CN104259108B - 一种轴类零件的自动检选方法及其自动检选装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轴类零件的自动检选方法及其自动检选装置，其中自动检选方法包括：人工将待检测零件放入储料装置中等待检选；检测电脑系统根据输入的数据模拟生成检测各点所对应的尺寸允许值；将待检测零件取出并送进检测装置的检测区域进行检测；将检测装置检测的结果和图像进行按序储存；电脑系统根据各点的检测判断依据判断出对应待检测零件“合格/不合格”。本发明所述的一种轴类零件的自动检选方法及其自动检选装置，提供了一种数字测量和分选技术，对各种轴类零件半成品、成品或类似工况零件进行全自动化的有效快速的检测、判定和分类，提高检测精度，增强设备稳定性，实现全自动化，快速精准检测。
Description
技术领域
本发明涉及工件测量分选，具体地说是一种轴类零件的自动检选方法及其自动检选装置。
背景技术
目前，轴类成品的检测方法基本有两种形式。一种是通过人为测量的方法，质检员对加工过的轴通过量具对单个工件进行尺寸测量，这种测量方法的不足在于，手动检测，劳动强度较大，人为不可控因素较多，并且这种检测在大批量时只能对工件进行抽样测量，不能对工件进行逐一检测，不能保证产品百分之百的合格率。另一种是使用专用检测设备的方法，目前市场上的专用检测设备，多数是采用电子测量比较的方法进行轴检测，由于其检测的精度低，干扰因素多，设备检测性能不稳定，检测项目较少。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种轴类零件的自动检选方法及其自动检选装置，用以解决现有的轴类成品的检测装置及检测方法，精度低，干扰因素多，设备检测性能不稳定，检测项目较少的缺点。
本发明采用的技术手段如下：
一种轴类零件的自动检选方法，包括以下步骤：
(1)、人工将待检测零件放入储料装置中等待检选，并向检测电脑系统中输入待检测零件的直径、长度尺寸及相对应的公差值，设定输入零件的总长度及轴类零件通过速度；
(2)、检测电脑系统根据输入的数据模拟生成检测各点所对应的尺寸允许值，作为各点的检测判断依据；
(3)、将待检测零件取出并送进检测装置的检测区域进行检测；检测装置对待检测零件分别进行尺寸检测、缺项检测和料损检测；
(4)、将检测装置检测的结果和图像进行按序储存，经过信号处理器处理后，再经过通信线路把数据传输给电脑；
(5)电脑系统根据各点的检测判断依据判断出对应待检测零件“合格/不合格”。
(6)、电脑系统将检测完毕零件的对应结果信号“合格/不合格”，传输给分选装置，分选装置根据传输过来的系统数据判别信号，将对应的合格零件分选到合格料框，对应的不合格零件分选到不合格料框，使合格零件和不合格零件的顺序和检测结果文件一一对应，完成分选，检选完成。
作为优选所述尺寸检测包括：轴类零件的长度、直径、直径纹、槽宽、槽径和槽距；
所述缺项检测包括：轴类零件的无螺纹、无斜纹、无槽、无细密螺纹、无R角、无倒角和无直纹；
所述料损检测包括：轴类零件的料伤、打痕、楞面划伤、锈和料裂；
尺寸检测、缺项检测和料损检测的检测项目根据用户的需求进行选定。
作为优选所述尺寸检测、缺项检测和料损检测均采用数字显示屏来对检测结果进行显示，所述尺寸检测采用激光检测，数字显示方法，检测精度为0.0005mm；缺项检测采用拍照对比的方式，以图片形式在屏幕中进行显示；料损检测采用料损检测仪检测数据，判别以“是/否”的文字方式进行显示。
作为优选步骤(5)的电脑系统判断中，电脑存入的检测的结果和图像进行数据处理，并根据反馈的时间和对应直径尺寸绘制“时间/直径”曲线图，根据反馈的时间和对应长度尺寸绘制“时间/长度”曲线图；
直径检测中，系统判别处检测不合格点，将“时间/直径”生成的对应点标记为红色，并对该点检测数据进行记录；长度检测中，系统判别处检测不合格点，将“时间/长度”生成的对应曲线标记为红色，并对该曲线检测数据进行记录。
作为优选直径检测中，设定激光接收器的频率为A，即1/A检测一次；夹具驱动装置Ⅱ具有的变频电机带动夹具的直线运动速度为B，待检测零件的总长度为C；则检测一次经过激光幕的轴类零件需要用的时间为C/B；设反馈的信号尺寸为D，即轴径的激光测量值为D；
直径检测中，高精度激光发射器和接收器配合的直径测量公差为±0.5um，此公差作为激光测量轴类零件直径尺寸的补偿量；因此零件直径测量尺寸值为D±0.5um；
设合格的轴类零件直径基本尺寸为E，允许公差值的上偏差尺寸为F，下偏差尺寸为G，则其允许的零件尺寸范围为：E+上偏差F～E+下偏差G；
系统判定条件：
系统把“E+下偏差G＜D+0.5um＜E+上偏差F”设为“条件一”；
系统把“E+下偏差G＜D-0.5um＜E+上偏差F”设为“条件二”；
合格：尺寸D满足“条件一”并满足“条件二”；
不合格时：
尺寸D满足“条件一”不满足“条件二”；
尺寸D满足“条件二”不满足“条件一”；
尺寸D不满足“条件一”和“条件二”；
合格时：
尺寸D满足“条件一”和“条件二”。
作为优选长度检测中，设待检测轴类零件上某一特征的检测时间点分别为n1/A和n2/A，设检测的长度为L，与检测时间n1/A和n2/A对应的长度尺寸分别为Ln1和Ln2，则Ln1＝B×n1/A、Ln2＝B×n2/A、L＝Ln2-Ln1，连续的时间和长度数据可生成时间/长度点图，连接相邻点即生成时间/长度曲线图；
长度检测中，检测轴类零件上某一特征的长度，可能的最大时间误差为2/A；
每1/A轴类零件经过激光幕的距离为B/A，则测量的可能的最大长度误差为2B/A；
设轴类零件上某一特征的检测长度为L，则该特征的最小误差为L、最大误差应为L+2B/A；
设合格的轴类零件某一特征长度的基本尺寸为H，允许公差值的上偏差尺寸为I，下偏差尺寸为J，则其允许的零件尺寸范围为：H+上偏差I～H+下偏差J；
系统判定条件：
系统把“H+下偏差J＜L+2B/A＜H+上偏差I”设为“条件三”；
系统把“H+下偏差J＜L＜H+上偏差I”设为“条件四”；
不合格时：
尺寸L满足“条件三”不满足“条件四”；
尺寸L满足“条件四”不满足“条件三”；
尺寸L不满足“条件三”和“条件四”；
合格时：尺寸L满足“条件三”并满足“条件四”；
如系统判别的曲线不合格，则把时间/长度生成的对应的曲线标记为红色，并对该曲线检测数据加以记录。
一种应用上述自动检选方法的自动检选装置，包括底座，所述底座上固定有活动的夹具，夹具的两端分别固定有夹具驱动装置Ⅱ和夹紧驱动装置Ⅰ，接料装置固定在底座上夹具的U形夹口移动路线上，在底座上夹具的U形夹口移动方向设有检测装置，检测装置的外侧，在底座上对应设有合格料框和不合格料框，合格料框和不合格料框之间的上方安装有分选装置，分选装置底部设有用于驱动的分选驱动装置，所述底座外侧设有对应接料装置的上料装置和储料装置。
与现有技术比较，本发明所述的一种轴类零件的自动检选方法及其自动检选装置，提供了一种数字测量和分选技术，对各种轴类零件半成品、成品或类似工况零件进行全自动化的有效快速的检测、判定和分类，提高检测精度，增强设备稳定性，实现全自动化，快速精准检测。
附图说明
图1是本发明自动检选方法的流程图。
图2是本发明检测中的时间/直径点图。
图3是本发明检测中的时间/长度曲线图。
图4是本发明自动检选装置的俯视结构示意图。
图5是本发明自动检选装置上料示意图。
图6是本发明自动检选装置的检测阶段示意图。
图7是本发明自动检选装置的合格品分选示意图。
图8是本发明自动检选装置的不合格品分选示意图。
图9是本发明自动检选装置的正视图。
其中：1、底座，2、分选驱动装置，3、分选装置，4、检测装置；5、夹具，6、合格料框，7、夹紧驱动装置Ⅰ，8、夹具驱动装置Ⅱ，9、接料装置，10、不合格料框，11、待检测零件，12、合格零件，13、不合格零件，14、储料装置，15、上料装置。
具体实施方式
如图1-图9所示，一种轴类零件的自动检选方法，包括以下步骤：
(1)、人工将待检测零件11放入储料装置14中等待检选，并向检测电脑系统中输入待检测零件11的直径、长度尺寸及相对应的公差值，设定输入零件的总长度及轴类零件通过速度；
(2)、检测电脑系统根据输入的数据模拟生成检测各点所对应的尺寸允许值，作为各点的检测判断依据；
(3)、将待检测零件11取出并送进检测装置4的检测区域进行检测；检测装置4对待检测零件11分别进行尺寸检测、缺项检测和料损检测；
所述尺寸检测包括：轴类零件的长度、直径、直径纹、槽宽、槽径和槽距；
所述缺项检测包括：轴类零件的无螺纹、无斜纹、无槽、无细密螺纹、无R角、无倒角和无直纹；
所述料损检测包括：轴类零件的料伤、打痕、楞面划伤、锈和料裂；
尺寸检测、缺项检测和料损检测的检测项目根据用户的需求进行选定；
所述尺寸检测、缺项检测和料损检测均采用数字显示屏来对检测结果进行显示，所述尺寸检测采用激光检测，数字显示方法，检测精度为0.0005mm；缺项检测采用拍照对比的方式，以图片形式在屏幕中进行显示；料损检测采用料损检测仪检测数据，判别以“是/否”的文字方式进行显示。
(4)、将检测装置4检测的结果和图像进行按序储存，经过信号处理器处理后，再经过通信线路把数据传输给电脑；
直径检测中，设定激光接收器的频率为A，即1/A检测一次；夹具驱动装置Ⅱ8具有的变频电机带动夹具5的直线运动速度为B，待检测零件11的总长度为C；则检测一次经过激光幕的轴类零件需要用的时间为C/B；设反馈的信号尺寸为D，即轴径的激光测量值为D；
图2为待测零件通过光幕n/A(s)与对应的反馈值Dn(mm)生成的时间/直径点图，即时间/直径曲线图为连续的时间和尺寸检测生成的时间/直径点集，相邻点之间连线生成的图形。
直径检测中，高精度激光发射器和接收器配合的直径测量公差为±0.5um，此公差作为激光测量轴类零件直径尺寸的补偿量；因此零件直径测量尺寸值为D±0.5um；
设合格的轴类零件直径基本尺寸为E，允许公差值的上偏差尺寸为F，下偏差尺寸为G，则其允许的零件尺寸范围为：E+上偏差F～E+下偏差G；
系统判定条件：
系统把“E+下偏差G＜D+0.5um＜E+上偏差F”设为“条件一”；
系统把“E+下偏差G＜D-0.5um＜E+上偏差F”设为“条件二”；
合格：尺寸D满足“条件一”并满足“条件二”；
不合格时：
尺寸D满足“条件一”不满足“条件二”；
尺寸D满足“条件二”不满足“条件一”；
尺寸D不满足“条件一”和“条件二”；
合格时：
尺寸D满足“条件一”和“条件二”。
长度检测中，设待检测轴类零件上某一特征的检测时间点分别为n1/A和n2/A，设检测的长度为L，与检测时间n1/A和n2/A对应的长度尺寸分别为Ln1和Ln2，则Ln1＝B×n1/A、Ln2＝B×n2/A、L＝Ln2-Ln1，连续的时间和长度数据可生成时间/长度点图，连接相邻点即生成时间/长度曲线图；
如图3所示，即为时间/长度曲线图。
长度检测中，检测轴类零件上某一特征的长度，可能的最大时间误差为2/A；
每1/A轴类零件经过激光幕的距离为B/A，则测量的可能的最大长度误差为2B/A；
设轴类零件上某一特征的检测长度为L，则该特征的最小误差为L、最大误差应为L+2B/A；
设合格的轴类零件某一特征长度的基本尺寸为H，允许公差值的上偏差尺寸为I，下偏差尺寸为J，则其允许的零件尺寸范围为：H+上偏差I～H+下偏差J；
系统判定条件：
系统把“H+下偏差J＜L+2B/A＜H+上偏差I”设为“条件三”；
系统把“H+下偏差J＜L＜H+上偏差I”设为“条件四”；
不合格时：
尺寸L满足“条件三”不满足“条件四”；
尺寸L满足“条件四”不满足“条件三”；
尺寸L不满足“条件三”和“条件四”；
合格时：尺寸L满足“条件三”并满足“条件四”；
如系统判别的曲线不合格，则把时间/长度生成的对应的曲线标记为红色，并对该曲线检测数据加以记录。
(5)电脑系统根据各点的检测判断依据判断出对应待检测零件“合格/不合格”；步骤(5)的电脑系统判断中，电脑存入的检测的结果和图像进行数据处理，并根据反馈的时间和对应直径尺寸绘制“时间/直径”曲线图，根据反馈的时间和对应长度尺寸绘制“时间/长度”曲线图；
直径检测中，系统判别处检测不合格点，将“时间/直径”生成的对应点标记为红色，并对该点检测数据进行记录；长度检测中，系统判别处检测不合格点，将“时间/长度”生成的对应曲线标记为红色，并对该曲线检测数据进行记录。
(6)、电脑系统将检测完毕零件的对应结果信号“合格/不合格”，传输给分选装置3，分选装置3根据传输过来的系统数据判别信号，将对应的合格零件12分选到合格料框6，对应的不合格零件13分选到不合格料框10，使合格零件12和不合格零件13的顺序和检测结果文件一一对应，完成分选，检选完成。
本发明所述的一种轴类零件的自动检选方法，提供了一种数字测量和分选技术，对各种轴类零件半成品、成品或类似工况零件进行全自动化的有效快速的检测、判定和分类，提高检测精度，增强设备稳定性，实现全自动化，快速精准检测。
如图4-图9所示，一种应用上述自动检选方法的自动检选装置，包括底座1，所述底座1上固定有活动的夹具5，夹具5的两端分别固定有夹具驱动装置Ⅱ8和夹紧驱动装置Ⅰ7，接料装置9固定在底座1上夹具5的U形夹口移动路线上，在底座1上夹具5的U形夹口移动方向设有检测装置4，检测装置4的外侧，在底座1上对应设有合格料框6和不合格料框10，合格料框6和不合格料框10之间的上方安装有分选装置3，分选装置3底部设有用于驱动的分选驱动装置2，所述底座1外侧设有对应接料装置9的上料装置15和储料装置14。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种轴类零件的自动检选方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)、人工将待检测零件(11)放入储料装置(14)中等待检选，并向检测电脑系统中输入待检测零件(11)的直径、长度尺寸及相对应的公差值，设定输入零件的总长度及轴类零件通过速度；
(2)、检测电脑系统根据输入的数据模拟生成检测各点所对应的尺寸允许值，作为各点的检测判断依据；
(3)、将待检测零件(11)取出并送进检测装置(4)的检测区域进行检测；检测装置(4)对待检测零件(11)分别进行尺寸检测、缺项检测和料损检测；
(4)、将检测装置(4)检测的结果和图像进行按序储存，经过信号处理器处理后，再经过通信线路把数据传输给电脑；
(5)电脑系统根据各点的检测判断依据判断出对应待检测零件(11)“合格/不合格”；
(6)、电脑系统将检测完毕零件的对应结果信号“合格/不合格”，传输给分选装置(3)，分选装置(3)根据传输过来的系统数据判别信号，将对应的合格零件(12)分选到合格料框(6)，对应的不合格零件(13)分选到不合格料框(10)，使合格零件(12)和不合格零件(13)的顺序和检测结果文件一一对应，完成分选，检选完成；
所述尺寸检测包括：轴类零件的长度、直径、直径纹、槽宽、槽径和槽距；
所述缺项检测包括：轴类零件的无螺纹、无斜纹、无槽、无细密螺纹、无R角、无倒角和无直纹；
所述料损检测包括：轴类零件的料伤、打痕、楞面划伤、锈和料裂；
尺寸检测、缺项检测和料损检测的检测项目根据用户的需求进行选定；
步骤(5)的电脑系统判断中，电脑存入的检测的结果和图像进行数据处理，并根据反馈的时间和对应直径尺寸绘制“时间/直径”曲线图，根据反馈的时间和对应长度尺寸绘制“时间/长度”曲线图；
直径检测中，系统判别处检测不合格点，将“时间/直径”生成的对应点标记为红色，并对该点检测数据进行记录；长度检测中，系统判别处检测不合格点，将“时间/长度”生成的对应曲线标记为红色，并对该曲线检测数据进行记录。
2.根据权利要求1所述的一种轴类零件的自动检选方法，其特征在于：
所述尺寸检测、缺项检测和料损检测均采用数字显示屏来对检测结果进行显示，所述尺寸检测采用激光检测，数字显示方法，检测精度为0.0005mm；缺项检测采用拍照对比的方式，以图片形式在屏幕中进行显示；料损检测采用料损检测仪检测数据，判别以“是/否”的文字方式进行显示。
3.根据权利要求1所述的一种轴类零件的自动检选方法，其特征在于：
直径检测中，设定激光接收器的频率为A，即1/A检测一次；夹具驱动装置Ⅱ(8)具有的变频电机带动夹具(5)的直线运动速度为B，待检测零件(11)的总长度为C；则检测一次经过激光幕的轴类零件需要用的时间为C/B；设反馈的信号尺寸为D；
直径检测中，高精度激光发射器和接收器配合的直径测量公差为±0.5um，此公差作为激光测量轴类零件直径尺寸的补偿量；因此零件直径测量尺寸值为D±0.5um；
设合格的轴类零件直径基本尺寸为E，允许公差值的上偏差尺寸为F，下偏差尺寸为G，则其允许的零件尺寸范围为：E+上偏差F～E+下偏差G；
系统判定条件：
系统把“E+下偏差G＜D+0.5um＜E+上偏差F”设为“条件一”；
系统把“E+下偏差G＜D-0.5um＜E+上偏差F”设为“条件二”；
合格：尺寸D满足“条件一”并满足“条件二”；
不合格时：
尺寸D满足“条件一”不满足“条件二”；
尺寸D满足“条件二”不满足“条件一”；
尺寸D不满足“条件一”和“条件二”；
合格时：
尺寸D满足“条件一”和“条件二”。
4.根据权利要求1所述的一种轴类零件的自动检选方法，其特征在于：
长度检测中，设待检测轴类零件上某一特征的检测时间点分别为n1/A和n2/A，设检测的长度为L，与检测时间n1/A和n2/A对应的长度尺寸分别为Ln1和Ln2，则Ln1＝B×n1/A、Ln2＝B×n2/A、L＝Ln2-Ln1，连续的时间和长度数据可生成时间/长度点图，连接相邻点即生成时间/长度曲线图；
长度检测中，检测轴类零件上某一特征的长度，可能的最大时间误差为2/A；
每1/A轴类零件经过激光幕的距离为B/A，则测量的可能的最大长度误差为2B/A；
设轴类零件上某一特征的检测长度为L，则该特征的最小误差为L、最大误差应为L+2B/A；
设合格的轴类零件某一特征长度的基本尺寸为H，允许公差值的上偏差尺寸为I，下偏差尺寸为J，则其允许的零件尺寸范围为：H+上偏差I～H+下偏差J；
系统判定条件：
系统把“H+下偏差J＜L+2B/A＜H+上偏差I”设为“条件三”；
系统把“H+下偏差J＜L＜H+上偏差I”设为“条件四”；
不合格时：
尺寸L满足“条件三”不满足“条件四”；
尺寸L满足“条件四”不满足“条件三”；
尺寸L不满足“条件三”和“条件四”；
合格时：尺寸L满足“条件三”并满足“条件四”；
如系统判别的曲线不合格，则把时间/长度生成的对应的曲线标记为红色，并对该曲线检测数据加以记录。
5.一种使用上述权利要求1-4任意一项权利要求所述的一种轴类零件的自动检选方法的轴类零件的自动检选装置，其特征在于包括底座(1)，所述底座(1)上固定有活动的夹具(5)，夹具(5)的两端分别固定有夹具驱动装置Ⅱ(8)和夹紧驱动装置Ⅰ(7)，接料装置(9)固定在底座(1)上夹具(5)的U形夹口移动路线上，在底座(1)上夹具(5)的U形夹口移动方向设有检测装置(4)，检测装置(4)的外侧，在底座(1)上对应设有合格料框(6)和不合格料框(10)，合格料框(6)和不合格料框(10)之间的上方安装有分选装置(3)，分选装置(3)底部设有用于驱动的分选驱动装置(2)，所述底座(1)外侧设有对应接料装置(9)的上料装置(15)和储料装置(14)。
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