CN107941188A - 一种基于plc的垫圈内径检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

一种基于PLC的垫圈内径检测装置及其检测方法，包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第一丝杠、第二丝杠、第一导杆、第二导杆、第三导杆、第四导杆、第一滑块、第二滑块、左挡板、右挡板、若干联轴器、若干传感器、第一凸块、第二凸块、机架、L型支架、卷筒、传送带的支架、检测探头、压杆、止动杆、缓冲弹簧、传送带；所述第一伺服电机和第二伺服电机设置在机架上；所述第三伺服电机设置在L型支架上控制传送带进行传动；一种基于PLC的垫圈内径检测装置，通过PLC编程能够控制伺服电机正反转且通过三个伺服电机时间上严密配合，实现止动杆对待检测垫圈的止动和压杆上的检测探头对待检测垫圈的检测，实现垫圈内径自动、在线快速的检测。

Description

一种基于PLC的垫圈内径检测装置及其检测方法

技术领域

本发明属于垫圈内径检测技术领域，确切的说是一种基于PLC 的垫圈内径检测装置及其检测方法。

背景技术

现代社会，垫圈的应用越来越广泛，其质量、精度的好坏在一定程度上会影响到整个机械系统的性能。垫圈内径检测装置可以检测钢制垫圈内径不在公差范围内的工件，垫圈内径检测通常有人工检测或机器进行检测，但大多数是离线检测，生产效率低下，从而增加了操作人员的劳动强度，影响了垫圈内径检测装置的工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：垫圈内径的离线检测无法在短时间内检测大量的垫圈内径，效率低下。本发明提供一种基于PLC 的垫圈内径检测装置，由伺服电机对止动杆、带有检测探头的压杆进行控制，对待检测垫圈传送到待检测位置即带有检测探头的压杆位置正下方，实现对待检测垫圈内径的检测。一种基于PLC的垫圈内径检测装置结构简单，能够自动化的、在线快速的完成垫圈内径检测。从而有效的降低了操作人员劳动强度，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于PLC的垫圈内径检测装置包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、第一丝杠、第二丝杠、第一导杆、第二导杆、第三导杆、第四导杆、第一滑块、第二滑块、左挡板、右挡板、第一联轴器、第二联轴器、第三联轴器、第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器、第五传感器、第一凸块、第二凸块、机架、L型支架、卷筒、传送带的支架、检测探头、压杆、止动杆、缓冲弹簧、传送带；所述第一伺服电机和第二伺服电机设置在机架上；所述第三伺服电机设置在L型支架上且第三伺服电机与第三联轴器连接带动卷筒进而带动传送带进行传动；所述第一丝杠一端与第一联轴器连接且第一丝杠的另一端与第一滑块连接；所述第一滑块与第一导杆、第二导杆进行安装且第一导杆、第二导杆的上下两端与机架焊接连接；所述第一滑块的左侧连接有第一凸块且第一滑块的下端与止动杆进行连接；所述左挡板上下两端与机架焊接连接；所述第二丝杠一端与第二联轴器连接且第二丝杠的另一端与第二滑块连接；所述第三导杆、第四导杆均与第二滑块连接且第三导杆、第四导杆的上下两端均与机架焊接连接；所述第二滑块右侧连接有第二凸块且第二滑块上端连接第二丝杠，下端与带有检测探头的压杆进行连接；所述缓冲弹簧一端连接压杆且另一端连接检测探头；所述左挡板的上下两端与机架焊接连接且左挡板右侧装有第一传感器、第二传感器；所述右挡板的上下两端与机架焊接连接且右挡板左侧装有第三传感器、第四传感器；所述机架设在传送带的正上方；所述传送带的支架与L型支架进行连接。

一种基于PLC的垫圈内径检测装置及其检测方法，其特征在于：包括如下步骤:

步骤A:启动开关，止动杆和带有检测探头的压杆均位于最高点即分别触碰到了第一传感器和第四传感器时，第三伺服电动机开始转动，带动第三联轴器转动，进而带动卷筒、传送带进行传动，使待检测垫圈由传送带进行传送；

步骤B:当待检测垫圈传送至某一位置时，由某一位置的红外传感器检测到，进而第一伺服电机开始转动，带动第一联轴器、第一丝杠进行转动，使与第一丝杠连接的第一滑块沿第一导杆、第二导杆下降，进而带动止动杆下降，下降到最低点时即触碰第二传感器时，止动杆停止等待待检测垫圈的到来；

步骤C:当待检测垫圈触碰到UV卡槽型结构内嵌的第五传感器时，第五传感器检测到待检测垫圈，第二伺服电机开始转动。

步骤D:第二伺服电机转动，带动第二联轴器、第二丝杠进行转动，使与第二丝杠连接的第二滑块沿第三导杆、第四导杆下降，进而带动带有检测探头的压杆下降，下降到最低点时即触碰第三传感器，检测探头对待检测垫圈进行内径检测，检测时间为(T7-T4) S,时间到达时即检测完成，第一伺服电机反向转动带动止动杆上升、紧接着第二伺服电机反向转动带动带有检测探头的压杆上升，远离传送带；

步骤E:带有检测探头的压杆和止动杆均位于最高点时即分别触碰到了第一传感器和第四传感器时，第三伺服电机开始再次进行转动，使传动带对已经检测完成的垫圈进行送走，同时传动带也带动下一个待检测垫圈进行步骤B；

步骤F:待检测垫圈全部检测完成后，关闭启动开关，停止运行。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)、所述检测探头呈阶梯形结构，缓冲弹簧一端连接压杆另一端连接检测探头，对内径过小的不合格的垫圈，缓冲弹簧对检测探头进行了减压，保护了检测探头，起到缓冲保护的作用，从而达到了检测的保护。

(2)、所述止动杆一端与第一滑块进行连接，由PLC编程控制第一伺服电机正反转，使止动杆缓缓下降对待检测垫圈进行止动或止动杆缓缓上升使待检测垫圈进行浮动，UV卡槽型结构能够使待检测垫圈卡住止动，UV卡槽上装有的第五传感器被待检测垫圈触碰进而控制第二伺服电机，从而控制了带有检测探头的压杆下降对待检测垫圈进行检测。在待检测垫圈传送过程中止动杆对待检测垫圈进行卡住止动，带有检测探头的压杆下降对待检测垫圈进行检测，实现了止动和检测时间上的完美配合。

(3)、一种基于PLC的垫圈内径检测装置，能够完全实现垫圈内径在线快速的检测，从而降低操作人员的劳动强度，提高了垫圈内径检测的效率。

附图说明

图1为一种基于PLC的垫圈内径检测装置-装配简图；

图2为伺服电机的动作时间和动作间隔表格图；

图3为一种基于PLC的垫圈内径检测装置工作的顺序功能图。

图4为止动杆的俯视图；

图5为压杆的检测探头的局部连接图。

附图中标记分别为：1.第一导杆；2.第一丝杠；3.左挡板；4. 第一传感器；5.第一凸块；6.第二传感器；7.止动杆；8.卷筒；9. 传送带的支架；10.第三伺服电机；11.第三联轴器；12.L型支架； 13.传送带；14.压杆；15.第三传感器；16.第二凸块；17.第四传感器；18.右挡板；19.第二滑块；20.第四导杆；21.第二丝杆；22.第二联轴器；23.第二伺服电机；24.第三导杆；25.第一滑块；26.第二导杆；27.第一伺服电机；28.第一联轴器；29.机架；30.UV卡槽；31.缓冲弹簧；32.检测探头；33.第五传感器。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种基于PLC的垫圈内径检测装置，包括第一伺服电机27、第二伺服电机23、第三伺服电机10、第一丝杠2、第二丝杠21、第一导杆1、第二导杆26、第三导杆24、第四导杆20、第一滑块25、第二滑块19、左挡板 3、右挡板18、第一联轴器28、第二联轴器22、第三联轴器11、第一传感器4、第二传感器6、第三传感器15、第四传感器17、第五传感33、第一凸块5、第二凸块16、机架29、L型支架12、卷筒 8、传送带的支架9、检测探头32、压杆14、止动杆7、缓冲弹簧 31、传送带13；所述第一伺服电机27和第二伺服电机23设置在机架29上；所述第三伺服电机10设置在L型支架12上且第三伺服电机10与第三联轴器11连接控制传送带13进行传动；所述第一丝杠 2一端与第一联轴器28连接且第一丝杠2的另一端与第一滑块25 连接；所述第一导杆1、第二导杆26均与第一滑块25连接且第一导杆1、第二导杆26的上下两端与机架29焊接连接；所述第一滑块25的左侧连接有第一凸块5且第一滑块25的上端连接第一丝杠 2，第一滑块25的下端与止动杆7进行连接；所述缓冲弹簧31一端连接压杆7另一端连接检测探头32；所述左挡板3上下两端与机架 29焊接连接；所述第二丝杠21一端与第二联轴器22连接且第二丝杠21的另一端与第二滑块19连接；所述第三导杆24、第四导杆20 均与第二滑块19连接且第三导杆24、第四导杆20的上下两端均与机架29焊接连接；所述第二滑块19右侧连接有第二凸块16且第二滑块19上端连接第二丝杠21，下端与压杆7进行连接；所述右挡板18的上下两端与机架29焊接连接且右挡18右侧装有第一传感器 4、第二传感器6；所述右挡板18的上下两端与机架29焊接连接且右挡板8右侧装有第三传感器15、第四传感器17；所述机架29设在传送带13的正上方；所述传送带的支架9与L型支架12进行连接。

一种基于PLC的垫圈内径检测装置及其检测方法，其特征在于：包括如下步骤:

步骤A:启动开关，止动杆7和带有检测探头32的压杆14均位于最高点即分别触碰到了第一传感器4和第四传感器17时，第三伺服电动机15开始转动，带动第三联轴器11转动，进而带动卷筒8、传送带 13进行传动，使待检测垫圈由传送带13进行传送；

步骤B:当待检测垫圈传送至某一位置时，由某一位置的红外传感器检测到，进而第一伺服电机27开始转动，带动第一联轴器28、第一丝杠2进行转动，使与第一丝杠2连接的第一滑块25沿第一导杆 1、第二导杆26下降，进而带动止动杆7下降，下降到最低点时即触碰第二传感器6时，止动杆7停止等待待检测垫圈的到来；

步骤C:当待检测垫圈触碰到UV卡槽30型结构内嵌的第五传感器33时，第五传感器33检测到待检测垫圈，第二伺服电机23开始转动。

步骤D:第二伺服电机23转动，带动第二联轴器22、第二丝杠 21进行转动，使与第二丝杠21连接的第二滑块19沿第三导杆24、第四导杆20下降，进而带动带有检测探头32的压杆14下降，下降到最低点时即触碰第三传感器15，检测探头32对待检测垫圈进行内径检测，检测时间为(T7-T4)S,时间到达时即检测完成，第一伺服电机27反向转动带动止动杆7上升、紧接着第二伺服电机23反向转动带动带有检测探头32的压杆14上升，远离传送带13；

步骤E:带有检测探头32的压杆14和止动杆7均位于最高点时即分别触碰到了第一传感器4和第四传感器17时，第三伺服电机10开始再次进行转动，使传动带13对已经检测完成的垫圈进行送走，同时传动带也带动下一个待检测垫圈进行步骤B；

步骤F:待检测垫圈全部检测完成后，关闭启动开关，停止运行。

一种基于PLC的垫圈内径检测装置的工作原理：

第三伺服电机10带动传送带13将待检测垫圈向垫圈内径检测位置即带有检测探头压杆14位置的正下方送入，在传送带13带动待检测垫圈到达带有检测探头的压杆14位置正下方之前的某一位置安装有红外传感器，当待检测垫圈经过该位置时开启了带有第五传感器33的止动杆7在第一伺服电机27的控制下缓缓下降，通过止动杆7的UV卡槽30型结构对待检测垫圈进行卡住止动，垫圈刚好停止运动在带有检测探头32的压杆7位置的正下方，当待检测垫圈一接触UV卡槽30型结构的第五传感器33时，在UV卡槽30型结构带有的第五传感器33作用下，带有检测探头32的压杆7在第二伺服电机23的作用下缓缓向下运动，下降到最低点即触碰第二传感器 6便停止，开始对待检测垫圈内径进行检测，检测完成即PLC对第二伺服电机23控制的延迟定时器时间到达时，止动杆在第一伺服电机27的控制下上升远离传送带，同时，带有检测探头的压杆7也在第二伺服电机23的控制下上升回到最高点，以便让垫圈浮动。新的待测垫圈被送入到检测位置，同时，已完成检测的垫圈送离检测位置。以此往复循环，实现了已加工好的垫圈内径自动化的、在线快速的检测。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现发明。因此，无论从哪一点来看，均应将看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种基于PLC的垫圈内径检测装置，包括第一伺服电机(27)、第二伺服电机(23)、第三伺服电机(10)、第一丝杠(2)、第二丝杠(21)、第一导杆(1)、第二导杆(26)、第三导杆(24)、第四导杆(20)、第一滑块(25)、第二滑块(19)、左挡板(3)、右挡板(18)、第一联轴器(28)、第二联轴器(22)、第三联轴器(11)、第一传感器(4)、第二传感器(6)、第三传感器(15)、第四传感器(17)、第五传感器(33)、第一凸块(5)、第二凸块(16)、机架(29)、L型支架(12)、卷筒(8)、传送带的支架(9)、检测探头(32)、压杆(14)、止动杆(7)、缓冲弹簧(31)、传送带(13)；所述第一伺服电机(27)和第二伺服电机(23)设置在机架(29)上；所述第三伺服电机(10)设置在L型支架(12)上且第三伺服电机(10)与第三联轴器(11)连接带动卷筒(8)进而带动传送带(13)进行传动；所述第一丝杠(2)一端与第一联轴器(28)连接且第一丝杠(2)的另一端与第一滑块(25)连接；所述第一滑块(25)与第一导杆(1)、第二导杆(26)进行安装且第一导杆(1)、第二导杆(26)的上下两端与机架(29)焊接连接；所述第一滑块(25)的左侧连接有第一凸块(5)且第一滑块(25)的下端与止动杆(7)进行连接；所述左挡板(3)上下两端与机架(29)焊接连接；所述第二丝杠(21)一端与第二联轴器(22)连接且第二丝杠(21)的另一端与第二滑块(19)连接；所述第二滑块(19)与第三导杆(24)、第四导杆(20)进行安装且第三导杆(24)、第四导杆(20)的上下两端均与机架(29)焊接连接；所述第二滑块(19)右侧连接有第二凸块(16)且第二滑块(19)下端与带有检测探头(32)的压杆(14)进行连接；所述缓冲弹簧(31)一端连接压杆(7)另一端连接检测探头(32)；所述左挡板(3)的上下两端与机架(29)焊接连接且左挡板(3)右侧装有第一传感器(4)、第二传感器(6)；所述右挡板(18)的上下两端与机架(29)焊接连接且右挡板(18)左侧装有第三传感器(15)、第四传感器(17)；所述机架(29)设在传送带(13)的正上方；所述传送带的支架(9)与L型支架(12)进行连接。

2.根据权利要求书1所述的一种基于PLC的垫圈内径检测装置及其检测方法，其特征在于：包括如下步骤:

步骤A:启动开关，止动杆(7)和带有检测探头(32)的压杆(14)均位于最高点即分别触碰到了第一传感器(4)和第四传感器(17)时，第三伺服电动机(10)开始转动，带动第三联轴器(11)转动，进而带动卷筒(8)、传送带(13)进行传动，使待检测垫圈由传送带(13)进行传送；

步骤B:当待检测垫圈传送至某一位置时，由某一位置的红外传感器检测到，进而第一伺服电机(27)开始转动，带动第一联轴器(28)、第一丝杠(2)进行转动，使与第一丝杠(2)连接的第一滑块(25)沿第一导杆(1)、第二导杆(26)下降，进而带动止动杆(7)下降，下降到最低点时即触碰第二传感器(6)时，止动杆(7)停止等待待检测垫圈的到来；

步骤C:当待检测垫圈触碰到UV卡槽(30)型结构内嵌的第五传感器(33)时，第五传感器(33)检测到待检测垫圈，第二伺服电机(23)开始转动。

步骤D:第二伺服电机(23)转动，带动第二联轴器(22)、第二丝杠(21)进行转动，使与第二丝杠(21)连接的第二滑块(19)沿第三导杆(24)、第四导杆(20)下降，进而带动带有检测探头(32)的压杆(14)下降，下降到最低点时即触碰第三传感器(15)，检测探头(32)对待检测垫圈进行内径检测，检测时间为(T7-T4)S,时间到达时即检测完成，第一伺服电机(27)反向转动带动止动杆(7)上升、紧接着第二伺服电机(23)反向转动带动带有检测探头(32)的压杆(14)上升，远离传送带(13)；

步骤E:带有检测探头(32)的压杆(14)和止动杆(7)均位于最高点时即分别触碰到了第一传感器(4)和第四传感器(17)时，第三伺服电机(10)开始再次进行转动，使传动带(13)对已经检测完成的垫圈进行送走，同时传动带(13)也带动下一个待检测垫圈进行步骤B；

步骤F:待检测垫圈全部检测完成后，关闭启动开关，停止运行。