CN105234091A - 一种活塞环自动检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活塞环自动检测设备，包括上料机构、取料送料机构、活塞环高度检测装置、不合格品剔除装置和多工位回转装置、活塞环视觉检测装置、第一次品收集装置、正品收集装置和及ＰＬＣ控制系统。本发明具有检测信息多，精度高，速度快；整体结构紧凑，外观美观，节省空间的特点。

Description

一种活塞环自动检测设备

技术领域

本发明属于检测设备，具体涉及一种活塞环自动检测设备。

背景技术

活塞环是应用广泛的发动机的重要基础件，同时也是易损件。目前对活塞环的径向厚度、环高、漏光度、闭口间隙等检测指标的控制日趋严格。当前国内检测径向厚度、环高、漏光度、闭口间隙的方法大部分还是依靠人工检测。径向厚度、环高的检验如ＩＳＯ６６２１/２-１９８４《内燃机活塞环检测原理》的方法检验要求高，操作也非常繁琐。漏光度的检测要求在暗室中进行，把活塞环压入按标准制造的环规，灯泡光源从下面向上照射环规与活塞环之间答案接合面的待测弧段，不断旋转环规。用肉眼观测和估算整个结合面圆周漏光的弧长，再对照标准，判定是否符合漏光度的要求。闭合间隙答案检测则需要工人采用卡规接触式测量，但是在质检过程中，人工检测往往伴随伴随着误差，工人的肉眼疲劳以及其他的人为因素都一定程度上造成了质检结果答案不可控性检测，同时检测精度较低，效率也较为低下，用工成本也一直居高不下，且目前市场上还没有同时能检测活塞环的环高，径向厚度，漏光度和闭口间隙的全自动检测机。

申请专利号为201320876851.3的中国专利，公开了一种六工位活塞环全自动检测仪。六工位活塞环全自动检测仪，通过上料装置上料，在顶料装置的作用下将活塞环顶入标准量规内，同时上料修正气缸的修正压头往下压平整；转盘组件转动六分之一圆进入漏光检测工位，漏光检测相机拍下漏光检测画面并传递至人机操作系统进行闭口间隙分析；经分析合格的活塞环、漏光检测不合格的活塞环及闭口间隙检测不合格的活塞环分别卸料，构成完整的循环，从而实现了活塞环的漏光与闭口间隙的全自动检测，提高了检测精度。

但是，上述六工位的活塞环检测装置及检测方法过于频繁。此种方法虽然有助于提高活塞环检测精确度，但是从实际操作来看操作时间较长，每个工位的操作与各个环节之间的转换都需要大量时间。总体而言整个检测环节下来，检测时间要比人工检测长，不能满足工业的检测对于速度要求。

申请专利号为201420544802.4的中国专利，公开了一种活塞环自动检测平台，包括活塞环推进板、活塞环固定装置和活塞环检测装置。这种检测平台采用Ｔ型槽和Ｖ型槽口进行限位，虽然结构简单，但是从实际操作来看并不方便，也不能快速送料。由于Ｔ型槽要对待检测活塞环的外径进行限位，使待检测活塞环闭合的位置间隙不晃动，这就需要在上料时Ｔ型槽和每一个待检测环的开口对齐放入，从而在这个环节耗费大量时间；此外采用Ｖ型槽口推进板进行推送时，如果平台表面粗糙度过高，会使待检测活塞环发生旋转，推送速度过快，会把活塞环撞飞，这都会降低检测效率，并使检测准确度降低。

为了改变目前的现状，提供一种既能检测漏光度，闭口间隙，又能检测环高，径向厚度的检测机，迫切需要一种新的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷，提供一种检测信息多，精度高，速度快，准确无误，整体结构紧凑的活塞环自动检测设备。

实现本发明目的采用的技术方案如下：

本发明提供的活塞环自动检测设备，包括上料机构、取料送料机构、活塞环高度检测装置、不合格品剔除装置和多工位回转装置、活塞环视觉检测装置、第一次品收集装置、正品收集装置和及ＰＬＣ控制系统；所述取料送料机构分别与所述上料机构、活塞环高度检测装置、不合格品剔除装置衔接；所述多工位回转装置包括转盘、转盘上周向设置的若干活塞环夹具，多工位回转装置至少设有与活塞环夹具对应的取料工位、视觉检测工位、次品收集工位和正品收集工位；所述多工位回转装置的取料工位与所述不合格品剔除装置对应，所述活塞环视觉检测装置、第一次品收集装置、正品收集装置分别设在与所述工位回转装置的视觉检测工位、次品收集工位和正品收集工位对应的位置；所述及ＰＬＣ控制系统与所述取料送料机构、活塞环高度检测装置、不合格品剔除装置、多工位回转装置、活塞环视觉检测装置和正品收集装置连接。

所述上料机构包括上料筒，上料筒的底部设有一开口；所述取料送料机构包括与所述上料筒底部开口配合的Ｖ形移料板、与Ｖ形移料板连接且使Ｖ形移料板做前后运动的纵向气缸和与纵向气缸连接且使纵向气缸左右运动的横向气缸。

所述活塞环高度检测装置包括由上、下板构成的Ｕ形底座、设在Ｕ形底座上的两组高度检测仪、设在Ｕ形底座上的压紧气缸；所述两组高度检测仪分别设在Ｕ形底座的上板和下板上；所述压紧气缸设有伸入Ｕ形底座的上、下板之间的压块。

所述不合格品剔除装置包括活塞杆连接有推头的不合格品推料气缸、与不合格品推料气缸的推头对应设置的第二次品收集装置。

所述活塞环夹具分别与夹具气缸连接。

所述正品收集装置包括设有两个上端为圆锥的柱体的块体，驱动块体转动的旋转气缸。

所述活塞环高度检测装置在线检测节拍０.５s～1s,活塞环视觉检测装置检测节拍０.０７s～1s,转盘换位时在线送料时间０.５s～1s,活塞环高度检测装置的在线检测和活塞环视觉检测装置的视觉检测同步运行,总体预算节拍在１s～2s之间。

本发明的有益效果：

１、本发明通过配用活塞环高度检测装置和活塞环视觉检测装置，通过ＰＬＣ控制系统进行控制，具有检测速度快，准确度高的特点。

２、本发明不仅能检测活塞环的漏光度、闭口间隙，还能对活塞环的环高和径向厚度进行检测。

３、本发明中的活塞环高度检测装置采用压紧气缸和压块压合活塞环，将活塞环平整，可使检测数据误差更小。

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明中的上料机构示意图。

图4是本发明中的取料送料机构示意图。

图5是取料送料机构中的Ｖ形移料板示意图。

图6是本发明中的活塞环高度检测装置示意图。

图7是本发明中的不合格品剔除装置示意图。

图8是六工位回转装置中的活塞环夹具示意图。

图9是本发明中的正品收集装置示意图。

具体实施方式

见图１、图2，本发明提供活塞环自动检测设备，包括机架1和设在机架1上的工作台12，工作台12上设有上料机构2、取料送料机构3、活塞环高度检测装置4、不合格品剔除装置5、六工位回转装置6、活塞环视觉检测装置7，工作台12下设有两个次品收集装置8、11、一个正品收集装置10，工作台12的侧面设有ＰＬＣ控制系统9；所述取料送料机构3分别与所述上料机构2、活塞环高度检测装置4、不合格品剔除装置5衔接；所述六工位回转装置6（参见图8）包括转盘61、转盘61上周向设置的若干分别与夹具气缸62连接的活塞环夹具63，六工位回转装置6设有与活塞环夹具63对应的取料工位a、视觉检测工位b、待检测工位c、上料工位d、次品收集工位e和正品收集工位f；所述多工位回转装置6的取料工位a与所述不合格品剔除装置5对应，所述活塞环视觉检测装置7、次品收集装置8、正品收集装置10分别设在与所述工位回转装置6的视觉检测工位b、次品收集工位e和正品收集工位f对应的位置，工作台12上设有两个收集孔122分别与次品收集装置8和正品收集装置10对应；所述及ＰＬＣ控制系统9与所述取料送料机构3、活塞环高度检测装置4、不合格品剔除装置5、多工位回转装置6、活塞环视觉检测装置7和正品收集装置10连接；另一个次品收集装置11设在所述不合格品剔除装置5的下面；ＰＬＣ控制系统9包括触摸屏。

所述上料机构2如图3所示，包括上料筒21，上料筒21安装在设于工作台12上的基板121上，上料筒21的底部和基板121之间设有一开口（未示出），可供取料送料机构3的Ｖ形移料板33通过。

所述取料送料机构3如图4所示，包括与所述上料筒21底部开口配合的Ｖ形移料板33（参见图5）、与Ｖ形移料板33连接且使Ｖ形移料板33做前后运动的纵向气缸31和与纵向气缸31连接且使纵向气缸31左右运动的横向气缸32，在纵向气缸32和横向气缸32的共同作用下，可使Ｖ形移料板33做前后左右运动。

所述活塞环高度检测装置4如图6所示，包括由上板451和下板（未示出）构成的Ｕ形底座45、设在Ｕ形底座45上的两组高度检测仪41、43、设在Ｕ形底座45上的压紧气缸42；两组高度检测仪组41、43分别设在Ｕ形底座45的上板451和下板上；压紧气缸42的活塞杆贯穿Ｕ形底座45的上板451，活塞杆上设有位于Ｕ形底座45的上、下板之间的压块44，可以压合和平整活塞环i。

所述不合格品剔除装置5如图7所示，包括安装在基板121上的不合格品推料气缸51，不合格品推料气缸51的活塞杆上连接有沿基板121上的滑槽1211前后运动的推头52，与不合格品推料气缸的推头52对应设有次品收集装置11，用于收集不合格的次品。

所述活塞环视觉检测装置7通过支架71安装在工作台１2上（参见图1），活塞环视觉检测装置7采用照相设备与六工位回转装置6的视觉检测工位b上的活塞环夹具63对正。

见图8，六工位回转装置6上的活塞环夹具63在夹具气缸６2的作用下，当活塞杆伸出时活塞环夹具63夹紧，活塞杆缩进时活塞环夹具63松开，从而实现在取料工位a从不合格品剔除装置5处夹取活塞环工件和在次品收集工位e及正品收集工位f卸料动作。

所述正品收集装置10如图9所示，包括块体102、设在块体102上的两个上端为圆锥的柱体101、驱动块体102转动的旋转气缸103，旋转气缸103的旋转运动可以使两个柱体101之间换位。

次品收集装置8、11采用抽屉。

工作原理：

如图１～9所示，本发明工作时，先人工将待检测的活塞环i放入上料机构2上料筒21内，在取料送料机构3的作用下由Ｖ形移料板33将待检测活塞环i移动到活塞环高度检测装置4处，压紧气缸42上的压块44往下压将活塞i环压平整，通过两组高度检测仪41、43检测活塞环i径向两点的环高，活塞环高度检测装置4检测出的数据传递至ＰＬＣ控制系统9进行分析，检测后的待检测活塞环i在取料送料机构3的作用下移动至不合格品剔除装置5处，在此处由不合格品推料气缸51的推头52将经分析环高不合格的待测活塞环i推入次品收集装置11，对于环高合格的待测活塞环i，由转盘61上处于六工位回转装置6取料工位a的活塞环夹具63在夹具气缸６2的作用下夹持，活塞环夹具63随转盘61旋转六分之一圆至视觉检测工位b，使待测活塞环i与活塞环视觉检测装置7对齐，活塞环视觉检测装置7的照相设备对待测活塞环i的信息（活塞环径向厚度、闭口间隙、漏光度）进行采集，经活塞环视觉检测装置7分析不合格的产品由活塞环夹具63随转盘61转至次品收集工位e时卸料，通过收集孔122落入次品收集装置8，而合格的产品则在正品收集工位f收料，通过另一个收集孔122落入正品收集装置10中的柱体101上，从而实现对活塞环的环高、径向厚度、闭口间隙、漏光度进行全自动检测。本发明中的活塞环高度检测装置4在线检测节拍０.５s～1s,活塞环视觉检测装置7检测节拍０.０７s～1s,转盘61换位时在线送料时间０.５s～1s,活塞环高度检测装置4的在线检测和活塞环视觉检测装置7的视觉检测同步运行,总体预算节拍在１s～2s之间，提高了检测精度和检测效率，且降低了用工成本。

本发明中的取料送料机构3、活塞环高度检测装置4、不合格品剔除装置5、多工位回转装置6、活塞环视觉检测装置7和正品收集装置10等各功能部分的运行均可通过ＰＬＣ控制系统9中的触摸屏输入参数，并由ＰＬＣ控制系统9控制，它们的运行状态也可由触摸屏显示。

Claims (7)

1.一种活塞环自动检测设备，其特征是包括上料机构、取料送料机构、活塞环高度检测装置、不合格品剔除装置和多工位回转装置、活塞环视觉检测装置、第一次品收集装置、正品收集装置和及ＰＬＣ控制系统；所述取料送料机构分别与所述上料机构、活塞环高度检测装置、不合格品剔除装置衔接；所述多工位回转装置包括转盘、转盘上周向设置的若干活塞环夹具，多工位回转装置至少设有与活塞环夹具对应的取料工位、视觉检测工位、次品收集工位和正品收集工位；所述多工位回转装置的取料工位与所述不合格品剔除装置对应，所述活塞环视觉检测装置、第一次品收集装置、正品收集装置分别设在与所述工位回转装置的视觉检测工位、次品收集工位和正品收集工位对应的位置；所述及ＰＬＣ控制系统与所述取料送料机构、活塞环高度检测装置、不合格品剔除装置、多工位回转装置、活塞环视觉检测装置和正品收集装置连接。

2.如权利要求１所述的活塞环自动检测设备，其特征是所述上料机构包括上料筒，上料筒的底部设有一开口；所述取料送料机构包括与所述上料筒底部开口配合的Ｖ形移料板、与Ｖ形移料板连接且使Ｖ形移料板做前后运动的纵向气缸和与纵向气缸连接且使纵向气缸左右运动的横向气缸。

3.如权利要求2所述的活塞环自动检测设备，其特征是所述活塞环高度检测装置包括由上、下板构成的Ｕ形底座、设在Ｕ形底座上的两组高度检测仪、设在Ｕ形底座上的压紧气缸；所述两组高度检测仪分别设在Ｕ形底座的上板和下板上；所述压紧气缸设有伸入Ｕ形底座的上、下板之间的压块。

4.如权利要求3所述的活塞环自动检测设备，其特征是所述不合格品剔除装置包括活塞杆连接有推头的不合格品推料气缸、与不合格品推料气缸的推头对应设置的第二次品收集装置。

5.如权利要求4所述的活塞环自动检测设备，其特征是所述活塞环夹具分别与夹具气缸连接。

6.如权利要求5所述的活塞环自动检测设备，其特征是所述正品收集装置包括设有两个上端为圆锥的柱体的块体，驱动块体转动的旋转气缸。

7.如权利要求5所述的活塞环自动检测设备，其特征是所述活塞环高度检测装置在线检测节拍0.5s～1s，活塞环视觉检测装置检测节拍0.07s～1s，转盘换位时在线送料时间0.5s～1s，活塞环高度检测装置的在线检测和活塞环视觉检测装置的视觉检测同步运行,总体预算节拍在１s～2s之间。