CN105953690B - 一种花键检测机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种花键检测机。目的是提供的设备能够自动完成待检测工件的上料、定位、检测及分拣下料等工序，有效提高花键检测效率和可靠性。技术方案是：一种花键检测机，其特征在于，所述检测机包括以下几个部分：一机械台架，具有一个支架以及水平固定在基础支架顶板的工作平台；一上料机构，安装在工作平台的前侧，通过上料气缸将工件推送到工作平台上的送检工位；一检测机构，安装在支架上，位于工作平台的上侧，通过检测组件对工作平台上的工件进行检测；一出料机构，安装在工作平台的后侧，通过出料气缸将工件推出工作平台；一控制单元，安装在支架上，控制所述上料机构、检测机构以及出料机构。

Description

一种花键检测机

技术领域

本发明涉及检测设备技术领域，尤其涉及一种万向传动轴的三柱槽壳的花键检测机。

背景技术

花键加工质量直接影响产品的传动性能。传统三柱槽壳的花键质量检测多由人工采用通规和止规分别检测其加工尺寸是否合格。该种方法检测效率低、工人劳动强度大，且检测可靠性依赖于工人的责任心，易发生漏检、错检的情况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述背景技术的不足，提供一种全自动的花键检测专用设备，该设备能够自动完成待检测工件的上料、定位、检测及分拣下料等工序，有效提高花键检测效率和可靠性。

本发明采用的技术方案是：一种花键检测机，其特征在于，所述检测机包括以下几个部分：

一机械台架，具有一个支架以及水平固定在基础支架顶板的工作平台；

一上料机构，安装在工作平台的前侧，通过上料气缸将工件推送到工作平台上的送检工位；

一检测机构，安装在支架上，位于工作平台的上侧，通过检测组件对工作平台上的工件进行检测；

一出料机构，安装在工作平台的后侧，通过出料气缸将工件推出工作平台；

一控制单元，安装在支架上，控制所述上料机构、检测机构以及出料机构。

作为优选，所述上料机构包括链条输送机、阻挡气缸、放行气缸、输送线工件检测传感器、上料气缸以及上料工位工件检测传感器；

链条输送机沿左右方向水平布置，阻挡气缸、放行气缸水平布置在链条输送机的前侧或后侧，且阻挡气缸、放行气缸的顶杆朝着链条输送机伸出，输送线工件检测传感器设置在阻挡气缸与放行气缸之间；

上料气缸水平布置在链条输送机的前侧，其顶杆水平向后伸出，上料气缸右侧的支架上固定有上料挡块，上料挡块上固定着所述上料工位工件检测传感器。

作为优选，所述检测机构包括送检组件、定位组件以及检测组件；

所述送检组件包括送检工位工件检测传感器以及送检气缸，送检气缸水平布置在工作平台的左侧且顶杆朝工作平台的送检工位伸出，送检工位工件检测传感器安装在送检工位；

所述定位组件包括竖直固定在支架上的安装支架、竖直固定在安装支架上的导轨以及驱动气缸、滑动安装在导轨上并与驱动气缸连接的V型定位块、固定在安装支架下端的四号检测传感器；

所述检测组件包括检测套筒、摆动气缸、滑动架、伺服电动缸、拉压力传感器以及位移传感器，滑动架可竖直升降地安装在支架顶板，伺服电动缸竖直固定在支架顶板，伺服电动缸的顶杆朝下穿过支架顶板后，依次与拉压力传感器以及滑动架的底板连接；检测套筒以及摆动气缸安装在滑动架的底板底面，且摆动气缸的顶杆与检测套筒连接；位移传感器垂悬固定在支架顶板的底面，检测套筒通过连杆与位移传感器连接。

作为优选，所述检测套筒包括一个套筒本体以及从上至下依次安装在套筒本体的内孔下部的调整垫块、弹簧、止规、中间隔垫、通规以及封盖在套筒本体下端的带孔的端盖；止规、中间隔垫以及通规与套筒本体的内孔之间设有竖直的平键，滑动架的底板固定有向下垂悬伸出的定位杆，套筒本体的内孔上部可转动地定位在定位杆上。

作为优选，所述出料机构包括一个两段式出料气缸，出料气缸安装在工作平台的后侧，位于V型定位块的后方，出料气缸顶杆朝前水平伸出。

作为优选，所述检测机还包括一个不合格料分捡箱，该不合格料分捡箱设置在上料机构的前侧。

作为优选，所述不合格料分捡箱包括料箱、料箱支架、刮板气缸以及刮板，料箱固定在料箱支架的顶部，料箱的底板上开设有至少一条刮板槽，刮板槽沿左右方向伸展，刮板设置在料箱内并沿前后方向伸展，刮板气缸固定在料箱的底部，刮板的顶杆固定有连接板，连接板向上穿过刮板槽后与刮板连接。

作为优选，所述机架上设置有报警器，所述报警器与控制单元连接并受控制单元控制。

作为优选，所述报警器由三色灯和声音报警器组成。

本发明的有益效果是：本发明通过上料机构将工件上料，由检测机构进行检测，检测完成之后由出料机构根据不同的检测结果，将工件推送到不同的位置，实现分拣，整个过程全自动化完成，能够有效地提高花键检测效率和可靠性。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图。

图2是本发明的俯视结构示意图。

图3是工作平台与链条输送机的安装结构示意图。

图4是定位组件的主视放大示意图。

图5是定位组件的俯视放大示意图。

图6是不合格料分捡箱的主视放大示意图。

图7是不合格料分捡箱的俯视放大示意图。

图8是检测组件的放大示意图。

图9是检测套筒的放大示意图。

图10是检测套筒与摆动气缸的安装结构放大图。

具体实施方式

下面对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1到图2所示，本发明所述的一种花键检测机，所述检测机包括以下几个部分：一机械台架，具有一个支架14以及水平固定在基础支架顶板的工作平台2；一上料机构，安装在工作平台的前侧，通过上料气缸3将工件13(三柱槽壳)推送到工作平台上的送检工位；一检测机构，安装在支架上，位于工作平台的上侧，通过检测组件对工作平台上的工件进行检测；一出料机构，安装在工作平台的后侧，通过出料气缸5将工件推出工作平台；一控制单元，安装在支架上，控制所述上料机构、检测机构以及出料机构。支架底部设有调整垫脚22。

如图1到图3所示，所述上料机构包括链条输送机1、阻挡气缸9、放行气缸10、输送线工件检测传感器12、上料气缸以及上料工位工件检测传感器11。链条输送机沿左右方向水平布置，阻挡气缸、放行气缸水平布置在链条输送机的前侧或后侧，且阻挡气缸、放行气缸的顶杆朝着链条输送机伸出，输送线工件检测传感器设置在阻挡气缸与放行气缸之间。上料气缸水平布置在链条输送机的前侧，其顶杆水平向后伸出，顶杆的端部固定有与工件相适应的弧形块3.1，上料气缸右侧的支架上固定有上料挡块23(位于链条输送机1的上方)，上料挡块上固定着所述上料工位工件检测传感器。

所述检测机构包括送检组件、定位组件19以及检测组件如图。如图2所示，所述送检组件包括送检工位工件检测传感器7以及送检气缸4，送检气缸水平布置在工作平台的左侧且顶杆朝工作平台的送检工位伸出，送检工位工件检测传感器安装在送检工位。如图4、图5所示，所述定位组件19包括竖直固定在支架上的安装支架6.1、竖直固定在安装支架上的导轨6.4以及驱动气缸6.2、滑动安装在导轨上并与驱动气缸连接的V型定位块6.3、固定在安装支架下端的四号检测传感器6.5。如图1、图8所示，所述检测组件包括检测套筒20、摆动气缸21、滑动架、伺服电动缸17、拉压力传感器18以及位移传感器15，滑动架由若干导柱16以及底板组成，导套竖直固定在支架顶板上，导柱竖直穿过导套并可竖直升降，各导柱的底部连接着所述底板。伺服电动缸竖直固定在支架顶板，伺服电动缸的顶杆朝下穿过支架顶板后，依次与拉压力传感器以及滑动架的底板连接。检测套筒以及摆动气缸安装在滑动架的底板底面，且摆动气缸的顶杆与检测套筒连接；位移传感器垂悬固定在支架顶板的底面，检测套筒通过连杆与位移传感器连接。

如图9、图10所示，所述检测套筒包括一个套筒本体20.1以及从上至下依次安装在套筒本体的内孔下部的调整垫块20.2、弹簧20.3、止规20.4、中间隔垫20.5、通规20.6以及封盖在套筒本体下端的带孔的端盖20.7；止规、中间隔垫以及通规与套筒本体的内孔之间设有竖直的平键，滑动架的底板固定有向下垂悬伸出的定位杆，套筒本体的内孔上部可转动地定位在定位杆上。

所述出料机构包括一个所述出料气缸5(两段式气缸)，出料气缸安装在工作平台的后侧，位于V型定位块的后方，出料气缸顶杆朝前水平伸出。

所述检测机还包括一个不合格料分捡箱8，该不合格料分捡箱设置在上料机构的前侧。如图6、图7所示，所述不合格料分捡箱包括料箱8.3、料箱支架8.5、刮板气缸8.4以及刮板8.1，料箱固定在料箱支架的顶部，料箱的底板上开设有至少一条刮板槽8.2，刮板槽沿左右方向伸展，刮板设置在料箱内并沿前后方向伸展，刮板气缸固定在料箱的底部，刮板的顶杆固定有连接板，连接板向上穿过刮板槽后与刮板连接。所述支架的顶部设置有报警器，所述报警器与控制单元连接并受控制单元控制。所述报警器由三色灯和声音报警器组成。

显然，所述各气缸、电动缸、传感器、报警器、链条输送机等均与所述控制单元连接，控制单元可以采用常规的带触摸屏的PLC控制系统，可以通过触摸屏输入检测的各项参数。另外，检测时，工件13(即三柱槽壳)的花键端13A 朝上布置。

本发明的工作原理是：

检测机通过伺服电动缸驱动的通规和卡规对花键加工质量进行检测，包括上料、花键与量规的对正、量规插入力位移检测、合格性判定、出料分拣等。上料气缸可将待检测工件逐个从链板输送机上推送至检测工位，并通过V型定位机构对其进行精确定位，然后由伺服电动缸17驱动的检测套筒20下行，与待检测花键进行对接，使通规插入待检工件花键中。如果检测套筒中的通规与工件的花键未对正，则通过摆动气缸带动检测套筒进行微幅摆动，使通规与工件的花键对正，然后通过检测套筒的通规插入花键过程中的位移和力值变化情况，及止规是否进入花键等指标综合评定工件上花键结构的加工质量。

典型检测流程：

在触摸屏上启动“开始”检测按扭，当输送线工件检测传感器11检测到输送带上有待检工件13.1时，阻挡气缸9伸出，放行气缸10收缩，第1个工件在输送带上向前运动，到达缓冲工位后，上料工位工件检测传感器12检测到该工件时，放行气缸10伸出，阻挡气缸9收回，同时上料气缸3伸出，将工件推送至待送检工位，送检工位工件检测传感器7检测到工件后，上料气缸3退回，同时V型定位机构19下移到达下极限位，送检气缸4将工件推送至V型定位机构19中；然后送检气缸4退回，伺服电动缸17推动检测套筒20沿导柱16 向下移动，当检测套筒20与检测工件13.2的花键端接触时，拉压力传感器18 的力值开始上升，如果检测套筒中的通规的花键槽与待检测花键的花键齿恰好对正，则检测套筒20一直向下运行，直到其中的通规全部插入花键中，如果检测套筒中的通规花键槽与待检测花键的花键齿未对正，则通规无法继续向下运动，弹簧20.3被压缩，拉压力传感器18值上升，当其值上升到一定值时，伺服电动缸停止运动，打开摆动气缸21，使其带动检测套筒20摆动，然后再快速释放，检测套筒20在回位弹簧作用下复位，在该过程中通规和待检工件的花键槽与花键齿对齐，检测套筒20向下移动，拉压力传感器值下降，程序再次启动伺服电动缸17，驱动检测套筒20继续下移，直至通规全部插入待检花键，记录该过程拉压力传感器和位移传感器的值，得到通规插入过程中的阻力和插入位移的最大值。电动伺服缸继续向下运动，达到一定力值且停止，读取此时位移传感器的值，判断止规是否插入花键部分，进而给出花键是否合格的结论。电动伺服缸反向运行，带动检测套筒20返回，V型定位块上升至上极限位。

根据检测结论，如果工件合格，出料气缸5将合格工件13.3推送至链板输送线上，如果工件不合格，出料气缸5将工件推送至不合格件料箱8.3中。

如果程序累加不合格工件13.4每满一列(5只)，刮板8.1在刮板气缸8.4 作用下将该列不合格件向前推进，直到达不合格料箱最内侧，然后刮板返回。当不合格料箱内工件数满箱时，系统自动声光报警(另外，设备故障等情况也会自动声光报警)，提示用户清除不合格件。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种花键检测机，其特征在于，所述检测机包括以下几个部分：

一机械台架，具有一个支架以及水平固定在基础支架顶板的工作平台；

一上料机构，安装在工作平台的前侧，通过上料气缸将工件推送到工作平台上的送检工位；

一检测机构，安装在支架上，位于工作平台的上侧，通过检测组件对工作平台上的工件进行检测；

一出料机构，安装在工作平台的后侧，通过出料气缸将工件推出工作平台；

一控制单元，安装在支架上，控制所述上料机构、检测机构以及出料机构；

所述上料机构包括链条输送机、阻挡气缸、放行气缸、输送线工件检测传感器、上料气缸以及上料工位工件检测传感器；

链条输送机沿左右方向水平布置，阻挡气缸、放行气缸水平布置在链条输送机的前侧或后侧，且阻挡气缸、放行气缸的顶杆朝着链条输送机伸出，输送线工件检测传感器设置在阻挡气缸与放行气缸之间；

上料气缸水平布置在链条输送机的前侧，其顶杆水平向后伸出，上料气缸右侧的支架上固定有上料挡块，上料挡块上固定着所述上料工位工件检测传感器；

所述检测机构包括送检组件、定位组件以及检测组件；

所述送检组件包括送检工位工件检测传感器以及送检气缸，送检气缸水平布置在工作平台的左侧且顶杆朝工作平台的送检工位伸出，送检工位工件检测传感器安装在送检工位；

所述定位组件包括竖直固定在支架上的安装支架、竖直固定在安装支架上的导轨以及驱动气缸、滑动安装在导轨上并与驱动气缸连接的V型定位块、固定在安装支架下端的四号检测传感器；

所述检测组件包括检测套筒、摆动气缸、滑动架、伺服电动缸、拉压力传感器以及位移传感器，滑动架可竖直升降地安装在支架顶板上，伺服电动缸竖直固定在支架顶板上，伺服电动缸的顶杆朝下穿过支架顶板后，依次与拉压力传感器以及滑动架的底板连接；检测套筒以及摆动气缸安装在滑动架的底板底面，且摆动气缸的顶杆与检测套筒连接；位移传感器垂悬固定在支架顶板的底面，检测套筒通过连杆与位移传感器连接。

2.根据权利要求1所述的一种花键检测机，其特征在于：所述检测套筒包括一个套筒本体以及从上至下依次安装在套筒本体的内孔下部的调整垫块、弹簧、止规、中间隔垫、通规以及封盖在套筒本体下端的带孔的端盖；止规、中间隔垫以及通规与套筒本体的内孔之间设有竖直的平键，滑动架的底板固定有向下垂悬伸出的定位杆，套筒本体的内孔上部可转动地定位在定位杆上。

3.根据权利要求2所述的一种花键检测机，其特征在于：所述出料机构包括一个两段式出料气缸，出料气缸安装在工作平台的后侧，位于V型定位块的后方，出料气缸顶杆朝前水平伸出。

4.根据权利要求3所述的一种花键检测机，其特征在于：所述检测机还包括一个不合格料分捡箱，该不合格料分捡箱设置在上料机构的前侧。

5.根据权利要求4所述的一种花键检测机，其特征在于：所述不合格料分捡箱包括料箱、料箱支架、刮板气缸以及刮板，料箱固定在料箱支架的顶部，料箱的底板上开设有至少一条刮板槽，刮板槽沿左右方向伸展，刮板设置在料箱内并沿前后方向伸展，刮板气缸固定在料箱的底部，刮板的顶杆固定有连接板，连接板向上穿过刮板槽后与刮板连接。

6.根据权利要求5所述的一种花键检测机，其特征在于：所述支架上设置有报警器，所述报警器与控制单元连接并受控制单元控制。

7.根据权利要求6所述的一种花键检测机，其特征在于：所述报警器由三色灯和声音报警器组成。