CN103542811A

CN103542811A - 一种保持架自动检测装置

Info

Publication number: CN103542811A
Application number: CN201310522733.7A
Authority: CN
Inventors: 张传虎; 张家春
Original assignee: HANGZHOU RUIGUAN PRECISION MACHINERY Co Ltd
Current assignee: Wuhu Ruiguan Intelligent Equipment Co.,Ltd.
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2033-10-28
Also published as: CN103542811B

Abstract

本发明涉及一种保持架自动检测装置，包括机架，其特征在于：在所述机架上设置有上料轨道、用于固定保持架以便于检测的定位机构、检测机构、下料轨道、一个测量探头，该测量探头在设定的测量位置时可在外力作用下，相对于保持架作轴向和径向位移，在测量探头的自由端设置有一探针，还包括驱动所述定位机构、检测机构及测量探头动作的动力装置，所述定位机构包括用于在设定的测量位置固定保持架外侧面的外定位机构和在设定的测量位置将测量探头定位于保持架中心轴线上的中心定位机构，所述检测机构为光栅尺测量元件。本发明实现了保持架的在线全自动检测及合格品与次品的自动分拣，降低了人工劳动成本，提高了生产效率，具有良好的市场前景。

Description

一种保持架自动检测装置

技术领域

本发明涉及一种在线自动检测装置，尤其涉及一种保持架自动检测装置。

背景技术

保持架是一种轴承零件，部分地包裹全部或部分滚动体，并随之运动；用以隔离滚动体，引导滚动体并将其保持在轴承内。对于用在汽车传动装置等具有较高转速的设备上的保持架，对其尺寸精度的要求很高。本发明中所提及的保持架是指经车削后形成的内外表面均为球面、两端为平面的金属结构件。如图1所示。现有技术中，对保持架的检测一般是由人工对同一批次产品抽检，手工测量保持架的各个尺寸。一方面，抽检可能会出现漏检的情况，不能达到100%的检测率，因此，也就无法保证每一产品的合格率，此外，随着人工成本的逐渐升高，这一方式也变得越来越不经济。因此，需要设计一种保持架的自动检测装置，实现保持架的全自动在线检测，同时实现合格品与次品的自动分拣。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种保持架自动检测装置，实现保持架的全自动在线检测，同时实现合格品与次品的自动分拣，从而提高保持架的检测率和合格率。为此，本发明采用如下技术方案：

一种保持架自动检测装置，包括机架，其特征在于：在所述机架上设置有上料轨道、用于固定保持架以便于检测的定位机构、检测机构、下料轨道、一个测量探头，该测量探头在设定的测量位置时可在外力作用下，相对于保持架作轴向和径向位移，在测量探头的自由端设置有一探针，还包括驱动所述定位机构、检测机构及测量探头动作的动力装置，所述上料轨道具有向下倾斜的上料底板和垂直于上料底板的两个侧板，所述定位机构设置于上料轨道的末端，包括用于在设定的测量位置固定保持架外侧面的外定位机构和在设定的测量位置将测量探头定位于保持架中心轴线上的中心定位机构，所述检测机构为光栅尺测量元件，包括测量保持架高度的第一光栅尺以及测量保持架厚度的第二光栅尺。

进一步地，所述光栅尺测量元件包括固定安装于机架上的光栅读数头以及可在动力装置作用下相对于光栅读数头作水平移动的光栅标尺，所述第一光栅尺位于进料轨道的一侧，与进料轨道垂直设置，所述第二光栅尺位于进料轨道的另一侧，与进料轨道平行设置。

进一步地，在所述第一光栅尺的动力装置上设置有第一滑块，第一滑块滑动连接于机架的滑轨上，第一光栅尺的光栅标尺设置于第一滑块上。

作为优选，在所述第一滑块的末端连接有一对平行设置的测量板，该对测量板与保持架的端面垂直。

进一步地，在所述第二光栅尺的动力装置上设置有第二滑块，第二滑块滑动连接于机架的滑轨上，第二光栅尺的光栅标尺设置于第二滑块上。

进一步地，所述外定位机构包括位于上料轨道出口处、可在动力作用下伸起并抵靠住保持架外球面一侧的第一挡板，以及位于上料轨道上方、可在动力作用下旋转并抵靠住保持架外球面另一侧的第二挡板。

进一步地，所述的中心定位机构包括：可在动力装置作用下移动的中心定位板以及第二滑块，中心定位板可与第二滑块卡合从而限制第二光栅尺动力装置的移动。

进一步地，所述下料轨道与上料轨道设置在一条直线上，具有向下倾斜的下料底板和垂直于下料底板的两个侧板，在所述下料底板上设置有可在动力装置作用下翻转或者伸缩的分料板，该分料板构成下料底板的一部分。

进一步地，所述动力装置为气缸，包括驱动第一及第二挡板动作的第一挡板气缸和第二挡板气缸、驱动所述中心定位板移动的定位气缸、驱动所述第一及第二光栅尺读数头移动的高度测量气缸和厚度测量气缸、驱动所述测量探头伸入和退出保持架的探头伸入气缸以及驱动所述分料板动作的分料气缸，所述测量探头与探头伸入气缸作为一个整体可在测量厚度气缸的作用下相对于保持架作径向运动。

进一步地，所述第二挡板为枢接于第二挡板气缸上的一L形板，其可在气缸动作过程中向上收拢和向下打开，在向下打开时，抵靠住保持架外球面的一侧。

因此，本发明实现了保持架的在线全自动检测，提高了保持架检测的效率和检全率，从而提高了产品的合格率；同时，本发明还实现了保持架合格品与次品的自动分拣，降低了人工劳动成本，提高了生产效率，具有良好的市场前景。

附图说明

图1为本发明中保持架的结构示意图；

图2为本发明实施例的结构示意图；

图3为本发明实施例的又一结构示意图；

图4为本发明实施例定位机构、测量机构、动力机构的结构示意图；

图5为图4的F向视图；

图6为图4的Y向视图；

图7为本发明测量机构、动力装置的结构示意图（省略第一挡板及第一挡板气缸）；

图8为本发明测试探头的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-8与具体实施方式对本发明做进一步的说明，本发明中与现有技术相同的部分将参考现有技术。

如图1所示，本发明中所提及的保持架100，是指经车削后形成的内、外表面均为球面、两端为平面的金属结构件。

如图2-8所示，本发明的保持架自动检测装置，包括机架1，在机架1上设置有上料轨道2、用于固定保持架以便于检测的定位机构、检测机构、下料轨道6，一个测量探头5，该测量探头5在设定的测量位置时可在外力作用下，相对于保持架作轴向和径向位移，在测量探头5的自由端设置有一探针5a，还包括驱动所述定位机构、检测机构及测量探头动作的动力装置。

上料轨道2具有向下倾斜的上料底板2a和垂直于上料底板的两个侧板2b，定位机构设置于上料轨道2的末端，包括用于在设定的测量位置固定保持架100外侧面的外定位机构和在设定的测量位置将测量探头5定位于保持架中心轴线上的中心定位机构，所述检测机构为光栅尺测量元件，包括测量保持架高度的第一光栅尺41以及测量保持架厚度的第二光栅尺42。

本发明是在线检测装置，保持架100由进料轨道2进入，在进料轨道2的末端附近，保持架100被定位，并由检测机构进行检测；在此定义了一个设定的测量位置，即：进料轨道2的末端附近、保持架100被定位及检测的位置。

光栅尺测量元件包括固定安装于机架上的光栅读数头以及可在动力装置作用下相对于光栅读数头作水平移动的光栅标尺，所述第一光栅尺41位于进料轨道的一侧，与进料轨道2垂直设置，所述第二光栅尺42位于进料轨道的另一侧，与进料轨道2平行设置。

在本实施例中，动力装置均采用气缸。

外定位机构包括位于上料轨道2出口处、可在动力作用下伸起并抵靠住保持架外球面一侧的第一挡板31，以及位于上料轨道上方、可在动力作用下旋转并抵靠住保持架外球面另一侧的第二挡板32，第一挡板31由第一挡板气缸71驱动，在检测过程中，第一挡板气缸71动作，第一挡板31缩进，保持架100滚动至下料轨道6内；第一挡板气缸71复位，第一挡板31伸出，上料轨道中的保持架100被挡住；第二挡板32由第二挡板气缸72驱动，第二挡板32为一L形板，枢接于第二挡板气缸72上，在检测过程中，第二挡板气缸72动作，第二挡板32向下旋转打开，抵靠住保持架100外球面的一侧，两块挡板一前一后地将保持架固定；如图4-6所示。

第一光栅尺41的活动单元（即光栅标尺）由高度测量气缸74驱动，高度测量气缸74的气缸杆上连接第一滑块74a，第一滑块74a滑动连接于机架1的滑轨上，第一光栅尺的光栅标尺设置于该第一滑块74a上。在第一滑块74a的末端连接有一对平行设置的测量板74b，该对测量板74b与保持架的端面垂直。

第二光栅尺42的活动单元（即光栅标尺）由厚度测量气缸75驱动，厚度测量气缸75的气缸杆上连接第二滑块75a，第二滑块75a滑动连接于机架1的滑轨上，第二光栅尺的光栅标尺设置于该第二滑块75a上。

所述中心定位机构包括：由定位气缸73驱动的中心定位板33，以及，设置于厚度测量气缸75上的第二滑块75a，在中心定位板33上设置有凸台，在第二滑块75a上对应地设置有凸台，在检测过程中，定位气缸73动作，中心定位板33下降，其上的凸台与第二滑块75a上的凸块卡合，第二滑块75a被定位。

测量探头5由探头伸入气缸76驱动，在检测过程中，探头伸入气缸76动作，测量探头5相对于保持架100作轴向运动，即伸入保持架内部；同时，测量探头5与探头伸入气缸76作为一个整体，与第二滑块75a一起，滑动连接与机架1的滑轨上，由厚度测量气缸75驱动，相对于保持架100作径向运动

下料轨道6与上料轨道2设置在一条直线上，具有向下倾斜的下料底板6a和垂直于下料底板的两个侧板6b，在下料底板6b上设置有分料板6c，分料板6c可在分料气缸77的作用下伸缩，该分料板6c构成下料底板6a的一部分。在检测完成后的分料过程中，分料气缸77动作，分料板6c缩进，不合格的保持架被分入不合格产品框内。

机架1具有底板和与底板垂直的两侧侧板，底板和侧板用于固定各气缸以及光栅尺的固定单元。

本发明的工作过程和原理如下：

保持架100由进料轨道2进入，在进料轨道2的末端附近，保持架100被定位，并由检测机构进行检测；随后，进入下料轨道，在下料轨道输送的过程中，对合格品与次品进行分捡，合格品从下料轨道输出，次品则在分料板的翻转过程中被分拣出去。具体的过程如下：

如图1所示，经车削后形成的内外表面均为球面、两端为平面的保持架。因此，当保持架100被放置在进料轨道2向下倾斜的上料底板2a上时，会因为自重而在上料底板2a上滚动，保持架100的一个端平面贴上料轨道的一个侧板2b，滚动到设定的检测位置时，被第一挡板31挡住其继续滚动，第二挡板气缸72动作，第二挡板32向下旋转打开，抵靠并压紧保持架100外表面的另一侧，第一挡板31与第二挡板32一前一后把保持架压紧，上料底板2a也起到了测量时的定位作用。保持架100的一个端面贴住上料轨道的一个侧板2b，保持架100的另一个端面也是平面。测量时，高度测量气缸74动作，推动固定在第一滑块74a上的测量板74b移动，测量板74b是两个平行的板，与保持架100端面垂直，第一滑块74a上还同时连着第一光栅尺的光栅标尺，在高度测量气缸74的推动下，测量板74b牢牢压住保持架100的一个端面，保持架100的另外一各端面则贴牢上料轨道靠内侧的一个侧板2b，如图3所示，这样机测出保持架的高度了。上料轨道靠内侧的该侧板2b上设有方形的开口，以便在随后的保持架壁厚测量过程中测量探头5活动。

随后，自动检测装置对保持架100的壁厚进行测量，具体过程和原理如下：保持架100的外表面被各个挡板（第一挡板31、第二挡板32、测量板74b以及定位平面）挡住并固定，只要测出保持架100的内表面就知道壁厚了。因此，设计了一个测量探头5对保持架的内表面进行测量，测量探头5可在探头伸入气缸76的作用下，相对于保持架100作轴向和径向运动，即可伸入和退出持架内部，并可在保持架内做径向移动。测量过程中，首先，厚度测量气缸75动作，第二滑块75a滑动（靠近保持架方向），带动测量探头5及探头伸入气缸76一起被移动到保持架中心轴线位置附近，定位气缸73动作，将中心定位板33下降，厚度测量气缸75复位，第二滑块75a滑动（远离保持架方向），被中心定位板33挡住并定位在保持架的中心轴线位置；此时，探头伸入气缸76动作，带动测量探头5伸入保持架100中心位置，厚度测量气缸75动作，第二滑块75a滑动（靠近保持架方向），带动测量探头5及探头伸入气缸76一起在保持架100的内部相对于保持架作径向运动，当探针5a触碰到保持架100内表面时停止。由于第二光栅尺42的光栅标尺连接于该第二滑块75a上，这样就测出了保持架100的厚度了。

随后，各气缸依次复位，第一挡板汽缸71动作，第一挡板31缩回，保持架100向前滚动，进入下料轨道6。第一挡板气缸71复位，第一挡板31伸出，为进入下一检测工序做好准备。下料轨道6具有向下倾斜的下料底板6a，在下料底板6a上设置有分料板6c，该分料板6c构成下料底板6a的一部分；当检测后数据分析的结果为不合格产品时，分料板6c在分料气缸77的作用下缩回，保持架100滚动到不合格产品收集框内；当检测后数据分析的结果为合格产品时，保持架100沿下料轨道6滚动到合格产品收集框内；从而实现了整个自动检测到分检合格品的过程。

本发明光栅尺测量的基准数据通过对保持架的基准件进行测量得出，并将基准出具存储到存储器中，测量时通过将测得的数据与基准数据进行比较，得出被检测工件合格与不合格的判断结果。此为现有技术，在此不详述。为确保每次检测数值精准，本发明采用的是相对读数，即：每次采数值，是读取零点相对坐标与工件相对坐标的差值，这样可以避免光栅尺便宜偏差，提高检测的精确度。

当然，本发明还具有其他实施方式，上文所列仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims

1.一种保持架自动检测装置，包括机架，其特征在于：在所述机架上设置有上料轨道、用于固定保持架以便于检测的定位机构、检测机构、下料轨道、一个测量探头，该测量探头在设定的测量位置时可在外力作用下，相对于保持架作轴向和径向位移，在测量探头的自由端设置有一探针，还包括驱动所述定位机构、检测机构及测量探头动作的动力装置，所述上料轨道具有向下倾斜的上料底板和垂直于上料底板的两个侧板，所述定位机构设置于上料轨道的末端，包括用于在设定的测量位置固定保持架外侧面的外定位机构和在设定的测量位置将测量探头定位于保持架中心轴线上的中心定位机构，所述检测机构为光栅尺测量元件，包括测量保持架高度的第一光栅尺以及测量保持架厚度的第二光栅尺。

2.根据权利要求1所述的保持架自动检测装置，其特征在于：所述光栅尺测量元件包括固定安装于机架上的光栅读数头以及可在动力装置作用下相对于光栅读数头作水平移动的光栅标尺，所述第一光栅尺位于进料轨道的一侧，与进料轨道垂直设置，所述第二光栅尺位于进料轨道的另一侧，与进料轨道平行设置。

3.根据权利要求2所述的保持架自动检测装置，其特征在于：在所述第一光栅尺的动力装置上设置有第一滑块，第一滑块滑动连接于机架的滑轨上，第一光栅尺的光栅标尺设置于第一滑块上。

4.根据权利要求3所述的保持架自动检测装置，其特征在于：在所述第一滑块的末端连接有一对平行设置的测量板，该对测量板与保持架的端面垂直。

5.根据权利要求2所述的保持架自动检测装置，其特征在于：在所述第二光栅尺的动力装置上设置有第二滑块，第二滑块滑动连接于机架的滑轨上，第二光栅尺的光栅标尺设置于第二滑块上。

6.根据权利要求1所述的保持架自动检测装置，其特征在于：所述外定位机构包括位于上料轨道出口处、可在动力作用下伸起并抵靠住保持架外球面一侧的第一挡板，以及位于上料轨道上方、可在动力作用下旋转并抵靠住保持架外球面另一侧的第二挡板。

7.根据权利要求5所述的保持架自动检测装置，其特征在于：所述的中心定位机构包括：可在动力装置作用下移动的中心定位板以及第二滑块，中心定位板可与第二滑块卡合从而限制第二光栅尺动力装置的移动。

8.根据权利要求1所述的保持架自动检测装置，其特征在于：所述下料轨道与上料轨道设置在一条直线上，具有向下倾斜的下料底板和垂直于下料底板的两个侧板，在所述下料底板上设置有可在动力装置作用下翻转或者伸缩的分料板，该分料板构成下料底板的一部分。

9.根据权利要求1所述的保持架自动检测装置，其特征在于：所述动力装置为气缸，包括驱动第一及第二挡板动作的第一挡板气缸和第二挡板气缸、驱动所述中心定位板移动的定位气缸、驱动所述第一及第二光栅尺读数头移动的高度测量气缸和厚度测量气缸、驱动所述测量探头伸入和退出保持架的探头伸入气缸以及驱动所述分料板动作的分料气缸，所述测量探头与探头伸入气缸作为一个整体可在测量厚度气缸的作用下相对于保持架作径向运动。

10.根据权利要求1所述的保持架自动检测装置，其特征在于：所述第二挡板为枢接于第二挡板气缸上的一L形板，其可在气缸动作过程中向上收拢和向下打开，在向下打开时，抵靠住保持架外球面的一侧。