CN106680294A - 一种活塞环外圆面亮带检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种活塞环外圆面亮带检测装置，包括设置于机架上的上料机构、检测机构、分选机构及控制系统；上料机构用于将单个活塞环转移到检测机构；检测机构用于检测活塞环的外圆面亮带，区分合格与不合格的活塞环；分选机构用于将检测机构检测后的活塞环按照合格和不合格分别区分放置；控制系统用于控制上料机构、检测机构以及分选机构工作。本发明通过机器视觉代替人眼，适应性强，不论是大到4mm左右的亮带，还是只有0.02mm左右的亮带，均可以可靠识别；人眼容易疲劳，甚至产生不适反应，机器视觉没有这个问题；本发明可以统一标准，并随时根据客户要求修改标准；人工判断效率低，本发明效率高。
Description
技术领域
本发明涉及活塞环检测技术领域，具体是一种活塞环外圆面亮带检测装置。
背景技术
随着国家排放标准的不断提高，对活塞环的质量要求越来越高，进而也对活塞环的检测技术提出了更高的要求。尤其是活塞环外圆面珩磨质量(活塞环外圆面亮带)的检测，因为其难度大，检测手段缺乏，需求尤其强烈。
珩磨加工会覆盖活塞环前期加工产生的周向加工痕迹，产生轴向加工痕迹——亮带。检测活塞环的轴向加工痕迹——亮带的宽窄和完整与否，是评判活塞环加工质量的一个重要依据。
目前行业中根据不同的场合采用不同的检测分选方式，在实验室一般用专门的电子显微镜进行观察测量，这种方式虽然比较准确，但效率很低，无法在生产现场使用。而在生产现场一般根据环的类型有肉眼直接观察和显微镜下观察两种方法。
在生产现场，对于普通的锥面和桶面环，采用肉眼直接观察分选的方式，用手拿一把环，缓慢旋转观察。为了看清，需要很强的照明。对油环一般要借助于显微镜之类的简单仪器观察，用手拿着一片或数片环，在显微镜下缓慢旋转，观察整个圆周的外圆面，用直觉进行判断。
这类方法存在的主要问题有：一是人眼容易疲劳，容易造成不合格品被放过；二是人眼看的带宽不准确，偏差大；三是一些需要借助显微镜看的环，操作工连续看的时间长了，会造成头晕呕心的现象；四是人眼标准不统一，不同人对同一缺陷可能会有不同的判断；五、人工判断速度慢，效率低，不到本发明速度的四分之一。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种活塞环外圆面亮带检测装置。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种活塞环外圆面亮带检测装置，包括设置于机架上的上料机构、检测机构、分选机构及控制系统；上料机构用于将单个活塞环转移到检测机构；检测机构用于检测活塞环的外圆面亮带，区分合格与不合格的活塞环；分选机构用于将检测机构检测后的活塞环按照合格和不合格分别区分放置；控制系统用于控制上料机构、检测机构以及分选机构工作。
其中，上料机构包括一用于夹持活塞环的上环夹紧机构和驱动该上环夹紧机构夹紧或者放松的动力机构，动力机构设于上环进给装置上，上环进给装置能够带动上环夹紧装置向活塞环所放置的初始位置运动；上环进给装置设置于左右行走装置上，左右行走装置用于将上环进给装置从上环部位运送到检测机构部位。
其中，检测机构包括检测相机，检测相机设置于相机调整装置上，相机调整装置用于在水平方向调整检测相机和活塞环之间的距离。
其中，检测机构还包括用于将活塞环固定按压在检测部位的压环机构。
其中，压环机构包括一个竖向固定设置的压环气缸，压环气缸活塞杆端部活动连接一上压环转盘；在上压环转盘的正下方还设置有下压环转盘，下压环转盘下方设置带动其转动的旋转电机。
其中，旋转电机上设置有编码器，旋转电机能够带动待检测活塞环旋转360°，编码器发出位置信号供检测相机采样用；编码器按照预先设置的角度向控制系统发出控制相机工作的触发信号，让相机拍照，以确保相机拍的所有照片能够无缝不重合的形成一幅活塞环外圆的完整照片。
其中，分选机构包括一对分选夹爪以及控制分选夹爪开闭的分选气缸，分选气缸设置于分选进给装置上，分选进给装置能够带动分选气缸和分选夹爪向检测完毕的活塞环的位置运动，而分选进给装置也设置在左右行走装置上；分选机构在夹取检测完毕的活塞环以后，能够将合格和不合格的活塞环各自摆放到指定位置。
其中，分选机构还包括合格品收集机构与不合格品收集机构，合格品收集机构和不合格品收集机构均设置在能够前后运动的位置切换装置上。
其中，上环夹紧机构包括在驱动机构带动下能够相向运动夹持活塞环，或者能够相背运动放下活塞环的一对上环夹爪。
其中，分选夹爪包括在驱动机构带动下能够相向运动夹持活塞环，或者能够相背运动放下活塞环的一对夹爪。
有益效果：本发明的一种活塞环外圆面亮带检测装置，具有以下有益效果：
机器视觉代替人眼，适应性强，不论是大到4mm左右的亮带，还是只有0.02mm左右的亮带，本发明的机器视觉均可以可靠识别；人眼容易疲劳，甚至产生不适反应，本发明的机器视觉没有这个问题；人眼容易漏判，本发明避免了这个风险；人眼判断会因人而异，标准不统一，本发明可以统一标准，并随时根据客户要求修改标准；人工判断效率低，本发明效率高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视视结构示意图；
图3为图1的正视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1-3所致的一种活塞环外圆面亮带检测装置，包括设置于机架上的上料机构、检测机构、分选机构及控制系统；上料机构用于将单个活塞环转移到检测机构，检测机构用于检测活塞环的外圆面亮带，区分合格与不合格的活塞环，分选机构用于将检测机构检测后的活塞环按照合格和不合格分别区分放置，控制系统用于控制上料机构、检测机构以及分选机构工作。
上料机构包括一用于夹持活塞环的上环夹紧机构和驱动该上环夹紧机构夹紧或者放松的动力机构，动力机构设于上环进给装置17上，上环进给装置17能够带动上环夹紧装置向活塞环所放置的初始位置运动；上环进给装置17设置于左右行走装置上，左右行走装置用于将上环进给装置17从上环部位运送到检测机构部位，上环夹紧机构包括在驱动机构带动下能够相向运动夹持活塞环，或者能够相背运动放下活塞环的一对上环夹爪2，这一对上环夹爪2能够夹持在活塞环外圆面。
检测机构包括检测相机6，检测相机6设置于相机调整装置15上，相机调整装置15用于在水平方向调整检测相机6和活塞环之间的距离，检测机构还包括用于将活塞环固定按压在检测部位的压环机构。相机调整装置15可以为气缸或者丝杆等具有往复运动的装置，通过控制系统控制运行。
压环机构包括一个竖向固定设置的压环气缸13，压环气缸13活塞杆端部活动连接一上压环转盘141；在上压环转盘141的正下方还设置有下压环转盘142，下压环转盘142下方设置带动其转动的旋转电机12，旋转电机12上设置有编码器，旋转电机12能够带动待检测活塞环旋转360°，编码器发出位置信号供检测相机6采样用；编码器按照预先设置的角度向控制系统发出控制检测相机6工作的触发信号，让检测相机6拍照，以确保检测相机6拍的所有照片能够无缝不重合的形成一幅活塞环外圆的完整照片。
分选机构包括一对分选夹爪5以及控制分选夹爪5开闭的分选气缸4，分选气缸4设置于分选进给装置18上，分选进给装置18能够带动分选气缸4和分选夹爪5向检测完毕的活塞环的位置运动，而分选进给装置18也设置在左右行走装置上；分选机构在夹取检测完毕的活塞环以后，能够将合格和不合格的活塞环各自摆放到指定位置；分选机构还包括合格品收集机构8与不合格品收集机构9，合格品收集机构8和不合格品收集机构9均设置在能够前后运动的位置切换装置7上，分选夹爪5包括在驱动机构带动下能够相向运动夹持活塞环，或者能够相背运动放下活塞环的一对夹爪。
具体地，如图1-3所示，上环夹紧机构包括上环夹爪2一副两只，上环进给装置17一套，以及作为动力机构的上环夹紧气缸3作为动力机构，作为左右行走装置的左右行走气缸10，其主要负责将待检活塞环1从初始放置位置送到检测机构的位置，同时带动分选夹爪5将已检活塞环从检测机构的位置移动到合格品收集机构与不合格品收集机构的位置。上环夹爪2安装在上环夹紧气缸3上，由上环夹紧气缸3的开闭实现上环夹爪2张开和夹紧。上环夹紧气缸3安装在上环进给装置17上，由上环进给装置17带动上环夹紧气缸3前后移动。上环进给装置17和分选进给装置18一起安装左右行走气缸10上，由左右行走气缸10带动上环进给装置17和分选进给装置18按节拍切换位置。
检测机构包括检测相机6以及与其配套的镜头光源组件、压环组件11一套，压环组件11包括压环气缸13一只，压环气缸13活塞杆端部连接上压环转盘141，上压环转盘141正下方设置有下压环转盘142，下压环转盘142下方连接带动其转动的旋转电机12，旋转电机12上设置有编码器，旋转电机12能够带动待检测活塞环旋转360°，编码器发出位置信号供检测相机6采样用；编码器按照预先设置的角度向控制系统发出控制相机工作的触发信号，让检测相机6拍照，以确保相机拍的所有照片能够无缝不重合的形成一幅活塞环外圆的完整照片。检测相机6设置在相机调整装置15上，根据待检测活塞环直径的大小调整检测相机6与活塞环之间的工作距离。
分选机构包括分选气缸4，分选气缸4上设置分选夹爪5一副两只；分选气缸4安装在分选进给装置18上，还包括合格品收集装置8和不合格品收集装置9，它们均安装在能够前后运动的位置切换装置7上。分选夹爪5安装在分选气缸4上，由分选气缸4带动分选夹爪5张开和闭合，分选气缸4安装在分选进给装置18上，由分选进给装置18带动分选气缸4的前进和后退，分选进给装置18和上环进给装置17一起安装在左右行走气缸10上。在本发明中，合格品收集机构8与不合格品收集机构9分别为竖直设置的两根立柱，合格的活塞环和不合格的活塞环分别套在对应的立柱上，便于后期回收。
如图1和图2所示，上环夹爪2和分选夹爪5可以采用一组相对设置的半圆型或V型板材，或者其他便于夹持活塞环的形状均可。可以根据活塞环的尺寸而更换尺寸合适的上环夹爪或分选夹爪，以提高设备的工作精度。
本发明的工作原理如下：
1、由上环进给装置17将张开的上环夹爪2送到摆放待测活塞环1的位置后，上环夹紧气缸3闭合，带动上环夹爪夹紧2待检测活塞环1；同时，分选进给装置18也将张开的分选夹爪5送到上压环转盘141和下压环转盘142之间，分选气缸4带动分选夹爪5夹紧上压环转盘141和下压环转盘142之间的已检活塞环，然后压环气缸13带动上压环转盘141提升。
2、左右行走气缸10将夹着的待检测活塞环1送到检测位置，即上压环转盘141和下压环转盘142之间，下压环转盘142压下，将待检测活塞环1压紧，然后上环夹紧气爪3松开，上环进给装置17带动松开的上环夹爪2退回。
3、左右行走气缸10将夹着的待检测活塞环1送到检测位置的同时，左右行走气缸10同时带着夹着已检活塞环的分选夹爪5也被平移到分选部位；根据检测部位给出的检测结果，分选进给装置18将合格品收集装置8或不合格品收集装置9送到夹着已检活塞环的分选夹爪5正下方，然后分选夹爪5松开，已检活塞环落入对应的收集装置，分选进给装置18带动分选夹爪5退回。
4、带编码器的旋转电机12带动压紧的待检测活塞环1旋转，编码器每隔一个角度给出一个位置信号触发检测相机6连续拍照，拍完整个圆周后旋转电机6停止旋转。本装置根据拍出的照片由程序自动分析，计算出待检测活塞环1的亮带是否合格，然后将信号发送至分选机构。
5、在检测的同时，左右行走气缸10带着上环夹紧气爪3和分选夹爪5夹回到原始位置，准备进入下一个检测周期。
6、整个检测过程就是上述1～5步的重复运行，直到待检测活塞环1或外部干预使其停止。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种活塞环外圆面亮带检测装置，其特征在于：包括设置于机架上的上料机构、检测机构、分选机构及控制系统；上料机构用于将单个活塞环转移到检测机构；检测机构用于检测活塞环的外圆面亮带，区分合格与不合格的活塞环；分选机构用于将检测机构检测后的活塞环按照合格和不合格分别区分放置；控制系统用于控制上料机构、检测机构以及分选机构工作。
2.根据权利要求1所述的一种活塞环外圆面亮带检测装置，其特征在于：其中，上料机构包括一用于夹持活塞环的上环夹紧机构和驱动该上环夹紧机构夹紧或者放松的动力机构，动力机构设于上环进给装置上，上环进给装置能够带动上环夹紧装置向活塞环所放置的初始位置运动；上环进给装置设置于左右行走装置上，左右行走装置用于将上环进给装置从上环部位运送到检测机构部位。
3.根据权利要求1或2所述的一种活塞环外圆面亮带检测装置，其特征在于：其中，检测机构包括检测相机，检测相机设置于相机调整装置上，相机调整装置用于在水平方向调整检测相机和活塞环之间的距离。
4.根据权利要求3所述的一种活塞环外圆面亮带检测装置，其特征在于：其中，检测机构还包括用于将活塞环固定按压在检测部位的压环机构。
5.根据权利要求4所述的一种活塞环外圆面亮带检测装置，其特征在于：其中，压环机构包括一个竖向固定设置的压环气缸，压环气缸活塞杆端部活动连接一上压环转盘；在上压环转盘的正下方还设置有下压环转盘，下压环转盘下方设置带动其转动的旋转电机。
6.根据权利要求5所述的一种活塞环外圆面亮带检测装置，其特征在于：其中，旋转电机上设置有编码器，旋转电机能够带动待检测活塞环旋转360°，编码器发出位置信号供检测相机采样用；编码器按照预先设置的角度向控制系统发出控制相机工作的触发信号，让相机拍照，以确保相机拍的所有照片能够无缝不重合的形成一幅活塞环外圆的完整照片。
7.根据权利要求2所述的一种活塞环外圆面亮带检测装置，其特征在于：其中，分选机构包括一对分选夹爪以及控制分选夹爪开闭的分选气缸，分选气缸设置于分选进给装置上，分选进给装置能够带动分选气缸和分选夹爪向检测完毕的活塞环的位置运动，而分选进给装置也设置在左右行走装置上；分选机构在夹取检测完毕的活塞环以后，能够将合格和不合格的活塞环各自摆放到指定位置。
8.根据权利要求7所述的一种活塞环外圆面亮带检测装置，其特征在于：其中，分选机构还包括合格品收集机构与不合格品收集机构，合格品收集机构和不合格品收集机构均设置在能够前后运动的位置切换装置上。
9.根据权利要求2所述的一种活塞环外圆面亮带检测装置，其特征在于：其中，上环夹紧机构包括在驱动机构带动下能够相向运动夹持活塞环，或者能够相背运动放下活塞环的一对上环夹爪。
10.根据权利要求7所述的一种活塞环外圆面亮带检测装置，其特征在于：其中，分选夹爪包括在驱动机构带动下能够相向运动夹持活塞环，或者能够相背运动放下活塞环的一对夹爪。
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