CN104897673A - 一种保持架正反面判别装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保持架正反面判别装置，包括机架、保持架定位机构、保持架判别机构、保持架提升机构及主控机；所述保持架定位机构、保持架判别机构、保持架提升机构均安装在机架上，保持架定位机构与保持架判别机构平行连接，保持架提升机构位于保持架判别机构末端；判别时：使保持架其中一个端面与水平面呈45度夹角，由于保持架中心圆孔的倒角一般为45度，此时保持架中心圆孔的倒角刚好与水平面的夹角为0度，此时摄像头拍摄保持架中心圆孔的倒角的宽度即为实际宽度，根据此时拍摄到的倒角宽度与基准倒角宽度比较可判断保持架的正反面；全自动化的判别减少了人力劳动，提高了保持架的判别效率，能很好的运用于生产中。

Description

一种保持架正反面判别装置

技术领域

本发明属于机械零件检测设备技术领域，具体涉及一种保持架正反面判别装置。

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。本发明所提及的保持架是指经车削后形成的内外表面均为球面，两端为平面的金属构件。如图1所示，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正反面，然后保证在进行下一道加工工续序的时候，这些保持架能按照同一个方向进入加工设备(即：如果保持架是平躺着进入加工设备，那么保持架都是正面朝上或者反面朝上；如果保持架是竖着进入加工设备，那么保持架在一个挨着一个进入加工设备的时候，都需保持同一侧面都为正面或者都为反面)。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，人工判别可能会出现漏判或者判别失误的情况；其次，由于保持架正反面相差不是明显，如果测量工具精度不够高，就不能准确的判别出正反面，因此，也就是无法保证判别过的每一个保持架正反面的准确判别率。

为此设计出一种保持架正反面判别装置，该装置对保持架正反面的判别都是以流水线的形式连续化进行，能适用于大批量、不同规格的保持架判别，判别中通过定位块的定位之后，快速高像素摄像头对需要判别的保持架在其正上方经行图像拍摄，然后主控机对拍摄的图像经行处理，并与主控机中事先存储的保持架数据经行对比，来判别保持架的正反面，判别迅速准确，避免了一般判别效率低、机械误差大等不良影响。全自动化的判别装置减少了人力劳动，提高了保持架的判别效率，能很好的运用于生产中。

发明内容

本发明的目的是提供一种保持架正反面判别装置，实现保持架的全自动在线判别，同时实现让保持架沿着同一方向进入下一加工工序，从而提高保持架的判别准确率，以解决现有的判别效率低，漏检等问题。

为了达到上述目的，本发明的所采用的技术方案是一种保持架正反面判别装置，包括以下技术方案：

包括机架(52)，其特征在于，还包括：保持架定位机构、保持架判别机构、保持架提升机构及主控机。

所述保持架定位机构、保持架判别机构、保持架提升机构均安装在机架(52)上，保持架定位机构与保持架判别机构平行连接，保持架提升机构位于保持架判别机构末端。

保持架定位机构，包括传送带、第一档板、第二档板、第一档块、第二挡块、气爪、第一气缸、第二气缸、气爪气缸、第一定位气缸、第二定位气缸、第一定位块、第二定位块；所述传送带两边加装第一档板与第二档板，所述第一档板与第二档板长度相等，均固定在机架上，第二挡板上开有两个竖直开口；所述第一气缸、第二气缸以及气爪气缸固定在机架上传送带的同一侧，沿所述传送带传送方向排列，与所述传送带垂直且相互平行，第一档块与第二挡块分别固接第一气缸与第二气缸，并在第一气缸和第二气缸作用下经过所述第二挡板上的两个竖直开口自由伸缩，其行程与所述传送带宽度相同，所述气爪连接气爪气缸；所述第一定位气缸和第二定位气缸平行于所述传动带并固定在机架上传送带的另一侧，与所述传送带平行，并相对布置，所述第一定位块与第二定位块分别连接第一定位气缸与第二定位气缸。

保持架判别机构，包括灯罩、灯罩连接架、灯罩气缸、摄像头、摄像头连接架、摄像头支架、保持架支撑板、上下调节电机、滑块底座、滑轨、平移滑块、竖移滑块、滑块连接板、气缸、支撑板、滑槽支撑架、正面滑槽、反面滑槽、滑槽出口、保持架分选挡板；所述摄像头支架固定在机架上，摄像头连接架一端连接摄像头支架顶端，另一端连接摄像头，所述灯罩气缸固定安装在所述摄像头支架上，灯罩连接架一端连接灯罩气缸推杆，另一端连接灯罩，所述灯罩内部安装环形光源所述灯罩在摄像头正下方；，所述滑轨固定在机架底板上，所述滑轨穿过所述平移滑块，平移滑块上面连接滑块底座，所述滑块底座中部开有滑块槽，滑块底座上端固定上下调节电机；所述滑槽中设置有竖移滑块，竖移滑块连接滑块连接板，滑块连接板与水平方向垂直，所述保持架支撑板与滑块连接板通过铰链铰接在一起，所述保持架支撑板可以在圆周方向上自由转动，所述保持架支撑板在灯罩的正下方，所述支撑板竖直的固定在滑块连接板上，支撑板中间开有一个长方形孔，所述气缸下端与滑块连接板通过铰链铰接在一起，气缸下端与保持架支撑板也通过铰链铰接在一起，所述滑槽支撑架固定在机架地板上，滑槽支撑架支撑滑槽，所述滑槽始端设置一个保持架分选挡板，滑槽中部滑槽分为正面滑槽和反面滑槽两部分，所述正面滑槽和反面滑槽底面沿水平面向前扭曲为一个竖直面，所述滑槽出口正面滑槽和反面滑槽合在一起。

保持架提升机构，包括第一滑杆、第二滑杆、提升仓、第一定滑轮、第二定滑轮、钢丝绳、开孔、第二滑槽、第三定滑轮、第四定滑轮、第五定滑轮、第六定滑轮、第一轴支撑座、第二轴支撑座、第一钢丝绳卷轴、第二钢丝绳卷轴、提升电机，所述保持架提升仓两边各有一个突块，两个突块分别与两根钢丝绳固定在一起，两个突块上各开有一个滑杆孔，所述第一滑杆与第二滑杆穿过提升仓上的滑杆孔，并平行的固定在机架上，所述第一滑杆与第二滑杆顶部通过一个连接板连接在一起，所述第一定滑轮和第二定滑轮固定在连接板上，第三定滑轮和第四定滑轮固定在机架底板上，第四定滑轮和第五定滑轮与第三定滑轮和第四定滑轮平行的固定在机架底板上，所述钢丝绳为两根，分别绕过第一定滑轮、第四定滑轮、第六定滑轮，及第二定滑轮、第三定滑轮、第五定滑轮，并且分别缠绕在第一钢丝绳卷轴与第二钢丝绳卷轴上，所述第一钢丝绳卷轴与第二钢丝绳卷轴分别通过第一轴支撑座和第二轴支撑座固定在机架底板上，所述提升电机通过联轴器与第一钢丝绳卷轴和第二钢丝绳卷轴连接。

进一步的，所述灯罩的底部环形面与顶部环形面不平行。

进一步的，所述摄像头与灯罩同轴心。

进一步的，所述提升仓底面为斜面。

进一步的，所述提升仓底面具有不小于15度的夹角且光滑。

进一步的，提升仓前后两端面为开面，且前端面紧贴机架的竖直板。

进一步的，所述第一钢丝绳卷轴与第二钢丝绳卷轴同轴心。

由于上述技术方案的采用，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.使保持架处于45度状态，这样摄像头像平面与保持架倒角平面平行，拍出来的图像判别特征更加详细、清晰、易处理，增加了保持架正反面判别的准确率。

2.判别的过程中保持架可以在水平面内的四个方向上进行移动，配合摄像头对焦，相比较保持架不动的设计，可以减少因外界环境的变化而引起的检测精度下降等不良影响，使检测更加精确；同时保持架也可上下移动，这样可以对各种规格的保持架进行判别，实现了判别的多样性。

3.通过一个扭转式的滑槽把判别过后的保持架翻转为同一个面，此过程不需要任何的动力设备，只通过保持架自身的重力让其翻转，结构简单，节约了成本。

附图说明

图1是本发明中保持架的结构示意图；

图2是本发明整体机构的侧视示意图；

图3是本发明整体机构的侧视示意图；

图4是本发明整体机构的部分示意图；

图5是本发明汇合平台的部分示意图；

图6是本发明提升机构的示意图。

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所示，本发明中所提及的保持架7，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。

如图2-6所示，本发明的保持架正反面判别装置，包括机架52，在所述机架52上设置有用于定位保持架7的保持架定位机构、保持架判别机构、保持架提升机构，及主控机。

所述保持架定位机构、保持架判别机构、保持架提升机构均安装在机架52上，保持架定位机构与保持架判别机构平行连接，保持架提升机构位于保持架判别机构末端。

保持架定位机构，包括传送带1、第一档板2、第二档板3、第一档块4、第二挡块5、气爪6、第一气缸8、第二气缸9、气爪气缸10、第一定位气缸11、第二定位气缸12、第一定位块13、第二定位块14；所述传送带1两边加装第一档板2与第二档板3，所述第一档板与第二档板3长度相等，均固定在机架52上，第二挡板上开有两个竖直开口；所述第一气缸8、第二气缸9以及气爪气缸10固定在机架上传送带1的同一侧，沿所述传送带1传送方向排列，与所述传送带1垂直且相互平行，第一档块4与第二挡块5分别固接第一气缸8与第二气缸9，并在第一气缸和第二气缸作用下经过所述第二挡板上的两个竖直开口自由伸缩，其行程与所述传送带1宽度相同，所述气爪6连接气爪气缸10；所述第一定位气缸11和第二定位气缸12平行于所述传动带1并固定在机架52上传送带1的另一侧，与所述传送带1平行，并相对布置，所述第一定位块13与第二定位块14分别连接第一定位气缸11与第二定位气缸12。

保持架判别机构，包括灯罩16、灯罩连接架17、灯罩气缸15、摄像头18、摄像头连接架19、摄像头支架20、保持架支撑板21、上下调节电机22、滑块底座23、滑轨24、平移滑块25、竖移滑块26、滑块连接板27、气缸28、支撑板29、滑槽支撑架30、正面滑槽31、反面滑槽32、滑槽出口33、保持架分选挡板51；所述摄像头支架20固定在机架52上，摄像头连接架19一端连接摄像头支架20顶端，另一端连接摄像头18，所述灯罩气缸15固定安装在所述摄像头支架20上，灯罩连接架17一端连接灯罩气缸推杆，另一端连接灯罩16，所述灯罩16内部安装环形光源所述灯罩16在摄像头18正下方；，所述滑轨24固定在机架52底板上，所述滑轨24穿过所述平移滑块25，平移滑块25上面连接滑块底座23，所述滑块底座23中部开有滑块槽，滑块底座23上端固定上下调节电机22；所述滑槽中设置有竖移滑块26，竖移滑块26连接滑块连接板27，滑块连接板27与水平方向垂直，所述保持架支撑板21与滑块连接板27通过铰链铰接在一起，所述保持架支撑板21可以在圆周方向上自由转动，所述保持架支撑板21在灯罩16的正下方，所述支撑板29竖直的固定在滑块连接板27上，支撑板29中间开有一个长方形孔，所述气缸下端与滑块连接板27通过铰链铰接在一起，气缸28下端与保持架支撑板21也通过铰链铰接在一起，所述滑槽支撑架30固定在机架52地板上，滑槽支撑架30支撑滑槽，所述滑槽始端设置一个保持架分选挡板51，滑槽中部滑槽分为正面滑槽31和反面滑槽32两部分，所述正面滑槽31和反面滑槽32底面沿水平面向前扭曲为一个竖直面，所述滑槽出口33正面滑槽31和反面滑槽32合在一起。

所述保持架提升机构包括第一滑杆34、第二滑杆35、提升仓36、第一定滑轮37、第二定滑轮38、钢丝绳39、开孔40、第二滑槽41、第三定滑轮42、第四定滑轮43、第五定滑轮44、第六定滑轮45、第一轴支撑座46、第二轴支撑座47、第一钢丝绳卷轴48、第二钢丝绳卷轴49、提升电机50，所述保持架提升仓36两边各有一个突块，两个突块分别与两根钢丝绳固定在一起并各开有一个滑杆孔，提升仓36底面具有不小于15度的夹角且光滑，即提升仓36前端面底板厚度小于后端面底板的厚度，提升仓36前后两端面为开面，前端面紧贴机架52的竖直板；所述第一滑杆34与第二滑杆35穿过提升仓36上的滑杆孔，并平行的固定在机架52上，所述第一滑杆34与第二滑杆35顶部固定一个机架52，所述机架52与水平面平行，所述第一定滑轮37和第二定滑轮38固定在机架52上，第三定滑轮42和第四定滑轮43固定在机架52底板上，第四定滑轮43和第五定滑轮44与第三定滑轮42和第四定滑轮43平行的固定在机架52底板上，所述钢丝绳39为两根，分别绕过第一定滑轮37、第四定滑轮43、第六定滑轮45，及第二定滑轮38、第三定滑轮42、第五定滑轮44，并且分别缠绕在第一钢丝绳卷轴48与第二钢丝绳卷轴49上，所述第一钢丝绳卷轴48与第二钢丝绳卷轴49同轴心，并通过第一轴支撑座46和第二轴支撑座47固定在机架52底板上，所述提升电机50通过联轴器与第一钢丝绳卷轴48和第二钢丝绳卷轴49连接。

本发明的工作过程和原理如下：

待判别的保持架7由输送装置运送至传送带1上：

1)保持架沿传送带1向前运动至第一挡块处停止下来，当第一档块4与第二挡块5之间没有保持架时，第一气缸8带动第一挡块运动，第一挡块打开，保持架向前运动至第二挡块5处停止下来，然后第一挡块关闭，把后面的保持架挡住。由于传送带1为间歇性运动，当保持架可以进行检测时，第二挡块5打开，保持架向前运动至气爪6正前方时，传送带1停止运动，当保持架完全运动出第二档板3之后，第二档板3快速关闭，之后重复刚才的运动状态。

2)气爪气缸10开始工作，推动气爪6向前运动，当气爪6运动至与保持架接触时，气爪6夹紧保持架并把保持架推到保持架支撑板21上。

3)第一定位气缸11与第二定位气缸12开始工作，推动第一定位块13与第二定位块14向中间合拢，给保持架定位，由于保持架支撑板21中内置电磁线圈，所以保持架定位之后，保持架被保持架支撑板21吸附住。

4)保持架支撑板21在气缸的带动下向下转动45度，此时保持架支撑板21非铰接端被支撑板29挡住，此时气缸不给保持架支撑板21施加支撑力，这样就能保证保持架支撑板21每次转动下来其平面与水平面呈45度夹角。

5)上下调节电机22带动竖移滑块26上下轻微运动，驱动电机带动平移滑块25左右轻微运动，两者的运动配合摄像头18对焦，直至摄像头18呈出清晰可见的图像之后停止运动，之后灯罩气缸15带动灯罩16向下运动，直至灯罩16斜截面与保持架支撑板21接触。这里，使两者接触是为减少外界光源对摄像头18拍照时的光线影响，使成像更加的清晰。

6)摄像头18对保持架进行拍照，之后主控机对拍好的照片进行图像处理，与储存在存储器里面的基准数据进行对比，判别出保持架现在处于正面还是反面。

这里判别保持架正反面的依据是保持架中心圆孔的倒角的宽度，此例中以45度的倒角为例说明，所以当保持架其中一个端面与水平面呈45度夹角时，保持架中心圆孔的倒角刚好与水平面的夹角为0度，此时摄像头拍摄到倒角的宽度即为实际宽度。根据此时拍摄到的倒角宽度与基准倒角宽度比较可判断保持架的正反面。

7)如果经判别，保持架当前被拍照的一面处于正面，也就是现在保持架正面朝上。灯罩气缸15带动灯罩16向上运动至最高点，同时保持架分选挡板51转动到反面滑槽32的位置，如果之前保持架分选挡就在所需位置那就不需转动。反之，如果当前保持架反面朝上，保持架分选挡板51转动到正面面滑槽的位置。

8)保持架支撑板21中的电磁线圈电流断开，即保持架支撑板21电磁力消失。保持架在重力的作用下向下运动至正面滑槽31，由于正面滑槽31与反面滑槽32底面沿水平面向前扭曲为一个竖直面，所以保持架向下滑动至滑槽出口33的时候变为竖直状态，并且保持架从滑槽出口33滚出去的时候都沿同一个方向出去，即在7判断之后为正面朝上或者反面朝上的保持架出去的时候竖直两面都为同一面。

9)保持架从滑槽出口33滚动到保持架提升仓36中，由于提升仓36地面具有一定角度，所以保持架滚入第二滑槽41中再不能滚出，又提升仓36前端面紧贴机架52的竖直面，想当于机架52的竖直面把保持架挡住，防止保持架滚出提升仓36。提升电机50开始转动，带动第一钢丝绳卷轴48与第二钢丝绳卷轴49一起转动，钢丝绳拉动提升仓36向上运动至提升仓36底面略高于第二滑槽41的底面，这时由于此时机架52的竖直面在第三滑槽的进料端为缺口，即保持架失去了支持力，所以保持架就可以滚入第二滑槽41中，由于第二滑槽41中底面也为斜面，所以保持架继续向前滚入至下一道工序。

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 (7)

1.一种保持架正反面判别装置，包括机架(52)，其特征在于，还包括：保持架定位机构、保持架判别机构、保持架提升机构及主控机；

所述保持架定位机构、保持架判别机构、保持架提升机构均安装在机架(52)上，保持架定位机构与保持架判别机构平行连接，保持架提升机构位于保持架判别机构末端；

保持架定位机构，包括传送带(1)、第一档板(2)、第二档板(3)、第一档块(4)、第二挡块(5)、气爪(6)、第一气缸(8)、第二气缸(9)、气爪气缸(10)、第一定位气缸(11)、第二定位气缸(12)、第一定位块(13)、第二定位块(14)；所述传送带(1)两边加装第一档板(2)与第二档板(3)，所述第一档板与第二档板(3)长度相等，均固定在机架(52)上，第二挡板上开有两个竖直开口；所述第一气缸(8)、第二气缸(9)以及气爪气缸(10)固定在机架上传送带(1)的同一侧，沿所述传送带(1)传送方向排列，与所述传送带(1)垂直且相互平行，第一档块(4)与第二挡块(5)分别固接第一气缸(8)与第二气缸(9)，并在第一气缸和第二气缸作用下经过所述第二挡板上的两个竖直开口自由伸缩，其行程与所述传送带(1)宽度相同，所述气爪(6)连接气爪气缸(10)；所述第一定位气缸(11)和第二定位气缸(12)平行于所述传动带(1)并固定在机架(52)上传送带(1)的另一侧，与所述传送带(1)平行，并相对布置，所述第一定位块(13)与第二定位块(14)分别连接第一定位气缸(11)与第二定位气缸(12)；

保持架判别机构，包括灯罩(16)、灯罩连接架(17)、灯罩气缸(15)、摄像头(18)、摄像头连接架(19)、摄像头支架(20)、保持架支撑板(21)、上下调节电机(22)、滑块底座(23)、滑轨(24)、平移滑块(25)、竖移滑块(26)、滑块连接板(27)、气缸(28)、支撑板(29)、滑槽支撑架(30)、正面滑槽(31)、反面滑槽(32)、滑槽出口(33)、保持架分选挡板(51)；所述摄像头支架(20)固定在机架(52)上，摄像头连接架(19)一端连接摄像头支架(20)顶端，另一端连接摄像头(18)，所述灯罩气缸(15)固定安装在所述摄像头支架(20)上，灯罩连接架(17)一端连接灯罩气缸推杆，另一端连接灯罩(16)，所述灯罩(16)内部安装环形光源所述灯罩(16)在摄像头(18)正下方；所述滑轨(24)固定在机架(52)底板上，所述滑轨(24)穿过所述平移滑块(25)，平移滑块(25)上面连接滑块底座(23)，所述滑块底座(23)中部开有滑块槽，滑块底座(23)上端固定上下调节电机(22)；所述滑槽中设置有竖移滑块(26)，竖移滑块(26)连接滑块连接板(27)，滑块连接板(27)与水平方向垂直，所述保持架支撑板(21)与滑块连接板(27)通过铰链铰接在一起，所述保持架支撑板(21)可以在圆周方向上自由转动，所述保持架支撑板(21)在灯罩(16)的正下方，所述支撑板(29)竖直的固定在滑块连接板(27)上，支撑板(29)中间开有一个长方形孔，所述气缸下端与滑块连接板(27)通过铰链铰接在一起，气缸(28)下端与保持架支撑板(21)也通过铰链铰接在一起，所述滑槽支撑架(30)固定在机架(52)地板上，滑槽支撑架(30)支撑滑槽，所述滑槽始端设置一个保持架分选挡板(51)，滑槽中部滑槽分为正面滑槽(31)和反面滑槽(32)两部分，所述正面滑槽(31)和反面滑槽(32)底面沿水平面向前扭曲为一个竖直面，所述滑槽出口(33)正面滑槽(31)和反面滑槽(32)合在一起；

保持架提升机构，包括第一滑杆(34)、第二滑杆(35)、提升仓(36)、第一定滑轮(37)、第二定滑轮(38)、钢丝绳(39)、开孔(40)、第二滑槽(41)、第三定滑轮(42)、第四定滑轮(43)、第五定滑轮(44)、第六定滑轮(45)、第一轴支撑座(46)、第二轴支撑座(47)、第一钢丝绳卷轴(48)、第二钢丝绳卷轴(49)、提升电机(50)，所述保持架提升仓(36)两边各有一个突块，两个突块分别与两根钢丝绳(39)固定在一起，两个突块上各开有一个滑杆孔，所述第一滑杆(34)与第二滑杆(35)穿过提升仓(36)上的滑杆孔，并平行的固定在机架(52)上，所述第一滑杆(34)与第二滑杆(35)顶部通过一个连接板连接在一起，所述第一定滑轮(37)和第二定滑轮(38)固定在连接板上，第三定滑轮(42)和第四定滑轮(43)固定在机架(52)底板上，第四定滑轮(43)和第五定滑轮(44)与第三定滑轮(42)和第四定滑轮(43)平行的固定在机架(52)底板上，所述钢丝绳(39)为两根，分别绕过第一定滑轮(37)、第四定滑轮(43)、第六定滑轮(45)，及第二定滑轮(38)、第三定滑轮(42)、第五定滑轮(44)，并且分别缠绕在第一钢丝绳(39)卷轴与第二钢丝绳卷轴(49)上，所述第一钢丝绳卷轴(48)与第二钢丝绳卷轴(49)分别通过第一轴支撑座(46)和第二轴支撑座(47)固定在机架(52)底板上，所述提升电机(50)通过联轴器与第一钢丝绳卷轴(48)和第二钢丝绳卷轴(49)连接。

2.根据权利要求1所述的一种保持架正反面判别装置，其特征在于：所述灯罩的底部环形面与顶部环形面不平行。

3.根据权利要求1所述的一种保持架正反面判别装置，其特征在于：所述摄像头与灯罩同轴心。

4.根据权利要求1所述的一种保持架正反面判别装置，其特征在于：所述提升仓(36)底面为斜面。

5.根据权利要求4所述的一种保持架正反面判别装置，其特征在于：所述提升仓(36)底面具有不小于15度的夹角且光滑。

6.根据权利要求1所述的一种保持架正反面判别装置，其特征在于：提升仓(36)前后两端面为开面，且前端面紧贴机架(52)的竖直板。

7.根据权利要求1所述的一种保持架正反面判别装置，其特征在于：所述第一钢丝绳卷轴(48)与第二钢丝绳卷轴(49)同轴心。