CN106964561A - 一种锥形弹簧预压、检测一体机及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锥形弹簧预压、检测一体机及其检测方法，所述一体机包括工作台（1），工作台（1）上安装有相互平行的两组锥形弹簧输送装置，对应于每组所述锥形弹簧输送装置沿工作台（1）自左向右分别依次配置有预压检测及不合格品剔除装置和同心度检测及不合格品剔除装置。本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明采用人机界面及PLC控制，通过在一个工作台上同时设置两组锥形弹簧输送装置，以人机结合集预压和检测为一体的可实现连续、高效、高质量的锥形弹簧双工位半自动检测流水生产线，主要通过预压和力矩及高度检测并判别、同心度检测并判别的检测方法实现对锥形弹簧机械性能参数的检测工作，操作简便、安全系数高、检测效率高。

Description

一种锥形弹簧预压、检测一体机及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种弹簧检测装置及其检测方法，尤其涉及一种锥形弹簧预压、检测一体机及其检测方法。

背景技术

专利号为ZL201220637356.2的中国实用新型专利公开了一种弹簧检测设备，包括工作台、上料机构、送料机构、弹簧同心度测试机构、至少一组弹簧压缩测力机构、弹簧高度测试机构、PLC控制器和工业计算机。弹簧同心度测试机构包括第一摄影装置，第一摄影装置位于待测弹簧的上方。每一组弹簧压缩测力机构包括压头、压头驱动装置及测力传感器。弹簧高度测试机构包括第二摄影装置，第二摄影装置位于待测弹簧的侧面。PLC控制器的信号输入端与测力传感器的信号输出端电连接。工业计算机的信号输入端分别与第一和第二摄影装置的信号输出端电连接，且工业计算机与PLC控制器双向通信连接。该实用新型能够一次性地对弹簧的同心度、高度及受到压缩时的弹力进行测试，提高了测试效率。但该实用新型存在如下技术缺陷：一方面，该弹簧检测设备在工作台上只设置了一套弹簧检测工位，整体弹簧检测的工作效率较低；另一方面，该技术方案是通过分别设置在测试等待工位、所述弹簧同心度测试机构、弹簧压缩测力机构、弹簧高度测试机构旁的四个气动机械手实现各个检测工位之间的转换，该弹簧输送结构以及控制都较为复杂，这就进一步降低了整体弹簧检测的工作效率。因此亟待改进。

专利号为ZL200720138383.4的中国实用新型专利公开了一种微机控制弹簧自动试验装置，属检测技术领域。用于解决弹簧检测问题。其技术方案是，它由机架、压力传感器、位移传感器、测量气缸以及数据采集与处理电路组成，所述压力传感器固定于机架下部，其上部设置水平测量座，所述测量气缸竖直固定于压力传感器正上方，其向下伸出的活塞杆下端装有水平试验压盘，所述位移传感器竖直固定于机架上，其拉杆与测量气缸的活塞杆连接，压力传感器和位移传感器的信号输出端接数据采集与处理电路。该实用新型操作简便、检测效率和测量精度高，能自动完成对各种弹簧的检测试验，大大降低人为影响及操作人员的劳动强度，可适应制动阀及空重车调整装置批量检修的需要。但该实用新型一方面并未设置弹簧同心度测试装置，不能进行弹簧同心度的测试工作；另一方面，该技术方案在机架上仅设置了单个弹簧检测工位，且没有配置弹簧输送装置，不能进行连续、高效的弹簧检测工作。因此亟待改进。

发明内容

为了解决上述现有弹簧检测设备存在的技术缺陷，本发明采用的技术方案如下：

一种锥形弹簧预压、检测一体机，包括工作台，所述工作台上安装有相互平行的两组锥形弹簧输送装置，对应于每组所述锥形弹簧输送装置沿所述工作台自左向右分别依次配置有预压检测及不合格品剔除装置和同心度检测及不合格品剔除装置。

优选的是，所述锥形弹簧输送装置包括电机减速机及支架组件，所述电机减速机及支架组件固定安装在所述工作台的右前侧面，所述电机减速机及支架组件包括减速机输出端皮带轮。

在上述任一方案中优选的是，所述锥形弹簧输送装置包括链传动组件，所述链传动组件包括主动轴和主动轮，所述主动轴安装在电机减速机及支架组件右侧的所述工作台上，所述主动轴上装有所述主动轮，所述主动轮与所述减速机输出端皮带轮之间通过皮带传动输入动力。

在上述任一方案中优选的是，所述链传动组件包括主动链轮、链条、从动链轮和从动轴，所述主动轴上装有所述主动链轮，所述从动轴安装在所述工作台左侧，所述从动轴上装有所述从动链轮，所述主动链轮与从动链轮之间通过所述链条相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述工作台的左前侧面上安装有链轮调节组件。

在上述任一方案中优选的是，所述链条上固定安装有若干彼此相邻且紧密排列布置的弹簧定位夹具。

在上述任一方案中优选的是，所述弹簧定位夹具包括夹具垫板和夹具连接板。

在上述任一方案中优选的是，所述工作台上安装有滚轮支架，所述滚轮支架上安装有若干滚轮，所述弹簧定位夹具底部与所述滚轮之间形成活动连接。

在上述任一方案中优选的是，所述预压检测及不合格品剔除装置包括预压支架，所述预压支架上自左向右依次固定安装有第一压头组件、第二压头组件和第一不合格品剔除组件。

在上述任一方案中优选的是，所述同心度检测及不合格品剔除装置包括同心度检测支架，所述同心度检测支架上自左向右依次固定安装有同心度影像检测组件和第二不合格品剔除组件。

在上述任一方案中优选的是，所述第一压头组件包括第一压头和第一带感应器气缸，所述第一压头与第一带感应器气缸相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述第二压头组件包括位移传感器、第二压头、压力传感器和第二带感应器气缸，所述第二压头的前端装有所述位移传感器，所述第二压头的后端装有所述压力传感器，所述第二压头与第二带感应器气缸相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述第一不合格品剔除组件包括第一导轨，所述第一导轨上套装有第一不合格品剔除滑板支架，所述第一不合格品剔除滑板支架上固定安装有第三带感应器气缸、第一导杆、第一带感应器气爪、第一气爪夹具和第一水平纵向带感应器气缸，所述第一带感应器气爪的前端与所述第一气爪夹具相连接，所述第一带感应器气爪的后端与所述第三带感应器气缸相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述第一气爪夹具下方设置有第一不合格品筐。

在上述任一方案中优选的是，所述同心度影像检测组件包括导柱、同心度影像检测仪安装板和同心度影像检测仪，所述导柱前部装有所述同心度影像检测仪安装板，所述影像仪安装板上装有所述同心度影像检测仪。

在上述任一方案中优选的是，所述第二不合格品剔除组件包括第二导轨，所述第二导轨上套装有第二不合格品剔除滑板支架，所述第二不合格品剔除滑板支架上固定安装有第四带感应器气缸、第二导杆、第二带感应器气爪、第二气爪夹具和第二水平纵向带感应器气缸，所述第二带感应器气爪的前端与所述第二气爪夹具相连接，所述第二带感应器气爪的后端与所述第五带感应器气缸相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述第二气爪夹具下方设置有第二不合格品筐。

在上述任一方案中优选的是，所述工作台上对应于所述同心度检测及不合格品剔除装置的位置处设置有零点感应器。

所述零点感应器是指在规定条件下，所加被测量为零时传感器的输出。

在上述任一方案中优选的是，所述锥形弹簧输送装置右端设置有对射传感器。

在上述任一方案中优选的是，包括PLC。

为了解决上述现有弹簧检测方法存在的技术缺陷，本发明采用的技术方案如下：

一种锥形弹簧预压、检测方法，实施该方法的装置包括上述优选方案中任一项的锥形弹簧预压、检测一体机，包括以下步骤：

优选的是，步骤一：通过人工在所述两组锥形弹簧输送装置相对应的两组检测工位上同时放置若干锥形弹簧后，所述两组锥形弹簧输送装置将所述锥形弹簧同时输送至所述预压检测及不合格品剔除装置的检测工位；

在上述任一方案中优选的是，步骤二：将所述锥形弹簧通过所述第一压头组件进行预压，预压合格后通过第二压头组件进行压力和高度测量，所述压力和高度测量数据随即传回所述PLC进行判定，如判定合格则输送至所述同心度检测及不合格品剔除装置的检测工位进行同心度检测，如判定不合格则通过第一不合格品剔除组件将其抓取放入所述第一不合格品筐。

在上述任一方案中优选的是，步骤三：将判定合格的所述锥形弹簧通过所述同心度影像检测组件进行同心度检测，如判定合格则输送至下料工位，通过人工取走，如判定不合格人工未取走的所述锥形弹簧则通过所述对射传感器发送停机信号，此时所述锥形弹簧预压、检测一体机停止运行，不合格的所述锥形弹簧通过所述第二不合格品剔除组件将其抓取放入所述第二不合格品筐。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明是采用人机界面及PLC控制，通过在一个工作台上同时设置两组锥形弹簧输送装置，并以人机结合集半自动双检测工位即预压和检测为一体的可实现连续、高效、高质量的锥形弹簧双工位半自动检测流水生产线，主要通过预压和力矩及高度检测并判别、同心度检测并判别实现锥形弹簧的机械性能参数检测工作。具有操作简便、安全系数高、检测效率高的技术特点，由于采用了弹簧双检测工位，解决了现有弹簧单检测工位存在的检测效率低的技术问题，同时达到了减员增效的技术效果。本发明通过采用压力传感器和位移传感器相结合以检测锥形弹簧各个位置的压力变化，通过影像仪检测锥形弹簧同心度，并结合锥形弹簧的压力要求设置压力指标的上下限值，当检测到超出上下限值的锥形弹簧时发出报警信号并自动判别、剔除，从而最大限度地保证了锥形弹簧的检测质量。

附图说明

图1作为本发明的锥形弹簧预压、检测一体机的一优选实施例的主视图；

图2为按照本发明的锥形弹簧预压、检测一体机的图1所示实施例的俯视图。

附图标记说明：

1工作台；2弹簧定位夹具；3链条；4从动链轮；5从动轴；6夹具垫板；7夹具连接板；8滚轮支架；9滚轮；10PLC；11预压支架；12第一压头；13第一带感应器气缸；14位移传感器；15第二压头；16压力传感器；17第二带感应器气缸；18第一不合格品剔除滑板支架；19第三带感应器气缸；20第一导杆；21导柱；22同心度影像检测仪安装板；23同心度影像检测组件；24第一带感应器气爪；25第一气爪夹具；26电机减速机及支架组件；27减速机输出端皮带轮；28主动轮；29第二水平纵向带感应器气缸；30第二导轨；31同心度检测支架；32不合格品筐；33链轮调节组件；34对射传感器；35零点感应器；36第二不合格品剔除滑板支架；37第四带感应器气缸；38第二导杆；39第二带感应器气爪；40第二气爪夹具；41锥形弹簧；42第二不合格品筐；43第一导轨。

具体实施方式

本实施例仅为一优选技术方案，其中所涉及的各个组成部件以及连接关系并不限于该实施例所描述的以下这一种实施方案，该优选方案中的各个组成部件的设置以及连接关系可以进行任意的排列组合并形成完整的技术方案。

下面结合图1、2详细描述所述锥形弹簧预压、检测一体机的技术方案：

一种锥形弹簧预压、检测一体机，包括工作台1，工作台1上安装有相互平行的两组锥形弹簧输送装置，对应于每组所述锥形弹簧输送装置沿工作台1自左向右分别依次配置有预压检测及不合格品剔除装置和同心度检测及不合格品剔除装置。所述锥形弹簧输送装置包括电机减速机及支架组件26，电机减速机及支架组件26固定安装在工作台1的右前侧面，电机减速机及支架组件26包括减速机输出端皮带轮27。所述锥形弹簧输送装置包括链传动组件，所述链传动组件包括主动轴和主动轮28，所述主动轴安装在电机减速机及支架组件26右侧的工作台1上，所述主动轴上装有主动轮28，主动轮28与减速机输出端皮带轮27之间通过皮带传动输入动力。所述链传动组件包括主动链轮、链条3、从动链轮4和从动轴5，所述主动轴上装有主动链轮，从动轴5安装在工作台1左侧，从动轴5上装有从动链轮4，所述主动链轮与从动链轮4之间通过链条3相连接。工作台1的左前侧面上安装有链轮调节组件33。链条3上固定安装有若干彼此相邻且紧密排列布置的弹簧定位夹具2，弹簧定位夹具2包括夹具垫板6和夹具连接板7，工作台1上安装有滚轮支架8，滚轮支架8上安装有若干滚轮9，弹簧定位夹具2底部与滚轮9之间形成活动连接。所述预压检测及不合格品剔除装置包括预压支架11，预压支架11上自左向右依次固定安装有第一压头组件、第二压头组件和第一不合格品剔除组件。所述第一压头组件包括第一压头12和第一带感应器气缸13，第一压头12与第一带感应器气缸13相连接。所述第二压头组件包括位移传感器14、第二压头15、压力传感器16和第二带感应器气缸17，第二压头15的前端装有位移传感器14，第二压头15的后端装有压力传感器16，第二压头15与第二带感应器气缸17相连接。所述第一不合格品剔除组件包括第一导轨43，第一导轨43上套装有第一不合格品剔除滑板支架18，第一不合格品剔除滑板支架18上固定安装有第三带感应器气缸19、第一导杆20、第一带感应器气爪24、第一气爪夹具25和第一水平纵向带感应器气缸，第一带感应器气爪24的前端与第一气爪夹具25相连接，第一带感应器气爪24的后端与第三带感应器气缸19相连接。第一气爪夹具25下方设置有第一不合格品筐32。所述同心度检测及不合格品剔除装置包括同心度检测支架31，同心度检测支架31上自左向右依次固定安装有同心度影像检测组件23和第二不合格品剔除组件。同心度影像检测组件23包括导柱21、同心度影像检测仪安装板22和同心度影像检测仪，导柱21前部装有同心度影像检测仪安装板22，影像仪安装板22上装有所述同心度影像检测仪。所述第二不合格品剔除组件包括第二导轨30，第二导轨30上套装有第二不合格品剔除滑板支架36，第二不合格品剔除滑板支架36上固定安装有第四带感应器气缸37、第二导杆38、第二带感应器气爪39、第二气爪夹具40和第二水平纵向带感应器气缸29，第二带感应器气爪39的前端与第二气爪夹具40相连接，第二带感应器气爪39的后端与第五带感应器气缸37相连接。第二气爪夹具40下方设置有第二不合格品筐42。工作台1上对应于所述同心度检测及不合格品剔除装置的位置处设置有零点感应器35。所述锥形弹簧输送装置右端设置有对射传感器34。包括PLC10。

所述对射传感器，也称对射型光电传感器，是指发射端发出红光或红外，接收端接收的一类传感器，当有物体经过时光线切断后便输出信号。对射型光电传感器的原理是：光电传感器在一般情况下，包括发送器、接收器和检测电路三部分。发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管（led）和激光二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器由光电二极管或光电三极管组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。此外，光电传感器的结构元件中还有发射板和光导纤维。 三角反射板是结构牢固的反射装置，它由很小的三角锥体反射材料组成，能够使光束准确地从反射板中返回，具有实用意义，它可以在与光轴0到25的范围改变发射角，使光束几乎是从一根发射线，经过反射后，还是从这根反射线返回。光纤（又称光导纤维lwl），它扩大了光电传感器的使用范围，形成了特殊的嵌装式收发装置，可以在特殊的环境中使用，检测微小的物体，它在非常高的外界温度中，在结构受限制的环境里，都可以正常工作。

本发明的工作原理：启动PLC10后，伺服电机转动并带动齿轮转动再传动至主动轮28，主动轮28带动从动链轮4后至零点感应器35，电机按PLC编程的锥形弹簧检测间距转动，当锥形弹簧输送到位后，预压气缸即第一带感应器气缸13气动下压，下压动作到位后第一带感应器气缸13感应回位，伺服电机带动弹簧定位夹具2通过检测后转入第二压头组件，第二带感应器气缸17下压，同时压力传感器16感应到压力、位移传感器14进行距离测量，所测压力和距离数据随即传入PLC进行判定，第二带感应器气缸17回位，伺服转动程序转入同心度检测工序，当判定是合格锥形弹簧时则进入同性度检测工作，当判定是不合格锥形弹簧时则抓取并放入第一不合格品筐32，经同心度检测合格的锥形弹簧转入下料工序即人工取走合格品，人工未取走的不合格锥形弹簧则通入对射传感器34，此时设备随即停止运行，将不合格品抓取并放入第二不合格品筐42。

下面结合图1、2详细描述所述锥形弹簧预压、检测方法的技术方案：

一种锥形弹簧预压、检测方法，实施该方法的装置包括上述实施例中任一种的锥形弹簧预压、检测一体机技术方案，包括以下步骤：

步骤一：通过人工在所述两组锥形弹簧输送装置相对应的两组检测工位上同时放置若干锥形弹簧41后，所述两组锥形弹簧输送装置将锥形弹簧41同时输送至所述预压检测及不合格品剔除装置的检测工位。

步骤二：将锥形弹簧41通过所述第一压头组件进行预压，预压合格后通过第二压头组件进行压力和高度测量，所述压力和高度测量数据随即传回所述PLC进行判定，如判定合格则输送至所述同心度检测及不合格品剔除装置的检测工位进行同心度检测，如判定不合格则通过第一不合格品剔除组件将其抓取放入第一不合格品筐32。

步骤三：将判定合格的锥形弹簧41通过同心度影像检测组件23进行同心度检测，如判定合格则输送至下料工位，通过人工取走，如判定不合格人工未取走的锥形弹簧41则通过对射传感器34发送停机信号，此时所述锥形弹簧预压、检测一体机停止运行，不合格的锥形弹簧41通过第二不合格品剔除组件将其抓取放入第二不合格品筐42。

Claims (10)

1.一种锥形弹簧预压、检测一体机，包括工作台（1），其特征在于，工作台（1）上安装有相互平行的两组锥形弹簧输送装置，对应于每组所述锥形弹簧输送装置沿工作台（1）自左向右分别依次配置有预压检测及不合格品剔除装置和同心度检测及不合格品剔除装置。

2.如权利要求1所述的锥形弹簧预压、检测一体机，其特征在于，所述锥形弹簧输送装置包括电机减速机及支架组件（26），电机减速机及支架组件（26）固定安装在工作台（1）的右前侧面，电机减速机及支架组件（26）包括减速机输出端皮带轮（27）。

3.如权利要求2所述的锥形弹簧预压、检测一体机，其特征在于，所述锥形弹簧输送装置包括链传动组件，所述链传动组件包括主动轴和主动轮（28），所述主动轴安装在电机减速机及支架组件（26）右侧的工作台（1）上，所述主动轴上装有主动轮（28），主动轮（28）与减速机输出端皮带轮（27）之间通过皮带传动输入动力。

4.如权利要求3所述的锥形弹簧预压、检测一体机，其特征在于，所述链传动组件包括主动链轮、链条（3）、从动链轮（4）和从动轴（5），所述主动轴上装有主动链轮，从动轴（5）安装在工作台（1）左侧，从动轴（5）上装有从动链轮（4），所述主动链轮与从动链轮（4）之间通过链条（3）相连接。

5.如权利要求4所述的锥形弹簧预压、检测一体机，其特征在于，工作台（1）的左前侧面上安装有链轮调节组件（33）。

6.如权利要求4所述的锥形弹簧预压、检测一体机，其特征在于，链条（3）上固定安装有若干彼此相邻且紧密排列布置的弹簧定位夹具（2）。

7.如权利要求1所述的锥形弹簧预压、检测一体机，其特征在于，弹簧定位夹具（2）包括夹具垫板（6）和夹具连接板（7）。

8.如权利要求7所述的锥形弹簧预压、检测一体机，其特征在于，工作台（1）上安装有滚轮支架（8），滚轮支架（8）上安装有若干滚轮（9），弹簧定位夹具（2）底部与滚轮（9）之间形成活动连接。

9.如权利要求1所述的锥形弹簧预压、检测一体机，其特征在于，所述预压检测及不合格品剔除装置包括预压支架（11），预压支架（11）上自左向右依次固定安装有第一压头组件、第二压头组件和第一不合格品剔除组件。

10.一种锥形弹簧预压、检测方法，实施该方法的装置包括如权利要求1至20中任一项的锥形弹簧预压、检测一体机，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：通过人工在所述两组锥形弹簧输送装置相对应的两组检测工位上同时放置若干锥形弹簧（41）后，所述两组锥形弹簧输送装置将锥形弹簧（41）同时输送至所述预压检测及不合格品剔除装置的检测工位。