CN110434082A - 一种气门导管尺寸检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气门导管尺寸检测装置，可包括上料机构、转盘、尺寸检测组件和出料机构，转盘布置在上料机构和出料机构之间，由两块固定安装在转轴上的平行间隔开的圆形板构成，其周缘上布置有多个均匀间隔开的卡槽，卡槽用于接纳来自上料机构的待检测的气门导管，尺寸检测组件包括激光测径仪、端头尺寸检测CCD相机和端面同心度检测CCD相机，出料机构用于根据检测结果将气门导管从转盘转移至合格品容器和不合格品容器。本发明结构紧凑，能够自动对气门导管的外观尺寸进行检测并自动区分合格品和不合格品，具有生产效率高、检测准确度高、检测可靠的特点。
Description
技术领域
本发明属于自动检测设备领域，具体地涉及一种气门导管尺寸检测装置。
背景技术
气门导管是汽车发动机气门的导向装置，对气门起导向作用，并使气门杆上的热量经气门导管传给汽缸盖。由于气门导管是一种精密配件，对尺寸精度要求比较高，在生产过程中需要对其各个位置的尺寸(例如，外径、端头的台阶尺寸、倒角尺寸以及两端同心度等)进行检测。现有检测大部分都是由经验比较丰富的员工进行的，人工成本比较高，并且容易出现误检，效率较低。
发明内容
本发明旨在提供一种气门导管尺寸检测装置，以解决上述问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种气门导管尺寸检测装置，可包括上料机构、转盘、尺寸检测组件和出料机构，所述转盘布置在所述上料机构和出料机构之间，由两块固定安装在转轴上的平行间隔开的圆形板构成，其周缘上布置有多个均匀间隔开的卡槽，所述卡槽用于接纳来自所述上料机构的待检测的气门导管，所述尺寸检测组件包括激光测径仪、端头尺寸检测CCD相机和端面同心度检测CCD相机，所述激光测距仪的发射端和接收端分别位于所述转盘的径向两侧，所述端头尺寸检测CCD相机布置在所述转盘上方，所述端面同心度检测CCD相机布置在所述转盘的轴向两侧，所述出料机构用于根据检测结果将气门导管从所述转盘转移至合格品容器和不合格品容器。
进一步地，所述上料机构包括倾斜滑道、挡板和压板，所述挡板安装在所述倾斜滑道的两侧，其之间的距离稍大于气门导管的长度，所述压板悬空安装在所述倾斜滑道上方，其高度设置成使气门导管不会叠置，所述倾斜滑道的下端靠近所述转盘，以使气门导管能滚入所述卡槽中。
更进一步地，所述上料机构还包括用于调节所述挡板之间的距离的宽度调节机构，所述宽度调节机构包括一调节手轮、二同步带轮、一皮带、二螺杆、四螺母、二轴承座、四轴承、二安装板和四连接块，二轴承座间隔开地固定安装在所述倾斜滑道的下表面上，每根螺杆通过两个轴承安装在轴承座上，其靠近两端的位置上分别设有螺旋方向相反的螺纹，二安装板分别位于轴承座的两侧，螺母固定安装在安装板中，与螺杆的螺纹部啮合，同步带轮固定安装在螺杆的一端上，皮带环绕在两个同步带轮上，调节手轮与其中一个同步带轮驱动连接，连接块一端固定于安装板，另一端固定于挡板。
进一步地，所述气门导管尺寸检测组件还包括滑台组件，所述滑台组件包括底板、侧板、水平滑轨、水平滑块、连接块、丝杆支座、丝杆和电机，所述水平滑轨、连接块和丝杆支座固定安装在所述底板上，所述水平滑块滑动接合在所述水平滑轨上，所述电机安装在所述侧板，其输出轴与所述丝杆驱动连接，所述连接块中安装有螺母，所述丝杆穿设于所述螺母和丝杆支座，所述水平滑块和连接块与所述端头尺寸检测CCD相机的安装座固定连接。
更进一步地，所述气门导管尺寸检测组件还包括高度调节机构，所述高度调节机构包括安装板、垂直滑轨、垂直滑块、螺杆、螺母块、螺杆安装座和手轮，所述垂直滑轨、螺母块和螺杆安装座固定安装在安装板上，所述垂直滑块滑动接合在所述垂直滑轨上，所述垂直滑块和螺母块与所述滑台组件的底板固定连接，所述螺杆穿设于所述螺母块和螺杆安装座，所述手轮固定安装在所述螺杆的上端。
又更进一步地，所述安装板固定安装在两根立柱上，其中一个立柱上设有高度指示刻度，所述侧板上固定安装有指针，所述指针对准所述高度指示刻度。
进一步地，所述出料机构包括推料机构、合格品出料机构和不合格品出料机构，所述推料机构包括推杆和推杆驱动装置，所述推杆处于所述转盘的两块圆形板之间，用于将检测合格的气门导管推到所述合格品出料机构的进料端上，所述不合格品出料机构包括分料斗、分料电机和不合格品出料滑道，所述分料斗固定安装在所述分料电机的输出轴上，位于所述转盘的出料工位下方，所述不合格品出料滑道布置在所述分料斗下方，设有多个彼此隔开的子滑道，每个子滑道对应于一种缺陷的不合格品，所述分料电机根据检测结果将所述分料斗转至相应子滑道。
更进一步地，所述子滑道的下端设有开口，所述不合格品容器位于所述开口下方。
更进一步地，所述合格品出料机构包括倾斜滑道、挡板和压板，所述倾斜滑道的上端靠近所述转盘，以接收被所述推杆从所述转盘推出的气门导管，所述挡板安装在所述倾斜滑道的两侧，其之间的距离稍大于气门导管的长度，所述压板悬空安装在所述倾斜滑道上方，其高度设置成使气门导管不会叠置。
又更进一步地，所述合格品出料机构还包括拨轮和用于驱动所述拨轮旋转的驱动电机，所述拨轮布置在所述倾斜滑道的出料端。
本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：本发明结构紧凑，能够自动对气门导管的外观尺寸进行检测并自动区分合格品和不合格品，具有生产效率高、检测精度高、检测可靠的特点。
附图说明
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
图1是根据本发明实施例的气门导管尺寸检测装置的立体图；
图2是图1所示的气门导管尺寸检测装置的上料机构的立体图；
图3是图1所示的气门导管尺寸检测装置的转盘和推料机构的立体图；
图4是图1所示的气门导管尺寸检测装置的尺寸检测组件的立体图；
图5是图4所示的尺寸检测组件的另一立体图，其中部分部件去除；
图6是图1所示的气门导管尺寸检测装置的合格品出料机构的立体图；
图7是图1所示的气门导管尺寸检测装置的不合格出料机构的立体图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1至7所示，一种气门导管尺寸检测装置可包括上料机构1、转盘2、尺寸检测组件3、出料机构4以及控制系统(未示出)等。转盘2布置在上料机构1和出料机构4之间，由两块固定安装在转轴22上的平行间隔开的圆形板21构成，其周缘上布置有多个均匀间隔开的卡槽211，所述卡槽211用于接纳来自所述上料机构1的待检测的气门导管100。尺寸检测组件3可包括激光测径仪31、端头尺寸检测CCD相机32和端面同心度检测CCD相机33。激光测距仪31的发射端和接收端分别位于转盘2的径向两侧，以对气门导管100的外径进行检测。具体地，激光测距仪31将测得的外径数据发送至控制系统，控制系统通过将该外径数据与标准进行比较，若符合标准，则判定为合格，否则判断不合格。端头尺寸检测CCD相机32布置在转盘2上方，用于对气门导管100的两个端头的尺寸(例如，倒角尺寸和台阶尺寸等)进行检测。具体地，端头尺寸检测CCD相机32将拍摄的照片发送至控制系统，控制系统通过相应程序对照片进行处理，得到相应的尺寸数值并与标准进行对比，若符合标准，则判定为合格，否则判断不合格。端面同心度检测CCD相机33布置在转盘2的轴向两侧，用于对气门导管100的端面同心度进行检测。具体地，端面同心度检测CCD相机33拍摄的照片发送至控制系统，控制系统通过相应程序对照片进行处理并将两个端面的照片进行同心度比对，若满足同心度标准，则判定为合格，否则判断不合格。出料机构4用于根据检测结果将气门导管100从所述转盘转移至合格品容器和不合格品容器。控制系统为基于PLC的控制系统，本领域技术人员可以根据实际需要对其进行具体配置和编程。这里不再描述。下面分别对上料机构1、转盘2、尺寸检测组件3和出料机构4的具体结构进行描述。
如图2所示，上料机构1包括倾斜滑道11、挡板12和压板13。倾斜滑道11上端为进料口，下端靠近转盘2，以使气门导管100能够滚入卡槽211中。挡板12安装在倾斜滑道11的两侧，其之间的距离可根据气门导管100的长度由宽度调节机构14进行调节，该距离通常稍大于气门导管100的长度，以使气门导管100在下滑过程中不会歪斜。具体地，所述宽度调节机构14包括一调节手轮141、二同步带轮142、一皮带143、二螺杆144、四螺母(未示出)、二轴承座(未示出)、四轴承(未示出)、二安装板145和四连接块146。二轴承座间隔开地固定安装在倾斜滑道11的下表面上，每根螺杆144通过两个轴承安装在轴承座上，其靠近两端的位置上分别设有螺旋方向相反的螺纹，二安装板145分别位于轴承座的两侧，螺母固定安装在安装板中，与螺杆144的螺纹部啮合，同步带轮142固定安装在螺杆144的一端上，皮带143环绕在两个同步带轮142上，调节手轮141与其中一个同步带轮142驱动连接，连接块146一端固定于安装板145，另一端固定于挡板12。通过转动调节手轮141，驱动两块安装板145相向或相反向移动，进而带动挡板12相向或相反向移动，以实现挡板12之间的距离(即倾斜滑道11的宽度)调节。
压板13悬空安装倾斜滑道11上方，其高度设置成稍大于气门导管100的外径，以使气门导管100在下滑过程中不会叠置。在所示实施例中，压板13的高度通过改变其安装座132的安装位置来进行调节。压板13靠近倾斜滑道11的入口处设有一开口131，该开口上方安装有一接近开关15，该接近开关15用于确定是否缺料。优选地，该开口131所在的压板部分倾斜向上翘起，以便于上料。
此外，倾斜滑道11的入口处两侧还设有一对对射光电传感器16，该对射光电传感器16用于检查是否有歪料，有歪料停机并报警，由人工进行处理。
如图3所示，转轴22通过轴承固定安装在支座23上，并与电机24驱动连接。转轴22上还固定安装有一感应圆盘25，该感应圆盘25上设有与卡槽211相对应的凹槽251，支座23上安装有一槽形光电开26。感应圆盘25与槽形光电开26配合可以实现对转盘22转动角度的检测。
如图4和5所示，为了方便端头尺寸检测CCD相机32对不同长度的气门导管100进行检测，端头尺寸检测CCD相机32安装在一滑台组件34上。滑台组件34可包括底板341、侧板342、水平滑轨343、水平滑块344、连接块345、丝杆支座346、丝杆347和电机348。水平滑轨343、连接块345和丝杆支座346固定安装在底板341上，水平滑块344滑动接合在水平滑轨343上，电机348安装在侧板342上，其输出轴与丝杆347驱动连接(例如，通过联轴器)，连接块3434中安装有螺母(未示出)，丝杆347穿设于所述螺母和丝杆支座346，水平滑块344和连接块345与端头尺寸检测CCD相机32的安装座321固定连接。电机348驱动丝杆347转动，带动水平滑块344沿水平滑轨343移动，进而实现将端头尺寸检测CCD相机32调节到所需水平位置，以适于被检测的气门导管的长度。优选地，电机348为步进电机或伺服电机，以便于控制端头尺寸检测CCD相机32的移动。
在所示实施例中，气门导管尺寸检测装置还可包括高度调节机构35，所述高度调节机构用于调节端头尺寸检测CCD相机32的高度。具体地，高度调节机构35可包括安装板351、垂直滑轨352、垂直滑块353、螺杆354、螺母块355、螺杆安装座356和手轮357，安装板351固定安装在两根立柱36上，垂直滑轨352、螺母块355和螺杆安装座356固定安装在安装板351上，垂直滑块353滑动接合在垂直滑轨352上，滑台组件34的底板341与垂直滑块353和螺母块355上固定连接，螺杆354穿设于螺母块355和螺杆安装座356，手轮357固定安装在螺杆354的上端。通过转动手轮357，就可以实现端头尺寸检测CCD相机32的高度调节。
为了可视化调节端头尺寸检测CCD相机32的高度，在其中一个立柱36上设有高度指示刻度358，侧板342上固定安装有指针359，所述指针359对准高度指示刻度358。高度指示刻度358可以是直接在立柱上加工得到，也可以是贴到立柱上的标签纸。
为了使端面同心度检测CCD相机33适应于不同长度的气门导管，端面同心度检测CCD相机33的安装座331可滑动地安装在滑轨332上并通过螺钉333进行固定。当需要调整时，拧松螺钉333，然后将端面同心度检测CCD相机33移动到所需位置，最后再拧紧螺钉333固定即可。
应该注意，激光测径仪31、端头尺寸检测CCD相机32和端面同心度检测CCD相机33都是市场上可购得的。此外，为了保证端头尺寸检测CCD相机32和端面同心度检测CCD相机33的拍摄效果，气门导管尺寸检测装置还配置有相应的光源5和6，如图1所示。其中，光源5用于出端面同心度检测CCD相机33，为同轴环形光源，光源6用于端头尺寸检测CCD相机32，为向上照射的平面光源。
如图1、3、6和7所示，出料机构4包括推料机构41、合格品出料机构42和不合格品出料机构43。其中，推料机构41包括推杆411和推杆驱动装置412，推杆41处于转盘2的两块圆形板21之间，用于将检测合格的气门导管100推到合格品出料机构42的进料端(具体地，滑道421的入口)上。出料机构4采用合格工件零误判的原则，只有气门导管检测合格，推料机构41才动作，确保不会因为推料机构41的误动作把不合格的气门导管混入合格的气门导管里。推杆41的顶端具有推块，下端与推杆驱动装置412驱动连接。优选地，推杆驱动装置412为气缸。
合格品出料机构42与上料机构1的结构类似，同样包括倾斜滑道421、挡板422和压板423。倾斜滑道421的上端靠近转盘2，以接收被推杆41从所述转盘推出的气门导管100。挡板422安装在倾斜滑道421的两侧，其之间的距离稍大于气门导管100的长度。挡板422之间的距离可以由宽度调节机构424进行调节。宽度调节机构424的结构与上料机构1的宽度调节结构14一样，这里不再进行描述。压板423悬空安装在倾斜滑道421上方，其高度设置成使气门导管100不会叠置。同样地，压板423的高度也可以手动调节。
在所示实施例中，合格品出料机构42还包括拨轮425和用于驱动拨轮425旋转的驱动电机426，所述拨轮425布置在倾斜滑道421的出料端，用于将合格的气门导管100逐个放置到合格品容器或下一道工序的进料工位。优选地，驱动电机426为步进电机或伺服电机。拨轮425的转轴上还固定有感应盘427，感应盘427与槽形光电开关428配合用于检测拨轮425的转动角度。
不合格品出料机构43可包括分料斗431、分料电机432和不合格品出料滑道433，分料斗431固定安装在分料电机432的输出轴上，位于转盘2的出料工位下方。不合格品出料滑道433布置在分料斗431下方，设有多个彼此隔开的子滑道，每个子滑道对应于一个不合格品容器，即对应于一种缺陷的不合格品。子滑道的下端设有开口4331，该开口下方布置有不合格品容器，气门导管可以从该开口4331落入不合格品容器中。分料电机431根据检测结果将分料斗431转至相应子滑道，以将不合格品按照缺陷种类分别放置到相应的不合格品容器中。这有利于对缺陷进行统计分析，以查明缺陷原因，达到改善生产工艺的目的。
现简要说明一下本发明的气门导管尺寸检测装置的工作原理。排列整齐的气门导管依次从上料机构1的倾斜滑道滚动到转盘2的卡槽里，随着转盘2的转动，先经过端头尺寸检测CCD相机32对气门导管两端的台阶尺寸、倒角尺寸等进行检测，再经过激光测径仪31对气门导管的外径进行检测，以及经过端面同心度检测CCD相机33对气门导管的两端同心度进行检测，根据检测结果，合格的气门导管被推料机构送入合格品出料机构42的倾斜滑道，不合格的气门导管经过分选根据不同缺陷分别放入不同的不合格品出料机构43的子滑道。整个检测过程都是自动进行，只有在异常情况下才需要人工处理，无需大量工人，用人成本低，生产效率高，并且检测准确度高。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种气门导管尺寸检测装置，其特征在于，包括上料机构、转盘、尺寸检测组件和出料机构，所述转盘布置在所述上料机构和出料机构之间，由两块固定安装在转轴上的平行间隔开的圆形板构成，其周缘上布置有多个均匀间隔开的卡槽，所述卡槽用于接纳来自所述上料机构的待检测的气门导管，所述尺寸检测组件包括激光测径仪、端头尺寸检测CCD相机和端面同心度检测CCD相机，所述激光测距仪的发射端和接收端分别位于所述转盘的径向两侧，所述端头尺寸检测CCD相机布置在所述转盘上方，所述端面同心度检测CCD相机布置在所述转盘的轴向两侧，所述出料机构用于根据检测结果将气门导管从所述转盘转移至合格品容器和不合格品容器。
2.如权利要求1所述的气门导管尺寸检测装置，其特征在于，所述上料机构包括倾斜滑道、挡板和压板，所述挡板安装在所述倾斜滑道的两侧，其之间的距离稍大于气门导管的长度，所述压板悬空安装在所述倾斜滑道上方，其高度设置成使气门导管不会叠置，所述倾斜滑道的下端靠近所述转盘，以使气门导管能滚入所述卡槽中。
3.如权利要求2所述的气门导管尺寸检测装置，其特征在于，所述上料机构还包括用于调节所述挡板之间的距离的宽度调节机构，所述宽度调节机构包括一调节手轮、二同步带轮、一皮带、二螺杆、四螺母、二轴承座、四轴承、二安装板和四连接块，二轴承座间隔开地固定安装在所述倾斜滑道的下表面上，每根螺杆通过两个轴承安装在轴承座上，其靠近两端的位置上分别设有螺旋方向相反的螺纹，二安装板分别位于轴承座的两侧，螺母固定安装在安装板中，与螺杆的螺纹部啮合，同步带轮固定安装在螺杆的一端上，皮带环绕在两个同步带轮上，调节手轮与其中一个同步带轮驱动连接，连接块一端固定于安装板，另一端固定于挡板。
4.如权利要求1所述的气门导管尺寸检测装置，其特征在于，所述气门导管尺寸检测组件还包括滑台组件，所述滑台组件包括底板、侧板、水平滑轨、水平滑块、连接块、丝杆支座、丝杆和电机，所述水平滑轨、连接块和丝杆支座固定安装在所述底板上，所述水平滑块滑动接合在所述水平滑轨上，所述电机安装在所述侧板，其输出轴与所述丝杆驱动连接，所述连接块中安装有螺母，所述丝杆穿设于所述螺母和丝杆支座，所述水平滑块和连接块与所述端头尺寸检测CCD相机的安装座固定连接。
5.如权利要求4所述的气门导管尺寸检测装置，其特征在于，所述气门导管尺寸检测组件还包括高度调节机构，所述高度调节机构包括安装板、垂直滑轨、垂直滑块、螺杆、螺母块、螺杆安装座和手轮，所述垂直滑轨、螺母块和螺杆安装座固定安装在安装板上，所述垂直滑块滑动接合在所述垂直滑轨上，所述垂直滑块和螺母块与所述滑台组件的底板固定连接，所述螺杆穿设于所述螺母块和螺杆安装座，所述手轮固定安装在所述螺杆的上端。
6.如权利要求5所述的气门导管尺寸检测装置，其特征在于，所述安装板固定安装在两个立柱上，其中一个立柱上设有高度指示刻度，所述侧板上固定安装有指针，所述指针对准所述高度指示刻度。
7.如权利要求1所述的气门导管尺寸检测装置，其特征在于，所述出料机构包括推料机构、合格品出料机构和不合格品出料机构，所述推料机构包括推杆和推杆驱动装置，所述推杆处于所述转盘的两块圆形板之间，用于将检测合格的气门导管推到所述合格品出料机构的进料端上，所述不合格品出料机构包括分料斗、分料电机和不合格品出料滑道，所述分料斗固定安装在所述分料电机的输出轴上，位于所述转盘的出料工位下方，所述不合格品出料滑道布置在所述分料斗下方，设有多个彼此隔开的子滑道，每个子滑道对应于一种缺陷的不合格品，所述分料电机根据检测结果将所述分料斗转至相应子滑道。
8.如权利要求7所述的气门导管尺寸检测装置，其特征在于，所述子滑道的下端设有开口，所述不合格品容器位于所述开口下方。
9.如权利要求7所述的气门导管尺寸检测装置，其特征在于，所述合格品出料机构包括倾斜滑道、挡板和压板，所述倾斜滑道的上端靠近所述转盘，以接收被所述推杆从所述转盘推出的气门导管，所述挡板安装在所述倾斜滑道的两侧，其之间的距离稍大于气门导管的长度，所述压板悬空安装在所述倾斜滑道上方，其高度设置成使气门导管不会叠置。
10.如权利要求9所述的气门导管尺寸检测装置，其特征在于，所述合格品出料机构还包括拨轮和用于驱动所述拨轮旋转的驱动电机，所述拨轮布置在所述倾斜滑道的出料端。
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