CN106052542A - 一种用于测量容器内径的检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于测量容器内径的检测设备，包括驱动机构和检测机构，驱动机构包括第一驱动装置和第二驱动装置，检测机构包括距离探测装置、传动装置、检测探头，传动装置包括第一传动件、第二传动件，传动件能够绕各自传动件转轴转动，检测探头包括第一探指，第二探指，第一传动件和第二传动件彼此并行设置，第二驱动装置能够驱动两个传动件以改变二者的间距，进而带动探指张开或收拢；距离探测装置用于测量传动件活动端的移动距离，检测设备基于该移动距离计算探指的撑开距离，进而获得被检容器的内径。采用本发明的检测设备测量容器内径，能对容器内部不同深度的内径进行检测，解放人工劳动的同时，也提高了检验效率和检验精度。

Description

一种用于测量容器内径的检测设备

技术领域

本发明涉及容器的检验测量技术领域，具体涉及一种用于测量容器内径的检测设备。

背景技术

目前在测量容器内径时，通常使用游标卡尺、内卡钳，但是这些均需人工检验，劳动效率低，工人劳动强度大，耗费大量的人工及工时，造成产品成本增高，削弱了企业在市场上的竞争力。

另外也有使用光学检验容器口内径的，比人工效率高，且其采用不接触式测定，设备使用寿命长，但是此种检验方法只能适用于容器口内径的测定，受检测环境、容器形状等影响，无法满足对容器内部的内径测量。

因此，目前现有技术中缺少一种能够快速地、精确地测量出容器内部内径的检测设备。

发明内容

本发明旨在提供一种能方便、精确测量容器内径的检测设备，解放人工劳动的同时，提高检验效率和检验精度。需要说明的是，本发明不仅仅能够测量容器口处的内径，更加适合于测量容器内部的内径。

具体而言，本发明提供了一种用于测量容器内径的检测设备，其特征在于，所述检测设备包括驱动机构和检测机构，

所述驱动机构包括第一驱动装置和第二驱动装置，所述检测机构包括距离探测装置、传动装置、检测探头和限位装置，

所述第一驱动装置用于调整所述检测机构与待测容器之间的相对位置；

所述第二驱动装置用于经所述传动装置驱动所述检测探头进行检测；

所述传动装置包括第一传动件和第二传动件，所述第一传动件和第二传动件能够绕各自传动件转轴转动；

所述检测探头包括第一探指和第二探指；

所述限位装置具有通孔，所述第一探指和所述第二探指穿过所述通孔分别与所述第一传动件和第二传动件的连接端相连；

所述第一传动件和第二传动件彼此并行设置，所述第二驱动装置能够驱动所述第一传动件和第二传动件以改变二者的间距，进而带动所述第一探指和第二探指张开或收拢；

所述距离探测装置用于测量所述第一传动件和第二传动件活动端的移动距离，所述检测设备基于所述移动距离计算所述探指的撑开距离，进而获得被检容器的内径。

优选地，所述检测设备包括两个所述距离探测装置，每个所述距离探测装置包括距离探头，每个所述距离探头置于一个传动件活动端的外侧，用于测量相应传动件在带动相应探指张开时的移动距离。

优选地，所述距离探测装置还包括顶板和探头夹，所述顶板置于所述距离探头的一端与相应传动件直接或间接相接触，所述探头夹用于对所述距离探头进行固定。

优选地，所述第二驱动装置包括气缸、撑块和弹簧，所述气缸用于驱动所述撑块沿与所述第一和第二传动件的轴向平行的方向在两个传动件之间运动，所述撑块在至少两个部位具有不同尺寸。

优选地，所述撑块一端为细圆柱状结构，另一端为粗圆柱状结构，两圆柱状结构中间由锥柱连接。

优选地，每个传动件上具有轴承转轴、第一滚动轴承、第一限位块、直角撑和固定块，第一滚动轴承能够绕所述轴承转轴转动，所述固定块一端与所述轴承转轴相连接，另一端固定在传动件上，所述直角撑的第一边安装在传动件的外侧，所述第一限位块位于所述直角撑第二边侧部；

所述传动件的相邻侧面靠近所述自由端的一侧由所述弹簧连接；

所述撑块置于两个滚动轴承中间。

优选地，所述距离探头的检测端紧贴第一滚动轴承，用于测量所述第一滚动轴承的横向移动距离；或者，在所述直角撑的第二边的端部设有第二滚动轴承，所述距离探头的检测端紧贴第二滚动轴承，用于测量所述第二滚动轴承的竖向移动距离。

优选地，所述检测探头还包括探指保护套，所述探指保护套两侧具有开口，所述开口方向与所述探指匹配，以使得所述探指收拢后能够经所述开口进入所述探指保护套内。

优选地，所述限位装置还包括滑块、导轨、第二限位块、滑块下限位板、滑块上限位板；

所述通孔位于所述第二限位块中间，所述探指保护套固定在所述通孔内壁中间部位；

所述滑块置于所述导轨上，所述滑块位于所述滑块上限位板与所述滑块下限位板之间，所述滑块、所述滑块下限位板以及所述滑块上限位板的组合体为2个，分别置于所述第二限位块两端，所述第二限位块两端分别与两个所述滑块相连。

优选地，所述检测机构还包括急停装置，其置于所述滑块的一端。

本发明的有益效果：

本发明的检测设备能够对容器口到内部一定深度的内径进行自动检测，并对检测结果进行分析，确定被检物品是否合格，无需人工检验，提高了检验的效率，减少了人为误差；且本发明的检测设备探指能深入被检物品内部，能进行不同深度内径的多点检测，检测结果更精准，使用范围更大。

本发明的结构巧妙，能够防止探指损伤，通过设置急停装置，在探指保护套碰触障碍物时保护探指；通过设置直角撑，进而通过在上下方向设置限位块用于限制直角撑的最大运动距离，进而控制检测探头张开的最大角度。

附图说明

图1为本发明用于测量容器内径的检测设备的主视图；

图2为本发明用于测量容器内径的检测设备的左视图；

图3为沿图2中A-A线的剖视图；

图4为本发明用于测量容器内径的检测设备的检测机构2和驱动装置1.2的主视图；

图5为图4中直角撑29、探指21、22分别与第一传动件20和传动件26的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细描述。

实施例一

如图1和图2所示，在本实施例中的用于测量容器内径的检测设备包括驱动机构1、检测机构2，驱动机构1通过安装板3安装在检测设备支架10的一端，驱动机构1包括驱动装置1.1和1.2，驱动装置1.1用于调整检测机构2与待测容器之间的相对位置，其包括驱动电机、固定块4、驱动轴11(见图3)，固定块4与安装板3固定连接，驱动轴11置于固定块4内，并与固定板5连接，驱动轴11在驱动电机驱动下可转动，继而带动固定板5转动；驱动装置1.2固定安装在安装板9上，安装板9与固定板5固定连接。驱动装置1.2用于驱动检测机构2进行检测，其包括气缸6、撑块7、弹簧8，撑块7依靠气缸6提供动力做往复运动，撑块7的一端为细圆柱状结构，另一端为粗圆柱状结构，两圆柱状结构中间由锥柱连接，弹簧8为拉力弹簧。

检测机构2包括传动装置、距离探测装置、检测探头、限位装置。如图1和图2所示，检测机构2固定安装在安装板9上，并随驱动轴11的转动而转动。

如图4所示，传动装置包括轴承转轴13、滚动轴承14、限位块15、传动件转轴16、传动件20、传动件26、传动件转轴28、直角撑29、固定块30。轴承转轴13置于滚动轴承14内，滚动轴承14能围绕轴承转轴13转动，传动件20和传动件26中间具有转孔，传动件转轴16和传动件转轴28分别置于转孔内，两个传动件20、26可分别围绕各自传动件转轴转动，两个传动件活动端均具有支腿，另一端为与检测探头相连的连接端，在两个传动件20和26的连接端一侧具有凸块，传动件26的凸块上具有卡槽，传动件20的凸块可卡入传动件26的卡槽内，二者相互配合，可确保两个探指21、22在一条直线上。

如图4所示，滚动轴承14、轴承转轴13、直角撑29、固定块30各两个，固定块30一端与轴承转轴13连接，另一端分别与两个传动件20、26的支腿用螺栓固定连接。两个传动件20、26的支腿相邻侧面在各自传动件转轴与自由端之间的部位由弹簧8连接。如图5所示，两个传动件20、26的外侧面在靠近连接端的位置处分别与相应直角撑29的第一边用螺栓固定连接，限位块15位于直角撑29的第二边侧部。撑块7置于两个滚动轴承14中间，在气缸6的驱动下沿与两个传动件轴向平行的方向在两个传动件之间运动，进而带动两个传动件绕各自传动轴转动，改变两个传动件活动端的间距。

限位块15为2个，分别置于直角撑29第二边侧部，用于限制直角撑29的最大运动距离，进而控制检测探头张开的最大角度。

如图4所示，距离探测装置包括距离探头31、顶板32、探头夹12。顶板32位于距离探头31一端，且紧贴滚动轴承14，探头夹12具有通孔，距离探头31穿过此通孔被固定在安装板9上。距离探头31为双通道电感式位移传感器(LVDT)，长杆状结构，其轴向方向与撑块7的运动方向相垂直，用于测量滚动轴承14的横向移动距离，距离探测装置为2套，分别置于两个滚动轴承14的外侧。

如图4所示，限位装置包括滑块19、限位块24、滑块下限位板25、滑块上限位板27，该装置用于限制传动装置的运动范围，滑块19带有一个侧壁，侧壁外侧有卡槽，限位块24可卡入卡槽中，滑块19侧壁上还设置有槽孔，通过销钉穿过槽孔可以将滑块侧壁与限位块24连接，限位块24中间具有通孔，传动件20、26与探指21、22分别在限位块24的通孔内固定连接。滑块上限位板27具有限位部和导轨，滑块19安装在滑块上限位板27的导轨上，位于限位部与滑块下限位板25之间。滑块19、滑块下限位板25、滑块上限位板27的组合体有2个，分别置于限位块24两端，限位块24两端分别与两个滑块19相连。

如图4所示，检测探头包括探指21、22、探指保护套23。探指21、22一端为连接端用于分别与两个传动件的连接端相连，另一端为自由端能够在连接件的作用下彼此张开。如图5所示，探指21、22的连接端分别与传动件20、26的连接端内侧面固定连接，且探指21、22可随传动件20、26的运动而张开或收拢。在非检测状态下，探指21、22位于探指保护套23内，二者对称设置，而此时，两个传动件20、26彼此平行并且之间具有一定间隔。探指保护套23两侧具有开口，探指21、22可以通过两侧的开口进出探指保护套23。探指保护套23固定连接在限位块24通孔内壁中间部位，与限位装置一起运动。

在滑块19的一端还可设置急停装置，对检测设备进行急停保护。当探指保护套23触碰到障碍物时，滑块19上移，触发急停装置，控制系统停止检测设备动作。如图4所示，急停装置为接近开关17，其带有感应指针18，接近开关17利用安装支架固定在安装板9上，其感应指针18安装在滑块19的一端，急停装置也可以是光电传感器或者其他类型的急停装置。

本发明的检测设备使用时，首先，驱动机构1带动检测机构2向被检物品运动，待检测探头进入被检物品后，撑块7向气缸6的方向收缩，传动件20、26在弹簧8拉力的作用下分别围绕各自的传动件转轴转动，传动件20、26的连接端带动探指21、22张开。当探指21、22的自由端抵住被检物品内壁时，对物品内径进行检测，且通过驱动机构1控制检测机构2转动和伸缩运动，对物品进行多点检测，检测完毕，撑块7向检测探头方向伸出，探指21、22收拢到探指保护套23内并退出被检物品，完成一次检测。距离探头31将测量结果传递给控制系统。由于传动件与探指的尺寸是固定的，探指张开的距离与传动件自由端的移动距离之间具有确定的比例关系，因此控制系统可以对测量结果进行分析，获得检测物品的内径，并将分析结果与预定阈值进行比较，以此判断被检物品是否合格。

实施例二

在本实施例中，提供了另一种用于测量容器内径的检测设备，其包括驱动机构、检测机构。其中，驱动机构与实施例一的驱动机构相同，检测机构同样包括传动装置、距离探测装置、检测探头、限位装置，在此不再赘述。

本实施例中的检测设备与实施例一所述检测设备的区别在于，传动装置还包括第二滚动轴承，该滚动轴承与直角撑29第二边的端部固定连接，距离探头31为双通道电感式位移传感器(LVDT)，长杆状结构，其轴向方向与撑块7运动方向平行设置，并用探头夹12固定，顶板32紧贴于第二滚动轴承，距离探头31用于测量第二滚动轴承竖向移动距离，距离探测装置、滚动轴承的组合体为2套，对称设置于传动装置两侧。

本实施例的检测设备在使用时，驱动机构1带动检测机构2向被检物品运动，待检测探头进入被检物品后，撑块7向气缸6的方向收缩，传动件20、26在弹簧8拉力的作用下分别围绕各自的传动件转轴转动，传动件20、26的连接端带动探指21、22张开，使探指21、22的自由端抵住被检物品内壁，对物品内径进行检测，且通过驱动机构1控制检测机构2转动，对物品进行多点检测，检测完，撑块7向检测探头方向伸出，探指21、22收拢到探指保护套23内并退出被检物品，完成一次检测。在检测时，随着撑块7的运动，直角撑29连同滚动轴承随之动作，距离探测装置的顶板32与滚动轴承一起移动，距离探头31根据顶板32的移动可测量滚动轴承的竖向移动距离，将检测结果传送给控制系统，控制系统对测量结果进行分析，获得检测物品的内径，并将分析结果与预定阈值进行比较，以此判断被抽检物品是否合格。

本发明的检测设备可与样品传动机构配套使用。样品传动机构安装在支架10另一端，用于取放被检物品。检测探头进入被检物品内的深度可由驱动机构控制检测机构的位置调整，或者由控制系统对被检物品的位置进行调整。

虽然上面结合本发明的优选实施例对本发明的原理进行了详细的描述，本领域技术人员应该理解，上述实施例仅仅是对本发明的示意性实现方式的解释，并非对本发明包含范围的限定。实施例中的细节并不构成对本发明范围的限制，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均落在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于测量容器内径的检测设备，其特征在于，所述检测设备包括驱动机构(1)和检测机构(2)，

所述驱动机构(1)包括第一驱动装置(1.1)和第二驱动装置(1.2)，所述检测机构(2)包括距离探测装置、传动装置、检测探头和限位装置，

所述第一驱动装置(1.1)用于调整所述检测机构(2)与待测容器之间的相对位置；

所述第二驱动装置(1.2)用于经所述传动装置驱动所述检测探头进行检测；

所述传动装置包括第一传动件(20)和第二传动件(26)，所述第一传动件(20)和第二传动件(26)能够绕各自传动件转轴(16、28)转动；

所述检测探头包括第一探指(21)和第二探指(22)；

所述限位装置具有通孔，所述第一探指(21)和所述第二探指(22)穿过所述通孔分别与所述第一传动件(20)和第二传动件(26)的连接端相连；

所述第一传动件(20)和第二传动件(26)彼此并行设置，所述第二驱动装置能够驱动所述第一传动件(20)和第二传动件(26)以改变二者的间距，进而带动所述第一探指(21)和第二探指(22)张开或收拢；

所述距离探测装置用于测量所述第一传动件(20)和第二传动件(26)活动端的移动距离，所述检测设备基于所述移动距离计算所述探指(21、22)的撑开距离，进而获得被检容器的内径。

2.根据权利要求1所述的用于测量容器内径的检测设备，其特征在于，所述检测设备包括两个所述距离探测装置，每个所述距离探测装置包括距离探头(31)，每个所述距离探头(31)置于一个传动件活动端的外侧，用于测量相应传动件在带动相应探指张开时的移动距离。

3.根据权利要求2所述的用于测量容器内径的检测设备，其特征在于，所述距离探测装置还包括顶板(32)和探头夹(12)，所述顶板(32)置于所述距离探头(31)的一端与相应传动件直接或间接相接触，所述探头夹(12)用于对所述距离探头(31)进行固定。

4.根据权利要求1所述的用于测量容器内径的检测设备，其特征在于，所述第二驱动装置包括气缸(6)、撑块(7)和弹簧(8)，

所述气缸(6)用于驱动所述撑块(7)沿与所述第一和第二传动件的轴向平行的方向在两个传动件之间运动，所述撑块(7)在至少两个部位具有不同尺寸。

5.根据权利要求4所述的用于测量容器内径的检测设备，其特征在于，所述撑块(7)一端为细圆柱状结构，另一端为粗圆柱状结构，两圆柱状结构中间由锥柱连接。

6.根据权利要求4所述的用于测量容器内径的检测设备，其特征在于，每个传动件上具有轴承转轴(13)、第一滚动轴承(14)、第一限位块(15)、直角撑(29)和固定块(30)，第一滚动轴承(14)能够绕所述轴承转轴(13)转动，所述固定块(30)一端与所述轴承转轴(13)相连接，另一端固定在传动件上，所述直角撑(29)的第一边安装在传动件的外侧，所述第一限位块(15)位于所述直角撑(29)第二边侧部；

所述传动件(20、26)的相邻侧面靠近所述自由端的一侧由所述弹簧(8)连接；

所述撑块(7)置于两个滚动轴承(14)中间。

7.根据权利要求6所述的用于测量容器内径的检测设备，其特征在于，所述距离探头(31)的检测端紧贴第一滚动轴承(14)，用于测量所述第一滚动轴承(14)的横向移动距离；或者，在所述直角撑(29)的第二边的端部设有第二滚动轴承，所述距离探头(31)的检测端紧贴第二滚动轴承，用于测量所述第二滚动轴承的竖向移动距离。

8.根据权利要求1所述的用于测量容器内径的检测设备，其特征在于，所述检测探头还包括探指保护套(23)，所述探指保护套(23)两侧具有开口，所述开口方向与所述探指(21、22)匹配，以使得所述探指(21、22)收拢后能够经所述开口进入所述探指保护套(23)内。

9.根据权利要求8所述的用于测量容器内径的检测设备，其特征在于，所述限位装置还包括滑块(19)、导轨、第二限位块(24)、滑块下限位板(25)、滑块上限位板(27)；

所述通孔位于所述第二限位块(24)中间，所述探指保护套(23)固定在所述通孔内壁中间部位；

所述滑块(19)置于所述导轨上，所述滑块(19)位于所述滑块上限位板(27)与所述滑块下限位板(25)之间，所述滑块(19)、所述滑块下限位板(25)以及所述滑块上限位板(27)的组合体为2个，分别置于所述第二限位块(24)两端，所述第二限位块(24)两端分别与两个所述滑块(19)相连。

10.根据权利要求9所述的用于测量容器内径的检测设备，其特征在于，所述检测机构还包括急停装置，其置于所述滑块(19)的一端。