CN105841612B - 一种货架横梁检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种货架横梁检测装置，包括底座、输送带、接近开关、挡块、推送气缸、测量托架、光纤检测模块、平行光源、封闭壳体和压紧气缸，平行光源竖直安装在测量托架的底部，光纤检测模块设置在测量托架的正上方；光纤检测模块包括光纤安装座、旋转盘、驱动电机和单束光纤，驱动电机固定在光纤安装座上，驱动电机的电机头连接旋转盘并带动旋转盘转动，单束光纤安装在旋转盘的边缘，并随旋转盘的转动而转动；旋转盘的边缘直径略小于待测工件安装孔的直径。本发明利用光纤的方式对安装孔的位置进行检测，利用单束光纤即可检测平行光源是否正常工作，极大降低了设备的成本，且检测过程方便，检测精度高。

Description

一种货架横梁检测装置

技术领域

本发明涉及货架横梁检测领域，更具体地说，尤其涉及一种货架横梁检测装置。

背景技术

现代化大生产促使工业生产社会化、专业化、高度机械化和自动化，这就要求物资的供应应分发及时，迅速、准确，同时也促使仓储技术得到了迅速的发展。钢货架作为仓储设置中的一员，是现代物流中心、配送中心必不可少的组成部分。货架是仓库现代化和提高效率的重要工具，货架泛指存放货物的架子，货架是用于存放成件物品的保管设备。例如，在一般的商店里，货物往往陈列在货架上，为了改善货物的陈列，以便于装在和卸载货物，而使用了大量不同的构件，其中，货架横梁的长度是否合格，直接影响货架能够正常安装，影响货架最终质量。

货架横梁通常为长度一定的钣金件，其两端分别开有一对安装孔，货架横梁的长度要求非常高，同时安装孔必须设置在指定的位置；通常货架横梁在生产的过程中需要经过冲压成型、冲孔、切断三个工序，而对货架横梁的检测需要在所有工艺完成后再进行测量；由于长度及安装孔位置检测是所有工艺完成后进行的，因此，若其中某一工序出现故障，导致货架横梁出现不合格，则无法及时反馈到生产工序，后果是紧随着不合格品的一系列不合格产品。

在对货架横梁的检测过程中，常见方法是人工检测货架横梁的长度和安装孔的位置，检测过程繁琐，检测精度高，消耗的人力较大，通常仅采用人工抽查的方式进行检测。而若是采用图像采集的方法，先对标准件的安装孔位置进行拍摄，得到标准图像，再对待测工件进行拍摄，将得到的图片与标准图像进行图像处理，通过对比得出待测工件是否合格的结论；这种测量方式虽然摆脱了传统人工测量的局限性，但是工业相机的成本较高，还需要计算机进行图像处理，这样势必会延长检测耗时，不利于降低设备成本和加快检测的进行。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种成本低廉、测量快速的利用旋转单个光纤检测货架横梁安装孔位置的装置。

本发明的技术方案是这样实现的：一种货架横梁检测装置，包括底座、输送带、接近开关、挡块、推送气缸、测量托架、光纤检测模块、平行光源、封闭壳体和压紧气缸，封闭壳体固定在底座上方，所述输送带、接近开关、挡块、测量托架、光纤检测模块、平行光源和压紧气缸均设置在封闭壳体内部；所述输送带设置在底座上，所述底座上沿输送带出料口方向依次设置接近开关和挡块，接近开关内嵌在底座上，挡块固定在底座上方；所述输送带的一侧设置有推送气缸，另一侧设置有测量托架，接近开关触发后控制推送气缸运动，推送气缸将输送带上的待测工件推送到测量托架上；所述压紧气缸设置在所述测量托架靠近输送带进料口的一端，压紧气缸用于将待测工件向测量托架另一端压紧；所述测量托架通过两根转动轴连接底座，所述底座上还设有翻转气缸，翻转气缸的活塞杆端部与测量托架的底部铰接，翻转气缸运动时带动所述测量托架旋转下料；

所述平行光源竖直安装在测量托架的底部，测量托架上设置有与所述平行光源位置相对应的透光孔，所述光纤检测模块设置在测量托架的正上方；所述光纤检测模块包括光纤安装座、旋转盘、驱动电机和单束光纤，驱动电机固定在光纤安装座上，驱动电机的电机头连接旋转盘并带动旋转盘转动，所述单束光纤安装在旋转盘的边缘，并随所述旋转盘的转动而转动；所述旋转盘的外径略小于待测工件安装孔的直径。

进一步的，所述旋转盘的边缘直径比待测货架横梁安装孔的直径小50-100μm。

进一步的，所述驱动电机为步进电机，驱动电机带动单束光纤在360度范围内往复转动。

进一步的，所述输送带的进料口处设有左右对称的两块限位挡板。

进一步的，所述底座上还设置有龙门架，所述光纤检测模块安装在所述龙门架上。

进一步的，所述光纤检测模块设置有左右对称的一对，其中一个光纤检测模块固定在测量托架末端的龙门架上，另一个光纤检测模块通过丝杠驱动机构连接龙门架，所述丝杠驱动机构包括滚珠丝杠、丝杠螺母、联轴器和定位电机，滚珠丝杠的一端通过联轴器连接定位电机，丝杠螺母连接套装在滚珠丝杠上，另一个光纤检测模块固定在丝杠螺母上，所述定位电机驱动滚珠丝杠转动时带动与丝杠螺母连接的光纤检测模块在测量托架上方沿输送带方向直线运动；所述定位电机下方的透光孔为条形槽孔。

进一步的，所述推送气缸设置在输送带的中部，推送气缸的方向垂直于输送带的方向。

进一步的，所述测量托架靠近输送带的一侧设置有斜坡面。

进一步的，所述测量托架上设置有L型挡边，L型挡边的两条挡边分别平行和垂直于输送带的传输方向，其中一条挡边用于推送气缸运动时待测工件的压紧定位，另一条挡边用于压紧气缸运动时货架横梁的压紧定位。

本发明的技术构思如下：待测工件在前置切断工序中会由一条整体的长带状钣金件切断成一根一根的待测工件，在待测工件完成切断工序之后，切断后的待测工件依旧会被未切断的长条状钣金件推动向前运动，并由前置切断工序的出料口进入输送带前端的进料口处，由两块限位挡板限制待测工件的运动方向不会发生偏移，待测工件经过两块限位挡板进入检测装置；待测工件进入输送带后会被输送带带动加速运动，输送带设置的运动速度是前置切断工序中出料口处待测工件速度的1.5-2倍，待测工件在输送带的加速带动下迅速进入检测装置中，经过接近开关并抵达挡块位置，被挡块挡住无法继续运动，接近开关接收到待测工件经过的信号，并将该信号传输给控制器，控制器控制推送气缸开始运动，推送气缸将待测工件从输送带推送至测量托架上并被测量托架的L型挡边的一条挡边挡住，此时压紧气缸气缸运动，将待测工件向测量托架的L性挡边的另一条挡边方向压紧，当压紧气缸和推送气缸均完成压紧操作时，待测工件处于测量位置。

待测工件位于测量位置时，平行光源射出的平行光线经安装孔射出后射出与安装孔直径一致的圆形光束，光纤检测模块用于接收上述圆形光束，由于光纤检测模块的旋转盘直径略小于安装孔直径相同，单束光纤设置在旋转盘的边缘，因此单束光纤转动时其转动直径等于安装孔的直径，即在正常情况下单束光纤在转动到任意位置时均可接收到光信号；若单束光纤在转动过程中在任意某一位置无法接收到光信号，则代表安装孔存在缺陷或者安装孔的位置不对，因此可以判断出待测工件的长度或者安装孔出现不合格，即判定待测工件为不合格；环形光纤圆心处的点光纤用于检测平行光源是否正常发出平行光线。

测量完毕后，推送气缸和压紧气缸快速复位，翻转驱动模块运动，带动测量托架转动下料，下料完毕后翻转驱动模块带动测量托架回复到初始位置。

本发明的有益效果在于：

1、本发明结构简单紧凑，生产成本低，安装孔检测过程连续进行，无需终端生产过程，极大的提高了检测效率，并利用检测结果及时反馈生产阶段，有效避免生产过程中出现不合格产品的概率，提高了生产质量。

2、本发明利用光纤的方式对安装孔的位置进行检测，利用单束光纤即可检测平行光源是否正常工作，单束光纤绕旋转盘边缘转动，其轨迹等于安装孔直径的圆形，若安装孔的尺寸或者待测工件的长度不合格，单束光纤随着旋转盘转动时某一位置必然无法接受到光信号，若合格则任意位置必然都可以接收到光信号；利用单束光纤是否能接收到光信号判断待测工件的长度和安装孔是否合格，极大降低了设备的成本，且检测过程方便，检测精度高。

3、本发明自动上料、自动检测、自动下料，整个检测过程无需人工处理，避免了人力检测导致的测量误差，整个过程自动化程度高，极大提高了检测效率和检测质量；其中一个工业相机的位置可调整，能够满足不同尺寸的待测工件的检测。

4、本发明通过丝杠驱动机构调整一组光纤检测模块的位置，能够满足不同尺寸货架横梁的检测，提高了检测设备的适用性。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明一种货架横梁检测装置的第一三维视图。

图2是本发明一种货架横梁检测装置的第二三维视图。

图3是本发明一种货架横梁检测装置的主视图。

图4是本发明一种货架横梁检测装置的仰视图。

图5是本发明一种货架横梁检测装置的俯视图。

图6是本发明光纤检测模块的主视图。

图中，1-底座、2-封闭壳体、3-输送带、4-推送气缸、5-测量托架、6-光纤检测模块、7-限位挡板、8-压紧气缸、9-接近开关、10-挡块、11-龙门架、12-定位电机、13-滚珠丝杠、14-联轴器、15-翻转气缸、16-旋转盘、17-驱动电机、18-光纤安装座、19-单束光纤。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明：

参阅图1～6所示，本发明的一种货架横梁检测装置包括底座1、输送带3、接近开关9、挡块10、推送气缸4、测量托架5、光纤检测模块6、平行光源、封闭壳体2和压紧气缸8，封闭壳体2固定在底座1上方，所述输送带3、接近开关9、挡块10、测量托架5、光纤检测模块6、平行光源和压紧气缸8均设置在封闭壳体2内部；所述输送带3设置在底座1上，所述底座1上沿输送带3出料口方向依次设置接近开关9和挡块10，接近开关9内嵌在底座1上，挡块10固定在底座1上方；所述输送带3的一侧设置有推送气缸4，另一侧设置有测量托架5，接近开关9触发后控制推送气缸4运动，推送气缸4将输送带3上的待测工件推送到测量托架5上；所述压紧气缸8设置在所述测量托架5靠近输送带3进料口的一端，压紧气缸8用于将待测工件向测量托架5另一端压紧；所述测量托架5通过两根转动轴连接底座1，所述底座1上还设有翻转气缸15，翻转气缸15的活塞杆端部与测量托架5的底部铰接，翻转气缸15运动时带动所述测量托架5旋转下料；所述平行光源竖直安装在测量托架5的底部，测量托架5上设置有与所述平行光源位置相对应的透光孔，所述光纤检测模块6设置在测量托架5的正上方；所述光纤检测模块6包括光纤安装座18、旋转盘16、驱动电机17和单束光纤19，驱动电机17固定在光纤安装座18上，驱动电机17的电机头连接旋转盘16并带动旋转盘16转动，所述单束光纤19安装在旋转盘16的边缘，并随所述旋转盘16的转动而转动；所述旋转盘16的外径略小于待测工件安装孔的直径。所述旋转盘的边缘直径比待测货架横梁安装孔的直径小50-100μm。

所述驱动电机17为步进电机，驱动电机17带动单束光纤19在360度范围内往复转动。

所述输送带3的进料口处设有左右对称的两块限位挡板7。

所述底座1上还设置有龙门架11，所述光纤检测模块6安装在所述龙门架11上。

所述光纤检测模块6设置有左右对称的一对，其中一个光纤检测模块6固定在测量托架5末端的龙门架11上，另一个光纤检测模块6通过丝杠驱动机构连接龙门架11，所述丝杠驱动机构包括滚珠丝杠13、丝杠螺母、联轴器14和定位电机12，滚珠丝杠13的一端通过联轴器14连接定位电机12，丝杠螺母连接套装在滚珠丝杠13上，另一个光纤检测模块6固定在丝杠螺母上，所述定位电机12驱动滚珠丝杠13转动时带动与丝杠螺母连接的光纤检测模块6在测量托架5上方沿输送带3方向直线运动；所述定位电机12下方的透光孔为条形槽孔。

所述推送气缸4设置在输送带3的中部，推送气缸4的方向垂直于输送带3的方向。

所述测量托架5靠近输送带3的一侧设置有斜坡面。测量托架5在翻转驱动模块的作用下绕转动轴旋转时若无该斜坡面的作用必然会导致测量托架5的边缘与底座1之间发生触碰，导致转动不能正常进行；同时斜坡面能够方便待测工件从底座1进入测量托架5中，防止待测工件在底座1和测量托架5的连接处卡住。

所述测量托架5上设置有L型挡边，L型挡边的两条挡边分别平行和垂直于输送带3的传输方向，其中一条挡边用于推送气缸4运动时待测工件的压紧定位，另一条挡边用于压紧气缸8运动时货架横梁的压紧定位。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (9)

1.一种货架横梁检测装置，其特征在于：包括底座（1）、输送带（3）、接近开关（9）、挡块（10）、推送气缸（4）、测量托架（5）、光纤检测模块（6）、平行光源、封闭壳体（2）和压紧气缸（8），封闭壳体（2）固定在底座（1）上方，所述输送带（3）、接近开关（9）、挡块（10）、测量托架（5）、光纤检测模块（6）、平行光源和压紧气缸（8）均设置在封闭壳体（2）内部；所述输送带（3）设置在底座（1）上，所述底座（1）上沿输送带（3）出料口方向依次设置接近开关（9）和挡块（10），接近开关（9）内嵌在底座（1）上，挡块（10）固定在底座（1）上方；所述输送带（3）的一侧设置有推送气缸（4），另一侧设置有测量托架（5），接近开关（9）触发后控制推送气缸（4）运动，推送气缸（4）将输送带（3）上的待测工件推送到测量托架（5）上；所述压紧气缸（8）设置在所述测量托架（5）靠近输送带（3）进料口的一端，压紧气缸（8）用于将待测工件向测量托架（5）另一端压紧；所述测量托架（5）通过两根转动轴连接底座（1），所述底座（1）上还设有翻转气缸（15），翻转气缸（15）的活塞杆端部与测量托架（5）的底部铰接，翻转气缸（15）运动时带动所述测量托架（5）旋转下料；

所述平行光源竖直安装在测量托架（5）的底部，测量托架（5）上设置有与所述平行光源位置相对应的透光孔，所述光纤检测模块（6）设置在测量托架（5）的正上方；所述光纤检测模块（6）包括光纤安装座（18）、旋转盘（16）、驱动电机（17）和单束光纤（19），驱动电机（17）固定在光纤安装座（18）上，驱动电机（17）的电机头连接旋转盘（16）并带动旋转盘（16）转动，所述单束光纤（19）安装在旋转盘（16）的边缘，并随所述旋转盘（16）的转动而转动；所述旋转盘（16）的外径略小于待测工件安装孔的直径。

2.根据权利要求1所述的一种货架横梁检测装置，其特征在于：所述旋转盘的边缘直径比待测货架横梁安装孔的直径小50-100μm。

3.根据权利要求1所述的一种货架横梁检测装置，其特征在于：所述驱动电机（17）为步进电机，驱动电机（17）带动单束光纤（19）在360度范围内往复转动。

4.根据权利要求1所述的一种货架横梁检测装置，其特征在于：所述输送带（3）的进料口处设有左右对称的两块限位挡板（7）。

5.根据权利要求1所述的一种货架横梁检测装置，其特征在于：所述底座（1）上还设置有龙门架（11），所述光纤检测模块（6）安装在所述龙门架（11）上。

6.根据权利要求5所述的一种货架横梁检测装置，其特征在于：所述光纤检测模块（6）设置有左右对称的一对，其中一个光纤检测模块（6）固定在测量托架（5）末端的龙门架（11）上，另一个光纤检测模块（6）通过丝杠驱动机构连接龙门架（11），所述丝杠驱动机构包括滚珠丝杠（13）、丝杠螺母、联轴器（14）和定位电机（12），滚珠丝杠（13）的一端通过联轴器（14）连接定位电机（12），丝杠螺母连接套装在滚珠丝杠（13）上，另一个光纤检测模块（6）固定在丝杠螺母上，所述定位电机（12）驱动滚珠丝杠（13）转动时带动与丝杠螺母连接的光纤检测模块（6）在测量托架（5）上方沿输送带（3）方向直线运动；所述定位电机（12）下方的透光孔为条形槽孔。

7.根据权利要求1所述的一种货架横梁检测装置，其特征在于：所述推送气缸（4）设置在输送带（3）的中部，推送气缸（4）的方向垂直于输送带（3）的方向。

8.根据权利要求1所述的一种货架横梁检测装置，其特征在于：所述测量托架（5）靠近输送带（3）的一侧设置有斜坡面。

9.根据权利要求1所述的一种货架横梁检测装置，其特征在于：所述测量托架（5）上设置有L型挡边，L型挡边的两条挡边分别平行和垂直于输送带（3）的传输方向，其中一条挡边用于推送气缸（4）运动时待测工件的压紧定位，另一条挡边用于压紧气缸（8）运动时货架横梁的压紧定位。