本實用新型涉及檢測儀器設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特指一種智能3D檢測設(shè)備。

背景技術(shù)：
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目前在常規(guī)產(chǎn)品檢測設(shè)備領(lǐng)域，存在各種檢測技術(shù)和手段，例如采用視覺檢測、激光檢測和光譜技術(shù)檢測等，檢測的精度都能到達0.01mm以內(nèi)，基本能夠滿足檢測要求，但是目前檢測設(shè)備大多存在一個檢測功能單一的問題，例如，有的檢測設(shè)備采用CCD拍照視覺技術(shù)只能檢測產(chǎn)品的輪廓尺寸，有的檢測設(shè)備采用激光測量技術(shù)只能檢測產(chǎn)品的深度斷差尺寸；還有就是對于3D弧面、非規(guī)則表面產(chǎn)品、球弧面產(chǎn)品(例如3D圓弧玻璃等產(chǎn)品)檢測目前國內(nèi)的檢測設(shè)備就沒有辦法實現(xiàn)，還有目前大多檢測設(shè)備大多都沒有實現(xiàn)自動上下料，需要人工上下料，此種模式已經(jīng)慢慢的不符合社會發(fā)展的潮流，必須要對現(xiàn)有的技術(shù)進行革新。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足之處，提供一種智能3D檢測設(shè)備。

本實用新型實現(xiàn)其目的所采用的技術(shù)方案是：一種智能3D檢測設(shè)備，其包括主機臺，于主機臺的工作面上設(shè)有一組沿Y軸方向平行設(shè)置的第一支撐座、第二支撐座，第一支撐座、第二支撐座上表面分別安裝有Y向?qū)к?，在第一支撐座、第二支撐座的Y向?qū)к壣习惭b有一沿x軸方向跨設(shè)的龍門架，第二支撐座上還安裝有驅(qū)動龍門架沿y向?qū)к壱苿拥膟向驅(qū)動機構(gòu)；龍門架的側(cè)表面安裝有一對x 向?qū)к?，x向?qū)к壣习惭b有z向支架，且龍門架的側(cè)表面還安裝有驅(qū)動z向支架沿x向?qū)к壱苿拥膞向驅(qū)動機構(gòu)；z向支架的表面安裝有一對z向?qū)к墸瑉向?qū)к壣习惭b有第一檢測機頭組件，且z向支架上還安裝有驅(qū)動第一檢測機頭組件沿z向?qū)к夁\動的z向驅(qū)動機構(gòu)；其中，所述第一檢測機頭組件包括一第一安裝基板，該第一安裝基板上安裝有第一電機支架，第一電機支架中安裝有沿y軸方向的第一點掃筆驅(qū)動電機，第一點掃筆驅(qū)動電機的輸出端連接一第一夾頭，第一夾頭中穿設(shè)有第一光學(xué)點掃筆。

該檢測設(shè)備還包括一可替換第一檢測機頭組件的第二檢測機頭組件，所述第二檢測機頭組件包括一第二安裝基板，該第二安裝基板的外側(cè)上安裝有一第二電機支架，第二電機支架中安裝有沿x軸方向布置的第一電機，第二安裝基板外側(cè)還安裝有一與第一電機連接的減速箱，減速箱的輸出端朝y軸方向并連接有一第三電機支架，該第三電機支架上安裝有第二點掃筆驅(qū)動電機，第二點掃筆驅(qū)動電機的軸向位于z向平面內(nèi)與y軸方向垂直，第二點掃筆驅(qū)動電機的輸出端連接一第二夾頭，第二夾頭中穿設(shè)有一第二光學(xué)點掃筆。

所述第一檢測機頭組件的第一安裝基板上還安裝有CCD拍照檢測機構(gòu)。

在主機臺的兩側(cè)及后方還設(shè)有副機架，副機架上安裝有環(huán)形軌道系統(tǒng)，該環(huán)形軌道系統(tǒng)包括呈封閉式的環(huán)形軌道組件、安裝在環(huán)形軌道組件上的滑座組件、以及設(shè)置在環(huán)形軌道組件內(nèi)側(cè)與滑座組件連接并驅(qū)動滑座組件的同步帶輪驅(qū)動機構(gòu)，同步帶輪驅(qū)動機構(gòu)的四個同步輪位于環(huán)形軌道組件的四角處，且在主機臺的第一支撐座、第二支撐座上分別開設(shè)有供環(huán)形軌道系統(tǒng)的環(huán)形軌道組件以及滑座組件、同步帶穿過的通道孔；在環(huán)形軌道系統(tǒng)的外側(cè)、其中一側(cè)的副機架上還安裝有上下料機械手。

所述環(huán)形軌道組件的兩側(cè)成型有外凸型V型導(dǎo)軌，所述滑座組件包括滑座本體和安裝在滑座本體的下表面兩側(cè)的滾輪，每個滾輪的外壁具有與環(huán)形軌道組件上的外凸型V型導(dǎo)軌相匹配的內(nèi)凹型V 型導(dǎo)槽；在所述滑座本體的下表面、兩側(cè)的滾輪之間的部位還安裝有滾針軸承，且所述滾針軸承與所述環(huán)形軌道組件的上表面接觸。

所述滑座本體的下表面開設(shè)有一條通槽，所述滾針軸承安裝在該通槽內(nèi)，滾針軸承的轉(zhuǎn)軸安裝在通槽的兩內(nèi)壁之間，滾針軸承的外壁突出與滑座本體的下表面與環(huán)形軌道組件上表面接觸。

所述環(huán)形軌道組件的上表面設(shè)有與滾針軸承相對應(yīng)的凸臺，即滾針軸承與凸臺接觸，沿凸臺表面運行。

所述滑座本體的下表面兩側(cè)分別安裝有兩個滾輪，下表面中間安裝有兩個滾針軸承，同側(cè)的兩個滾輪之間分別安裝有一導(dǎo)軌潤滑注油器。

在主機臺及其上各機構(gòu)的外圍設(shè)有機罩，機罩上設(shè)有視窗、控制系統(tǒng)；在主機臺的兩個支撐座之間設(shè)有一可移動治具盤。

本實用新型通過對檢測機頭組件中的光學(xué)點掃筆進行多軸聯(lián)動控制，使檢測設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對產(chǎn)品弧度、弧面尺寸等參數(shù)進行檢測，使其檢測功能更為豐富，再配合環(huán)形導(dǎo)軌系統(tǒng)以及上下料機械手實現(xiàn)自動上下料，整個設(shè)備可以全自動方式運行，可大幅提高檢測效率。本實用新型設(shè)備集成了視覺檢測技術(shù)的CCD拍照、光譜共焦技術(shù)的光學(xué)點掃筆測量功能，可以同時檢測產(chǎn)品的各種輪廓尺寸、深度尺寸和產(chǎn)品的厚度尺寸，并且可以實現(xiàn)3D全方位檢測，使檢測設(shè)備具備更多檢測功能，幾乎可以檢測所有類型的材料(如金屬、玻璃、陶瓷、半導(dǎo)體等)的產(chǎn)品，不管是圓弧面、球面、還是各類非規(guī)則直面體產(chǎn)品均可適用。

附圖說明：

圖1是本實用新型工業(yè)檢測設(shè)備的整體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型中第一檢測機頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型中第一檢測機頭組件檢測弧面的示意圖；

圖4是本實用新型中環(huán)線導(dǎo)軌組件的一種實施例的剖視圖；

圖5是本實用新型中一種實施例滑座組件的立體示意圖；

圖6、圖7是本實用新型中第二檢測機頭組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實用新型中第二檢測機頭組件進行3D檢測的示意圖；

圖9是本實用新型檢測設(shè)備的整機示意圖。

具體實施方式：

下面結(jié)合具體實施例和附圖對本實用新型進一步說明。

如圖1-圖2所示，本實用新型所述的是一種智能3D檢測設(shè)備，其包括主機臺1，于主機臺1的工作面上設(shè)有一組沿Y軸方向平行設(shè)置的第一支撐座11、第二支撐座12，第一支撐座11、第二支撐座 12上表面分別安裝有Y向?qū)к?11，在第一支撐座11、第二支撐座12的Y向?qū)к?11上安裝有一沿x軸方向跨設(shè)的龍門架2，第二支撐座12上還安裝有驅(qū)動龍門架2沿y向?qū)к?11移動的y向驅(qū)動機構(gòu)13；龍門架2的側(cè)表面安裝有一對x向?qū)к?1，x向?qū)к?1上安裝有z向支架22，且龍門架2的側(cè)表面還安裝有驅(qū)動z向支架22 沿x向?qū)к?1移動的x向驅(qū)動機構(gòu)23；z向支架22的表面安裝有一對z向?qū)к?21，z向?qū)к?21上安裝有第一檢測機頭組件3，且 z向支架22上還安裝有驅(qū)動第一檢測機頭組件3沿z向?qū)к?21運動的z向驅(qū)動機構(gòu)24；其中，所述第一檢測機頭組件3包括一第一安裝基板31，該第一安裝基板31上安裝有第一電機支架32，第一電機支架32中安裝有沿y軸方向的第一點掃筆驅(qū)動電機33，第一點掃筆驅(qū)動電機33的輸出端連接一第一夾頭34，第一夾頭34中穿設(shè)有第一光學(xué)點掃筆35。

第一點掃筆驅(qū)動電機33也為伺服電機，當(dāng)其工作時，帶動第一夾頭34轉(zhuǎn)動，第一夾頭34再帶動第一光學(xué)點掃筆35轉(zhuǎn)動，結(jié)合圖 3所示，通過其轉(zhuǎn)動與x、y、z三軸的聯(lián)動產(chǎn)生四軸聯(lián)動，可以保持第一光學(xué)點掃筆35的檢測點與被檢測產(chǎn)品表面始終保持垂直狀態(tài)，從而可以實現(xiàn)對弧形表面的弧度檢測和弧面處厚度等參數(shù)的檢測，使檢測設(shè)備具備更多檢測功能，適應(yīng)更多種類產(chǎn)品的檢測，例如手機弧面玻璃的弧度及輪廓尺寸的檢測等。

本實施例中，主機臺1的工作臺面采用高精度大理石工作臺面； x向驅(qū)動機構(gòu)23、y向驅(qū)動機構(gòu)13、z向驅(qū)動機構(gòu)24均采用伺服電機與絲桿、絲母傳動方式；第二支撐座12的寬度較第一支撐座11 寬，第一支撐座11上設(shè)置一條y向?qū)к?11，第二支撐座12上設(shè)置兩條y向?qū)к?11，且兩條y向?qū)к?11之間設(shè)置y向驅(qū)動機構(gòu)13 的絲桿、伺服電機等；同理，x向驅(qū)動機構(gòu)23、z向驅(qū)動機構(gòu)24也分別安裝在兩條x向?qū)к?1、z向?qū)к?21之間，以節(jié)約空間和保持運行平衡、平穩(wěn)。

所述第一檢測機頭組件3的第一安裝基板31上還安裝有CCD拍照檢測機構(gòu)36。CCD拍照檢測機構(gòu)36可以同時對產(chǎn)品表面進行視覺檢查，檢查產(chǎn)品的外觀、輪廓等性能。

在主機臺1的兩側(cè)及后方還設(shè)有副機架4，副機架4上安裝有環(huán)形軌道系統(tǒng)5，該環(huán)形軌道系統(tǒng)5包括呈封閉式的環(huán)形軌道組件51、安裝在環(huán)形軌道組件51上的滑座組件52、以及設(shè)置在環(huán)形軌道組件 51內(nèi)側(cè)與滑座組件52連接并驅(qū)動滑座組件52的同步帶輪驅(qū)動機構(gòu) 53，本實施例中，環(huán)形軌道組件51是由數(shù)條弧形軌道和數(shù)條直線軌道組合形成的跑道形軌道；同步帶輪驅(qū)動機構(gòu)53的四個同步輪531 位于環(huán)形軌道組件51的四角處，且在主機臺1的第一支撐座11、第二支撐座12上分別開設(shè)有供環(huán)形軌道系統(tǒng)5的環(huán)形軌道組件以51 及滑座組件52、同步帶532穿過的通道孔112；在環(huán)形軌道系統(tǒng)5 的外側(cè)、其中一側(cè)的副機架4上還安裝有上下料機械手6。

環(huán)形軌道系統(tǒng)5中的滑座組件52在同步帶輪驅(qū)動機構(gòu)53的帶動下，沿環(huán)形軌道組件51循環(huán)運行；滑座組件52上用來固定產(chǎn)品治具，根據(jù)產(chǎn)品類型的不同，產(chǎn)品治具也可以不同；當(dāng)滑座組件52 運行到外側(cè)時，通過上下料機械手6，可以自動將待測產(chǎn)品置入滑座組件52的產(chǎn)品治具中，再由滑座組件52穿過第一支撐座11的通道孔112進入主機臺1的檢測區(qū)域，其上的第一光學(xué)點掃筆35在xyz 軸以及第一點掃筆驅(qū)動電機33旋轉(zhuǎn)的帶動下，以及配合CCD拍照檢測機構(gòu)36對產(chǎn)品的外觀、尺寸等進行全面的檢測，通過對第一檢測機構(gòu)組件3的運動控制以及軌道傳輸速度控制，可以實現(xiàn)不停頓的動態(tài)檢測，大幅提高檢測效率；而檢測完成再通過第二支撐座12的通道孔112送出，再繞行后方回到上下料機械手6處工位，由機械手自動下料，而且機械手可以根據(jù)檢測結(jié)果區(qū)分合格產(chǎn)品和不合格產(chǎn)品，進行分別下料。

進一步地，結(jié)合圖4、圖5所示，所述環(huán)形軌道組件51的兩側(cè)成型有外凸型V型導(dǎo)軌511，所述滑座組件52包括滑座本體521和安裝在滑座本體521的下表面兩側(cè)的滾輪522，每個滾輪522的外壁具有與環(huán)形軌道組件51上的外凸型V型導(dǎo)軌511相匹配的內(nèi)凹型V 型導(dǎo)槽5221；在所述滑座本體521的下表面、兩側(cè)的滾輪522之間的部位還安裝有滾針軸承523，且所述滾針軸承523與所述環(huán)形軌道組件51的上表面接觸。通過在滑座本體521下表面增加滾針軸承523 (采用高剛性的實體滾針軸承)，在環(huán)形導(dǎo)軌系統(tǒng)5運行中，除了兩側(cè)的V型導(dǎo)軌的兩點支撐外，增加滾針軸承523與環(huán)形軌道組件51 上表面的接觸支撐，實現(xiàn)三點支撐結(jié)構(gòu)，從而使導(dǎo)軌系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及耐壓承載性能大幅提高，也使系統(tǒng)使用壽命得以延長。

所述滑座本體521的下表面開設(shè)有一條通槽5211，所述滾針軸承523安裝在該通槽5211內(nèi)，滾針軸承523的轉(zhuǎn)軸安裝在通槽5211 的兩內(nèi)壁之間，滾針軸承523的外壁突出與滑座本體521的下表面與環(huán)形軌道組件51上表面接觸。將滾針軸承523設(shè)置在通槽5211 內(nèi)，可減少滑座組件52的體積和占用的空間，使其結(jié)構(gòu)更緊湊，穩(wěn)定性更好。

所述環(huán)形軌道組件51的上表面設(shè)有與滾針軸承相對應(yīng)的凸臺 512，即滾針軸承523與凸臺512接觸，沿凸臺512表面運行。

本實施例中，所述滑座本體521的下表面兩側(cè)分別安裝有兩個滾輪522共四個，下表面中間一前一后安裝有兩個滾針軸承523，同側(cè)的兩個滾輪522之間分別安裝有一導(dǎo)軌潤滑注油器524，可通過導(dǎo)軌潤滑注油器524向?qū)к壓蜐L輪提供和補充潤滑油，以保證系統(tǒng)的正常、順暢地運行，減少磨損，延長使用壽命。

本實用新型中的環(huán)形導(dǎo)軌系統(tǒng)比同類規(guī)格的V型導(dǎo)軌剛性加強很多，結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)固，采用三點支撐滑座的支撐方式滑座承受力會更大，承受的載荷比原來的兩點支撐方式大數(shù)倍，既能實現(xiàn)重載負荷，又能實現(xiàn)高速平穩(wěn)滑動運行。

再結(jié)合圖6、圖7所示，本實用新型中，還可以采用第二檢測機頭組件7來代替第一檢測機頭組件3；具體地，所述第二檢測機頭組件7包括一第二安裝基板71，該第二安裝基板71的外側(cè)上安裝有一第二電機支架72，第二電機支架72中安裝有沿x軸方向布置的第一電機73，第二安裝基板71外側(cè)還安裝有一與第一電機73連接的減速箱74，減速箱74的輸出端朝y軸方向并連接有一第三電機支架 75，該第三電機支架75上安裝有第二點掃筆驅(qū)動電機76，第二點掃筆驅(qū)動電機76的軸向位于z向平面內(nèi)與y軸方向垂直，第二點掃筆驅(qū)動電機76的輸出端連接一第二夾頭77，第二夾頭77中穿設(shè)有一第二光學(xué)點掃筆78。

第一電機73為伺服電機，其工作時通過減速箱74帶動整個第三電機支架75及其上的第二點掃筆驅(qū)動電機76、第二光學(xué)點掃筆 78轉(zhuǎn)動，同時，第二點掃筆驅(qū)動電機76也為伺服電機，當(dāng)其工作時，帶動第二夾頭77轉(zhuǎn)動，第二夾頭77再帶動第二光學(xué)點掃筆78轉(zhuǎn)動；因此，與第一檢測機頭組件3中的第一光學(xué)點掃描筆35相比，第二光學(xué)點掃筆78通過兩個轉(zhuǎn)軸方向的轉(zhuǎn)動與x、y、z三軸的聯(lián)動產(chǎn)生五軸聯(lián)動，可以保持第二光學(xué)點掃筆78的檢測點與被檢測產(chǎn)品表面始終保持垂直狀態(tài)(結(jié)合圖8所示)，從而可以實現(xiàn)對弧形表面的弧度檢測和弧面處厚度等參數(shù)的檢測，并且可以實現(xiàn)3D全方位檢測，使檢測設(shè)備具備更多檢測功能，幾乎可以檢測所有類型的材料的產(chǎn)品，不管是圓弧面、球面、還是各類非規(guī)則直面體產(chǎn)品均可適用。

此外，如圖9所示，本實用新型中，在主機臺1及其上各機構(gòu)的外圍設(shè)有機罩8，機罩8上視窗81、控制系統(tǒng)82等。另外，根據(jù)不同的消費者的需求，可以配置手動方式上下料，即在主機臺1的兩個支撐座之間設(shè)有一可移動治具盤83(抽屜式)，手動將產(chǎn)品放置在治具盤83的治具上再推入檢測區(qū)域，檢測完成再手動移出。

綜上所述，本實用新型通過對檢測機頭組件中的光學(xué)點掃筆進行多軸聯(lián)動控制，使檢測設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)對產(chǎn)品弧度、弧面尺寸等參數(shù)進行檢測，使其檢測功能更為豐富，再配合環(huán)形導(dǎo)軌系統(tǒng)以及上下料機械手實現(xiàn)自動上下料，整個設(shè)備可以全自動方式運行，可大幅提高檢測效率。本實用新型設(shè)備集成了視覺檢測技術(shù)的CCD拍照、光譜共焦技術(shù)的光學(xué)點掃筆測量功能，可以同時檢測產(chǎn)品的各種輪廓尺寸、深度尺寸和產(chǎn)品的厚度尺寸，并且可以實現(xiàn)3D全方位檢測，使檢測設(shè)備具備更多檢測功能，幾乎可以檢測所有類型的材料(如金屬、玻璃、陶瓷、半導(dǎo)體等)的產(chǎn)品，不管是圓弧面、球面、還是各類非規(guī)則直面體產(chǎn)品均可適用。