CN110216433B - 一种金属件自动装配、检测机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供的金属件自动装配、检测机构，通过驱动装置驱动安装板向靠近顶板方向运动时，使得设置在安装板与顶板之间的转动件与固定件完成装配，同时设置检测组件包括一与圆柱状空间连通的第一空腔，与第一空腔管道连接的负压装置，一气压检测装置与第一空腔连接，用于在负压检测装置对第一空腔抽取真空时获取第一空腔的气压或第一空腔的气压下降率，完成对转动件与固定件装配情况的检测，一方面自动快速实现对转动件与固定件的装配，另一方面装配之后即可以对装配效果完成检测，不需要另外对完成装配的转动件与固定件进行转移，大幅提高效率，同时通过气压的方式对装配效果检测，方便快速，检测结果可靠。

Description

一种金属件自动装配、检测机构

技术领域

本发明涉及金属零件装配技术领域，尤其涉及一种金属件自动装配、检测机构。

背景技术

零件装配是将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的过程，装配是机器制造过程中最后一个环节，它包括装配、调整、检验和试验等工作，装配过程使零件、套件、组件和部件间获得一定的相互位置关系，所以装配过程也是一种工艺过程，机械装配是机械制造中最后决定机械产品质量的重要工艺过程，即使是全部合格的零件，如果装配不当，往往也不能形成质量合格的产品，装配工作的好坏对机器的效能、修理的工期、工作的劳力和成本等都起着非常重要的作用。

在一些设备中需要使用到一些零部件，这些零部件包括有固定件及相对固定件自由转动的转动件，且在装配后转动件不应从固定件中脱离，因此，在装配中需要将转动件装配至固定件的底端并要求转动件可以相对固定件自由转动，针对这些零部件的安装以及安装的效果，在现有技术中一般会先装配零部件，然后对零部件的转动件的安装效果进行检测，一方面安装之后再检测，需要对零部件进行转移，造成效率低下，另一方面针对转动效果的检测大都是通过人工手动检测，不仅检测效率低，而且检测准确性差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种金属件自动装配、检测机构，用于对转动件及固定件进行自动装配、检测，包括装配组件及检测组件，所述的装配组件包括间隔设置的顶板、安装板及驱动装置，所述的固定件包括一圆柱状空间并与顶板连接，所述的转动件一端与安装板连接，另一端朝向圆柱状空间，所述的驱动装置与安装板连接，用于驱动所述的安装板向靠近顶板方向运动并使得转动件沿竖直方向进入圆柱状空间，所述的检测组件包括一与圆柱状空间连通的第一空腔，与第一空腔管道连接的负压装置，一气压检测装置与第一空腔连接，用于在负压检测装置对第一空腔抽取真空时获取第一空腔的气压或第一空腔的气压下降率。

进一步的，所述的安装板上还设置有夹具，用于固定转动件，所述夹具包括固定安装在安装板顶壁上的固定块和可拆卸安装在固定块上的第一活动块，所述固定块和第一活动块相对一侧的外侧壁上均开设有与转动件相互配合的半圆形凹槽，且两个半圆形凹槽相互配合，所述第一活动块靠近固定块一侧的外侧壁上对称固定安装有两个连接杆，且连接杆远离第一活动块的一端均插设在固定块上，所述固定块靠近第一活动块一侧的外侧壁上对称开设有两个与连接杆相互配合的连接槽，两个所述连接杆的顶壁上均可活动安装有限位块，两个所述连接槽的内侧壁上均开设有与限位块相互配合的限位槽，且限位槽的顶端均延伸至固定块的上侧，两个所述限位槽的内侧壁上均等距离安装有多个与限位块相互配合的第二滚珠，且第二滚珠均与限位块相互紧密接触，两个所述限位槽内均可活动安装有与限位块相互配合的第二活动块。

进一步的，两个所述连接槽的内侧壁上均等距离安装有多个第一滚珠，且第一滚珠均与连接杆相互紧密接触，两个所述连接杆的顶壁上均开设有与限位块相互配合的安装槽，两个所述安装槽内侧的底壁上均对称插设有两个第一活动杆，且第一活动杆的顶端均固定安装在限位块的底壁上，每个所述第一活动杆的外侧壁上均绕设有第一弹簧，且第一弹簧的两端分别固定安装在限位块的底壁和安装槽内侧的底壁上。

进一步的，两个所述第二活动块的顶壁上均固定安装有活动板，两个所述活动板的底壁上均对称固定安装有两个第二活动杆，且第二活动杆的底端均插设在固定块的顶壁上，每个所述第二活动杆的外侧壁上均绕设有第二弹簧，且第二弹簧的两端分别固定安装在固定块的顶壁和活动板的底壁上。

进一步的，所述的夹具有至少两个，当所述的夹具的数量为两个时，两个所述的夹具在安装板上对称设置，当所述的夹具的数量大于等于三个时，所述的夹具在安装板上呈阵列排列。

进一步的，所述的第一空腔设置在顶板上。

进一步的，所述的顶板上设置有安装管，所述的安装管顶端贯穿顶板并延伸至顶板的上侧，所述安装管包括侧壁，所述安装管侧壁围设形成第一空腔,所述安装管的顶端固定安装有密封塞，所述密封塞的顶端插设有抽气管，且抽气管的底端延伸至安装管内，所述抽气管远离密封塞的一端固定连接有连接管，所述安装管、抽气管和连接管均相互连通，且安装管、抽气管和连接管分别密封连接，所述负压装置与连接管远离抽气管的一端连接，所述连接管上固定安装有气压检测装置，用于获取第一空腔的气压或第一空腔的气压下降率。

进一步的，所述的气压检测装置还包括比对模块及预设有阈值，所述的比对模块被配置成根据第一空腔的气压或第一空腔的气压下降率与阈值进行比对，并获取比对结果。

进一步的，所述的金属件自动装配、检测机构还包括提示装置，所述的提示装置与气压检测装置连接，并被配置成根据比对模块的比对结果按预定规则发出提示信息。

进一步的，所述的顶板还包括套管，所述的套管包括第一通道，用于连通第一空腔与圆柱状空间，所述的第一通道呈锥形，包括朝向第一空腔的小口及朝向固定件的大口。

与现有技术相比，本发明有如下有益效果：本发明提供的金属件自动装配、检测机构，通过驱动装置驱动安装板向靠近顶板方向运动时，使得设置在安装板与顶板之间的转动件与固定件完成装配，同时设置检测组件包括一与圆柱状空间连通的第一空腔，与第一空腔管道连接的负压装置，一气压检测装置与第一空腔连接，用于在负压检测装置对第一空腔抽取真空时获取第一空腔的气压或第一空腔的气压下降率，完成对转动件与固定件装配情况的检测，一方面自动快速实现对转动件与固定件的装配，另一方面装配之后即可以对装配效果完成检测，不需要另外对完成装配的转动件与固定件进行转移，大幅提高效率，同时通过气压的方式对装配效果检测，方便快速，检测结果可靠，再则该机构结构简单，无需使用专用的工具就可以方便的将转动件的底端夹紧在夹具上或将转动件从夹具上拆下，操作方便、快捷，进一步加快了装配件的检测效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种金属件装配自动检测机构的正面结构剖视图；

图2为本发明提出的一种金属件装配自动检测机构的正面结构示意图；

图3为本发明提出的一种金属件装配自动检测机构的夹具部分的正面结构剖视图；

图4为本发明提出的一种金属件装配自动检测机构的夹具部分的俯视图；

图5为本发明提出的一种金属件装配自动检测机构的A部分结构的放大图。

图中：1底板、2顶板、3套管、31 第一通道、4第一空腔、5密封塞、6抽气管、7连接管、8气压表、9固定件、91圆柱状空间、10转动件、11安装板、12固定块、13第一活动块、14半圆形凹槽、15连接杆、16连接槽、17第一滚珠、18限位块、19安装槽、20第一活动杆、21第一弹簧、22限位槽、23第二滚珠、24第二活动块、25活动板、26第二活动杆、27第二弹簧、28气缸、29活塞杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-5，本发明实施例提供一种金属件自动装配、检测机构，用于对转动件10及固定件9进行自动装配、检测，所述的固定件9大致呈一套状，包括侧壁及侧壁围设成的圆柱状空间91，所述的转动件10包括与圆柱状空间91相匹配的外壁，当转动件10插设入该圆柱状空间91后，可沿转动件10轴线自由转动，通常的，所述的转动件10还包括一限位部，所述的圆柱状空间91还包括一与该限位部相匹配的限位区，当转动件10插设入固定件9底端时，限位部容置进限位区，且在转动件10外壁与固定件9侧壁之间形成环隙，从而使得转动件10在自由转动的同时不会从固定件9中脱离，但是当限位部未能进入限位区时，将不会形成环隙或环隙较小。

所述的金属件自动装配、检测机构，包括装配组件及检测组件。

所述的装配组件包括间隔设置的顶板2、安装板11及驱动装置，所述的固定件9与转动件10设置在顶板2与安装板11之间，所述的驱动装置与安装板11连接，用于驱动所述的安装板11向靠近顶板2方向运动并使得转动件10沿竖直方向进入圆柱状空间91，从而使得转动件10与固定件9完成装配。

具体的，所述的固定件9一端与顶板2连接，所述的转动件10一端与安装板11连接，另一端朝向固定件9的圆柱状空间91开口方向，可以理解的，所述的转动件10与圆柱状空间91共轴，从而使得当安装板11在驱动装置的驱动下向靠近顶板2方向运动时，转动件10随同运动并能使得朝向圆柱状空间91的一端进入圆柱状空间91并达到底端，完成装配。

进一步的，所述的安装板11上还设置有夹具，用于固定转动件10，所述的夹具包括固定安装在安装板11顶壁上的固定块12和可拆卸安装在固定块12上的第一活动块13，固定块12和第一活动块13相对一侧的外侧壁上均开设有与转动件10相互配合的半圆形凹槽14，且两个半圆形凹槽14相互配合，便于精准、快速的将转动件10的底端插设在固定块12和第一活动块13之间，第一活动块13靠近固定块12一侧的外侧壁上对称固定安装有两个连接杆15，且连接杆15远离第一活动块13的一端均插设在固定块12上，固定块12靠近第一活动块13一侧的外侧壁上对称开设有两个与连接杆15相互配合的连接槽16，两个连接槽16的内侧壁上均等距离安装有多个第一滚珠17，且第一滚珠17均与连接杆15相互紧密接触，可以防止连接杆15和第一活动块13上下晃动。

进一步的，两个连接杆15的顶壁上均可活动安装有限位块18，两个限位块18的顶壁均为斜面，便于将限位块18插入连接槽16内，两个连接杆15的顶壁上均开设有与限位块18相互配合的安装槽19，两个安装槽19内侧的底壁上均对称插设有两个第一活动杆20，且第一活动杆20的顶端均固定安装在限位块18的底壁上，每个第一活动杆20的外侧壁上均绕设有第一弹簧21，且第一弹簧21的两端分别固定安装在限位块18的底壁和安装槽19内侧的底壁上，限位块18均可以自由上下移动。

进一步的，两个连接槽16的内侧壁上均开设有与限位块18相互配合的限位槽22，且限位槽22的顶端均延伸至固定块12的上侧，两个限位槽22的内侧壁上均等距离安装有多个与限位块18相互配合的第二滚珠23，且第二滚珠23均与限位块18相互紧密接触，可以防止限位块18、连接杆15和第一活动块13水平方向晃动，从而可以防止转动件10和固定件9出现晃动。

进一步的，两个限位槽22内均可活动安装有与限位块18相互配合的第二活动块24，两个第二活动块24的顶壁上均固定安装有活动板25，两个活动板25的底壁上均对称固定安装有两个第二活动杆26，且第二活动杆26的底端均插设在固定块12的顶壁上，每个第二活动杆26的外侧壁上均绕设有第二弹簧27，且第二弹簧27的两端分别固定安装在固定块12的顶壁和活动板25的底壁上，第二弹簧27由于恢复自身弹力会推动第二活动块24移动至远离限位块18的一侧，从而避免第二活动块24阻碍限位块18移动至限位槽22内。

进一步的，为了进一步提高效率，在安装板11上还可以设置有至少两个夹具，以同时在安装板11上固定与所述的至少两个夹具数量相同的转动件10，当驱动装置驱动安装板11运动时，可以同时对至少两个转动件10及对应的固定件9进行装配。

进一步的，当所述的至少两个夹具的数量为两个时，所述的两个夹具在安装板11上对称设置，当所述的夹具的数量大于等于三个时，所述的夹具在安装板11上呈阵列排列，可以理解的，所述的阵列可以为圆周阵列或矩形阵列，当所述的夹具在安装板11上呈圆周阵列排列时，所述的圆周阵列的轴线为转动件10的转动轴线。

所述的驱动装置设置在安装板11的下方，用于驱动安装板11向靠近顶板2方向运动，当然所述的驱动装置还可以驱动所述的安装板11向远离顶板2方向运动，以方便固定件9及转动件10能够更方便的设置在顶板2与安装板11之间，具体的，所述的金属件自动装配、检测机构还包括固定设置在底板1，所述的驱动装置包括固定安装在底板1顶壁上的气缸28，气缸28的输出端固定安装有活塞杆29，且活塞杆29的顶端固定安装在安装板11的底壁上，当启动气缸28时，气缸28驱动活塞杆29可以带动安装板11沿竖直方向向靠近顶板2方向或远离顶板2方向运动，当然所述的驱动装置也可以为其他装置，如液压缸、电磁铁、直线电机或电缸。

所述的检测组件包括一与圆柱状空间91连通的第一空腔4，与第一空腔4管道连接的负压装置，一气压检测装置与第一空腔4连接，用于在负压装置对第一空腔4抽取真空时获取第一空腔4的气压或第一空腔4的气压下降率，通过观察或监测第一空腔4的气压或第一空腔4的气压下降率完成对转动件10与固定件9装配情况的检测。

具体的，当负压装置对第一空腔4抽取真空时，如果转动件10合格的压入固定件9的底端时，固定件9和转动件10之间存在环隙，此时空气将经环隙通过并进入第一空腔4，使得第一空腔4内的气压不会下降或气压下降率较小，但是当转动件10未合格的压入固定件9的底端时，此时转动件10和固定件9之间的环隙较小或不存在环隙，空气将无法通过环隙进入第一空腔4或较慢的进入第一空腔4，此时第一空腔4内的气压将降低或快速降低，即，通过上述情况即可判断转动件10与固定件9的装配情况。

进一步的，所述的第一空腔4设置在顶板2上；

进一步的，所述的顶板2上设置有安装管，所述的安装管顶端贯穿顶板2并延伸至顶板2的上侧，所述安装管包括侧壁，安装管侧壁围设形成第一空腔4,所述安装管的顶端固定安装有密封塞5，所述密封塞5的顶端插设有抽气管6，且抽气管6的底端延伸至安装管内，所述抽气管6远离密封塞5的一端固定连接有连接管7，所述安装管、抽气管6和连接管7均相互连通，且安装管、抽气管6和连接管7分别密封连接，所述负压装置与连接管7远离抽气管6的一端连接，所述连接管7上固定安装有气压检测装置。

进一步的，所述的气压检测装置为气压表8，通过观察气压表8指针的变化即可快速判断转动件10与固定件9的装配情况。

进一步的，所述的气压检测装置还包括比对模块及预设有阈值，所述的比对模块被配置成根据第一空腔4的气压或第一空腔4的气压下降率与阈值进行比对，并发出比对结果，从而帮助判断转动件10与固定件9的装配合格与否。

进一步的，所述的金属件自动装配、检测机构还包括提示装置，所述的提示装置与气压检测装置连接，并被配置成根据比对模块的比对结果按预定规则发出提示信息，所述的预定的规则可以为当比对结果为第一空腔4的气压小于等于阈值或第一空腔4的气压下降率小于等于阈值发出提示信息，当然也可以为第一空腔4的气压大于等于阈值或第一空腔4的气压下降率大于等于阈值发出提示信息，所述的提示装置可以通过发出声音、发出光束等方式发出提示信息，所述的提示信息可以为装配合格的信息或装配不合格的信息。另外，所述的阈值可以根据实际需要进行设置，在此不再赘述。

进一步的，所述的金属件自动装配、检测机构还包括控制器，所述的控制器与气压检测装置及提示装置电性连接，用于接收比对结果，并向提示装置发出控制信号，从而使得提示装置能够根据比对结果按预定规则发出提示信息，所述的控制器可以为PLC、MCU、CPU、FPGA等。

进一步的，为了使得固定件9的圆柱状空间91能够更好的与第一空腔4连通，并保持第一空腔4与圆柱状空间91之间的密封，所述的顶板2还包括套管3，所述的套管3包括第一通道31，用于连通第一空腔4与圆柱状空间91，所述的第一通道31呈锥形，包括朝向第一空腔4的小口及朝向固定件9的大口，即，所述的套管3包括朝向第一通道31的内侧壁，所述的内侧壁也呈锥形，一方面第一通道31呈锥形，使得不同大小的固定件9均能够容易的被设置到套管3内，从而使得第一通道31连接圆柱状空间91与第一空腔4，另一方面内侧壁呈锥形能够更好的接触到固定件9的外壁，形成更好的密封效果，再则，锥形具有自动对心的效果，当固定件9受力不均时，能够自动朝轴线方向运动，从而自动对心，从而实现更好的装配效果。

进一步的，所述的内侧壁上还设置有密封层，所述的密封层为橡胶密封层。

在本发明中，将转动件10的底端插设在固定块12和第一活动块13之间，将第一活动块13向靠近固定块12的一侧移动并将连接杆15插设在对应的连接槽16内，第一弹簧21由于恢复自身弹力会推动限位块18的顶端移动至限位槽22内，就可以将转动件10的底端夹紧在固定块12和第一活动块13之间，从而可以将转动件10和固定件9夹紧在夹具和安装板11上，启动气缸28，气缸28驱动活塞杆29可以带动安装板11、夹具、转动件10和固定件9自由上下移动，向上移动转动件10和固定件9并将固定件9的底端紧密插设在套管3的底端，然后启动抽真空装置，抽真空装置经连接管7和抽气管6将安装管和套管3内的气体抽出，如果转动件10合格的压入固定件9的底端时，固定件9和转动件10之间则会有环隙，此时空气就可以经环隙通过，此时第一空腔4内的气体就不会被抽成真空或第一空腔4的气压就会降低的较慢，如果转动件10未合格的压入固定件9的底端时，此时转动件10和固定件9之间则不会有环隙或环隙较小，空气无法经固定件9和转动件10之间流通，此时第一空腔4的气体就会被抽成真空或第一空腔4内的气压就会快速下降，检测结束后，向下移动安装板11、夹具、转动件10和固定件9，然后推动活动板25和第二活动块24并将限位块18挤压至限位槽22的外侧，就可以方便的将限位块18、连接杆15和第一活动块13从固定块12上拆下，从而可以将转动件10和固定件9从夹具上拆下。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属件自动装配、检测机构，用于对转动件及固定件进行自动装配、检测，其特征在于，包括装配组件及检测组件，所述的装配组件包括间隔设置的顶板、安装板及驱动装置，所述的固定件包括一圆柱状空间并与顶板连接，所述的转动件一端与安装板连接，另一端朝向圆柱状空间，所述的驱动装置与安装板连接，用于驱动所述的安装板向靠近顶板方向运动并使得转动件沿竖直方向进入圆柱状空间，所述的检测组件包括一与圆柱状空间连通的第一空腔，与第一空腔管道连接的负压装置，一气压检测装置与第一空腔连接，用于在负压检测装置对第一空腔抽取真空时获取第一空腔的气压或第一空腔的气压下降率。

2.如权利要求1所述的金属件自动装配、检测机构，其特征在于，所述的安装板上还设置有夹具，用于固定转动件，所述夹具包括固定安装在安装板顶壁上的固定块和可拆卸安装在固定块上的第一活动块，所述固定块和第一活动块相对一侧的外侧壁上均开设有与转动件相互配合的半圆形凹槽，且两个半圆形凹槽相互配合，所述第一活动块靠近固定块一侧的外侧壁上对称固定安装有两个连接杆，且连接杆远离第一活动块的一端均插设在固定块上，所述固定块靠近第一活动块一侧的外侧壁上对称开设有两个与连接杆相互配合的连接槽，两个所述连接杆的顶壁上均可活动安装有限位块，两个所述连接槽的内侧壁上均开设有与限位块相互配合的限位槽，且限位槽的顶端均延伸至固定块的上侧，两个所述限位槽的内侧壁上均等距离安装有多个与限位块相互配合的第二滚珠，且第二滚珠均与限位块相互紧密接触，两个所述限位槽内均可活动安装有与限位块相互配合的第二活动块。

3.如权利要求2所述的金属件自动装配、检测机构，其特征在于，两个所述连接槽的内侧壁上均等距离安装有多个第一滚珠，且第一滚珠均与连接杆相互紧密接触，两个所述连接杆的顶壁上均开设有与限位块相互配合的安装槽，两个所述安装槽内侧的底壁上均对称插设有两个第一活动杆，且第一活动杆的顶端均固定安装在限位块的底壁上，每个所述第一活动杆的外侧壁上均绕设有第一弹簧，且第一弹簧的两端分别固定安装在限位块的底壁和安装槽内侧的底壁上。

4.如权利要求3所述的金属件自动装配、检测机构，其特征在于，两个所述第二活动块的顶壁上均固定安装有活动板，两个所述活动板的底壁上均对称固定安装有两个第二活动杆，且第二活动杆的底端均插设在固定块的顶壁上，每个所述第二活动杆的外侧壁上均绕设有第二弹簧，且第二弹簧的两端分别固定安装在固定块的顶壁和活动板的底壁上。

5.如权利要求4所述的金属件自动装配、检测机构，其特征在于，所述的夹具有至少两个，当所述的夹具的数量为两个时，两个所述的夹具在安装板上对称设置，当所述的夹具的数量大于等于三个时，所述的夹具在安装板上呈阵列排列。

6.如权利要求1所述的金属件自动装配、检测机构，其特征在于，所述的第一空腔设置在顶板上。

7.如权利要求6所述的金属件自动装配、检测机构，其特征在于，所述的顶板上设置有安装管，所述的安装管顶端贯穿顶板并延伸至顶板的上侧，所述安装管包括侧壁，所述安装管侧壁围设形成第一空腔,所述安装管的顶端固定安装有密封塞，所述密封塞的顶端插设有抽气管，且抽气管的底端延伸至安装管内，所述抽气管远离密封塞的一端固定连接有连接管，所述安装管、抽气管和连接管均相互连通，且安装管、抽气管和连接管分别密封连接，所述负压装置与连接管远离抽气管的一端连接，所述连接管上固定安装有气压检测装置，用于获取第一空腔的气压或第一空腔的气压下降率。

8.如权利要求7所述的金属件自动装配、检测机构，其特征在于，所述的气压检测装置还包括比对模块及预设有阈值，所述的比对模块被配置成根据第一空腔的气压或第一空腔的气压下降率与阈值进行比对，并获取比对结果。

9.如权利要求8所述的金属件自动装配、检测机构，其特征在于，所述的金属件自动装配、检测机构还包括提示装置，所述的提示装置与气压检测装置连接，并被配置成根据比对模块的比对结果按预定规则发出提示信息。

10.如权利要求7所述的金属件自动装配、检测机构，其特征在于，所述的顶板还包括套管，所述的套管包括第一通道，用于连通第一空腔与圆柱状空间，所述的第一通道呈锥形，包括朝向第一空腔的小口及朝向固定件的大口。

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