该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。

1.本技术涉及汽车尺寸检测设备技术领域，具体涉及一种检测装置以及设备。


背景技术：

2.随着现代工业的发展，对于产品的表面加工精度要求也越来越高。虽然对于产品的表面加工精度在不断的提升，但为了获得较好的产品质量稳定性，需要对产品进行尺寸检测。在汽车生产过程中，需要对汽车中控玻璃的尺寸进行测量，以衡量是否满足安装以及使用要求。
3.一般有些产品的表面并不是标准的平面，存在斜面或曲面，此时就需要转换检测头的角度。但现有的检测装置在转换检测头的角度时，通过人工来调试，该过程不仅有人力成本高的问题，还具有检测效率低的缺陷。


技术实现要素：

4.本技术提供一种检测装置以及设备，其主要目的在于提高产品尺寸检测效率。
5.根据本技术的第一方面，提供一种检测装置，包括：导向机构、成像机构、检测机构以及检测台；
6.所述成像机构和所述检测机构固定在所述导向机构上，所述导向机构设在所述检测台上，所述导向机构被配置为带动所述成像机构和所述检测机构运动；
7.所述检测台被配置为放置待测件，所述成像机构被配置为获取所述检测台上所述待测件的二维尺寸信息；所述检测机构包括第一驱动器和检测器，所述第一驱动器和所述检测器连接，所述第一驱动器被配置为驱动所述检测器转动，所述检测器被配置为检测并获取所述待测件的平面或异形面的三维尺寸信息。
8.一种实施例中，所述第一驱动器被配置为驱动调节所述检测器的俯仰角度。
9.一种实施例中，所述检测器和所述待测件之间存在检测间距。
10.一种实施例中，所述检测机构还包括转动安装板、安装座、检测器安装板；所述转动安装板固定在所述导向机构上；所述安装座和所述第一驱动器均固定在所述转动安装板上，所述安装座内设有相啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮和所述第一驱动器连接，所述从动齿轮和所述检测器安装板连接；所述检测器固定在所述检测器安装板上。
11.一种实施例中，所述检测台的台面上设置有工装，所述工装上的检测面被配置为放置所述待测件，所述工装的检测面上固定多个定位销，多个所述定位销被配置为限制所述检测面上所述待测件的位置。
12.一种实施例中，所述工装具有多个不同角度的检测面；所述工装上开设至少一个通孔。
13.一种实施例中，所述检测台的台面上设置有工装，所述工装具有承载槽，所述承载槽被配置为收容所述待测件。
14.一种实施例中，所述检测台的台面上设有限位板，所述限位板被配置为限制所述
工装至少一个方向上的移动。
15.一种实施例中，所述导向机构包括第一导向组件、第二导向组件和第三导向组件；所述检测台上开设相对所述检测台上台面凹陷的安装位，所述第三导向组件位于所述安装位上；所述第一导向组件被配置为调整所述成像机构和所述检测机构相对所述检测台的垂直距离；所述第二导向组件被配置为线性移动所述第一导向组件；所述第三导向组件被配置为线性移动所述第一导向组件和所述第二导向组件。
16.一种实施例中，所述第一导向组件、第二导向组件和所述第三导向组件均包括光学测量尺；每个所述光学测量尺被配置为测量对应导向组件上传动件需要移动的位移量。
17.一种实施例中，所述检测装置还包括处理模块和扫码器，所述处理模块电连接于所述成像机构和所述检测机构，所述扫码器被配置为读取所述待测件的二维码；所述处理模块被配置为将所述成像机构获取到的所述待测件的二维尺寸信息发送给所述扫码器，所述处理模块还被配置为将所述检测机构获取到的所述待测件的三维尺寸信息发送给所述扫码器。
18.根据本技术的第二方面，提供一种检测设备，包括支撑架、多个支撑腿和上述检测装置；所述检测装置设置在所述支撑架的顶部，多个所述支撑腿设置在所述支撑架的底部。
19.依据上述实施例的检测装置，通过设置和检测器连接的第一驱动器，能够以机械的方式取代人工调整检测器角度的问题，不仅提高检测效率，还提高检测装置的自动化程度。能够转动角度的检测器具有更灵活的检测角度，能够对平面或异形面都进行三维尺寸检测，检测器和第一驱动器配合，快速的实现平面或异形面的待测件的三维尺寸信息检测。
附图说明
20.图1为本技术一种实施例中检测装置结构示意图；
21.图2为本技术一种实施例中检测装置局部爆炸结构示意图；
22.图3为本技术一种实施例中第一导向组件爆炸结构示意图；
23.图4为本技术一种实施例中成像机构结构示意图；
24.图5为本技术一种实施例中检测机构爆炸结构示意图；
25.图6为本技术一种实施例中检测台结构示意图；
26.图7为本技术一种实施例中检测设备结构示意图。
27.附图标号说明：1.第一导向组件、11.连接件、12.导向安装板、121.光栅尺、13.第二驱动器、14.丝杆、15.传动螺母、16.导轨、17.运动板、171.读书头、172.读数头安装板、18.连接板、2.第二导向组件、21.支撑板、22.垫块、3.第三导向组件、4.成像机构、41.镜头安装板、411.固定环、42.相机、43.摄像头、44.光源、45.扫码器、46.光源安装板、5.检测机构、51.转动安装板、52.第一驱动器、53.安装座、54.检测器安装板、541.第一板、542.第二板、55.检测器、6.检测台、61.安装位、62.限位板、7.工装、71.定位销、8.待检测件、9.支撑架、10.支撑腿。
具体实施方式
28.下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了
使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
29.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式，各实施例所涉及的操作步骤也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的组成和/或顺序。
30.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
31.采用现有尺寸检测设备对产品进行尺寸检测时，需要通过人工来调整检测头的角度，在调试的过程中，不仅效率低，还会存在调整角度不准的问题。为解决检测头角度调整问题，设计以下方案。
32.如图1-6所示，一种实施例中，检测装置，包括：导向机构、成像机构4、检测机构5以及检测台6。
33.成像机构4和检测机构5固定在导向机构上，导向机构设在检测台6上，导向机构被配置为带动成像机构4和检测机构5运动。
34.检测台6被配置为放置待测件8，成像机构4被配置为获取检测台6上待测件8的二维尺寸信息。
35.检测机构5包括第一驱动器52和检测器55，第一驱动器52和检测器55连接，第一驱动器52被配置为驱动检测器55转动，检测器55被配置为检测并获取待测件8的平面或异形面的的三维尺寸信息。
36.采用上述检测装置，通过设置和检测器55连接的第一驱动器52，能够以机械的方式取代人工调整检测器55角度的问题，不仅提高检测效率，还提高检测装置的自动化程度。能够转动角度的检测器55具有更灵活的检测角度，能够对平面或异形面都进行尺寸检测，检测器55和第一驱动器52配合，快速的实现平面或异形面的待测件8的三维尺寸信息检测。
37.待测件8为需要检测尺寸的产品，具体的待测件8为汽车的中控玻璃。在其他实施例中，待测件8还可以为手机的屏幕玻璃、平板电脑的壳体等。成像机构4获取的二维尺寸信息包括外形轮廓度和位置度等。检测器55获取的三维尺寸信息包括待测件8的面轮廓度、局部特征轮廓度和平面度等。
38.如图1所示，导向机构包括第一导向组件1、第二导向组件2和两个第三导向组件3。第一导向组件1设在第二导向组件2上，第二导向组件2设在第三导向组件3上。检测台6的两侧均开设相对检测台6上台面凹陷的安装位61，第三导向组件3位于安装位61上。如图6所示，检测台6两侧开设安装位61后，有助于实现第三导向组件3和检测台6的台面平齐，使得检测台6具有更美观的效果，也便于顺利取放待测件8。
39.第三导向组件3设在检测台6上。第一导向组件1被配置为调整成像机构4和检测机构5相对检测台6的垂直距离，成像机构4和检测机构5能够同步相对第一导向组件1移动。第
二导向组件2被配置为线性移动第一导向组件1。第三导向组件3被配置为线性移动第一导向组件1和第二导向组件2。第一导向组件1通过驱动器、丝杆和传动螺母来实现移动。第二导向组件2和第三导向组件3的驱动器均采用直线电机。
40.具体的，如图3所示，第一导向组件1包括导向安装板12、第二驱动器13、丝杆14、传动螺母15、导轨16以及运动板17，第二驱动器13为电机。导向安装板12和第二导向组件2的传动件连接，第二驱动器13固定在导向安装板12上，丝杆14通过多个轴承座固定在导向安装板12上，丝杆14能够相对轴承座发生转动。丝杆14的一端通过联轴器和第二驱动器13的输出轴连接，传动螺母15套在丝杆14上。电机的输出轴带动丝杆14转动，丝杆14转动再带动传动螺母15实现移动。运动板17和传动螺母15连接，和传动螺母15同步移动。导轨16为一对，设置在丝杆14的两侧，以保证运动板17的线性轨迹。如图1所示，第一导向组件1的导向安装板12通过连接件11和第二导向组件2的传动件间接连接，以便于实现导向安装板12的装配。
41.第二导向组件2和第三导向组件3的导向结构原理相同，驱动器均采用直线电机，均通过导轨、定子和动子实现移动。定子设置在导轨上，动子充当传动件以相对导轨移动。第二导向组件2和第三导向组件3的驱动器均选择直线电机，有助于保证移动的位移精度。
42.第二导向组件2和第三导向组件3之间设有支撑板21，支撑板21的两端设有垫块22，垫块22被配置为增加第二导向组件2和第三导向组件3之间的相对距离，便于移动成像机构4和检测机构5。支撑板21两端的垫块22分别和检测台6两侧第三导向组件3上的传动件连接，检测台6两侧的第三导向组件3同步移动，为第二导向组件2以及其上的第一导向组件1提供较好的支撑力。
43.如图1所示，检测器55和待测件8之间存在检测间距，在检测器55检测待测件8时，不需要将检测器55和待测件8接触，能够进一步简化检测操作，提高检测效率。同时，还能避免检测器55和待测件8接触损伤待测件8的问题，提高检测操作的安全性。
44.一种实施例中，第一驱动器52被配置为驱动调节检测器55的俯仰角度。如图1所示，当检测器55的检测头向靠近待测件8一侧转动时，检测器55为俯视的角度转动，当检测器55的检测头向远离待测件8一侧转动时，检测器55为仰视的角度转动。
45.具体的，如图5所示，一种实施例中，检测机构5还包括转动安装板51、安装座53、检测器安装板54。转动安装板51固定在导向机构上。更具体的，转动安装板51固定在导向机构上的成像机构4或运动板17上。例如成像机构4固定在运动板17上，转动安装板51固定在成像机构4上。再例如检测机构5的转动安装板51和成像机构4均固定在运动板17上。
46.安装座53和第一驱动器52分别固定在转动安装板51的两侧上。安装座53内设有相啮合的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮和第一驱动器52连接，从动齿轮和检测器安装板54连接。检测器55为白光共聚焦传感器，白光共聚焦传感器固定在检测器安装板54上。
47.通过第一驱动器52的输出轴即可带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，从动齿轮再带动检测器安装板54同步转动，检测器安装板54再带动检测器55同步转动，已达到调整检测器55角度的作用。其中检测器安装板54包括第一板541和第二板542，第一板541和从动齿轮连接，第二板542和第一板541连接。第一板541和第二板542连接后能够形成环形通孔，以便于固定检测器55。采用白光共聚焦传感器，便于高精度、高速度获取待测件8的三维点云数据，实现与cad模型的比对。
48.如图1所示，一种实施例中，检测台6的台面上设置有工装7。工装7的检测面被配置为放置待测件8。工装7以一种可拆卸的状态放在检测台6上，便于更换不同大小或不同形状的工装7，来测量不同的待测件8，能够提高检测装置的检测效率和装置兼容性。具体的，工装7具有多个不同角度的检测面，以便于检测平面或异形面的待测件8。以待测件8为汽车的中控玻璃为例，待测件8具有一个斜面和一个平面，对应的，工装7仿形制作，也设有平面和相应斜度的斜面。
49.为保证测量待测件8时，待测件8的位置是相对固定的，在检测面上固定多个定位销71，多个定位销71被配置为限制检测面上待测件8的位置。如图1所示，可以在待测件8的两个方向上分别固定多个定位销71，既能避免待测件8在工装7上发生移位，又能便于取放待测件8，还能实现待测件8的靠边定位。定位销71可以以不可拆卸的方式固定在工装7上，也可以以可拆卸的方式固定在工装7上。当定位销71以可拆卸的方式固定在工装7上时，可以在工装7上设有多个定位孔，定位销71和定位孔凹凸配合实现固定。并且工装7上可以设计多种和待测件8形状对应的定位孔分布。当不需要更换工装7，只需要更换不同形状的待测件8，此时，将多个定位销71分别插入对应位置的定位孔即可实现待测件8的限位，进而提高工装7的适用性或使用灵活性。
50.当检测不同待测件8，需要更换不同的工装7时，为便于实现工装7的更换，在工装7上开设至少一个通孔，以降低工装7的重量，进而便于工装7的更换。如图1所示，在工装7上开设两个通孔，通孔不和工装7上的检测面连通，以便于检测面给待测件8提供更好的支持。
51.在另一种实施例中，在检测台6的台面上设置有工装7，工装7具有承载槽，承载槽被配置为收容待测件8。具体的，承载槽具有和待测件8相适配的形状，以便于对槽内的待测件8进行定位或限位，避免承载槽内的待测件8发生移位的情况。在其他实施例中，也可以不设置工装7，直接将待测件8放置在检测台6上进行检测。
52.更佳的，台面上设有限位板62，限位板62被配置为限制工装7至少一个方向上的移动。如图6所示，设置限位板62可以和检测台6上的工装7相抵接，给工装7提供一个限位作用，以及定位作用，避免在检测过程中工装7移动影响检测工作。实际使用时，可以设置一个限位板62，来限制一个方向的移动，也可以设置两个不同方向的限位板62，来限制两个方向的移动，或者限位板62由多个不同方位的板组成，也能够实现多方位的位置限制。
53.一种实施例中，第一导向组件1、第二导向组件2和第三导向组件3均包括光学测量尺。每个光学测量尺被配置为测量对应导向组件上传动件需要移动的位移量，以便于三个导向组件进行更精准的导向移动，以保障待测件8的检测精度。
54.以第一导向组件1上的光学测量尺为例，光学测量尺包括光栅尺121和读数头171。导向安装板12上沿着传动螺母15移动的方向上设有光栅尺121，读数头171设置在运动板17上，随着运动板17的移动，测量成像机构4和检测台6之间沿着传动螺母15移动方向上的位移量，或测量检测机构5和检测台6之间沿着传动螺母15移动方向上的位移量，以便于精准移动相应的位移量。更佳的，在读数头171和运动板17之间设置读数头安装板172，以便于实现读数头171的安装固定。在其他实施例中，读数头171还可以设置在检测机构5或成像机构4上，只要能够实现读数头171和传动螺母15同步移动即可。
55.如图4所示，一种实施例中，成像机构4包括镜头安装板41、相机42、摄像头43以及光源44。摄像头43一端设有相机42，摄像头43的另一端设有光源44。
56.光源44采用同轴光，以便于实现待测件8的缺陷划痕检测。镜头安装板41固定在运动板17上，镜头安装板41上设有多个固定环42，多个固定环42被配置为加持固定摄像头43。
57.更佳的，一种实施例中，检测装置还包括处理模块(未图示)和扫码器45，处理模块电连接于成像机构4和检测机构5，扫码器45被配置为读取待测件8的二维码，以便于确定产品信息。成像机构4还包括光源安装板46，光源安装板46的一端固定在镜头安装板41上，光源44和扫码器45分别固定在光源安装板46另一端的两侧。设置光源安装板46，便于实现光源44和扫码器45的安装固定，并能够具有紧凑的结构设计。在镜头安装板41和运动板17之间还包括连接板18，连接板18固定在运动板17上，镜头安装板41固定在连接板18上，设置连接板18，便于实现镜头安装板41的安装固定。
58.其中，处理模块被配置为将成像机构4获取到的待测件8的二维尺寸信息发送给扫码器45，处理模块还被配置为将检测机构5获取到的待测件8三维尺寸信息发送给扫码器45。
59.通过处理模块，将成像机构4和检测机构5获取的信息均发送给扫码器45，使得扫码器45上能够获取较为全面的待测件8信息。具体的，扫码器45还可以和控制终端连接，例如电脑，将获取的信息发送到电脑上，便于待测件8的信息记录和查看。在其他实施例中，也可以不设置扫码器45，成像机构4和检测机构5分别和控制终端连接，将获取的信息分别发送给控制终端。
60.如图7所示，一种检测设备，包括支撑架9、多个支撑腿10和上述实施例中的检测装置。检测装置设置在支撑架9的顶部，多个支撑腿10设置在支撑架9的底部。
61.设置支撑架9，能够抬升检测台6的高度，便于检测操作，更加人性化，并且支撑架9内部有一定的空间，可以放置一些部件，例如移动电源。在其他实施例中，支撑架9还可以包括多个门，多个门将支撑架9内围城一个相对封闭的空间，既能保护支撑架9内的一些部件，还具有防尘作用。
62.在一种实施例中，支撑腿10为移动轮的形式。在另一种实施例中，支撑腿10为支撑柱加支撑垫的形式。在其他实施例中，支撑腿10也可以包括移动轮和支撑柱(加支撑垫)两种形式。
63.本技术待测件8以汽车的中控玻璃(即汽车上的触控屏)为例，说明检测装置的检测原理。
64.首先，先假设第一导向组件1沿着z轴移动，第二导向组件2沿着x轴移动，第三导向组件3沿着y轴移动，x轴、y轴和z轴均相互垂直。z轴对应竖直高度上的移动，x轴和y轴则对应平面上的移动，通过导向机构可以实现成像机构4和检测机构5在检测台6行程范围内三维空间的任何位置。其中第一导向组件1的第二驱动器13有效行程为250mm，重复精度为
±
0.002mm。第二导向组件2的驱动器有效行程为800mm，重复精度为
±
0.002mm。第三导向组件3的驱动器有效行程为1000mm，重复精度为
±
0.002mm。检测器55的旋转角度有效行程为
±
90
°
，重复精度为20arc-sec。此处关于有效行程和重复精度的参数仅为示例作用，不应理解为对本技术的限制。
65.当需要检测待测件8时：根据需要在检测台6上放有和待测件8相适配的仿形制作的工装7，再在工装7上的对应位置放好待测件8，此时工装7上的多个定位销71将会对待测件8起到一个靠边定位或限位的作用。
66.放好待测件8后，根据需要通过导向机构将成像机构4和检测机构5移动到待测件8的上方。若放置待测件8的位置是合适的，在适宜的区域内，则不再移动成像机构4和检测机构5。成像机构4和检测机构5位置合适后，通过扫码器45读取待测件8的信息，例如待测件8的产品编号。
67.读取产品编号后，成像机构4工作，通过拍照建立xy坐标，获取检测台6工装7上待测件8的二维尺寸信息。同时成像机构4也可以通过处理模块将获取的信息发送给扫码器45。
68.成像机构4检测后，检测机构5开始检测，先检测待测件8的平面部分的三维尺寸信息。检测平面三维尺寸信息后，导向机构根据成像机构4获取的二维尺寸信息，将成像机构4和检测机构5移动至斜面上方。具体的可以通过处理模块控制导向机构的工作，也可以人工根据成像机构4获取的二维尺寸信息来控制导向机构的工作。本技术的侧重点在于各部分之间的组合连接关系或位置关系等结构设计，对于处理模块的信息发送、控制属于现有技术，故不再详细阐述。
69.移动至斜面上方后，需要通过第一驱动器52、主动齿轮、从动齿轮以及检测器安装板54来调整白光共聚焦传感器的角度，使得白光共聚焦传感器和斜面垂直，或者在垂直方向上两侧有30
°
以内的偏差。调整角度时，成像机构4保持不动的状态。调整好白光共聚焦传感器的角度后，继续测量斜面的三维尺寸信息。测量完斜面的三维尺寸信息后，检测机构5将测量的三维尺寸信息通过处理模块发送给扫码器45。扫码器45可以将获取的成像机构4、检测机构5以及待测件8的信息再发送给控制终端，例如电脑，便于记录和后期查看。实际检测时，也可以先检测斜面，再检测平面。
70.检测机构5检测完斜面后，可以下料，从工装7上取下待测件8。若需要检测别的待测件8，根据需要更换对应形状的工装7，再采用同样的原理检测待测件8即可。
71.在第一导向组件1、第二导向组件2和第三导向组件3移动成像机构4和检测机构5时，各自的光学测量尺获取对应导向组件上传动件需要移动的位移量，使得相应的导向组件有一个更精准的位移量，进而提高待测件8的检测精度。
72.本技术设计的检测装置或含有检测装置的检测设备，结合成像机构4的二维成像技术和白光共聚焦传感器的三维检测技术。在测量外形轮廓度和位置度时，可使用二维成像技术，获取高精度二维信息。在测量面轮廓度、局部特征轮廓度和平面度等位置时，使用三维检测技术，高精度、高速度获取玻璃样品的三维点云数据，实现与cad模型比对。通过导向机构即可快速精准的实现成像机构4和检测机构5的位置调整，通过检测机构5上的第一驱动器52、主动齿轮、从动齿轮等部件，即可快速实现检测器55的角度旋转，使得检测装置或设备能够更高效的检测，并提高自动化程度。检测器55和成像机构4之间会有一个固定的相对位移，通过导向机构即可调整该相对位移，使得成像机构4和检测机构5在合适的检测区域进行检测。设计的检测装置或检测设备，具有检测高效、自动化程度高、结构简单、成本低的优势。
73.以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。