CN106767603B - 一种外扩式卡簧自动检测机构及检测方法 - Google Patents

Abstract

一种外扩式卡簧自动检测机构及检测方法，包括工作台和下框架，工作台上对称布置有导轨和安装在导轨内的输送链，导轨之间的工装台上还开设有缺口a，还包括工件定位装置、卡簧检测装置和PLC信号控制中心；工件定位装置设置在工作台的缺口a内并置于工作台前方，用于定位工件；卡簧检测装置设置在工件定位装置的上方，并固定在工作台的一侧，用于对卡簧压装是否合格进行检测；PLC信号控制中心设置在工作台的另一侧，通过支柱固定在工作台上，用于对装置发送指令并控制其运动。本发明能实现工件的自动检测，解决了手工装配易出现错装、漏装的问题，位移传感器精度高，能精确检测出卡簧装配是否合格及是否漏装，有效控制不合格产品的流转。

Description

一种外扩式卡簧自动检测机构及检测方法

技术领域

本发明涉及卡簧检测技术领域，具体涉及一种外扩式卡簧的自动检测机构及检测方法。

背景技术

我国工业水平较发达国家落后，大部分企业装配线自动化程度不够高，批量生产时多采用人工装配，尤其在装配卡簧过程中，绝大多数企业都是手工使用卡簧钳装配。手工装配卡簧有许多弊端：如手工用力不均，会导致卡簧变形不一致，若用力过大，会使卡簧产生过度变形而失效；手工装配卡簧，技术不熟练者，在撑开卡簧时，卡簧易脱出，较大的弹力可能弹伤作业人员；手工装配卡簧，劳动强度较大，特别是尺寸较大的卡簧，手工装配较吃力；手工装配卡簧极易存在不能完全装入卡簧槽内的情况。此时就需要使用辅具将卡簧完全压入卡簧槽，增加了劳动强度，不利于提高生产效率；此外，手工装配卡簧，最大的质量隐患就是漏装配，且装上其他零件后，不易被发现，因此，需要设计一种能自动检测卡簧安装是否到位的机构，克服手工装配容易出现漏装、错装的缺陷，避免不合格产品流入装配生产线，影响产品的使用性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种外扩式卡簧自动检测机构及检测方法，该机构对装配卡簧的工件进行检测，判定卡簧装配是否合格及装配是否到位，避免工件漏装和错装的现象发生，有效控制不合格产品的流转。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种外扩式卡簧自动检测机构，包括工作台和用于支撑工作台的下框架，工作台上沿水平方向对称布置有导轨和安装在导轨内的输送链，导轨之间的工装台上还开设有缺口a，还包括工件定位装置、卡簧检测装置和PLC信号控制中心；

所述工件定位装置设置在工作台的缺口a内并置于工作台前方，用于定位工件；

所述卡簧检测装置设置在工件定位装置的上方，并固定在工作台的一侧，用于对压装完成后的卡簧压装是否合格进行检测；所述卡簧检测装置包括支撑框架、Z轴移载机构和检测机构，所述卡簧检测装置通过支撑框架固定在工作台上，所述支撑框架包括工件固定板，工件固定板的中心位置处开设有圆孔；所述Z轴移载机构固定在工件固定板的上方，包括滑轨固定板，所述滑轨固定板上沿竖向对称设置有滑轨，滑轨的上方还设置有垂直提升气缸，垂直提升气缸连接安装板，安装板上固定检测机构，通过垂直提升气缸带动检测机构上下移动，对工件进行检测，所述滑轨固定板的一侧还设置有位移显示器，用于显示检测数据；所述检测机构置于Z轴移载机构的前方，包括置于最下方的检测工装头，检测工装头两侧向下延伸形成对称的检测头，检测头穿过工件固定板圆孔对工件进行检测，检测工装头上方固接有压轴，压轴的顶部连接螺栓，螺栓的上方设置有位移传感器，位移传感器的底部始终与螺栓顶部接触，位移传感器连接位移显示器并将检测后的数据传送到位移显示器。

所述PLC信号控制中心设置在工作台的另一侧，通过支柱固定在工作台上，用于对前述的装置发送指令并控制其运动。

优选的，所述的工件定位装置包括定位板，定位板下方连接顶升气缸，定位板上方设置有工件固定板，工件固定板通过设置在定位板上的定位销定位，工件固定板通过输送链移动到定位板处，通过顶升气缸将工件顶升到装配位置；

优选的，所述工件固定板的圆孔内由下而上固定有基座，基座的中心处开设有通孔，基座的侧边与孔壁间留有使所述检测头穿过的间隙，当工件被顶升至基座底部时，工件内与基座底部接触平面为定位基准面。

优选的，检测工装头中心处沿轴向开设有阶梯通孔，通孔内设置有退料销和弹簧，所述弹簧置于退料销的上方，所述退料销向下伸出检测工装头的阶梯通孔，当检测机构下降时，所述退料销穿过基座通孔后伸入工件中心孔内，通过弹簧实现检测机构与工件的浮动对中。

优选的，所述PLC信号控制中心分别与伸缩气缸和位移显示器相连并进行控制。

利用上述检测机构对工件进行检测的一种外扩式卡簧自动检测方法，包括以下步骤：

第一步，首先使用卡簧校准工装对位移传感器清零，并将当前位移值作为标准比对值，每班校准一次；

第二步，取出校准工装，将装配完成后的工件由PLC信号控制中心控制移动到检测机构的支撑框架下方，顶升气缸将工件顶升至基座底部，工件内与基座底部接触面设定为定位基准面，即卡簧校准工装与基座底部接触面；

第三步，驱动机构驱动检测机构下降，检测头端面落在卡簧端面上，位移传感器计算出当前位移量并反馈数值至位移显示器；

第四步，位移显示器显示的数据与PLC信号控制中心设定的标准位移值进行比对，如果比对结果OK，检测机构便返回原点，作好下一次测量的准备，工件被放行，如果比对结果NG，机构便停止下一步动作，报警器报警。

本发明的有益效果：通过采用卡簧自动检测机构，根据卡簧的厚度，设定合理公差范围和位移报警值，将检测头检测的数据通过位移传感器反馈至PLC信号控制中心进行比对，当检测到的位移值在报警值范围外时，设备报警并结束下一个动作，工件不能放行，位移传感器精度高，能达到0.001mm，能精确检测出卡簧装配是否合格及是否漏装，避免工件漏装和错装的现象发生，有效控制不合格产品的流转。

附图说明

图1本发明与卡簧自动装配机构安装的整体结构示意图；

图2本发明的结构示意图

图3检测机构的结构示意图

图4支撑框架的结构示意图

附图标记

附图中1为工作台、2为下框架、3为工件定位装置、4为卡簧检测装置、5为PLC信号控制中心、

31为定位板、32为工件固定板

41为支撑框架、42为Z轴移载机构、43为检测机构、44为位移显示器

411为固定板、412为基座

421为滑轨固定板、422为安装板、423为垂直提升气缸

431为检测工装头、432为检测头、433为压轴、434为螺栓、435为位移传感器、436为退料销、437为弹簧

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的功能原理和效果作进一步详细说明。

如图1所示，一种外扩式卡簧自动检测机构，包括工作台1和用于支撑工作台的下框架2，工作台1上沿水平方向对称布置有导轨和安装在导轨内的输送链，导轨之间的工装台上还开设有缺口a，还包括工件定位装置3、卡簧检测装置4和PLC信号控制中心5；

所述工件定位装置3设置在工作台1的缺口a内并置于工作台1前方，用于定位工件；工件定位装置3包括定位板31，定位板31下方连接顶升气缸，定位板31上方设置有工件固定板32，工件固定板32通过设置在定位板31上的定位销定位，工件固定板32通过输送链移动到定位板31处，通过顶升气缸将工件顶升到装配位置；

所述卡簧检测装置4设置在工件定位装置3的上方，并固定在工作台1的一侧，用于对压装完成后的卡簧压装是否合格进行检测；

所述PLC信号控制中心5设置在工作台1的另一侧，通过支柱固定在工作台1上，用于对前述的装置发送指令并控制其运动，PLC信号控制中心分别与伸缩气缸和位移显示器相连并进行控制。

如图2、图4所示，所述卡簧检测装置4包括支撑框架41、Z轴移载机构42和检测机构43，所述卡簧检测装置4通过支撑框架41固定在工作台1上，支撑框架41包括工件固定板411，工件固定板411的中心位置处开设有圆孔，工件固定板411的圆孔内由下而上固定有基座412，基座412的中心处开设有通孔，基座412的侧边与孔壁间留有使所述检测头432穿过的间隙，当工件被顶升至基座底部时，工件内与基座底部接触平面为定位基准面。

所述Z轴移载机构42固定在工件固定板411的上方，包括滑轨固定板421，滑轨固定板421上沿竖向对称设置有滑轨，滑轨的上方还设置有垂直提升气缸423，垂直提升气缸423连接安装板422，安装板422上固定检测机构43，通过垂直提升气缸423带动检测机构43上下移动，对工件进行检测，所述滑轨固定板421的一侧还设置有位移显示器44，用于显示检测数据；

如图3所示，所述检测机构43置于Z轴移载机构42的前方，包括置于最下方的检测工装头431，检测工装头431两侧向下延伸形成对称的检测头432，检测头432穿过工件固定板411圆孔对工件进行检测，检测工装头431上方固接有压轴433，压轴433的顶部连接螺栓434，螺栓434的上方设置有位移传感器435，位移传感器435的底部始终与螺栓434顶部接触，位移传感器435连接位移显示器44并将检测后的数据传送到位移显示器44，检测工装头431中心处沿轴向开设有阶梯通孔，通孔内设置有退料销436和弹簧437，弹簧437置于退料销436的上方，退料销436向下伸出检测工装头431的阶梯通孔，当检测机构下降时，退料销436穿过基座412通孔后伸入工件中心孔内，通过弹簧437实现检测机构与工件的浮动对中。

利用上述检测机构对工件进行检测的一种外扩式卡簧自动检测方法，按以下步骤进行检测：

第一步，首先使用卡簧校准工装对位移传感器清零，并将当前位移值作为标准比对值，每班校准一次；

第二步，取出校准工装，将装配完成后的工件由PLC信号控制中心控制移动到检测机构的支撑框架下方，顶升气缸将工件顶升至基座底部，工件内与基座底部接触面设定为定位基准面，即卡簧校准工装与基座底部接触面；

第三步，驱动机构驱动检测机构下降，检测头端面落在卡簧端面上，位移传感器计算出当前位移量并反馈数值至位移显示器；

第四步，位移显示器显示的数据与PLC信号控制中心设定的标准位移值进行比对，如果比对结果OK，检测机构便返回原点，作好下一次测量的准备，工件被放行，如果比对结果NG，机构便停止下一步动作，报警器报警。

本发明能实现工件的自动检测，解决了手工装配容易出现错装、漏装的问题，位移传感器精度高，能达到0.001mm，能精确检测出卡簧装配是否合格及是否漏装，有效控制不合格产品的流转。

Claims (6)

1.一种外扩式卡簧自动检测机构，包括工作台和用于支撑工作台的下框架，工作台上沿水平方向对称布置有导轨和安装在导轨内的输送链，导轨之间的工装台上还开设有缺口a，其特征在于：还包括工件定位装置、卡簧检测装置和PLC信号控制中心；

所述工件定位装置设置在工作台的缺口a内并置于工作台前方，用于定位工件；

所述卡簧检测装置设置在工件定位装置的上方，并固定在工作台的一侧，用于对压装完成后的卡簧压装是否合格进行检测；所述卡簧检测装置包括支撑框架、Z轴移载机构和检测机构，所述卡簧检测装置通过支撑框架固定在工作台上，所述支撑框架包括工件固定板，工件固定板的中心位置处开设有圆孔；所述Z轴移载机构固定在工件固定板的上方，包括滑轨固定板，所述滑轨固定板上沿竖向对称设置有滑轨，滑轨的上方还设置有垂直提升气缸，垂直提升气缸连接安装板，安装板上固定检测机构，通过垂直提升气缸带动检测机构上下移动，对工件进行检测，所述滑轨固定板的一侧还设置有位移显示器，用于显示检测数据；所述检测机构置于Z轴移载机构的前方，包括置于最下方的检测工装头，检测工装头两侧向下延伸形成对称的检测头，检测头穿过工件固定板圆孔对工件进行检测，检测工装头上方固接有压轴，压轴的顶部连接螺栓，螺栓的上方设置有位移传感器，位移传感器的底部始终与螺栓顶部接触，位移传感器连接位移显示器并将检测后的数据传送到位移显示器；

所述PLC信号控制中心设置在工作台的另一侧，通过支柱固定在工作台上，用于对前述的装置发送指令并控制其运动。

2.根据权利要求1所述的一种外扩式卡簧自动检测机构，其特征在于：所述的工件定位装置包括定位板，定位板下方连接顶升气缸，定位板上方设置有工件固定板，工件固定板通过设置在定位板上的定位销定位，工件固定板通过输送链移动到定位板处，通过顶升气缸将工件顶升到装配位置。

3.根据权利要求1所述的一种外扩式卡簧自动检测机构，其特征在于：所述工件固定板的圆孔内由下而上固定有基座，基座的中心处开设有通孔，基座的侧边与孔壁间留有使所述检测头穿过的间隙，当工件被顶升至基座底部时，工件内与基座底部接触平面为定位基准面。

4.根据权利要求1所述的一种外扩式卡簧自动检测机构，其特征在于：检测工装头中心处沿轴向开设有阶梯通孔，通孔内设置有退料销和弹簧，所述弹簧置于退料销的上方，所述退料销向下伸出检测工装头的阶梯通孔，当检测机构下降时，所述退料销穿过基座通孔后伸入工件中心孔内，通过弹簧实现检测机构与工件的浮动对中。

5.根据权利要求1所述的一种外扩式卡簧自动检测机构，其特征在于：所述PLC信号控制中心分别与伸缩气缸和位移显示器相连并进行控制。

6.利用如权利要求1所述的检测机构对工件进行检测的一种外扩式卡簧自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，首先使用卡簧校准工装对位移传感器清零，并将当前位移值作为标准比对值，每班校准一次；

第二步，取出校准工装，将装配完成后的工件由PLC信号控制中心控制移动到检测机构的支撑框架下方，顶升气缸将工件顶升至基座底部，工件内与基座底部接触面设定为定位基准面，即卡簧校准工装与基座底部接触面；

第三步，驱动机构驱动检测机构下降，检测头端面落在卡簧端面上，位移传感器计算出当前位移量并反馈数值至位移显示器；

第四步，位移显示器显示的数据与PLC信号控制中心设定的标准位移值进行比对，如果比对结果OK，检测机构便返回原点，作好下一次测量的准备，工件被放行，如果比对结果NG，机构便停止下一步动作，报警器报警。