CN104897102B - 一种球笼保持架自动检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球笼保持架自动检测系统，包括机架、吸盘、量头支架、摄像头、摄像头支架、滑座、滑轨、滑座气缸、量具及主控机；测量时吸盘吸附住保持架，滑座气缸推动滑座使保持架移动至测量位置，移动过程中对保持架进行定位，两个量具对保持架进行一次精度检测，同时摄像头对保持架也进行精度检测；然后滑座气缸推动滑座使保持架离开两个量具的测量爪，吸盘传动装置带动保持架转动两次，摄像头对保持架的两个相邻孔之间距离进行精度检测；重复上面过程两次，完成对保持的检测。

Description

一种球笼保持架自动检测系统

技术领域

本发明涉及保持架精度检测技术领域，具体涉及一种球笼保持架自动检测系统。

背景技术

保持架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。对于在汽车传动装置等具有较高转速的设备上的保持架，对于尺寸精度的要求很高。保持架在生产过程中如果尺寸精度不达标，安装在车辆上面就会导致保持架的过度磨损，影响球笼使用寿命，或者行车安全等问题。

如图1所示，本发明所涉及的球笼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，并且球面上均匀的开有6个球孔的金属构件。在现有的保持架加工技术中一般是由人工对本发明所涉及的这种保持架通过机械式的测量来判别保持架的精度，从而挑选出正品和次品。

在大批量的生产实际中，一方面，由于工作量大，劳动强度很高，人工测量可能会出现测量失误的情况；其次，由于保持架对精度要求很高，如果测量工具精度不够高，就不能准确的检测出保持架是否达到所要求的规格，因此，也就是无法保证每一个球笼保持架的检测精度。

为此设计出一种球笼保持架自动检测系统，该系统通过电磁铁将保持架吸附固定住，之后通过特殊设计的量具对保持架平行孔壁的距离、孔壁与保持架端面的距离进行测量，通过摄像头对保持架进行拍照，经图像处理对保持架六个孔之间的距离进行测量，进而判断保持架的精度。机构简单可靠，检测效率高。

发明内容

本发明的目的是提供一种球笼保持架自动检测系统，以解决现有检测机构自动化程度低、检测精度不高，检测效率低下等问题。

为了达到上述目的，本发明的所采用的技术方案是一种球笼保持架自动检测系统，包括如下方案：

包括机架、吸盘、量头支架、摄像头、摄像头支架、滑座、滑轨、滑座气缸、量具及主控机。

所述机架上固接所述滑轨，所述滑座套装在所述滑轨上，其一端与固接在所述机架上的滑座气缸的气缸杆连接，在滑座气缸作用下沿滑轨滑动；所述量头支架固定在机架靠近所述滑座一侧的端面上，量头支架上固定两把量具；所述滑座上靠近气缸一侧安装有所述摄像头支架，所述摄像头支架连接所述摄像头，所述摄像头光轴方向与所述滑轨方向平行；所述滑座上远离所述气缸一侧安装有电机，所述电机转轴方向垂直于所述滑轨方向，所述电机转轴上固定所述吸盘。

所述两把量具完全一致，包括固定架，卡爪、编码条和气缸；所述固定架一端安装在所述量头支架上；所述固定架上方平行安装有卡爪滑轨、编码条以及第一气缸；第一卡爪、第二卡爪和第三卡爪沿背离所述第一气缸方向顺序套装在所述卡爪滑轨上，其端部测量面各固定一个测量头，另一端各安装有读数头，所述读数头位于所述编码条正上方；第一卡爪与第二卡爪之间、第三卡爪与固定架之间沿滑轨方向各设有一连接弹簧，且第三卡爪与第一气缸的气缸轴固定连接。

所述固定架下方固定有安装板，所述安装板下方固定第二气缸，所述安装板面向所述固定架一面开有滑槽，所述滑槽内安装有推拉板，推拉板一端通过支架连接第二气缸的气缸杆；第一卡爪和第二卡爪背部设有导杆，所述导杆穿过所述固定架，所述导杆端部套装轴承，所述轴承可在所述推拉板上对称设有的两个通孔中自由运动。

进一步的，所述两把量具关于吸盘轴心线呈上下30度或者60度对称。

进一步的，所述第一卡爪和第二卡爪之间通过弹簧连接。

进一步的，所述吸盘2为磁力吸盘或者气压吸盘。

本发明相比较其他发明具有以下优点：

(1)采用呈30度或者60度对称的两个量具对保持架平行孔壁的距离、孔壁与保持架端面的距离进行测量，检测时两个量具保持不动，使保持架移动至测量位置，避免了量具移动带来的测量误差大、量具难以对准保持架待测孔等问题。

(2)测量过程中采用摄像头对保持架六个孔之间的距离进行测量，同时在保持架运动到测量位置之前，配合吸盘对保持架进行定位，使保持架带侧孔对准量具的测量头，提高了摄像头的利用率。

(3)在量具上设置第一气缸和第二气缸；第一气缸给第三卡爪一个需要的行程，从而使量具卡爪与气缸之间的弹簧有一个稳定的压缩量，这样就可保证量具卡爪与工件之间的接触力，也保证了测量的精度；第二气缸可使量具上的第三卡爪收拢。

(4)系统全部采用自动化，能够自动实现保持架的夹紧和检测，机构简单可靠，检测精度高。

附图说明

图1是本发明所检测的保持架示意图；

图2是本发明精度检测机构整体的示意图；

图3是本发明精度检测机构部分示意图；

图4是本发明精度检测的量具整体示意图；

图5是本发明精度检测的量具部分示意图；

图6是本发明精度检测的量具部分示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

参见附图1、2、3、4、5、6，一种球笼保持架自动检测系统，

包括机架23、吸盘2、量头支架3、摄像头4、摄像头支架5、滑座6、滑轨7、滑座气缸8、量具及主控机。

所述机架23上固接所述滑轨7，所述滑座6套装在所述滑轨7上，其一端与固接在所述机架23上的滑座气缸8的气缸杆连接，在滑座气缸8作用下沿滑轨7滑动；所述量头支架3固定在机架23靠近所述滑座6一侧的端面上，量头支架3上固定两把量具；所述滑座6上靠近气缸一侧安装有所述摄像头支架5，所述摄像头支架5连接所述摄像头4，所述摄像头4光轴方向与所述滑轨7方向平行；所述滑座6上远离所述气缸一侧安装有电机，所述电机转轴方向垂直于所述滑轨7方向，所述电机转轴上固定所述吸盘2。

所述两把量具完全一致，包括固定架18，卡爪、编码条17和气缸；所述固定架18一端安装在所述量头支架3上；所述固定架18上方平行安装有卡爪滑轨、编码条17以及第一气缸9；第一卡爪10、第二卡爪11和第三卡爪12沿背离所述第一气缸9方向顺序套装在所述卡爪滑轨上，其端部测量面各固定一个测量头13，另一端各安装有读数头，所述读数头位于所述编码条17正上方；第一卡爪10与第二卡爪11之间、第三卡爪12与固定架18之间沿滑轨方向各设有一连接弹簧，且第三卡爪12与第一气缸9的气缸轴固定连接；

所述固定架18下方固定有安装板21，所述安装板21下方固定第二气缸20，所述安装板21面向所述固定架18一面开有滑槽，所述滑槽内安装有推拉板19，推拉板19一端通过支架连接第二气缸20的气缸杆；第一卡爪10和第二卡爪11背部设有导杆，所述导杆穿过所述固定架18，所述导杆端部套装轴承22，所述轴承22可在所述推拉板19上对称设有的两个通孔中自由运动。

以保持架上1圆周均布六孔，需检测每个冲孔的加工宽度、冲孔到加工端面距离以及冲孔间距为例本发明的工作过程及原理如下：(1)保持架1被吸盘2吸附住，滑座气缸8推动滑座6使保持架1移动至测量位置，同时电机带动吸盘2使保持架1转动，直到摄像头4所摄画面内出现定位特征，此时保持架两相邻孔将对准两个量具的两个测量爪。

(2)两个量具分别对保持架上对应的孔宽及孔的一边与保持架端面间距离进行一次精度检测，同时摄像头4对保持架两相邻孔之间的距离精度进行检测；

(3)滑座气缸8推动滑座6使保持架1离开测量爪，保持架1转动60度，摄像头4对保持架1的两个相邻孔之间距离进行精度检测；

(4)保持架1转动60度，滑座气缸8推动滑座6使保持架1移动至测量位置。

重复上面的(2)至(3)过程两次，这样对保持架的六个孔的相关精度都进行了检测。

假设从保持架被吸盘吸附住住开始，到保持架移动到测量位置的时间为t，量具测量时间极短可忽略不计，保持架旋转一次的时间也为t，那么根据上面的检测过程，检测一个保持架的时间为12t。

由于保持架上1的六个孔均匀分布，当两量具呈60度或者120度时，两个量具可保持不动，量具上的第一卡爪10和第二卡爪11上的测量头13可顺利进入保持架1上的两相邻孔中。

当第一卡爪10和第二卡爪11上的测量头13与孔壁接触时，第三卡爪12与吸盘2上的基准面接触时，三根弹簧被压缩，三个接触点两两之间的距离即为所要测的保持架1的测量数据，两两之间的距离数据通过编码条17上的数据信号读出。此外，在量具上设置有第一气缸9和第二气缸20；第一气缸9是给一个需要的行程，从而使量具卡爪与气缸之间的弹簧有一个稳定的压缩量，这样就可保证量具卡爪与工件之间的接触力，也保证了测量的精度；第二气缸20是为了使量具上的第三卡爪12收拢，这样本发明可在不更换卡爪的情况下针对保持架的不同型号进行检测。

这里摄像头4也有两个作用：一是配合配合吸盘2传动装置对保持架进行定位，使保持架两相邻孔对准两个量具的测量爪；另外是对保持架1的两个相邻孔之间距离进行精度检测。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (3)

1.一种球笼保持架自动检测系统，其特征在于：包括机架(23)、吸盘(2)、量头支架(3)、摄像头(4)、摄像头支架(5)、滑座(6)、滑轨(7)、滑座气缸(8)、量具及主控机；

所述机架(23)上固接所述滑轨(7)，所述滑座(6)套装在所述滑轨(7)上，其一端与固接在所述机架(23)上的滑座气缸(8)的气缸杆连接，在滑座气缸(8)作用下沿滑轨(7)滑动；所述量头支架(3)固定在机架(23)靠近所述滑座(6)一侧的端面上，量头支架(3)上固定两把量具；所述滑座(6)上靠近气缸一侧安装有所述摄像头支架(5)，所述摄像头支架(5)连接所述摄像头(4)，所述摄像头(4)光轴方向与所述滑轨(7)方向平行；所述滑座(6)上远离所述气缸一侧安装有电机，所述电机转轴方向垂直于所述滑轨(7)方向，所述电机转轴上固定所述吸盘(2)；

所述两把量具完全一致，包括固定架(18)，卡爪、编码条(17)和气缸；所述固定架(18)一端安装在所述量头支架(3)上；所述固定架(18)上方平行安装有卡爪滑轨、编码条(17)以及第一气缸(9)；第一卡爪(10)、第二卡爪(11)和第三卡爪(12)沿背离所述第一气缸(9)方向顺序套装在所述卡爪滑轨上，其端部测量面各固定一个测量头(13)，另一端各安装有读数头，所述读数头位于所述编码条(17)正上方；第一卡爪(10)与第二卡爪(11)之间、第三卡爪(12)与固定架(18)之间沿滑轨方向各设有一连接弹簧，且第三卡爪(12)与第一气缸(9)的气缸轴固定连接；

所述固定架(18)下方固定有安装板(21)，所述安装板(21)下方固定第二气缸(20)，所述安装板(21)面向所述固定架(18)一面开有滑槽，所述滑槽内安装有推拉板(19)，推拉板(19)一端通过支架连接第二气缸(20)的气缸杆；第一卡爪(10)和第二卡爪(11)背部设有导杆，所述导杆穿过所述固定架(18)，所述导杆端部套装轴承(22)，所述轴承(22)可在所述推拉板(19)上对称设有的两个通孔中自由运动。

2.根据权利要求1所述的一种球笼保持架自动检测系统，其特征在于：所述两把量具关于吸盘(2)轴心线对称分布。

3.根据权利要求1所述的一种球笼保持架自动检测系统，其特征在于：所述吸盘(2)为磁力吸盘或气压吸盘。