一种汽车钣金件折弯质量检测装置的制作方法

1.本发明属于质检技术领域，尤其是一种汽车钣金件折弯质量检测装置。


背景技术：

2.一次折弯成型的钣金件折弯质量检测主要针对成品的折点位置和成型折角进行检测，现有检测装置主要分为工具测量检测、治具贴合检测和设备检测等方向，就现有技术而言，传统的检测方式受人工、工具限制，存在检测质量差、成本高等问题，且检测设备对折角角度的适用性不足，往往不能对钝角折弯钣金件进行质检。


技术实现要素：

3.发明目的：提供一种汽车钣金件折弯质量检测装置，以解决现有技术存在的上述问题。
4.技术方案：一种汽车钣金件折弯质量检测装置，包括工作台、工件载具、工件夹爪、转动中心组件、角度检测组件和折偏检测组件，所述工作台上安装有转动中心组件，所述转动中心组件与工作台之间转动设置有工件载具，所述转动中心组件与工件载具配合，用于控制工件载具的转动中心，所述工件载具上安装有工件夹爪，所述工件夹爪用于定位装夹钣金件的一端，所述工作台上安装有折偏检测组件，用于检测钣金件折点位置的转动路径，所述工作台上安装有角度检测组件，用于检测钣金件另一端端点位置的转动路径。
5.进一步的，所述工件夹爪的执行末端安装有装夹治具，所述装夹治具与钣金件的端部结构匹配，用于维持钣金件在工作台上的投影呈折线形状。
6.进一步的，所述工件载具包括底板，所述工件夹爪安装在底板上，所述底板上开设有折点转动孔和折角转动孔，所述折点转动孔是以工件夹爪上钣金件两个端点的连线与过钣金件折点的直线的垂足在底板上的投影为圆心所开设的孔，所述折角转动孔是以工件夹爪上钣金件两个端点的连线的中点在底板上的投影为圆心所开设的孔。
7.进一步的，所述转动中心组件包括定心支架、折角气缸和折点气缸，所述定心支架安装在工作台上，所述折角气缸和折点气缸均安装在定心支架上，且均与外界气源连接，所述折角气缸的输出端与折角转动孔匹配，用于形成底板绕折角转动孔的转动结构，所述折点气缸的输出端与折点转动孔匹配，用于形成底板绕折点转动孔的转动结构。
8.进一步的，所述折偏检测组件包括左偏极限传感器和右偏极限传感器，所述左偏极限传感器和右偏极限传感器均为光电传感器，所述左偏极限传感器和右偏极限传感器的发射端均安装在底板上，所述左偏极限传感器和右偏极限传感器的接收端均通过支架设置在钣金件上方，所述左偏极限传感器设置在以折点转动孔圆心为圆心，以l1为半径的弧线上，所述右偏极限传感器设置在以折点转动孔圆心为圆心，以l2为半径的弧线上，其中，l1为折点转动孔圆心至钣金件折点的线段在底板上的投影距离与允许折点左偏的最大距离的差，l2为折点转动孔圆心至钣金件折点的线段在底板上的投影距离与允许折点右偏的最大距离的和。
9.进一步的，所述角度检测组件包括负角度极限传感器和正角度极限传感器，所述负角度极限传感器和正角度极限传感器均为光电传感器，所述负角度极限传感器和正角度极限传感器的发射端均安装在底板上，所述负角度极限传感器和正角度极限传感器的接收端均通过支架设置在钣金件上方，所述负角度极限传感器设置在以折角转动孔圆心为圆心，以l3为半径的弧线上，所述正角度极限传感器设置在以折角转动孔圆心为圆心，以l4为半径的弧线上，其中，l3为折角转动孔圆心至钣金件非夹持端点的线段在底板上的投影距离与钣金件允许非夹持端点内偏的最大距离的差，l4为折角转动孔圆心至钣金件非夹持端点的线段在底板上的投影距离与钣金件允许非夹持端点外偏的最大距离的和。
10.进一步的，所述工作台上还设置有转动驱动组件和复位组件，所述转动驱动组件与复位组件配合，用于维持工件载具的姿态稳定，所述转动驱动组件包括直线驱动设备和摩擦滚轮，所述直线驱动设备安装在工作台上，所述摩擦滚轮安装在直线驱动设备的输出端，并与安装在底板上的驱动板接触，所述复位组件包括复位杆件、复位导块和复位弹簧，所述复位导块安装在工作台上，所述复位导块上滑动设置有复位杆件，所述复位杆件与复位导块之间设有复位弹簧，所述复位杆件的端部与安装在底板上的复位板接触。
11.进一步的，所述工作台上还安装有控制装置，所述控制装置的输入端电性连接有启动开关、折偏检测组件和角度检测组件，所述控制装置的输出端电性连接有检测指示装置。
12.有益效果：本发明根据钣金件结构特性选定出两个转动中心，在钣金件绕第一个转动中心转动过程中，利用折偏检测组件划定的检测范围对钣金件折点位置的转动路径进行检测，以判断钣金件折点在钣金件上的位置是否满足折点的质检标准，若折点位置符合质检标准，则使钣金件绕第二个转动中心转动，利用角度检测组件对钣金件端点位置的转动路径进行检测，以判断钣金件端点在折点误差和折角误差的叠加效果下是否满足成品的质检标准，将钣金件上需要检测的两个结构特征转动起来后，可利用少量的检测装置划定检测范围，本发明所提供的折弯质量检测装置结构简单，适用性强，能胜任锐角、直角和钝角钣金件的折弯质量检测。
附图说明
13.图1是本发明中检测装置的结构示意图；图2是本发明在图1中a处的放大图；图3是本发明在图1中b处的放大图；图4是本发明在图1中c处的放大图；图5是本发明中检测装置的工作原理图。
14.附图标记为：1、工作台；2、工件载具；21、底板；22、驱动板；23、折点转动孔；24、折角转动孔；25、复位板；3、工件夹爪；4、转动驱动组件；41、直线驱动设备；42、摩擦滚轮；5、转动中心组件；51、定心支架；52、折角气缸；53、折点气缸；6、复位组件；61、复位杆件；62、复位导块；63、复位弹簧；7、角度检测组件；71、负角度极限传感器；72、正角度极限传感器；8、折偏检测组件；81、左偏极限传感器；82、右偏极限传感器；9、钣金件。
具体实施方式
15.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
16.如图1所示，一种汽车钣金件折弯质量检测装置，包括工作台1、工件载具2、工件夹爪3、转动中心组件5、角度检测组件7和折偏检测组件8，工作台1上安装有转动中心组件5，转动中心组件5与工作台1之间转动设置有工件载具2，转动中心组件5与工件载具2配合，用于控制工件载具2的转动中心，工件载具2上安装有工件夹爪3，工件夹爪3用于定位装夹钣金件9的一端，工作台1上安装有折偏检测组件8，用于检测钣金件9折点位置的转动路径，工作台1上安装有角度检测组件7，用于检测钣金件9另一端端点位置的转动路径。
17.本发明根据钣金件9结构特性选定出两个转动中心，在钣金件9绕第一个转动中心转动过程中，利用折偏检测组件8划定的检测范围对钣金件9折点位置的转动路径进行检测，以判断钣金件9折点在钣金件9上的位置是否满足折点的质检标准，若折点位置符合质检标准，则使钣金件9绕第二个转动中心转动，利用角度检测组件7对钣金件9端点位置的转动路径进行检测，以判断钣金件9端点在折点误差和折角误差的叠加效果下是否满足成品的质检标准，将钣金件9上需要检测的两个结构特征转动起来后，可利用少量的检测装置划定检测范围，本发明所提供的折弯质量检测装置结构简单，适用性强，能胜任锐角、直角和钝角折弯钣金件的质量检测。
18.其中，工件夹爪3的执行末端安装有装夹治具，装夹治具与钣金件9的端部结构匹配，用于维持钣金件9在工作台1上的投影呈折线形状。装夹和定位钣金件9的工件夹爪3在结构形式上不做限定，可选外接气源的气动夹爪。
19.如图1、图3和图5所示，工件载具2包括底板21，工件夹爪3安装在底板21上，底板21上开设有折点转动孔23和折角转动孔24，折点转动孔23是以工件夹爪3上钣金件9两个端点的连线与过钣金件9折点的直线的垂足在底板21上的投影为圆心所开设的孔，折角转动孔24是以工件夹爪3上钣金件9两个端点的连线的中点在底板21上的投影为圆心所开设的孔。
20.其中，转动中心组件5包括定心支架51、折角气缸52和折点气缸53，定心支架51安装在工作台1上，折角气缸52和折点气缸53均安装在定心支架51上，且均与外界气源连接，折角气缸52的输出端与折角转动孔24匹配，用于形成底板21绕折角转动孔24的转动结构，折点气缸53的输出端与折点转动孔23匹配，用于形成底板21绕折点转动孔23的转动结构。为增强上述两种转动结构的稳定性，可在底板21上开设配合折角气缸52和折点气缸53的嵌槽结构（优选在底板21上开设球槽，并将折角气缸52和折点气缸53的输出端设为球形结构）。
21.折偏检测组件8包括左偏极限传感器81和右偏极限传感器82，左偏极限传感器81和右偏极限传感器82均为光电传感器，左偏极限传感器81和右偏极限传感器82的发射端均安装在底板21上，左偏极限传感器81和右偏极限传感器82的接收端均通过支架设置在钣金件9上方，左偏极限传感器81设置在以折点转动孔23圆心为圆心，以l1为半径的弧线上，右偏极限传感器82设置在以折点转动孔23圆心为圆心，以l2为半径的弧线上，其中，l1为折点转动孔23圆心至钣金件9折点的线段在底板21上的投影距离与允许折点左偏的最大距离的
差，l2为折点转动孔23圆心至钣金件9折点的线段在底板21上的投影距离与允许折点右偏的最大距离的和。左偏极限传感器81和右偏极限传感器82各设置一组即可实现允许加工范围外的折点位置检测，但为了避免传感器故障，通常设置两组。
22.综上，结合折点转动孔23的开设位置与其对应的转动结构，当钣金件9的折角为非钝角时，折点出现偏差的钣金件9在转动时，偏差折点的转动路径会与合格折点的转动路径存在明显差异，故非钝角钣金件9折点不合格能被迅速检测出来。钝角钣金件9在转动时会同时触发左偏极限传感器81和右偏极限传感器82，即使出现小幅度的折点偏差，也无法检测出来，这就需要角度检测组件7的介入了。
23.如图1和图5所示，角度检测组件7包括负角度极限传感器71和正角度极限传感器72，负角度极限传感器71和正角度极限传感器72均为光电传感器，负角度极限传感器71和正角度极限传感器72的发射端均安装在底板21上，负角度极限传感器71和正角度极限传感器72的接收端均通过支架设置在钣金件9上方，负角度极限传感器71设置在以折角转动孔24圆心为圆心，以l3为半径的弧线上，正角度极限传感器72设置在以折角转动孔24圆心为圆心，以l4为半径的弧线上，其中，l3为折角转动孔24圆心至钣金件9非夹持端点的线段在底板21上的投影距离与钣金件9允许非夹持端点内偏的最大距离的差，l4为折角转动孔24圆心至钣金件9非夹持端点的线段在底板21上的投影距离与钣金件9允许非夹持端点外偏的最大距离的和。
24.角度检测组件7与折角转动孔24所形成的转动结构配合，能弥补钝角钣金件9在折点偏差上的检测能力不足，且能对所有角度的钣金件9进行复检，有效检测出因折点偏差叠加折角偏差导致的质量不合格产品，检测精度得到大幅度提升。
25.如图1、图2和图4所示，工作台1上还设置有转动驱动组件4和复位组件6，转动驱动组件4与复位组件6配合，用于维持工件载具2的姿态稳定，转动驱动组件4包括直线驱动设备41和摩擦滚轮42，直线驱动设备41安装在工作台1上，摩擦滚轮42安装在直线驱动设备41的输出端，并与安装在底板21上的驱动板22接触，复位组件6包括复位杆件61、复位导块62和复位弹簧63，复位导块62安装在工作台1上，复位导块62上滑动设置有复位杆件61，复位杆件61与复位导块62之间设有复位弹簧63，复位杆件61的端部与安装在底板21上的复位板25接触。
26.直线驱动设备41可选气缸或电缸，并与其相应的动力源连接，将直线驱动设备41的输出方向与驱动板22的延伸方向设为非垂直的，可以避免驱动底板21时的结构死点，同理，复位杆件61的轴线与复位板25的延伸方向也不垂直，转动驱动组件4和复位组件6分设在转动中心组件5的两侧，两者一个为主动输出，另一个为被动形变，不存在动作执行上干涉，直线驱动设备41驱动工件载具2转动的幅度在30
°
左右即可（若转动角度过小，则加工误差难以触发折偏检测组件8和角度检测组件7作出反应，若转动角度过大，则钣金件9自身结构将会介入折偏检测组件8和角度检测组件7检测范围，导致检测结果的不明确）。
27.其中，工作台1上还安装有控制装置，控制装置的输入端电性连接有启动开关、折偏检测组件8和角度检测组件7，控制装置的输出端电性连接有检测指示装置。启动开关用于开启控制装置内嵌程序，使检测装置依次完成指定动作，并将检测结果通过检测指示装置呈现，检测指示装置可为指示灯或报警器。
28.本装置中工件夹爪3的安装位置、折点转动孔23和折角转动孔24的开设位置以及
角度检测组件7和折偏检测组件8的安装位置根据钣金件9的产品结构而定，具体的，加工制作本装饰时，先用紧固件连接工作台1和工件载具2，然后将两者放入加工中心，以理想钣金件9的结构加工出工件夹爪3在底板21上的位置、折点转动孔23、折角转动孔24以及角度检测组件7和折偏检测组件8的安装孔位。组装好的检测装置处于折角气缸52的输出端延伸至折角转动孔24内，折点气缸53的输出端延伸至折点转动孔23内的状态。
29.在对钣金件9进行检测时，先将钣金件9的一端放入工件夹爪3的装夹治具内，然后按动启动开关，控制装置的既定程序被激活，开始逐步执行检测指令；首先工件夹爪3夹持钣金件9，然后折角气缸52的输出端抬起，保留底板21上折点转动孔23与折点气缸53形成的转动结构，然后直线驱动设备41输出，在摩擦滚轮42的作用下，直线驱动设备41推动驱动板22使底板21绕折点转动孔23转动，此处先排除钝角钣金件9，只针对非钝角钣金件9进行细化，转动过程中，若左偏极限传感器81被遮挡而右偏极限传感器82未被遮挡，则该钣金件9的折角位置合格，检测指示装置（以指示灯为例）发黄光；若左偏极限传感器81和右偏极限传感器82均未被遮挡，则该钣金件9的折角位置偏左，检测指示装置发低频闪烁红光；若左偏极限传感器81和右偏极限传感器82均被遮挡，则该钣金件9的折角位置偏右，检测指示装置发高频闪烁红光。
30.此时，折点检测过程结束，整个装置恢复原位（钣金件9仍被工件夹爪3夹持），当检测指示装置发红光时，表明出现质检不合格产品，工件夹爪3松开不合格的钣金件9，进入下一次检测环节；当检测指示装置发黄光时，表明该钣金件9折点位置合格（或者该钣金件9的折角是钝角），进行折角质量检测。
31.折角质量检测时，折点气缸53的输出端抬起，保留底板21上折角转动孔24与折角气缸52形成的转动结构，直线驱动设备41再次输出，该钣金件9在转动时，若负角度极限传感器71被遮挡，而正角度极限传感器72未被遮挡，则该钣金件9在折点误差和折角误差的叠加效果下仍然合格，检测指示装置发绿光，若负角度极限传感器71和正角度极限传感器72均未被遮挡，则该钣金件9在折点误差和折角误差的叠加效果下呈现出折角过小，检测指示装置发低频蓝光；若负角度极限传感器71和正角度极限传感器72均被遮挡，则该钣金件9在折点误差和折角误差的叠加效果下呈现出折角过大，检测指示装置发高频蓝光。
32.此时，折角检测过程结束，整个装置恢复原位，并且工件夹爪3松开该钣金件9，进入下一次检测环节。
33.以上结合附图详细描述了发明的优选实施方式，但是，发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在发明的技术构思范围内，可以对发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于发明的保护范围。

技术特征：
1.一种汽车钣金件折弯质量检测装置，其特征在于，包括工作台（1）、工件载具（2）、工件夹爪（3）、转动中心组件（5）、角度检测组件（7）和折偏检测组件（8），所述工作台（1）上安装有转动中心组件（5），所述转动中心组件（5）与工作台（1）之间转动设置有工件载具（2），所述转动中心组件（5）与工件载具（2）配合，用于控制工件载具（2）的转动中心，所述工件载具（2）上安装有工件夹爪（3），所述工件夹爪（3）用于定位装夹钣金件（9）的一端，所述工作台（1）上安装有折偏检测组件（8），用于检测钣金件（9）折点位置的转动路径，所述工作台（1）上安装有角度检测组件（7），用于检测钣金件（9）另一端端点位置的转动路径。2.根据权利要求1所述的一种汽车钣金件折弯质量检测装置，其特征在于，所述工件夹爪（3）的执行末端安装有装夹治具，所述装夹治具与钣金件（9）的端部结构匹配，用于维持钣金件（9）在工作台（1）上的投影呈折线形状。3.根据权利要求2所述的一种汽车钣金件折弯质量检测装置，其特征在于，所述工件载具（2）包括底板（21），所述工件夹爪（3）安装在底板（21）上，所述底板（21）上开设有折点转动孔（23）和折角转动孔（24），所述折点转动孔（23）是以工件夹爪（3）上钣金件（9）两个端点的连线与过钣金件（9）折点的直线的垂足在底板（21）上的投影为圆心所开设的孔，所述折角转动孔（24）是以工件夹爪（3）上钣金件（9）两个端点的连线的中点在底板（21）上的投影为圆心所开设的孔。4.根据权利要求3所述的一种汽车钣金件折弯质量检测装置，其特征在于，所述转动中心组件（5）包括定心支架（51）、折角气缸（52）和折点气缸（53），所述定心支架（51）安装在工作台（1）上，所述折角气缸（52）和折点气缸（53）均安装在定心支架（51）上，且均与外界气源连接，所述折角气缸（52）的输出端与折角转动孔（24）匹配，用于形成底板（21）绕折角转动孔（24）的转动结构，所述折点气缸（53）的输出端与折点转动孔（23）匹配，用于形成底板（21）绕折点转动孔（23）的转动结构。5.根据权利要求4所述的一种汽车钣金件折弯质量检测装置，其特征在于，所述折偏检测组件（8）包括左偏极限传感器（81）和右偏极限传感器（82），所述左偏极限传感器（81）和右偏极限传感器（82）均为光电传感器，所述左偏极限传感器（81）和右偏极限传感器（82）的发射端均安装在底板（21）上，所述左偏极限传感器（81）和右偏极限传感器（82）的接收端均通过支架设置在钣金件（9）上方，所述左偏极限传感器（81）设置在以折点转动孔（23）圆心为圆心，以l1为半径的弧线上，所述右偏极限传感器（82）设置在以折点转动孔（23）圆心为圆心，以l2为半径的弧线上，其中，l1为折点转动孔（23）圆心至钣金件（9）折点的线段在底板（21）上的投影距离与允许折点左偏的最大距离的差，l2为折点转动孔（23）圆心至钣金件（9）折点的线段在底板（21）上的投影距离与允许折点右偏的最大距离的和。6.根据权利要求5所述的一种汽车钣金件折弯质量检测装置，其特征在于，所述角度检测组件（7）包括负角度极限传感器（71）和正角度极限传感器（72），所述负角度极限传感器（71）和正角度极限传感器（72）均为光电传感器，所述负角度极限传感器（71）和正角度极限传感器（72）的发射端均安装在底板（21）上，所述负角度极限传感器（71）和正角度极限传感器（72）的接收端均通过支架设置在钣金件（9）上方，所述负角度极限传感器（71）设置在以折角转动孔（24）圆心为圆心，以l3为半径的弧线上，所述正角度极限传感器（72）设置在以折角转动孔（24）圆心为圆心，以l4为半径的弧线上，其中，l3为折角转动孔（24）圆心至钣金件（9）非夹持端点的线段在底板（21）上的投影距离与钣金件（9）允许非夹持端点内偏的最
大距离的差，l4为折角转动孔（24）圆心至钣金件（9）非夹持端点的线段在底板（21）上的投影距离与钣金件（9）允许非夹持端点外偏的最大距离的和。7.根据权利要求6所述的一种汽车钣金件折弯质量检测装置，其特征在于，所述工作台（1）上还设置有转动驱动组件（4）和复位组件（6），所述转动驱动组件（4）与复位组件（6）配合，用于维持工件载具（2）的姿态稳定，所述转动驱动组件（4）包括直线驱动设备（41）和摩擦滚轮（42），所述直线驱动设备（41）安装在工作台（1）上，所述摩擦滚轮（42）安装在直线驱动设备（41）的输出端，并与安装在底板（21）上的驱动板（22）接触，所述复位组件（6）包括复位杆件（61）、复位导块（62）和复位弹簧（63），所述复位导块（62）安装在工作台（1）上，所述复位导块（62）上滑动设置有复位杆件（61），所述复位杆件（61）与复位导块（62）之间设有复位弹簧（63），所述复位杆件（61）的端部与安装在底板（21）上的复位板（25）接触。8.根据权利要求7所述的一种汽车钣金件折弯质量检测装置，其特征在于，所述工作台（1）上还安装有控制装置，所述控制装置的输入端电性连接有启动开关、折偏检测组件（8）和角度检测组件（7），所述控制装置的输出端电性连接有检测指示装置。

技术总结
本发明公开了一种汽车钣金件折弯质量检测装置，属于质检技术领域。检测装置包括工作台，工作台上安装有转动中心组件，转动中心组件与工作台之间转动设置有工件载具，转动中心组件与工件载具配合，用于控制工件载具的转动中心，工件载具上安装有工件夹爪，工件夹爪用于定位装夹钣金件的一端，工作台上安装有折偏检测组件，用于检测钣金件折点位置的转动路径，工作台上安装有角度检测组件，用于检测钣金件另一端端点位置的转动路径。本发明根据钣金件结构特性选定出两个转动中心，将钣金件上需要检测的两个结构特征转动起来后，可利用少量的检测装置划定检测范围，检测装置结构简单，适用性强，能胜任锐角、直角和钝角钣金件的折弯质量检测。折弯质量检测。折弯质量检测。


技术研发人员：孙年年 周丽娜 刘十宾
受保护的技术使用者：天津汇众轻量化科技有限公司
技术研发日：2023.07.12
技术公布日：2023/8/9