CN102901452A - 圆轴外径检测机 - Google Patents

Abstract

本发明适用于接卸机械加工技术领域，提供了一种圆轴外径检测机，包括PC-PLC控制部、台板以及设于所述台板上且由所述PC-PLC控制部控制的进料部、设于所述进料部的下游的震动排料部、机械手部、设于所述机械手部的手爪下方的固定部、转盘部、设于所述转盘部的夹爪上方的光学检测仪、设于所述转盘部的夹爪的下方的收料部，各个功能部相互配合，可现实对圆轴外径精确检测，从上料到检测收料的全自动完成，避免了人工操作，效率大大提高，且不易出错。

Description

圆轴外径检测机

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，更具体地说，是涉及一种圆轴外径检测机。

背景技术

随着市场工业化的逐步完善和经济的高速发展以及现代人对工作成本、效率、品质的需求不断提高，机械制造行业对其设备零件的精密、质量要求也越来越高。一些对精密度要求比较高的轴类工件在加工完后，通常要求其外径进行检测，如采用人工检测，则效率低，因零件尺寸小，需检测工件数量又很大，检测人员长时间重复相同简单动作，容易疲劳，难免错检。如采用光摄影的非接触式检测，现有技术中，由于夹具往往会遮挡光线，造成检测错误。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种圆轴外径检测机，旨在实现对微小的轴类产品外径进行检测，以提高检测效率、保证检测质量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种圆轴外径检测机，包括PC-PLC控制部、台板以及设于所述台板上且由所述PC-PLC控制部控制的：

震动排料部，设于所述进料部的下游，包括震动发生器、设于所述震动发生器上的震动盘、设于所述震动盘边缘处的震动槽和用于检测震动槽内圆轴的感应器；

机械手部，包括用于抓取位于所述震动排料部的震动槽内圆轴的手爪；

固定部，用于支承圆轴，设于所述机械手部的手爪下方，包括固定部支架和设于所述固定部支架上的升降机构以及由所述升降机构带动其升降的固定结构；

转盘部，包括旋转机构和设于所述旋转机构上的多个可横向夹持圆轴的夹爪；

光学检测仪，设于所述转盘部的夹爪上方；

收料部，设于所述转盘部的夹爪的下方，包括分别用于接纳不同规格的圆轴的多个收料槽。

进一步地，所述进料部的送料机构包括圆形气缸、第一连接块和第二连接块、设于所述进料槽上的至少两个转轴、设于所述转轴上的送料皮带，所述第一连接块的一端和所述第二连接块的一端相互铰接，所述第一连接块的另一端与所述圆形气缸的活塞杆连接，所述第二连接块的另一端与位于所述进料槽的入口端或者出口端的转轴固定连接。

进一步地，所述进料槽的出口端且位于所述送料皮带的下方还倾斜设置有送料板，所述进料皮带的上方还设有一可调节的挡料板。

进一步地，，所述机械手部还包括支座架、转动部件、转动臂、吊臂、夹紧气缸，所述支座架上设有倒置的“U”形滑道，所述转动部件固定设于所述支座架上，所述转动臂的一端与所述转动部件的输出轴固定连接，另一端设有一长孔，所述吊臂通过一穿过所述倒“U”形滑道和所述长孔的销轴与所述转动臂转动连接，所述夹紧气缸设于所述吊臂下端，所述手爪设于所述夹紧气缸上。

进一步地，在所述支座架上还设有一横向滑轨，所述吊臂上设有与所述横向滑轨相适配且可在其上滑动的滑座，所述滑座扣合于所述横向滑轨上。

进一步地，所述横向滑轨的上下两侧各设有一滑槽，所述滑座上对应设有分别与所述滑槽相扣的两导轨。

进一步地，所述固定部的固定结构为可将待检测圆轴支撑的“Y”形槽，且所述固定结构的一侧还设有一防止其因撞击而损坏的缓冲器。

进一步地，所述转盘部的旋转机构包括电机、设于所述电机的输出轴上的第一皮带轮和主轴、与所述主轴同轴设置的第二皮带轮，所述第一皮带轮与所述第二皮带轮之间通过皮带传动连接，所述夹爪通过夹爪支架设于所述电机的输出轴上。

进一步地，所述夹爪为三个以上，且各所述夹爪内置有一个夹紧气缸，各所述夹爪还包括固定座和与所述夹紧气缸连接的伸缩臂，所述固定座和所述伸缩臂上分别设有一个可相向进给且可与待检测的圆轴的两端面抵紧而将圆轴夹紧的顶锥，两所述顶锥处于同一轴心线上。

进一步地，所述收料部还包括与各所述收料槽相配的多个软管、嵌设于所述台板上的滑道以及设于所述台板下方且与各所述软管的下端口对应的多个的收料盒。

本发明提供的圆轴外径检测机，通过进料部向震动排料部的震动盘中供料，使得圆轴在震动盘的螺旋台阶上因震动形成有序排列并逐一落入震动槽中，当感应器感应到震动槽中有待检测的圆轴并将信号反馈到PC-PLC控制部时，PC-PLC控制部便发出指令，机械手部的手爪夹住震动槽中的圆轴并将其送到固定部的固定结构处横向定位放好，然后通过转盘部的夹爪将圆轴横向夹持，并启动旋转机构带动夹爪及其上的圆轴旋转至光学检测仪的下方进行检测，PC-PLC控制部收集到检测数据后，与用户预先设定的检测等级范围进行比较，并根据控制部的判定，让转盘部夹爪上的不同规格的圆轴落入收料部相应的收料槽中，从而现实检测分料，整个过程从上料到检测收料的全自动完成，避免了人工操作，效率大大提高，且不易出错。

附图说明

图1为本发明实施例提供的圆轴外径检测机的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的圆轴外径检测机的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的圆轴外径检测机的仰视结构示意图；

图4为本发明实施例提供的圆轴外径检测机的主视结构示意图；

图5为本发明实施例提供的圆轴外径检测机的右视结构示意图；

图6为图5中A处局部放大结构图；

图7为本发明实施例提供的圆轴外径检测机的在固定部的固定结构下降时的部分立体结构示意图；

图8为图7中B处局部放大结构图；

图9为本发明实施例提供的圆轴外径检测机的在固定部的固定结构升起时的部分立体结构示意图；

图10为图9中C处局部放大结构图；

图11为本发明实施例提供的圆轴外径检测机中进料部的立体结构图；

图12为本发明实施例提供的圆轴外径检测机中震动排料部的立体结构图；

图13为本发明实施例提供的圆轴外径检测机中机械手部的立体结构图一；

图14为本发明实施例提供的圆轴外径检测机中进料部的右视结构图；

图15为本发明实施例提供的圆轴外径检测机中机械手部的立体结构图二；

图16为图15中D处局部放大结构图；

图17为本发明实施例提供的圆轴外径检测机中固定部的立体结构图；

图18为本发明实施例提供的圆轴外径检测机中转盘部的立体结构图；

图19为图18中E处局部放大结构图；

图20为本发明实施例提供的圆轴外径检测机中光学检测仪的立体结构图；

图21为本发明实施例提供的圆轴外径检测机安装于机架柜中后的立体图；

图22为本发明实施例提供的圆轴外径检测机安装于机架柜中后的左视图；

图23为本发明实施例提供的圆轴外径检测机安装于机架柜中后的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请一并参照图1至图8，现对本发明提供的圆轴外径检测机进行说明。所述圆轴外径检测机，包括PC-PLC控制部、台板1以及设于所述台板1上且由所述PC-PLC控制部控制的进料部2、震动排料部3、机械手部4、固定部5、转盘部6、光学检测仪7、收料部8，其中：

该进料部2，包括进料支架21以及设于所述进料支架21上的进料槽22和送料机构23；

请一并参见图12，该震动排料部3，设于所述进料部2的下游，包括震动发生器31、设于所述震动发生器31上的震动盘32、设于所述震动盘32边缘处的震动槽33和用于检测震动槽33内圆轴的感应器34；

该机械手部4包括用于抓取位于所述震动排料部3的震动槽33内圆轴的手爪41；

参见图8、图10及图17，该固定部5设于所述机械手部4的手爪41下方，用于支撑圆轴，包括固定部支架50和设于所述固定部支架50上的升降机构51以及由所述升降机构51带动其升降的固定结构52；并请参见图18，该转盘部6包括旋转机构61和设于所述旋转机构61上的多个可横向夹持圆轴的夹爪62；

该光学检测仪7设于所述转盘部6的夹爪62上方；参见图20，光学检测仪7可投射出自上而下的光束71；

该收料部8设于所述转盘部6的夹爪62的下方，包括分别用于接纳不同规格的圆轴的多个收料槽81。

本发明提供的圆轴外经检测机，通过进料部1向震动排料部2的震动盘32中供料，使得圆轴在震动盘32的螺旋台阶上因震动形成有序排列并逐一落入震动槽33中，当感应器34感应到震动槽33中有待检测的圆轴并将信号反馈到PC-PLC控制部时，PC-PLC控制部便发出指令，机械手部4的手爪41夹住震动槽中33中的圆轴并将其送到固定部5的固定结构52处横向定位放好，然后通过转盘部6的夹爪62将圆轴横向夹持，并启动旋转机构61带动夹爪62及其上的圆轴旋转至光学检测仪7的下方进行检测，PC-PLC控制部收集到检测数据后，与用户预先设定的检测等级范围进行比较，并根据控制部的判定，让转盘部6夹爪62上的不同规格的圆轴落入收料部8相应的收料槽81中，从而现实检测分料，整个过程从上料到检测收料的全自动完成，避免了人工操作，效率大大提高，且不易出错。其中，转盘部6特制的夹爪62可横向夹持圆轴，克服传统光学测量中，夹具往往会遮挡光线而造成检测错误的问题；再者，采取转盘式机构与产品定位结构相结合的设计，方便检测机的上下料，且可根据用户需要增加转盘部6上的夹爪62，可提高检测速度；此外，还可在转盘部6周围任意添加新的光学检测仪7，通用性强。

进一步地，请参见图1、图11，作为本发明提供的铣刀研磨机的一种具体实施方式，所述进料部2的送料机构23包括圆形气缸230、第一连接块231和第二连接块232、设于所述进料槽22上的至少两个转轴233、设于所述转轴233上的送料皮带234，所述第一连接块231的一端和所述第二连接块232的一端相互铰接，所述第一连接块231的另一端与所述圆形气缸230的活塞杆连接，所述第二连接块232的另一端与位于所述进料槽22的入口端或者出口端的转轴233固定连接。本实施方式中，通过圆形气缸230的活塞杆的伸缩带动第一连接块231和第二连接块232使与之连接的转轴233转动，同时带动送料皮带234运行，送料皮带234上的圆轴随其移动并下落至震动排料部3上的震动盘32上。

进一步地，请参见图11，作为本发明提供的铣刀研磨机的一种具体实施方式，所述进料槽22的出口端位于所述送料皮带234的下方还倾斜设置有送料板235，用于引导圆轴准确地送入震动盘32中，所述进料皮带234的上方还设有可调节的挡料板236，当暂时不需要圆轴继续供给到震动盘32中时，可将该挡料板236降下，这样即使送料皮带234运行，圆轴也会被挡在送料槽22中，反之，将挡料板236向上升起并固定住，即可继续送料。

进一步地，参见图13至图16，作为本发明提供的铣刀研磨机的一种具体实施方式，所述机械手部4还包括支座架40、转动部件42、转动臂43、吊臂44、夹紧气缸45，所述支座架40上设有倒置的“U”形滑道401，所述转动部件42固定设于所述支座架40上，所述转动臂43的一端与所述转动部件42的输出轴固定连接，另一端设有长孔430，所述吊臂44上端通过穿过所述倒置的“U”形滑道401和所述长孔430的销轴46与所述转动臂43呈相对转动连接，该长孔430的长度应保证销轴46有足够的活动自由空间，以让转动臂43能够完全沿“U”形滑道401走满全程，所述夹紧气缸45设于所述吊臂44下端，所述手爪41设于所述夹紧气缸45上。本实施方式中，该机械手部4的手爪41设于震动槽33的上方，当震动槽33旁边的感应器34感应到震动槽33内的圆轴11时，在PLC控制部的控制下，夹紧气缸45动作，手爪41夹住圆轴11，随后转动部件42启动，使转动臂43沿倒置的“U”形滑道401轨迹滑动并带动吊臂44及手爪41运动，将圆轴11精确地放置到固定部5以待转盘部6上的爪手62夹住，此处采用倒置的“U”形滑道结构，克服了传统的机械手在上料过程中由于震动排料部3与转盘部6及检测部件之间衔接不紧密的问题。

进一步地，请参见图13至图16，作为本发明提供的铣刀研磨机的一种具体实施方式，在所述支座架40上还设有横向滑轨47，所述吊臂44上设有与所述横向滑轨47相适配且可在其上滑动的滑座48，所述滑座48扣合于所述横向滑轨47上。这样，吊臂44通过滑动座48在横向导轨47上滑动，使得吊臂44及设于其上的夹紧气缸45和手爪41运行更加平稳，实现圆轴的精确供料。

进一步地，请参见图16，作为本发明提供的铣刀研磨机的一种具体实施方式，所述横向滑轨47的上下两侧各设有一滑槽470，所述滑座48上对应设有分别与所述滑槽470相扣的两导轨481。这种结构可实现无缝配合，进一步提高机械手部4的供料平稳性和精确性。

参见图6，所述吊臂44通过螺栓与所述销轴6的一端固定连接，这样便于拆卸，利于故障维修或者部件更换。

请参见图1、图13至图15，所述转动部件42为伺服电机，所述转动臂43一端与伺服电机的输出轴固定连接。接收到PC-PLC控制部的信号后，伺服电机启动带动转动臂43从倒置的“U”形滑道401的一端转到另一端，实现机械手部4的手爪41从震动槽323中抓取圆轴11并提供给转盘部6的夹爪62夹持，或者从转盘部6的夹爪62处返回到震动槽323的上方以对圆轴11进行抓取。

请参见图13及图15，所述机架40的横截面为“T”形结构。这种结构稳固可靠，不易变形，不会晃动。

进一步地，参见图17，作为本发明提供的铣刀研磨机的一种具体实施方式，所述固定部5的固定结构52顶端为可将待检测圆轴11支撑住的“Y”形槽520，当圆轴11被横向放置于两个“Y”形槽520中时，正好位于转盘部6上夹爪62的正下方，然后通过升降机构51将其升至与夹爪62一致的高度，供夹爪62横向夹持，为避免移动过程中的撞击，所述固定结构52的一侧还设有一缓冲器53，提升设备的使用寿命。

进一步地，请参见图18，作为本发明提供的铣刀研磨机的一种具体实施方式，所述转盘部6的旋转机构61包括电机611、设于所述电机611的输出轴上的第一皮带轮612和主轴613、与所述主轴613同轴设置的第二皮带轮614，所述第一皮带轮612与所述第二皮带轮614之间通过皮带615传动连接。当电机611得到PC-PLC控制部的指令后启动，就可以通过皮带615带动主轴611转动，同时夹爪62及被夹爪62夹持的待检测圆轴11跟着一起转到光学测量仪7下，即可得出实时的测量数据，并将数据反馈到PC-PLC控制中心。

进一步地，请参见图18及图19，作为本发明提供的圆轴外径检测机的一种具体实施方式，用户可根据需要任意增加转盘部6上的夹爪62，再根据夹爪62数量增加设备相应尺寸和相应的光学测量仪7，以提高检测速度，具有极强的通用性，所述夹爪62为三个以上，且各所述夹爪62内置有一个夹紧气缸（图中不可见），利用PC-PLC控制中心对气缸的控制来实现夹爪62的加紧或者松开，可靠性好；各所述夹爪62还包括固定座621和与所述夹紧气缸连接的伸缩臂622，所述固定座621和所述伸缩臂622上分别设有一个可相向靠拢且可与待检测的圆轴11的两端面抵紧而将圆轴11夹紧的顶锥623，两所述顶锥623处于同一轴心线上。这样，当圆轴11置放于固定部5的“Y”形槽520上时，气缸控制伸缩臂622收缩，两个顶锥623靠拢并与圆轴11的两端面抵紧而将圆轴11横向夹住，不但夹持牢固，而且避免了传统的夹持方式因会遮蔽测量仪光线而造成测量误差。

参见图19，各所述伸缩臂622上还设有尺寸刻度6221，这样在对圆轴11的外径进行测量的同时也可测量出圆轴11的长度。

进一步地，请参见图1至图4及图21，作为本实用新型提供的圆轴外径检测机的一种具体实施方式，所述收料部8还包括与各所述收料槽81相配的多个软管82、嵌设于所述台板1上的滑道83以及设于所述台板1下方且与各所述软管82的下端扣对应的多个的收料盒84。这样，当PC-PLC控制部收集检测数据后，与用户预先设定的检测等级范围进行比较，并根据控制部的判定，让转盘部6夹爪62上的不同规格的圆轴11落入相应的收料槽81中，圆轴11顺着接于收料槽81下方的软管82最后落入相应的收料盒84中，从而现实检测分料的自动化；实际中，用户可根据测试需要自行设定合格品范围和分类标准，如设定10mm的圆轴为合格品，置入第一收料槽，偏差在±2μ外径的圆轴置入第二收料槽等。

请参见图1至图4，各所述软管82贯穿于台板1和所述滑道83且为可随所述滑道83一起移动设置，保证了产品的分料，以使检测后的圆轴11能落入相应的收料盒84中，从而现实检测分料的自动化。

所述收料槽81由多块隔板间隔形成，各所述隔板的上边缘为楔形结构，这样使得收料槽81的开口较宽，大大提升圆轴11落入收料槽81中的准确度。

所述收料槽81的底板为由远离所述软管82的一侧逐渐降低的倾斜结构，保证圆轴落入收料槽81中后能够顺利抵滚入软管82并落入相应的收料盒84中，实现分料收置。

参见图21至图23，该圆轴外径检测机可安装于机架柜100中，为了便于其移动，可在机架柜100的底部设置滚轮101。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆轴外径检测机，其特征在于，包括PC-PLC控制部、台板以及设于所述台板上且由所述PC-PLC控制部控制的：

进料部，包括进料支架以及设于所述进料支架上的进料槽和送料机构；

震动排料部，设于所述进料部的下游，包括震动发生器、设于所述震动发生器上的震动盘、设于所述震动盘边缘处的震动槽和用于检测震动槽内圆轴的感应器；

机械手部，包括用于抓取位于所述震动排料部的震动槽内圆轴的手爪；

固定部，用于支承圆轴，设于所述机械手部的手爪下方，包括固定部支架和设于所述固定部支架上的升降机构以及由所述升降机构带动其升降的固定结构；

转盘部，包括旋转机构和设于所述旋转机构上的多个可横向夹持圆轴的夹爪；

光学检测仪，设于所述转盘部的夹爪上方；

收料部，设于所述转盘部的夹爪的下方，包括分别用于接纳不同规格的圆轴的多个收料槽。

2.如权利要求1所述的圆轴外径检测机，其特征在于，所述进料部的送料机构包括圆形气缸、第一连接块和第二连接块、设于所述进料槽上的至少两个转轴、设于所述转轴上的送料皮带，所述第一连接块的一端和所述第二连接块的一端相互铰接，所述第一连接块的另一端与所述圆形气缸的活塞杆连接，所述第二连接块的另一端与位于所述进料槽的入口端或者出口端的转轴固定连接。

3.如权利要求2所述的圆轴外径检测机，其特征在于，所述进料槽的出口端且位于所述送料皮带的下方还倾斜设置有送料板，所述进料皮带的上方还设有一可调节的挡料板。

4.如权利要求1所述的圆轴外径检测机，其特征在于，所述机械手部还包括支座架、转动部件、转动臂、吊臂、夹紧气缸，所述支座架上设有倒置的“U”形滑道，所述转动部件固定设于所述支座架上，所述转动臂的一端与所述转动部件的输出轴固定连接，另一端设有一长孔，所述吊臂通过一穿过所述倒“U”形滑道和所述长孔的销轴与所述转动臂转动连接，所述夹紧气缸设于所述吊臂下端，所述手爪设于所述夹紧气缸上。

5.如权利要求4所述的圆轴外径检测机，其特征在于，在所述支座架上还设有一横向滑轨，所述吊臂上设有与所述横向滑轨相适配且可在其上滑动的滑座，所述滑座扣合于所述横向滑轨上。

6.如权利要求5所述的圆轴外径检测机，其特征在于，所述横向滑轨的上下两侧各设有一滑槽，所述滑座上对应设有分别与所述滑槽相扣的两导轨。

7.如权利要求1所述的圆轴外径检测机，其特征在于，所述固定部的固定结构为可将待检测圆轴支撑的“Y”形槽，且所述固定结构的一侧还设有一防止其因撞击而损坏的缓冲器。

8.如权利要求1所述的圆轴外径检测机，其特征在于，所述转盘部的旋转机构包括电机、设于所述电机的输出轴上的第一皮带轮和主轴、与所述主轴同轴设置的第二皮带轮，所述第一皮带轮与所述第二皮带轮之间通过皮带传动连接；所述夹爪通过夹爪支架设于所述电机的输出轴上。

9.如权利要求8所述的圆轴外径检测机，其特征在于，所述夹爪为三个以上，且各所述夹爪内置有一个夹紧气缸，各所述夹爪还包括固定座和与所述夹紧气缸连接的伸缩臂，所述固定座和所述伸缩臂上分别设有一个可相向进给且可与待检测的圆轴的两端面抵紧而将圆轴夹紧的顶锥，两所述顶锥处于同一轴心线上。

10.如权利要求1所述的圆轴外径检测机，其特征在于，所述收料部还包括与各所述收料槽相配的多个软管、嵌设于所述台板上的滑道以及设于所述台板下方且与各所述软管的下端口对应的多个收料盒。

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