502块规柔性清洁块0503导向槽0504块规0505
尺框自动松紧装置06滑轨0601旋转电机0602电机连接座0603电机输出轴0604连轴器0605棘轮机构固定套0606棘轮机构0607尺框锁紧螺钉软套0608连轴器锁紧螺钉0609棘轮软套固定销0610尺框锁紧螺钉软套固定销0611尺框锁紧螺钉软套孔0612电机驱动器0613卡尺尺身驱动装置07电机0701连轴器0702轨道0703抱具0704上压板0705柔性垫片0706支座0707滑块0708滑轨0709弹簧顶板0710弹簧0711第二限位开关0712第一限位开关0713连接板0714轨道滑块0715抱具控制开关0716抱具到位信号开关0717电机驱动器0718轨道零点信号开关0719轨道限位开关0720轨道限位开关0721卡尺尺框固定装置08抱具0801上压板0802柔性垫片0803支座0804
尺框测量面横向位置定位片0805升降汽缸0806抱具控制开关0807升降汽缸控制开关0808抱具到位信号开关0809汽缸升到位信号开关0810汽缸降到位信号开关0811尺身纵向定位机构一 09定位块0901滑块0902滑轨0903定位台阶0904尺身纵向定位机构二 10锁紧螺钉1001上支撑块1002连接轴1003支座1004 滑块1005 定位台阶1006 检定台面12
倒U型固定支架安装位1201
块规盒放置位1202
轨道安装位1203
卡尺自动松紧装置安装位1204
尺框固定机构安装位1205
尺身纵向定位装置滑轨安装台1206
鼠标键盘放置位置1207
显示器放置位置1208
机器视觉装置安装位置1208
电源13
电源开关1301
电源1302
急停按钮1303
继电器1304
控制卡1404
电脑1403
打印机1402
显示器1401
【具体实施方式】
[0043]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0044]在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的【具体实施方式】的限制。
[0045]如图1和图2所示，本实施例提供一种卡尺智能检定系统，其包括:一^^尺检定装置，包括呈阶梯状的卡尺检定台12，其中低位阶面左侧上设有可横向移动的尺身驱动装置07，低位阶面中部设有一固定位置的尺框固定夹具08 ;—自动块规装置03，设置于高位阶面上，用于定位、移动块规；两套块规夹持装置04，设置于Y轴机械手滑块上，用于夹持不同长度和位置的块规；一块规清洁与放置装置05，设置于所述块规夹持装置04的下方；一尺框自动松紧装置06，设置于所述卡尺检定台高位阶面上，用于固定或松开尺框0104 ;—机器视觉装置02，架设于所述的卡尺检定台高位阶面上，用于识读所述卡尺的刻度或数显卡尺显示值；以及两套卡尺尺身纵向定位装置09、10，设置于所述卡尺检定台低位阶面右侧滑轨0903上。
[0046]请参见图1、2、3，本实施例中，所述的呈阶梯状的卡尺检定台12，图中1207为鼠标键盘放置位置，1208为显示器放置位置，当系统连接上位机时，可以将上位机的鼠标和键盘放置在该位置上，1201为倒U型固定支架安装位，1202为块规盒放置位置，1203为卡尺尺身驱动装置安装位，1204为卡尺自动松紧装置安装位，1205的尺框固定机构安装位，1206的尺身纵向定位装置滑轨安装台，1208为机器视觉装置安装位置。
[0047]本发明通过智能机械手控制块规夹持装置夹取特定块规槽内的块规，并移动到卡尺对应检测点的位置上，利用尺身驱动装置配合机器视觉装置进行各检测点刻度读取，以实现卡尺的自动检定，结构简单，能实现卡尺检定自动化，克服了上述现有技术存在的不足。
[0048]请参见图16、17，本实施例中所述尺身驱动装置包括一驱动电机0701，驱动电机的输出轴与连轴器0702输入端相连，连轴器输出端与轨道丝杆输入端相连，轨道滑块轨道滑块上设有连接板连接板，所述连接板左侧固定有弹簧顶板0710，所述弹簧顶板上设有凸轴，所述凸轴上套有弹簧0711 ;滑轨0709安装于轨道滑块0715上，所述滑轨上设有支座0707，所述支座上安装有抱具0704，所述抱具操作端设有上压板0705，所述上压板与支座上设有柔性垫片0706，用于增加摩擦力夹紧尺身并保护尺身外观，所述支座左侧还设有凸轴，所述凸轴与弹簧右侧相套，所述抱具由抱具控制开关0716控制，并通过抱具到位信号开关0717检测抱具的工作状态，以便上位机确定卡尺尺身是处于夹紧还是松开状态；。所述滑轨安装有第一限位开关0713和第二限位开关0712，以便上位机根据不同量程的卡尺使用不同的限位开关通过不同的弹簧行程克服不同的阻力，保证检定过程稳定可靠。
[0049]请参见图1、2、18、19、24本 实施例中，所述的检定台低位阶面中部设有一固定位置的尺框固定夹具08，所述的尺框固定夹具包括抱具0801，安装于支座0804上，上压板0802安装抱具的操作端，支座和上压板上设有柔性垫片0803，用于增加摩擦力夹紧尺框并保护卡尺外观，抱具的动作由抱具控制开关0807控制，并通过抱具到位信号开关0809检测抱具的工作状态，以便上位机确定卡尺尺框是处于夹紧还是松开状态；所述的支座0804上还设有尺框测量面横向位置定位装置，包括尺框测量面横向位置定位片0805，安装于升降汽缸0806的操作端，升降汽缸的动作由升降汽缸控制开关0808控制、并通过汽缸升到位信号开关0810和汽缸降到位信号开关0811检测升降汽缸的工作状态，以便上位机确保在卡尺装夹和定位完成后，横向位置定位片下降到安全位置才开始检定，避免与块规造成碰撞。
[0050]为了使尺身纵向定位可靠，本实施例中使用了两套尺身纵向定位机构，请参见图20、21，所述的尺身纵向定位机构一 09包含定位块0901，定位块上的定位台阶0904起定位和支撑作用，使卡尺尺身靠在定位台阶上，实现纵向定位；定位块安装于滑块0902上，定位块可在滑轨0903自由滑动，以适应不同量程的卡尺。
[0051]请参见图22、23，，所述的尺身纵向定位机构二 10包括支座1004，支座的定位台阶1006起定位和支撑作用，使卡尺尺身靠在定位台阶上，实现纵向定位；上支撑块1002通过连接轴1003与支座紧固连接，上支撑块上开有螺纹孔，锁紧螺钉1001通过该螺纹孔使卡尺尺身末端与尺身纵向定位机构实现可拆连接；支座安装于滑块1005上，可自由滑动，以适应不同量程的卡尺。
值得一提的是，上述夹紧和定位装置，使不同规格的卡尺以尺框测量面为定位基准，依据卡尺量程移动尺框固定夹具、尺身纵向定位机构一和尺身纵向定位机构二进行准确定位、夹紧，之后，尺框测量面横向位置定位装置回到安全位置，确保自动块规装置运送的快规安全到达预定的检测位置；尺身驱动装置使卡尺测量面和块规工作面接触时，保持一定压力的同时停止电机旋转转，以保证不会顶坏卡尺和轨道。
本实施例中，所述的自动块规装置03的Y轴机械手滑块0306上设有一长条状连接板0307，所述连接板两侧设有两套块规夹持装置，所述两套块规夹持装置的距离保证Y轴机械手的滑块运行到有效行程的任何位置，都可以使用其中一套或两套块规夹持装置夹起任何一块块规，通常短的块规只需要一个块规夹持装置，而长的块规由于质量大需要两个块规夹取装置夹取，以保证安全不会掉落。
[0052]请参见图7、8、9、24，本实施例中，所述的自动块规装置03，设置于高位阶面1201上，用于定位、移动块规，包括:倒U型固定支架0301、X轴机械手0302和Y轴机械手0305，所述倒U型固定支架0301的延伸部下侧设置所述X轴机械手0302 ;所述X轴机械手0302下侧设置有由X轴机械手电机0308驱动的X轴机械手滑块0303 ;所述Y轴机械手经一 Y轴机械手连接座304固定于所述X轴机械手滑块0303的下侧，所述Y轴机械手0305下侧设置有一由Y轴机械手电机0310驱动的Y轴机械手滑块0306 ;所述的Y轴机械手滑块下侧经一升降汽缸连接座0307与一升降汽缸0401连接。
[0053]值得一提的是，本实施例中，所述的块规夹取装置04经一自适应软体与所述升降汽缸的操作端连接。卡尺的检定一般都是通过测量标准块规，读出读数进而与该标准块规尺寸进行比对，来判断该卡尺是否合格，当本发明的机械手夹持着块规移动到卡尺对应的位置时，如果块规夹持装置与升降汽缸是刚性连接，在卡尺的两测量面夹住规块的过程中，会使卡尺的两测量面不容易和块规工作面充分接触，造成检定结果上的误差，本发明巧妙的通过自适应软体实现块规夹取装置与升降汽缸之间的连接，有效的解决了该问题，该自适应软体可以是橡胶体等柔性材质，但并不以此为限。请继续参见图4，较佳的，本实施例中，所述的块规夹持装置包括设置于升降汽缸0401操作端的自适应软体连接座401，所述自适应软体连接座0402经一自适应软体0403与一块规抱具0404连接；所述块规抱具的内侧设置块规夹片0410，所述块规夹片内侧设置有柔性垫片0412。
[0054]请参见图10、11、12，在本发明一实施例中，所述的块规清洁与放置装置05包括一块规盒0501，所述块规盒上开设有至少一个块规放置槽，所述的块规放置槽的左右两侧上设置有用于固定块规柔性清洁块的固定座0502，所述块规放置槽的开口为一导向口 0504。
[0055]在本发明一实施例中，块规放置槽的位置依据两套块规夹持装置的距离确定，任何一块块规都可以使用一个或两个块规夹持装置夹持并运送到检测位置，每列块规放置槽中放置有标准尺寸或非标准尺寸的块规。
[0056]这样布局设计不仅可以节省块规盒的材料，而且使块规在基板上的布置更加紧凑，有效缩短了块规夹持装置的行程提高了检定速度；同时，有了非标准尺寸的块规，针对没有标准尺寸块规的检测点，使用时无需两块标准尺寸块规拼接，避免了块规的磨损和损坏块规，提高了检定效率和检定结果可靠性。
[0057]图5、图6是机器视觉装置结构示意图，这里主要对该机器视觉装置进行描述，在本发明一实施例中，所述的机器视觉装置包括一设置于所述卡尺检定台上的汽缸连接板0208，所述汽缸连接板0208上设有升降汽缸0207，升降汽缸上设置有光源连接板0206，所述光源连接板的前端连接有立式相机相机0201、镜头0202，下方还悬挂有位于立式相机镜头下方用于相机提供照明的同轴LED光源0204。
[0058]如图13至图15所示，在本发明一实施例中，所述的所述的尺框自动松紧装置包括可在滑轨上横向滑移的旋转电机0602，所述旋转电机的输出轴上连接有连轴器0605，连轴器通过连轴器锁紧螺钉与旋转电机的输出轴实现可拆连接，连轴器的前端连接有棘轮机构固定套0606，棘轮机构固定套通过棘轮软套固定销0610与棘轮软套实现紧固连接，所述棘轮机构固定套内嵌棘轮机构0607，所述棘轮机构输出端连接有尺框锁紧螺钉软套0608，尺框锁紧螺钉软套通过尺框锁紧螺钉软套固定销0611与棘轮机构输出端实现紧固连接，软套内设有尺框锁紧螺钉软套孔0612，用于嵌入尺框锁紧螺钉0105。
[0059]本实施例中，尺框自动松紧装置采用柔性棘轮机构固定套0606、尺框锁紧螺钉软套0608和滑轨0601使尺框自动松紧装置能适用于不同规格的卡尺，同时拆装卡尺方便，棘轮机构0607的采用，使尺框锁紧螺钉锁紧尺框后空转，利用图像识别技术判断尺框锁紧螺钉是否锁紧尺框，锁紧则停止电机旋转，就不会顶坏卡尺和松紧装置，安全可靠。
[0060]参见图24，本实施例中，所述的自动块规装置、块规夹取装置的夹持控制、尺框自动松紧装置都可以由一控制卡进行控制，具体的，该自动块规装置的X轴机械手和Y轴机械手上可以设置一个零点开关和两个限位开关；升降缸上设置一个升降控制开关、I个块规升降起点检测开关和I个块规升降终点检测开关；这些开关均由所述的控制卡连接，该控制卡与电脑连接，实现上位机控制。块规抱具上设有一个张紧控制开关和I个块规夹张紧状态检测开关；该张紧控制开关和状态检测开关与控制卡相连。值得一提的是，本发明在上位机，即电脑上安装有卡尺检 定软件，该软件由卡尺检定模块和数据库模块组成，卡尺检定模块包括卡尺类型参数选择、各种指标检定、判断、显示、图像识别、报告、证书生成、打印、系统设置等各功能子模块；数据库模块包括用户表、卡尺类型参数表、块规位置座标参数表、字符模板表。本发明使用时，先使用卡尺定位装置定位好卡尺的检定位置之后，使用卡尺夹紧装置固定卡尺；对好零位之后，在卡尺检定软件上选择(或输入)要检定的卡尺类型，最后点击开始检定按钮。具体检定步骤如下:1.卡尺检定软件通过图像识别判断当前卡尺尺身测量面是否处于安全位置，如否，则启动卡尺尺身驱动装置驱动尺身到安全位置；
2.检定软件依据卡尺类型参数从数据库中读取控制参数，依据控制参数通过控制系统控制机械手定位到与当前检测点相对应的块规位置；3.通过块规挟持装置挟持块规运送到卡尺检定纵向第一位置位置；4.启动尺身驱动装置驱动尺身使卡尺尺身测量面及尺框测量面与块规工作面充分接触；5.启动机器视觉装置对当前检测点进行读数；6.检定软件判断当前检测结果是否符合检定规程的要求，如否，可以让用户选择是退出检定还是继续检测；7.记录当前检测结果之后，尺框自动松紧装置旋转尺框紧固螺钉锁紧尺框，启动机器视觉装置对当前检测点再次进行读数和判定；8.如合格，启动尺身驱动装置驱动尺身使卡尺尺身测量面离开块规工作面，尺框自动松紧装置旋转尺框紧固螺钉松开尺框，块规挟持装置挟持块规运送到卡尺检定纵向第二位置后，启动尺身驱动装置驱动尺身使卡尺尺身测量面及尺框测量面与块规工作面充分接触，启动机器视觉装置对当前检测点再次进行读数和判定；9.重复以上步骤进行下一检测点的检定直到完成所有检测点的检定；10.如检测结果合格，生成检定记录和证书并打印，如不合格，用户可以选择取消此次检定，待修理之后再检，也可以直接生成检定记录和检定结果通知书并打印。
[0061]本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种卡尺智能检定系统，其特征在于包括: 一卡尺检定装置，包括呈阶梯状的卡尺检定台，其中低位阶面左侧上设有可横向自动移动的尺身固定夹具，低位阶面中部设有一固定位置的尺框固定夹具； 一自动块规装置，设置于高位阶面上，用于定位、夹取和移动块规； 两套块规夹取装置，设置于自动块规装置Y轴机械手滑块上，用于夹取不同长度和位置的块规； 一块块规清洁与放置装置，放置于所述块规夹取装置的下方； 一尺身驱动装置，设置于所述卡尺检定台低位阶面上，用于移动卡尺尺身； 一尺框自动松紧装置，设置于所述卡尺检定台高位阶面上，用于固定或松开尺框； 一机器视觉装置，架设于所述的卡尺检定台上，用于识读所述卡尺的刻度或数显卡尺显示值；以及 两套卡尺尺身纵向定位装置，设置于所述卡尺检定台低位阶面右侧的滑轨上。2.根据权利要求1所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:所述的自动块规装置Y轴机械手的滑块上设有一长条状连接板，所述连接板两侧设有两套块规夹取装置，所述两套块规夹取装置使Y轴机械手的滑块运行到有效行程的某一位置，可以使用其中一套或两套块规夹取装置夹起对应位置的块规。3.根据权利要求1或2所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:所述的块规夹取装置包括一升降汽缸，所述升降汽缸经一自适应软体与一块规抱具连接，所述抱具操作端设有夹片，所述夹片上安装有柔性橡胶垫，用于增加夹片与块规之间的摩擦力。4.根据权利要求1所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:所述的块规清洁与放置装置包括一基板，所述基板上开设有至少一个块规放置槽，所述的块规放置槽的左右两侧上设置有用于固定块规柔性清洁块的固定座，所述块规放置槽的开口为一导向口。5.根据权利要求1或4所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:各块规放置槽的位置依据两套块规夹取装置的距离确定，任何一块块规都可以使用一个或两个块规夹取装置夹取并运送到检测位置，每列块规放置槽中放置有标准尺寸或非标准尺寸的块规。6.根据权利要求1所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:所述的机器视觉装置包括一设置于所述卡尺检定台上的固定架，所述固定架上设有升降汽缸，升降汽缸上设置有固定架，所述固定架的前端连接有立式相机，固定架上还悬挂有位于立式相机镜头下方用于相机提供光源的照明机构。7.根据权利要求1所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:所述的尺框自动松紧装置包括可在滑轨上横向滑移的旋转电机，所述旋转电机的输出轴上连接有连轴器，连轴器通过连轴器锁紧螺钉与旋转电机的输出轴实现可拆连接，连轴器的前端连接有棘轮机构固定套，棘轮机构固定套通过棘轮软套固定销实现紧固连接，所述棘轮机构固定套内嵌棘轮机构，所述棘轮机构输出端连接有尺框锁紧螺钉软套，尺框锁紧螺钉软套通过棘轮软套固定销与棘轮机构输出端实现紧固连接，软套内设有尺框锁紧螺钉软套孔，用于嵌入尺框锁紧螺钉。8.根据权利要求1所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:尺框固定夹具包括安装于支座上的抱具，抱具操作端和支座上设有软橡胶垫，所述尺框固定夹具左侧设有尺框测量面横向位置定位机构，所述尺框固定夹具安装于检定台低位阶面上。9.根据权利要求1所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:所述尺身驱动装置包括一驱动电机，驱动电机的输出轴与连轴器输入端相连，连轴器输出端与轨道丝杆输入端相连，轨道滑块上设有连接板，所述连接板左侧固定有弹簧顶板，所述弹簧顶板上设有凸轴，所述凸轴上套有弹簧；滑轨安装于轨道滑块上，所述滑轨上设有支座，所述支座上安装有抱具，所述抱具操作端设有上压板，所述上压板与支座上设有柔性垫片，所述支座左侧还设有凸轴，所述凸轴与弹簧右侧相套。10.根据权利要求1所述的卡尺智能检定系统，其特征在于，所述两套卡尺尺身纵向定位装置，设置于所述卡尺检定台低位阶面右侧的滑轨上，其中靠近尺身末端的纵向定位装置与尺身可拆固定连接，另一套纵向定位装置与尺身为非固定连接。
【专利摘要】本发明涉及一种卡尺智能检定系统，其包括：一卡尺检定装置，包括呈阶梯状的检定台，其中检定台低位阶面上设有用以支撑尺身测量面部位和尺框测量面部位的固定机构，一定位尺框测量面横向位置的定位机构,一尺身驱动装置，设于所述检定台低位阶面上；高位阶面上设有块规清洁与放置装置和用于定位、夹取、移动块规的自动块规装置；一尺框自动松紧装置，设于所述检定台高位阶面上，用于松紧尺框；一机器视觉装置，架设于所述检定台高位阶面上；两套尺身纵向定位装置，设于所述检定台低位阶面上；本发明解决了现有卡尺检定效率低、工作强度大的问题，提高了检定结果的准确度和精度。
【IPC分类】G01B3/00
【公开号】CN104897018
【申请号】CN201510318362
【发明人】涂宝章, 邱思杰, 黄友杰, 龙振弘, 林俊武, 邱丽梅, 张锐戈, 任雯, 龚俊锋
【申请人】三明市前创微控科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月11日
【技术领域】
[0001]本发明涉及卡尺检定技术领域，特别是一种卡尺智能检定系统。
【背景技术】
[0002]目前计量检测部门所进行的卡尺检定工作，整个检定过程都是由手工完成，有以下几方面的弊病:1.块规不能集中有序放置，检定时要把它们集中起来，检定完成又要把它们放回原处，由于来回搬运容易损坏块规的同时费时费力极其不方便；2.检测人员必须手拿住卡尺对准块规进行检定的同时读数，劳动强度极大；3.没有标准块规的检测点必须由两块标准块规拼接而成可靠性差、影响检测精度；4.靠人眼读数，使卡尺的检定容易产生人为误差；5.手动推动卡尺尺框且对于大量程卡尺必须在块规下方垫上一个半圆块来调整块规位置和方向，使块规工作面和卡尺工作面对准，劳动强度极大；6.每个检测点都要手动取块规，非标准尺寸块规需要组合，工作繁琐且容易磨损和损坏块规；7.每次检定前必须对块规工作面进行擦拭；8.手工做检测报告和证书劳动强度大、不易规范且容易出错O
[0003]
【发明内容】
[0004]为了解决现有卡尺检定效率低、工作强度大、提高卡尺检定结果的准确度和检定精度，本发明的解决方案是:
一种卡尺智能检定系统，其特征在于包括:
一呈阶梯状的卡尺检定台，其中低位阶面左侧上设有可横向自动移动的尺身固定夹具，低位阶面中部设有一固定位置的尺框固定夹具；
一自动块规装置，设置于高位阶面上，用于定位、移动块规；
两套块规夹持装置，设置于Y轴机械手滑块上，用于夹持不同长度和位置的块规；
一块规清洁与放置装置，设置于所述块规夹持装置的下方；
一尺身驱动装置，设置于所述卡尺检定台低位阶面上，用于移动卡尺尺身；
一尺框自动松紧装置，设置于所述卡尺检定台高位阶面上，用于固定或松开尺框；
一机器视觉装置，架设于所述的卡尺检定台上，用于识读所述卡尺的刻度或数显卡尺显示值；以及
两套卡尺尺身纵向定位装置，设置于所述卡尺检定台低位阶面右侧；
在本发明一实施例中，所述的自动块规装置的Y轴机械手的滑块上设有一长条状连接板，所述连接板两侧设有两套块规夹取装置，所述两套块规夹取装置的距离保证Y轴机械手的滑块运行到有效行程的任何位置，都可以使用其中一套或两套块规夹持装置夹起任何一块块规。
[0005]在本发明一实施例中，所述的块规夹持装置包括一升降汽缸，所述升降汽缸经一自适应软体与一块规抱具连接，所述抱具操作端设有夹片，所述夹片上安装有柔性橡胶垫，用于增加夹片与块规之间的摩擦力。
[0006]在本发明一实施例中，所述的块规清洁与放置装置包括一基板，所述基板上开设有至少一个块规放置槽，所述的块规放置槽的左右两侧上设置有用于固定块规柔性清洁块的固定座，所述块规放置槽的开口为一导向口。
[0007]在本发明一实施例中，块规放置槽的位置依据两套块规夹持装置的距离确定，任何一块块规都可以使用一个或两个块规夹持装置夹持并运送到检测位置，每列块规放置槽中放置有标准尺寸或非标准尺寸的块规。
[0008]在本发明一实施例中，所述的机器视觉装置包括一设置于所述卡尺检定台上的汽缸连接板，所述汽缸连接板上设有升降汽缸，升降汽缸上设置有光源连接板，所述光源连接板的前端连接有立式相机相机、镜头，下方还悬挂有位于立式相机镜头下方用于相机提供照明的同轴LED光源。
[0009]在本发明一实施例中，所述的所述的尺框自动松紧装置包括可在滑轨上横向滑移的旋转电机，所述旋转电机的输出轴上连接有连轴器，连轴器通过连轴器锁紧螺钉与旋转电机的输出轴实现可拆连接，连轴器的前端连接有棘轮机构固定套，棘轮机构固定套通过棘轮软套固定销实现紧固连接，所述棘轮机构固定套内嵌棘轮机构，所述棘轮机构输出端连接有尺框锁紧螺钉软套，尺框锁紧螺钉软套通过棘轮软套固定销与棘轮机构输出端实现紧固连接，软套内设有尺框锁紧螺钉软套孔，用于嵌入尺框锁紧螺钉。
[0010]在本发明一实施例中，所述尺框固定夹具包括安装于支座上的抱具，抱具操作端和支座上设有软橡胶垫，所述尺框固定夹具左侧设有尺框测量面横向位置定位机构，所述尺身固定夹具安装于检定台低位阶面上的轨道滑块上，所述尺框固定夹具安装于检定台低位阶面上。
[0011]在本发明一实施例中，所述尺身驱动装置包括一驱动电机，驱动电机的输出轴与连轴器输入端相连，连轴器输出端与轨道丝杆输入端相连，轨道滑块上设有连接板，所述连接板左侧固定有弹簧顶板，所述弹簧顶板上设有凸轴，所述凸轴上套有弹簧；滑轨安装于轨道滑块上，所述滑轨上设有支座，所述支座上安装有抱具，所述抱具操作端设有上压板，所述上压板与支座上设有柔性垫片，所述支座左侧还设有凸轴，所述凸轴与弹簧右侧相套。
在本发明一实施例中，所述两套卡尺尺身纵向定位装置，设置于所述卡尺检定台低位阶面右侧的滑轨上，其中靠近尺身末端的纵向定位装置与尺身固定连接，另一套纵向定位装置为非固定连接。
[0012]本发明的有益效果是:
1、块规集中有序放置，节约大量了获取、放回块规的时间和精力，避免块规在搬运过程碰撞造成的损坏。
[0013]2、检定时检定人员无须手拿住卡尺对准块规进行检定的同时读数，系统自动定位和运送块规，自动进行检定、自动读数，自动计算检测结果、自动输出检测报告和证书，极大地降低了劳动强度、减少人为误差、提高检定精度。
[0014]3、非标准尺寸的块规无须由两块标准块规拼接大大提高了卡尺检定结果的准确度。
[0015]4.利用机器视觉装置和定量扭力传输装置，可以实现如零位、示值误差等指标的便捷检定，安全可靠。
[0016]5.自动块规清洁，省时、省力。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的主视图。
[0018]图2是图1的俯视图，为简化图形，图中与自动块规装置相关联的部份用虚线框表示，卡尺用虚线框表示。
[0019]图3是主视图图1的左视图。
[0020]图4是卡尺外观俯视图。
[0021]图5是机器视觉装置的主视图。
[0022]图6是机器视觉装置的左视图。
[0023]图7是自动块规装置的主视图。
[0024]图8是自动块规装置的俯视图。
[0025]图9是自动块规装置的左视图。
[0026]图10是块规清洁与放置装置的主视图。
[0027]图11是块规清洁与放置装置的俯视图。
[0028]图12是块规清洁与放置装置的左视图。
[0029]图13是尺框自动松紧装置的主视图。
[0030]图14是尺框自动松紧装置的俯视图。
[0031]图15是尺框自动松紧装置的左视图。
[0032]图16是尺身驱动装置的主视图。
[0033]图17是尺身驱动装置的左视图。
[0034]图18是尺框固定装置的主视图。
[0035]图19是尺框固定装置的左视图。
[0036]图20是尺身纵向定位装置I的主视图。
[0037]图21是尺身纵向定位装置I的左视 图。
[0038]图22是尺身纵向定位装置2的主视图。
[0039]图23是尺身纵向定位装置2的左视图。
[0040]图24是系统电路图。
[0041]X轴为卡尺放置的长度方向，Y轴为卡尺放置的宽度方向。
[0042]主要标号说明:
卡尺01
卡尺尺身测量端0101 卡尺尺身0102 卡尺尺框测量端0103 卡尺尺框测0104 卡尺尺框测紧固螺钉0105 卡尺尺身尾部0106 机器视觉装置02 相机0201镜头0202滤光片203同轴光源204相机连接板0205光源连接板0206汽缸0207汽缸连接板0208汽缸升降控制开关0209汽缸升到位信号开关0210汽缸降到位信号开关0211自动块规装置03倒U型固定支架0301X轴机械手0302X轴机械手滑块0303Y轴机械手连接座0304Y轴机械手0305Y轴机械手滑块0306长条状连接板0307X轴机械手电机0308X轴机械手电机驱动0309Y轴机械手电机0310Y轴机械手电机驱动0311X轴机械手零点开关0312X轴机械手限位开关0313X轴机械手限位开关0314Y轴机械手零点开关0315Y轴机械手限位开关0316Y轴机械手限位开关0317块规夹取装置04升降汽缸0401自适应软体连接座0402自适应软体0403块规抱具0404块规夹片0405升降汽缸0406自适应软体连接座0407自适应软体0408块规抱具0409块规夹片0410块规0411柔性垫片04012汽缸升降控制开关0413汽缸升降控制开关0414抱具控制开关0415抱具控制开关0416汽缸升到位信号开关04117汽缸降到位信号开关04118块规夹紧信号开关04119块规松开信号开关04120汽缸升到位信号开关04121汽缸降到位信号开关04122块规夹紧信号开关04123块规松开信号开关04124块规清洁与放置装置05块规盒0501
块规柔性清洁块固定座0502块规柔性清洁块0503导向槽0504块规0505
尺框自动松紧装置06滑轨0601旋转电机0602电机连接座0603电机输出轴0604连轴器0605棘轮机构固定套0606棘轮机构0607尺框锁紧螺钉软套0608连轴器锁紧螺钉0609棘轮软套固定销0610尺框锁紧螺钉软套固定销0611尺框锁紧螺钉软套孔0612电机驱动器0613卡尺尺身驱动装置07电机0701连轴器0702轨道0703抱具0704上压板0705柔性垫片0706支座0707滑块0708滑轨0709弹簧顶板0710弹簧0711第二限位开关0712第一限位开关0713连接板0714轨道滑块0715抱具控制开关0716抱具到位信号开关0717电机驱动器0718轨道零点信号开关0719轨道限位开关0720轨道限位开关0721卡尺尺框固定装置08抱具0801上压板0802柔性垫片0803支座0804
尺框测量面横向位置定位片0805升降汽缸0806抱具控制开关0807升降汽缸控制开关0808抱具到位信号开关0809汽缸升到位信号开关0810汽缸降到位信号开关0811尺身纵向定位机构一 09定位块0901滑块0902滑轨0903定位台阶0904尺身纵向定位机构二 10锁紧螺钉1001上支撑块1002连接轴1003支座1004 滑块1005 定位台阶1006 检定台面12
倒U型固定支架安装位1201
块规盒放置位1202
轨道安装位1203
卡尺自动松紧装置安装位1204
尺框固定机构安装位1205
尺身纵向定位装置滑轨安装台1206
鼠标键盘放置位置1207
显示器放置位置1208
机器视觉装置安装位置1208
电源13
电源开关1301
电源1302
急停按钮1303
继电器1304
控制卡1404
电脑1403
打印机1402
显示器1401
【具体实施方式】
[0043]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。
[0044]在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的【具体实施方式】的限制。
[0045]如图1和图2所示，本实施例提供一种卡尺智能检定系统，其包括:一^^尺检定装置，包括呈阶梯状的卡尺检定台12，其中低位阶面左侧上设有可横向移动的尺身驱动装置07，低位阶面中部设有一固定位置的尺框固定夹具08 ;—自动块规装置03，设置于高位阶面上，用于定位、移动块规；两套块规夹持装置04，设置于Y轴机械手滑块上，用于夹持不同长度和位置的块规；一块规清洁与放置装置05，设置于所述块规夹持装置04的下方；一尺框自动松紧装置06，设置于所述卡尺检定台高位阶面上，用于固定或松开尺框0104 ;—机器视觉装置02，架设于所述的卡尺检定台高位阶面上，用于识读所述卡尺的刻度或数显卡尺显示值；以及两套卡尺尺身纵向定位装置09、10，设置于所述卡尺检定台低位阶面右侧滑轨0903上。
[0046]请参见图1、2、3，本实施例中，所述的呈阶梯状的卡尺检定台12，图中1207为鼠标键盘放置位置，1208为显示器放置位置，当系统连接上位机时，可以将上位机的鼠标和键盘放置在该位置上，1201为倒U型固定支架安装位，1202为块规盒放置位置，1203为卡尺尺身驱动装置安装位，1204为卡尺自动松紧装置安装位，1205的尺框固定机构安装位，1206的尺身纵向定位装置滑轨安装台，1208为机器视觉装置安装位置。
[0047]本发明通过智能机械手控制块规夹持装置夹取特定块规槽内的块规，并移动到卡尺对应检测点的位置上，利用尺身驱动装置配合机器视觉装置进行各检测点刻度读取，以实现卡尺的自动检定，结构简单，能实现卡尺检定自动化，克服了上述现有技术存在的不足。
[0048]请参见图16、17，本实施例中所述尺身驱动装置包括一驱动电机0701，驱动电机的输出轴与连轴器0702输入端相连，连轴器输出端与轨道丝杆输入端相连，轨道滑块轨道滑块上设有连接板连接板，所述连接板左侧固定有弹簧顶板0710，所述弹簧顶板上设有凸轴，所述凸轴上套有弹簧0711 ;滑轨0709安装于轨道滑块0715上，所述滑轨上设有支座0707，所述支座上安装有抱具0704，所述抱具操作端设有上压板0705，所述上压板与支座上设有柔性垫片0706，用于增加摩擦力夹紧尺身并保护尺身外观，所述支座左侧还设有凸轴，所述凸轴与弹簧右侧相套，所述抱具由抱具控制开关0716控制，并通过抱具到位信号开关0717检测抱具的工作状态，以便上位机确定卡尺尺身是处于夹紧还是松开状态；。所述滑轨安装有第一限位开关0713和第二限位开关0712，以便上位机根据不同量程的卡尺使用不同的限位开关通过不同的弹簧行程克服不同的阻力，保证检定过程稳定可靠。
[0049]请参见图1、2、18、19、24本 实施例中，所述的检定台低位阶面中部设有一固定位置的尺框固定夹具08，所述的尺框固定夹具包括抱具0801，安装于支座0804上，上压板0802安装抱具的操作端，支座和上压板上设有柔性垫片0803，用于增加摩擦力夹紧尺框并保护卡尺外观，抱具的动作由抱具控制开关0807控制，并通过抱具到位信号开关0809检测抱具的工作状态，以便上位机确定卡尺尺框是处于夹紧还是松开状态；所述的支座0804上还设有尺框测量面横向位置定位装置，包括尺框测量面横向位置定位片0805，安装于升降汽缸0806的操作端，升降汽缸的动作由升降汽缸控制开关0808控制、并通过汽缸升到位信号开关0810和汽缸降到位信号开关0811检测升降汽缸的工作状态，以便上位机确保在卡尺装夹和定位完成后，横向位置定位片下降到安全位置才开始检定，避免与块规造成碰撞。
[0050]为了使尺身纵向定位可靠，本实施例中使用了两套尺身纵向定位机构，请参见图20、21，所述的尺身纵向定位机构一 09包含定位块0901，定位块上的定位台阶0904起定位和支撑作用，使卡尺尺身靠在定位台阶上，实现纵向定位；定位块安装于滑块0902上，定位块可在滑轨0903自由滑动，以适应不同量程的卡尺。
[0051]请参见图22、23，，所述的尺身纵向定位机构二 10包括支座1004，支座的定位台阶1006起定位和支撑作用，使卡尺尺身靠在定位台阶上，实现纵向定位；上支撑块1002通过连接轴1003与支座紧固连接，上支撑块上开有螺纹孔，锁紧螺钉1001通过该螺纹孔使卡尺尺身末端与尺身纵向定位机构实现可拆连接；支座安装于滑块1005上，可自由滑动，以适应不同量程的卡尺。
值得一提的是，上述夹紧和定位装置，使不同规格的卡尺以尺框测量面为定位基准，依据卡尺量程移动尺框固定夹具、尺身纵向定位机构一和尺身纵向定位机构二进行准确定位、夹紧，之后，尺框测量面横向位置定位装置回到安全位置，确保自动块规装置运送的快规安全到达预定的检测位置；尺身驱动装置使卡尺测量面和块规工作面接触时，保持一定压力的同时停止电机旋转转，以保证不会顶坏卡尺和轨道。
本实施例中，所述的自动块规装置03的Y轴机械手滑块0306上设有一长条状连接板0307，所述连接板两侧设有两套块规夹持装置，所述两套块规夹持装置的距离保证Y轴机械手的滑块运行到有效行程的任何位置，都可以使用其中一套或两套块规夹持装置夹起任何一块块规，通常短的块规只需要一个块规夹持装置，而长的块规由于质量大需要两个块规夹取装置夹取，以保证安全不会掉落。
[0052]请参见图7、8、9、24，本实施例中，所述的自动块规装置03，设置于高位阶面1201上，用于定位、移动块规，包括:倒U型固定支架0301、X轴机械手0302和Y轴机械手0305，所述倒U型固定支架0301的延伸部下侧设置所述X轴机械手0302 ;所述X轴机械手0302下侧设置有由X轴机械手电机0308驱动的X轴机械手滑块0303 ;所述Y轴机械手经一 Y轴机械手连接座304固定于所述X轴机械手滑块0303的下侧，所述Y轴机械手0305下侧设置有一由Y轴机械手电机0310驱动的Y轴机械手滑块0306 ;所述的Y轴机械手滑块下侧经一升降汽缸连接座0307与一升降汽缸0401连接。
[0053]值得一提的是，本实施例中，所述的块规夹取装置04经一自适应软体与所述升降汽缸的操作端连接。卡尺的检定一般都是通过测量标准块规，读出读数进而与该标准块规尺寸进行比对，来判断该卡尺是否合格，当本发明的机械手夹持着块规移动到卡尺对应的位置时，如果块规夹持装置与升降汽缸是刚性连接，在卡尺的两测量面夹住规块的过程中，会使卡尺的两测量面不容易和块规工作面充分接触，造成检定结果上的误差，本发明巧妙的通过自适应软体实现块规夹取装置与升降汽缸之间的连接，有效的解决了该问题，该自适应软体可以是橡胶体等柔性材质，但并不以此为限。请继续参见图4，较佳的，本实施例中，所述的块规夹持装置包括设置于升降汽缸0401操作端的自适应软体连接座401，所述自适应软体连接座0402经一自适应软体0403与一块规抱具0404连接；所述块规抱具的内侧设置块规夹片0410，所述块规夹片内侧设置有柔性垫片0412。
[0054]请参见图10、11、12，在本发明一实施例中，所述的块规清洁与放置装置05包括一块规盒0501，所述块规盒上开设有至少一个块规放置槽，所述的块规放置槽的左右两侧上设置有用于固定块规柔性清洁块的固定座0502，所述块规放置槽的开口为一导向口 0504。
[0055]在本发明一实施例中，块规放置槽的位置依据两套块规夹持装置的距离确定，任何一块块规都可以使用一个或两个块规夹持装置夹持并运送到检测位置，每列块规放置槽中放置有标准尺寸或非标准尺寸的块规。
[0056]这样布局设计不仅可以节省块规盒的材料，而且使块规在基板上的布置更加紧凑，有效缩短了块规夹持装置的行程提高了检定速度；同时，有了非标准尺寸的块规，针对没有标准尺寸块规的检测点，使用时无需两块标准尺寸块规拼接，避免了块规的磨损和损坏块规，提高了检定效率和检定结果可靠性。
[0057]图5、图6是机器视觉装置结构示意图，这里主要对该机器视觉装置进行描述，在本发明一实施例中，所述的机器视觉装置包括一设置于所述卡尺检定台上的汽缸连接板0208，所述汽缸连接板0208上设有升降汽缸0207，升降汽缸上设置有光源连接板0206，所述光源连接板的前端连接有立式相机相机0201、镜头0202，下方还悬挂有位于立式相机镜头下方用于相机提供照明的同轴LED光源0204。
[0058]如图13至图15所示，在本发明一实施例中，所述的所述的尺框自动松紧装置包括可在滑轨上横向滑移的旋转电机0602，所述旋转电机的输出轴上连接有连轴器0605，连轴器通过连轴器锁紧螺钉与旋转电机的输出轴实现可拆连接，连轴器的前端连接有棘轮机构固定套0606，棘轮机构固定套通过棘轮软套固定销0610与棘轮软套实现紧固连接，所述棘轮机构固定套内嵌棘轮机构0607，所述棘轮机构输出端连接有尺框锁紧螺钉软套0608，尺框锁紧螺钉软套通过尺框锁紧螺钉软套固定销0611与棘轮机构输出端实现紧固连接，软套内设有尺框锁紧螺钉软套孔0612，用于嵌入尺框锁紧螺钉0105。
[0059]本实施例中，尺框自动松紧装置采用柔性棘轮机构固定套0606、尺框锁紧螺钉软套0608和滑轨0601使尺框自动松紧装置能适用于不同规格的卡尺，同时拆装卡尺方便，棘轮机构0607的采用，使尺框锁紧螺钉锁紧尺框后空转，利用图像识别技术判断尺框锁紧螺钉是否锁紧尺框，锁紧则停止电机旋转，就不会顶坏卡尺和松紧装置，安全可靠。
[0060]参见图24，本实施例中，所述的自动块规装置、块规夹取装置的夹持控制、尺框自动松紧装置都可以由一控制卡进行控制，具体的，该自动块规装置的X轴机械手和Y轴机械手上可以设置一个零点开关和两个限位开关；升降缸上设置一个升降控制开关、I个块规升降起点检测开关和I个块规升降终点检测开关；这些开关均由所述的控制卡连接，该控制卡与电脑连接，实现上位机控制。块规抱具上设有一个张紧控制开关和I个块规夹张紧状态检测开关；该张紧控制开关和状态检测开关与控制卡相连。值得一提的是，本发明在上位机，即电脑上安装有卡尺检 定软件，该软件由卡尺检定模块和数据库模块组成，卡尺检定模块包括卡尺类型参数选择、各种指标检定、判断、显示、图像识别、报告、证书生成、打印、系统设置等各功能子模块；数据库模块包括用户表、卡尺类型参数表、块规位置座标参数表、字符模板表。本发明使用时，先使用卡尺定位装置定位好卡尺的检定位置之后，使用卡尺夹紧装置固定卡尺；对好零位之后，在卡尺检定软件上选择(或输入)要检定的卡尺类型，最后点击开始检定按钮。具体检定步骤如下:1.卡尺检定软件通过图像识别判断当前卡尺尺身测量面是否处于安全位置，如否，则启动卡尺尺身驱动装置驱动尺身到安全位置；
2.检定软件依据卡尺类型参数从数据库中读取控制参数，依据控制参数通过控制系统控制机械手定位到与当前检测点相对应的块规位置；3.通过块规挟持装置挟持块规运送到卡尺检定纵向第一位置位置；4.启动尺身驱动装置驱动尺身使卡尺尺身测量面及尺框测量面与块规工作面充分接触；5.启动机器视觉装置对当前检测点进行读数；6.检定软件判断当前检测结果是否符合检定规程的要求，如否，可以让用户选择是退出检定还是继续检测；7.记录当前检测结果之后，尺框自动松紧装置旋转尺框紧固螺钉锁紧尺框，启动机器视觉装置对当前检测点再次进行读数和判定；8.如合格，启动尺身驱动装置驱动尺身使卡尺尺身测量面离开块规工作面，尺框自动松紧装置旋转尺框紧固螺钉松开尺框，块规挟持装置挟持块规运送到卡尺检定纵向第二位置后，启动尺身驱动装置驱动尺身使卡尺尺身测量面及尺框测量面与块规工作面充分接触，启动机器视觉装置对当前检测点再次进行读数和判定；9.重复以上步骤进行下一检测点的检定直到完成所有检测点的检定；10.如检测结果合格，生成检定记录和证书并打印，如不合格，用户可以选择取消此次检定，待修理之后再检，也可以直接生成检定记录和检定结果通知书并打印。
[0061]本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种卡尺智能检定系统，其特征在于包括: 一卡尺检定装置，包括呈阶梯状的卡尺检定台，其中低位阶面左侧上设有可横向自动移动的尺身固定夹具，低位阶面中部设有一固定位置的尺框固定夹具； 一自动块规装置，设置于高位阶面上，用于定位、夹取和移动块规； 两套块规夹取装置，设置于自动块规装置Y轴机械手滑块上，用于夹取不同长度和位置的块规； 一块块规清洁与放置装置，放置于所述块规夹取装置的下方； 一尺身驱动装置，设置于所述卡尺检定台低位阶面上，用于移动卡尺尺身； 一尺框自动松紧装置，设置于所述卡尺检定台高位阶面上，用于固定或松开尺框； 一机器视觉装置，架设于所述的卡尺检定台上，用于识读所述卡尺的刻度或数显卡尺显示值；以及 两套卡尺尺身纵向定位装置，设置于所述卡尺检定台低位阶面右侧的滑轨上。2.根据权利要求1所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:所述的自动块规装置Y轴机械手的滑块上设有一长条状连接板，所述连接板两侧设有两套块规夹取装置，所述两套块规夹取装置使Y轴机械手的滑块运行到有效行程的某一位置，可以使用其中一套或两套块规夹取装置夹起对应位置的块规。3.根据权利要求1或2所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:所述的块规夹取装置包括一升降汽缸，所述升降汽缸经一自适应软体与一块规抱具连接，所述抱具操作端设有夹片，所述夹片上安装有柔性橡胶垫，用于增加夹片与块规之间的摩擦力。4.根据权利要求1所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:所述的块规清洁与放置装置包括一基板，所述基板上开设有至少一个块规放置槽，所述的块规放置槽的左右两侧上设置有用于固定块规柔性清洁块的固定座，所述块规放置槽的开口为一导向口。5.根据权利要求1或4所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:各块规放置槽的位置依据两套块规夹取装置的距离确定，任何一块块规都可以使用一个或两个块规夹取装置夹取并运送到检测位置，每列块规放置槽中放置有标准尺寸或非标准尺寸的块规。6.根据权利要求1所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:所述的机器视觉装置包括一设置于所述卡尺检定台上的固定架，所述固定架上设有升降汽缸，升降汽缸上设置有固定架，所述固定架的前端连接有立式相机，固定架上还悬挂有位于立式相机镜头下方用于相机提供光源的照明机构。7.根据权利要求1所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:所述的尺框自动松紧装置包括可在滑轨上横向滑移的旋转电机，所述旋转电机的输出轴上连接有连轴器，连轴器通过连轴器锁紧螺钉与旋转电机的输出轴实现可拆连接，连轴器的前端连接有棘轮机构固定套，棘轮机构固定套通过棘轮软套固定销实现紧固连接，所述棘轮机构固定套内嵌棘轮机构，所述棘轮机构输出端连接有尺框锁紧螺钉软套，尺框锁紧螺钉软套通过棘轮软套固定销与棘轮机构输出端实现紧固连接，软套内设有尺框锁紧螺钉软套孔，用于嵌入尺框锁紧螺钉。8.根据权利要求1所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:尺框固定夹具包括安装于支座上的抱具，抱具操作端和支座上设有软橡胶垫，所述尺框固定夹具左侧设有尺框测量面横向位置定位机构，所述尺框固定夹具安装于检定台低位阶面上。9.根据权利要求1所述的卡尺智能检定系统，其特征在于:所述尺身驱动装置包括一驱动电机，驱动电机的输出轴与连轴器输入端相连，连轴器输出端与轨道丝杆输入端相连，轨道滑块上设有连接板，所述连接板左侧固定有弹簧顶板，所述弹簧顶板上设有凸轴，所述凸轴上套有弹簧；滑轨安装于轨道滑块上，所述滑轨上设有支座，所述支座上安装有抱具，所述抱具操作端设有上压板，所述上压板与支座上设有柔性垫片，所述支座左侧还设有凸轴，所述凸轴与弹簧右侧相套。10.根据权利要求1所述的卡尺智能检定系统，其特征在于，所述两套卡尺尺身纵向定位装置，设置于所述卡尺检定台低位阶面右侧的滑轨上，其中靠近尺身末端的纵向定位装置与尺身可拆固定连接，另一套纵向定位装置与尺身为非固定连接。
【专利摘要】本发明涉及一种卡尺智能检定系统，其包括：一卡尺检定装置，包括呈阶梯状的检定台，其中检定台低位阶面上设有用以支撑尺身测量面部位和尺框测量面部位的固定机构，一定位尺框测量面横向位置的定位机构,一尺身驱动装置，设于所述检定台低位阶面上；高位阶面上设有块规清洁与放置装置和用于定位、夹取、移动块规的自动块规装置；一尺框自动松紧装置，设于所述检定台高位阶面上，用于松紧尺框；一机器视觉装置，架设于所述检定台高位阶面上；两套尺身纵向定位装置，设于所述检定台低位阶面上；本发明解决了现有卡尺检定效率低、工作强度大的问题，提高了检定结果的准确度和精度。
【IPC分类】G01B3/00
【公开号】CN104897018
【申请号】CN201510318362
【发明人】涂宝章, 邱思杰, 黄友杰, 龙振弘, 林俊武, 邱丽梅, 张锐戈, 任雯, 龚俊锋
【申请人】三明市前创微控科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月11日
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