(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210934046.5 (22)申请日 2022.08.04 (71)申请人 北京计算机技 术及应用研究所 地址 100854 北京市海淀区永定路51号 (72)发明人 廖敏　栗强　高云鹏　公茂震　 (74)专利代理 机构 北京慕达星云知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11465 专利代理师 李冉 (51)Int.Cl. G01G 19/52(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G01B 11/00(2006.01) (54)发明名称 一种用于复杂零部件一体化检验的专用设 备 (57)摘要 本发明公开了一种用于复杂零部件一体化 检验的专用设备， 主要包括机身、 移动式检验工 位、 多传感器融合的测量系统以及上位机控制装 置， 机身为罩设在设备整体外部的外壳结构， 移 动式检验工位用于待检零部件的上料、 支撑与定 位， 多传感器融合的测量系统包括远心镜头、 激 光传感器以及压力传感器， 上位机控制装置包括 上位机、 与上位机通讯连接的电控系统。 本发明 设备采用多传感器融合和三维可视化技术， 实现 了复杂产品尺 寸和重量的全自动一体化检验， 具 有检验精度高、 效率高、 结构紧凑、 工作稳定、 成 本低等优点。 而且本发明可与自动化生产线 联线 使用， 也可 单机独立使用。 权利要求书2页 说明书8页 附图6页 CN 115307711 A 2022.11.08 CN 115307711 A 1.一种用于复杂零部件一体化检验的专用设备， 其特 征在于， 包括： 机身， 机身为罩设在 设备整体外部的外 壳结构， 其上半部分设置有上料口， 上料口上方 的机身上安装有操控及显示装置； 机身底部设置有机身底板； 移动式检验工位， 移动式检验工位安装于机身内部， 其包括支撑平台， 支撑平台底部的 四周固定有四条支腿， 四条支腿向下穿过机身底板并与机身底板相固定； 支撑平台的顶面 上安装有X轴机构、 Y轴机构以及Z轴机构， X轴机构与Y轴机构配合， 使安装于Y轴机构上的移 动检验台实现移动和定位， 移动检验台为框架结构， 其与机身中上料口的位置相对应， 且移 动检验台上能够支撑放置待检零部件； 支撑平台的顶面上还安装有一竖向支架， Z轴机构安 装在竖向支 架的上支撑横梁上， 且其 位于待检零部件检测位置的上 方； 多传感器 融合的测量系统， 包括远心镜头、 激光传感器以及压力传感器， 远心镜头共有 六个， 其中， 四个远心镜头固定于机身的内壁上， 且分别对准待检零部件的四角； 一个远心 镜头通过支架固定于支撑平台的底部， 且通过支撑平台上 的开口对准待检零部件的底面； 一个远心镜头固定于Z轴机构上， 且对准待检零部件的顶 面； 激光传感器固定于Z轴机构上， 且对准待检零部件的顶面； 压力传感器通过 结构件固定 于移动检验台底部； 上位机控制装置， 上位机控制装置固定于机身下半部分内， 其包括固定于机身底板上 表面的上位机、 固定于机身上且与上位机通讯连接的电控系统， 电控系统中的可编程逻辑 控制器与移动式检验工位、 多传感器融合的测量系统中的各硬件结构电性连接， 实现对X 轴、 Y轴、 Z轴的控制移动以及 对远心镜头、 激光传感器、 压力传感器信号的采集； 上位机中安 装有用以进行质量数据分析的三维可视化软件， 其同时与操控及显示装置电性连接 。 2.根据权利要求1所述的一种用于复杂零部件一体化检验的专用设备， 其特征在于， X 轴机构包括X轴螺杆支撑座、 转动连接于X轴螺杆支撑座上的X轴螺杆， X轴螺杆的外端部连 接X轴电机， X轴螺杆上配合安装有 X轴滑块， X轴滑 块上一体连接有一X轴向安装板， Y轴机构 中的Y轴螺杆支撑座固定于X轴向安装板的外端顶部， Y轴机构还包括转动连接于Y轴螺杆支 撑座上的Y轴螺杆， Y轴螺杆的外端部连接Y轴电机， Y轴螺杆上配合安装有Y轴滑 块， Y轴滑 块 的侧面上固定有支撑 框架， 支撑 框架上方固定有移动检验台。 3.根据权利要求2所述的一种用于复杂零部件一体化检验的专用设备， 其特征在于， Z 轴机构包括固定在竖向支架上的Z轴螺杆支撑座、 转动连接于Z轴螺杆支撑座上的Z轴螺杆， Z轴螺杆的顶端连接Z轴电机， Z轴螺杆上配合安装有Z轴滑 块， Z轴滑 块的外侧面上固定有安 装架， 远心镜 头和激光传感器均固定在安装架上。 4.根据权利要求1所述的一种用于复杂零部件一体化检验的专用设备， 其特征在于， 每 一支腿的下部均对应安装有一 万向脚轮以及一用以调平和调整高度的脚杯。 5.根据权利要求1所述的一种用于复杂零部件一体化检验的专用设备， 其特征在于， 固 定在机身内壁上的四个 远心镜头后方各自对应安装有一照明光源。 6.根据权利要求1所述的一种用于复杂零部件一体化检验的专用设备， 其特征在于， 三 维可视化软件融合处理远心镜头、 激光传感器、 压力传感器的信号， 然后利用算法自动得到 待检零部件的关键尺 寸数据及重量数据， 并形成只包含检验尺寸组合视图的三维轻量化模 型； 将该模型导入上位机的系统中， 系统测量结果自动与三维模型相应尺寸关联并显示在 操控及显示装置的显示界面上， 实现三维可视化； 上位机的系统自动判定测量结果， 超差结 果报警提醒。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115307711 A 27.根据权利要求6所述的一种用于复杂零部件一体化检验的专用设备， 其特征在于， 机 身顶部设置有用以指示设备工作状态的三色指示灯， 在操控及显示装置的显示界面上进 行 超差结果报警提醒的同时， 三色指示灯也会报警提醒。 8.根据权利要求6所述的一种用于复杂零部件一体化检验的专用设备， 其特征在于， 测 量结果数据能够保存在本地进行分析处理； 上位机中的系统也能够与生产执行系统、 质量 管理系统实现集成， 将测量结果数据上传至生产执 行系统、 质量管理系统。 9.根据权利要求8所述的一种用于复杂零部件一体化检验的专用设备， 其特征在于， 设 备工作模式分为点动、 半自动和自动三种， 工作模式通过设备转换开关或生产执行系统进 行选择； 设备设有急停按 钮， 急停信号与生产执 行系统联动； 工作在点动模式时， 每按一 次按钮完成相应动作的一 次点动， 手松动作停止， 用于设备 调整及维修时使用； 工作在半自动模式时， 操作对应的功 能按钮完成相 应单次测量任务的 连续动作； 工作在自动模式时， 接收到生产执行系统的测量任务后自动完成测量， 工业机器 人或人工配合完成零部件自动上 下料， 实现全自动测量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115307711 A 3