CN110672320B - 轴承的自动化检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承的自动化检测设备，涉及一种自动化设备，其技术方案要点是：包括工作台、进料道、出料道、设于工作台上的检测工位，检测工位设有用于检测轴承灵活性的感应笔，检测工位包括间隔设置的检测工位一、检测工位二，检测工位一、检测工位二间设有驱动源、由驱动源驱动转动的翻转块，翻转块上设有供轴承进入的插口，插口贯通翻转块的径向两侧壁；工作台上设有推料组件一。本设备能自动检测轴承的双面灵活性，从而对轴承的灵活性做出更准确的检测，且检测准确度高；通过设置推料组件一，实现多个轴承的同步移动，使本设备能连续对轴承进行检测；本设备能连续完成轴承灵活性、轴承径向游隙的检测，自动化程度高。

Description

轴承的自动化检测设备

技术领域

本发明涉及一种自动化设备，特别涉及轴承的自动化检测设备。

背景技术

随着自动化的发展，原来由人工完成的工作逐渐被自动化设备所取代。常见的滚珠轴承包括外圈、内圈，外圈和内圈间设有若干滚珠。轴承制造完成后，需要对滚珠灵活性、轴承的径向游隙等参数进行检测，并剔除不合格的产品，目前对轴承的检测多用自动化设备完成。

现有申请公布号为CN14280239A的中国发明专利申请公开了一种滚珠轴承灵活性自动检测装置，包括送料机构、夹紧机构、拨料机构、出料机构及测量机构，送料机构包括进料料道、提升轴承的升降机构，夹紧机构设置于送料机构的出口处，拨料机构包括拨动轴承外圈转动的拨料头及控制拨料头移动的拨料气缸，测量机构的感应笔的笔头针对待测轴承保持架。升降机构将轴承抬起并由夹紧机构夹紧轴承内圈，拨料头拨动轴承外圈。感应笔的笔头指向轴承滚珠保持架，用于感应轴承外圈转动间断次数，实现检测自动化，通过计数器的计数值检测轴承是否符合灵活性要求。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：该设备只能检测轴承单面的灵活性。当轴承翻面后，轴承的滚珠因重力方向改变，其灵活性可能发生变化，轴承的灵活性是其性能的重要指标之一，直接影响轴承的寿命和工作噪音；现有的检测设备较为局限，难以检测轴承的双面灵活性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种轴承的自动化检测设备，能检测轴承的双面灵活性。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种轴承的自动化检测设备，包括工作台、进料道、出料道、设于工作台上的检测工位，所述检测工位设有用于检测轴承灵活性的感应笔，所述检测工位包括间隔设置的检测工位一、检测工位二，所述检测工位一、检测工位二间设有驱动源、由驱动源驱动转动的翻转块，所述翻转块上设有供轴承进入的插口，所述插口贯通翻转块的径向两侧壁；所述工作台上设有推料组件一，所述推料组件一依次沿进料道、检测工位一、插口、检测工位二、出料道输送轴承。

通过上述技术方案，轴承经进料道进料后，推料组件一动作依次输送轴承，检测工位一完成轴承一面的灵活性检测，翻转块将轴承翻面，检测工位二完成轴承另一面的灵活性检测，检测完灵活性的轴承移至出料道。由于本设备采用检测工位一、检测工位二分别检测轴承翻面后的灵活性，则本设备能采集到更全面的轴承灵活性的数据，能对轴承的灵活性做出更准确的检测。

优选的，所述检测工位一、插口、检测工位二位于同一直线，所述检测工位一、插口的间距与插口、检测工位二的间距相同；所述推料组件一包括推料板、驱使推料板移动的推料缸一、推料缸二，所述推料缸一驱使推料板沿检测工位一、检测工位二的连线方向移动，所述推料缸二的伸缩方向与推料缸一垂直，所述推料板朝向检测工位设有四个供轴承进入的推料槽；所述推料板能通过移动，使进料道末端、检测工位一、插口、检测工位二的轴承分别同时进入四个推料槽。

通过上述技术方案，推料缸一、推料缸二按设定好的程序动作，使推料板沿矩形轨迹移动，实现多个轴承的同步移动，搬运的起点在进料道末端，搬运的终点在出料道；推料板每次将轴承移动一个工位，使本设备能连续对轴承进行检测。

优选的，所述检测工位设有由气缸驱动升降的安装座，所述安装座能通过升降凸出、缩入工作台顶面，所述安装座用于嵌入轴承的内圈孔并形成定位；所述检测工位还设有电机一、由电机一驱动转动的驱动盘、驱使电机一水平移动的气缸一，所述气缸一能通过伸缩使驱动盘通过侧壁抵接轴承的外环面，所述电机一运行时，所述电机一通过驱动盘驱使轴承的外圈转动。

通过上述技术方案，安装座升起后能对待检测的轴承进行定位，驱动盘驱使轴承外圈转动时，感应笔即可进行灵活性检测。气缸一能通过伸缩，使驱动盘和电机一远离轴承，安装座下降后，轴承即恢复可被推料组件一移动的状态。

优选的，还包括用于检测轴承径向游隙的检测工位三、用于将出料道的轴承推至检测工位三的推料组件二，所述检测工位三处设有气缸二、由气缸二驱动滑动的芯轴、用于检测的检测笔，所述芯轴的轴向沿水平方向，所述芯轴用于插入轴承的内圈孔，所述芯轴由电机驱动转动，所述检测笔正对轴承的外环面。

通过上述技术方案，检测完灵活性的轴承移至出料道，然后推料组件二动作将轴承转至竖直状态，并将轴承移送至检测工位三处，芯轴用于插入轴承的内圈孔，芯轴将轴承定位的同时驱使轴承产生转动，检测笔对轴承进行径向游隙的检测。本设备在能连续完成轴承灵活性检测的前提下，还能完成轴承径向游隙的检测，节省了设备空间。

优选的，所述推料组件二包括位于出料道的推料缸三、旋转缸、机械手，所述旋转缸驱动转动有夹料座，所述夹料座具有供轴承滑动进入的开口，所述推料缸三用于将轴承推入夹料座内，所述夹料座通过转动使轴承转至竖直状态，所述机械手用于将夹料座内的轴承移至检测工位三。

通过上述技术方案，推料缸三用于将出料道上的轴承推入夹料座内，夹料座通过转动使轴承转至竖直状态，机械手将夹料座内的轴承移至检测工位三，实现轴承转动角度后的运送。

优选的，所述机械手包括推板、驱使推板在竖直面上移动的两个气缸，所述推板下方设有供轴承放置的空位座，所述空位座位于夹料座与检测工位三之间，所述推板朝下设有两个供轴承进入的推槽；所述推板能通过移动，使夹料座、空位座的轴承分别同时进入两个推槽。

通过上述技术方案，推板按设定好的程序在竖直面上移动，推板沿矩形轨迹移动，实现多个轴承的同步移动，搬运的起点在夹料座，搬运的终点在检测工位三；推板每次将轴承移动一个工位，使本设备能连续对轴承进行检测。推板驱使轴承移动时，推板正好能通过侧壁将完成检测的轴承推离检测工位三，对完成检测的轴承进行下料。

优选的，所述机械手还包括气动夹爪，所述气动夹爪由气缸驱动可进行升降，所述气动夹爪的夹爪端竖直朝下并夹持有轴承标准件，所述气动夹爪向下移动后，所述轴承标准件、两个推槽三者位于同一直线且相邻两者的间距相同。

通过上述技术方案，正常情况下，气动夹爪位于高于推板的位置，气动夹爪不对推板移动轴承造成阻碍；当检测工位三连续检测出多个不合格品时，人员可通过控制推板移动、气动夹爪动作将轴承标准件放于检测工位三进行检测，以此判断设备是否存在故障；检测完成后，气动夹爪能通过动作重新夹取轴承标准件。气动夹爪的设置位置与推板的移动轨迹适配，气动夹爪能自动到达取放轴承标准件的预定位置，便于机械手的安装调试。

优选的，所述检测工位三背离芯轴的一侧设有气缸三、由气缸三驱动滑动的压块，所述压块的滑动方向沿芯轴的轴向，所述压块用于抵接轴承外圈、并将轴承外圈压紧于检测工位三内。

通过上述技术方案，压块用于抵接轴承端面、并将轴承压紧于检测工位三内。当压块压紧轴承后，再控制芯轴插入轴承的内圈孔，此时压块、芯轴对轴承共同起到定位作用，轴承与检测笔的相对位置完全确定，确保检测的准确性。

优选的，所述检测工位三后设有下料轨、气缸四、由气缸四驱动滑动的选择座，所述下料轨倾斜向下延伸，所述选择座滑动设置于下料轨上，所述选择座内沿其滑动方向设有合格品通道、次品通道，所述合格品通道的两端用于连通下料轨，所述次品通道的两端用于分别连通检测工位三的出口、选择座的下方空间。

通过上述技术方案，检测完径向游隙的轴承进入下料轨向下滚动，检测笔产生信号在系统内进行比对后，若轴承的径向游隙合格，则气缸四伸缩至合格品通道连通下料轨的位置，此时合格的轴承滑出下料轨完成下料；若轴承的径向游隙不合格，则气缸四伸缩至次品通道连通下料轨的位置，此时不合格的轴承经次品通道掉落至选择座下方，本设备能完成合格品、不合格品的分离。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

1、本设备能自动检测轴承的双面灵活性，从而对轴承的灵活性做出更准确的检测；

2、通过设置推料组件一，实现多个轴承的同步移动，轴承每次移动一个工位，使本设备能连续对轴承进行检测；

3、本设备能连续完成轴承灵活性、轴承径向游隙的检测，节省了设备空间。

附图说明

图1为实施例的轴承的自动化检测设备的立体图；

图2为实施例的检测工位一、检测工位二处的局部图；

图3为实施例的检测工位三处的局部图；

图4为实施例的下料轨处的局部图，主要突出选择座的结构。

图中，1、工作台；11、进料道；12、出料道；2、检测工位一；20、检测工位二；30、驱动源；3、翻转块；21、安装座；22、电机一；23、驱动盘；24、气缸一；31、插口；25、感应笔；4、推料组件一；41、推料板；42、推料缸一；43、推料缸二；411、推料槽；5、检测工位三；6、推料组件二；71、气缸二；7、芯轴；72、检测笔；73、气缸三；74、压块；61、推料缸三；62、旋转缸；63、机械手；621、夹料座；622、开口；631、推板；51、空位座；632、推槽；633、气动夹爪；634、轴承标准件；8、下料轨；81、气缸四；82、选择座；821、合格品通道；822、次品通道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本发明公开的一种轴承的自动化检测设备，包括工作台1，工作台1上沿轴承的输送方向依次设有进料道11、检测工位、出料道12，检测工位用于检测轴承的灵活性，检测工位包括完全相同的检测工位一2、检测工位二20，检测工位一2、检测工位二20间设有驱动源30、由驱动源30驱动转动的翻转块3，翻转块3能供轴承进入并将轴承翻面。工作台1上设有推料组件一4，推料组件一4依次沿进料道11、检测工位一2、翻转块3、检测工位二20、出料道12输送轴承。

进料道11为电机驱动转动的传送带。

检测工位一2设有由气缸驱动升降的安装座21，安装座21能通过升降凸出、缩入工作台1顶面，安装座21为圆盘形，安装座21用于嵌入轴承的内圈孔并形成定位。检测工位一2还设有电机一22、由电机一22驱动转动的驱动盘23、驱使电机一22水平移动的气缸一24，驱动盘23为圆盘，驱动盘23的转轴轴线沿其中轴线且沿竖直方向，驱动盘23位于工作台1上方，并位于安装座21的径向外侧。当安装座21升高将轴承定位后，气缸一24能通过伸缩使驱动盘23通过圆柱侧壁抵接轴承的外环面，电机一22运行时，电机一22通过驱动盘23驱使轴承的外圈转动。

翻转块3的转轴轴线沿水平方向，翻转块3为圆柱形，翻转块3内设有供轴承进入的插口31，插口31贯通翻转块3的径向两侧壁，工作台1的顶面设有供翻转块3部分嵌入的凹槽，轴承能通过沿工作台1表面水平移动的方式滑入或滑出插口31，插口31的高度恰好能供轴承进入。本实施例的驱动源30为旋转气缸，驱动源30也可为伺服电机。

检测工位二20的组成、配置与检测工位一2完全相同，在此不作赘述。检测工位一2、检测工位二20均设有用于检测轴承灵活性的感应笔25，感应笔25位于对应的安装座21上方，感应笔25的检测端朝下、用于正对轴承的滚珠。感应笔25及其用法为现有技术，在此不作赘述。

进料道11的末端、检测工位一2、插口31、检测工位二20、出料道12位于同一直线，且相邻两者的间距相同。推料组件一4包括推料板41、驱使推料板41移动的推料缸一42、推料缸二43，推料缸一42用于驱使推料板41沿检测工位一2、检测工位二20的连线方向移动，推料缸二43的伸缩方向沿水平方向且与推料缸一42的伸缩方向垂直。其中推料缸一42的缸座固定于工作台1上，推料缸二43的缸座与推料缸一42的活塞杆固定，推料缸二43的活塞杆与推料板41固定。

推料板41的板面沿水平面，推料板41朝向检测工位设有四个供轴承进入的推料槽411，推料槽411为半圆形槽，四个推料槽411沿检测工位一2、检测工位二20的连线方向间隔排列，其间距与检测工位一2、插口31的间距相同。推料缸一42、推料缸二43由控制系统控制动作，使推料板41在水平面上移动；推料板41能通过移动，使进料道11末端、检测工位一2、插口31、检测工位二20的轴承分别同时进入四个推料槽411，推料板41在水平面上沿矩形轨迹移动，实现多个轴承的同步移动，搬运的起点在进料道11末端，搬运的终点在出料道12。

参照图1和图3，本自动化检测设备还包括用于检测轴承径向游隙的检测工位三5、用于将出料道12的轴承推至检测工位三5的推料组件二6。本设备检测轴承的径向游隙时，轴承的端面沿竖直方向，轴承在该状态下外圈、滚珠的重力会对检测结果造成影响，检测工位三5用于模拟该状态，以较为严格的标准检测轴承的径向游隙是否达标。

检测工位三5处设有气缸二71、由气缸二71驱动滑动的芯轴7、用于检测轴承径向游隙的检测笔72。气缸二71驱动芯轴7滑动的方向沿芯轴7的轴向，芯轴7的轴向沿水平方向，芯轴7同时由电机驱动转动。芯轴7用于插入轴承的内圈孔，并驱使轴承内圈产生转动。检测笔72与驱使芯轴7转动的电机壳体相对固定，当芯轴7插入检测工位三5内的轴承时，检测笔72正好位于轴承的正上方，检测笔72的检测端正对轴承的外环面；检测笔72通过检测轴承的外环面高度及其转动时的跳动量，与标准值进行对比确定轴承是否达标。检测笔72可为光电式，也可为抵触进行检测的百分/千分表式。检测笔72及其用法为现有技术，在此不作赘述。

检测工位三5背离芯轴7的一侧设有气缸三73、由气缸三73驱动滑动的压块74，压块74的滑动方向沿芯轴7的轴向，压块74能通过滑动进入检测工位三5内，压块74用于抵接轴承的外圈端面、并将轴承外圈压紧于检测工位三5内。当压块74压紧轴承后，再控制芯轴7插入轴承的内圈孔，此时压块74、芯轴7对轴承起到定位作用，轴承与检测笔72的相对位置完全确定，确保检测的准确性。检测时，芯轴7转动带动轴承内圈产生转动，轴承外圈保持静止状态。

推料组件二6包括位于出料道12的推料缸三61、旋转缸62、位于检测工位三5上方的机械手63。旋转缸62驱动转动有夹料座621，夹料座621具有供轴承滑动进入的开口622，推料缸三61用于将出料道12上的轴承推入夹料座621内，夹料座621通过转动使轴承转至竖直状态，机械手63将夹料座621内的轴承移至检测工位三5。

机械手63包括推板631、驱使推板631在竖直面上移动的两个气缸。推板631下方设有供轴承放置的空位座51，空位座51位于夹料座621与检测工位三5之间，推板631朝下设有两个供轴承进入的推槽632；推板631能通过移动，使夹料座621、空位座51的轴承分别同时进入两个推槽632。推板631在竖直面上沿矩形轨迹移动，实现轴承沿夹料座621、空位座51、检测工位三5逐个移动。推板631的设置方式与推料板41类似，在此不作赘述。

机械手63还包括气动夹爪633，气动夹爪633由单独的气缸驱动升降，气动夹爪633的夹爪端竖直朝下并夹持有轴承标准件634，气动夹爪633下移至下止点时，轴承标准件634、两个推槽632三者位于同一直线且相邻两者的间距相同。正常情况下，气动夹爪633位于高于推板631的位置，当检测工位三5连续检测出多个不合格品时，人员可通过控制推板631移动、气动夹爪633动作将轴承标准件634放于检测工位三5进行检测，以此判断设备是否存在故障；检测完成后，气动夹爪633能通过动作重新夹取轴承标准件634。气动夹爪633的设置位置与推板631的移动轨迹适配，气动夹爪633能自动到达取放轴承标准件634的预定位置，便于机械手63的安装调试。

参照图3和图4，检测工位三5后设有下料轨8、气缸四81、由气缸四81驱动滑动的选择座82，下料轨8倾斜向下延伸，下料轨8的上端紧靠检测工位三5的出口。选择座82滑动设置于下料轨8上，选择座82内沿其滑动方向设有合格品通道821、次品通道822，合格品通道821的两端用于连通下料轨8，次品通道822的两端用于分别连通检测工位三5的出口、选择座82的下方空间。

推板631驱使轴承移动时，推板631正好能通过侧壁将完成检测的轴承推离检测工位三5，被推出的轴承进入下料轨8向下滚动。检测笔72产生信号在系统内进行比对后，若轴承的径向游隙合格，则气缸四81伸缩至合格品通道821连通下料轨8的位置，此时合格的轴承滑出下料轨8完成下料；若轴承的径向游隙不合格，则气缸四81伸缩至次品通道822连通下料轨8的位置，此时不合格的轴承经次品通道822掉落至选择座82下方，本设备能自动完成合格品、不合格品的分离。

本轴承的自动化检测设备的总工况如下：轴承经进料道11进料后，推料组件一4动作依次输送轴承，检测工位一2完成轴承一面的灵活性检测，翻转块3将轴承翻面，检测工位二20完成轴承另一面的灵活性检测，检测完灵活性的轴承移至出料道12。然后推料组件二6动作将轴承转至竖直状态，并将轴承移送至检测工位三5处，检测工位三5对轴承进行径向游隙的检测，完成检测的轴承经下料轨8出料。最后选择座82对合格品、不合格进行筛分，从不同的位置对完成检测的轴承进行出料。

本检测设备能结合接近开关、PLC、电气控制系统实现自动运行，自动化程度高，且能连续完成轴承灵活性、轴承径向游隙的检测，节省了设备空间。由于本设备采用检测工位一2、检测工位二20分别检测轴承翻面后的灵活性，则本设备能采集到更全面的轴承灵活性的数据，能对轴承的灵活性做出更准确的检测。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种轴承的自动化检测设备，包括工作台(1)、进料道(11)、出料道(12)、设于工作台(1)上的检测工位，所述检测工位设有用于检测轴承灵活性的感应笔(25)，其特征是：所述检测工位包括间隔设置的检测工位一(2)、检测工位二(20)，所述检测工位一(2)、检测工位二(20)间设有驱动源(30)、由驱动源(30)驱动转动的翻转块(3)，所述翻转块(3)上设有供轴承进入的插口(31)，所述插口(31)贯通翻转块(3)的径向两侧壁；所述工作台(1)上设有推料组件一(4)，所述推料组件一(4)依次沿进料道(11)、检测工位一(2)、插口(31)、检测工位二(20)、出料道(12)输送轴承；

还包括用于检测轴承径向游隙的检测工位三(5)、用于将出料道(12)的轴承推至检测工位三(5)的推料组件二(6)，所述检测工位三(5)处设有气缸二(71)、由气缸二(71)驱动滑动的芯轴(7)、用于检测的检测笔(72)，所述芯轴(7)的轴向沿水平方向，所述芯轴(7)用于插入轴承的内圈孔，所述芯轴(7)由电机驱动转动，所述检测笔(72)正对轴承的外环面；

所述推料组件二(6)包括位于出料道(12)的推料缸三(61)、旋转缸(62)、机械手(63)，所述旋转缸(62)驱动转动有夹料座(621)，所述夹料座(621)具有供轴承滑动进入的开口(622)，所述推料缸三(61)用于将轴承推入夹料座(621)内，所述夹料座(621)通过转动使轴承转至竖直状态，所述机械手(63)用于将夹料座(621)内的轴承移至检测工位三(5)；

所述机械手(63)包括推板(631)、驱使推板(631)在竖直面上移动的两个气缸，所述推板(631)下方设有供轴承放置的空位座(51)，所述空位座(51)位于夹料座(621)与检测工位三(5)之间，所述推板(631)朝下设有两个供轴承进入的推槽(632)；所述推板(631)能通过移动，使夹料座(621)、空位座(51)的轴承分别同时进入两个推槽(632)；

所述机械手(63)还包括气动夹爪(633)，所述气动夹爪(633)由气缸驱动可进行升降，所述气动夹爪(633)的夹爪端竖直朝下并夹持有轴承标准件(634)，所述气动夹爪(633)向下移动后，所述轴承标准件(634)、两个推槽(632)三者位于同一直线且相邻两者的间距相同。

2.根据权利要求1所述的轴承的自动化检测设备，其特征是：所述检测工位一(2)、插口(31)、检测工位二(20)位于同一直线，所述检测工位一(2)、插口(31)的间距与插口(31)、检测工位二(20)的间距相同；所述推料组件一(4)包括推料板(41)、驱使推料板(41)移动的推料缸一(42)、推料缸二(43)，所述推料缸一(42)驱使推料板(41)沿检测工位一(2)、检测工位二(20)的连线方向移动，所述推料缸二(43)的伸缩方向与推料缸一(42)垂直，所述推料板(41)朝向检测工位设有四个供轴承进入的推料槽(411)；所述推料板(41)能通过移动，使进料道(11)末端、检测工位一(2)、插口(31)、检测工位二(20)的轴承分别同时进入四个推料槽(411)。

3.根据权利要求1所述的轴承的自动化检测设备，其特征是：所述检测工位设有由气缸驱动升降的安装座(21)，所述安装座(21)能通过升降凸出、缩入工作台(1)顶面，所述安装座(21)用于嵌入轴承的内圈孔并形成定位；所述检测工位还设有电机一(22)、由电机一(22)驱动转动的驱动盘(23)、驱使电机一(22)水平移动的气缸一(24)，所述气缸一(24)能通过伸缩使驱动盘(23)通过侧壁抵接轴承的外环面，所述电机一(22)运行时，所述电机一(22)通过驱动盘(23)驱使轴承的外圈转动。

4.根据权利要求1所述的轴承的自动化检测设备，其特征是：所述检测工位三(5)背离芯轴(7)的一侧设有气缸三(73)、由气缸三(73)驱动滑动的压块(74)，所述压块(74)的滑动方向沿芯轴(7)的轴向，所述压块(74)用于抵接轴承外圈、并将轴承外圈压紧于检测工位三(5)内。

5.根据权利要求1所述的轴承的自动化检测设备，其特征是：所述检测工位三(5)后设有下料轨(8)、气缸四(81)、由气缸四(81)驱动滑动的选择座(82)，所述下料轨(8)倾斜向下延伸，所述选择座(82)滑动设置于下料轨(8)上，所述选择座(82)内沿其滑动方向设有合格品通道(821)、次品通道(822)，所述合格品通道(821)的两端用于连通下料轨(8)，所述次品通道(822)的两端用于分别连通检测工位三(5)的出口、选择座(82)的下方空间。

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