CN110871175B - 弹簧内外径分选装置 - Google Patents

Abstract

一种弹簧内外径分选装置，包括转盘、转盘驱动机构、外径通规、第一卸料机构、内径止通规、第二卸料机构、检测装置及控制装置。外径通规与转盘连接；转盘驱动机构用于驱动转盘转动，以带动外径通规在上料工位与第一卸料工位之间移动；第一卸料机构用于将移动至第一卸料工位的外径通规中的弹簧移离外径通规；内径止通规设置在上料工位，以承接通过外径通规的弹簧；第二卸料机构用于将内径止通规承接的弹簧移离内径止通规，并对内径合格的弹簧以及内径不合格的弹簧进行分类；检测装置用于根据外径通规和内径止通规对弹簧的测量结果输出检测信号。本发明能够对弹簧的内径和外径进行自动检验、并根据检验结果对弹簧进行自动分类。

Description

弹簧内外径分选装置

技术领域

本发明涉及弹簧的分选装置。

背景技术

现有技术中，通常由人工采用止通规对弹簧的内径和外径进行测量和分选。这种方式一方面由于自动化程度低而导致分选效率低下，难以满足大规模生产的需要，另一方面，由于操作人员不可避免地存在粗心、疲劳等情况，因此很容易出现错检和漏检的现象，进而影响分选效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够对弹簧的内径和外径进行自动检验、并根据检验结果对弹簧进行自动分类的弹簧内外径分选装置。

本发明所采用的技术方案是：一种弹簧内外径分选装置，包括转盘、转盘驱动机构、外径通规、第一卸料机构、内径止通规、第二卸料机构、检测装置及控制装置；外径通规与转盘连接；转盘驱动机构用于驱动转盘转动，以带动外径通规在上料工位与第一卸料工位之间移动；第一卸料机构用于将移动至第一卸料工位的外径通规中的弹簧移离外径通规；内径止通规设置在上料工位，以承接通过外径通规的弹簧；第二卸料机构用于将内径止通规承接的弹簧移离内径止通规，并对内径合格的弹簧以及内径不合格的弹簧进行分类；检测装置用于根据外径通规和内径止通规对弹簧的测量结果输出检测信号；控制装置用于接收检测装置输出的检测信号，并根据检测信号控制转盘驱动机构、第一卸料机构和第二卸料机构的工作。

本发明至少具有以下优点：

根据本发明实施例的弹簧内外径分选装置能自动检验弹簧的内径和外径，并将弹簧分选为外径偏大、内径合格和内径不合格，提高了检测分选效率和检测分选的可靠性，能够满足大规模生产的需要。

附图说明

图1是本发明弹簧内外径分选装置的一个实施例的整体示意图。

图2是本发明弹簧内外径分选装置的一个实施例的俯视示意图。

图3示出了外径合格或偏小的弹簧滑入根据本发明一实施例的弹簧内外径分选装置的内径止通规的示意图。

图4示出了外径过大的弹簧卡在根据本发明一实施例的弹簧内外径分选装置的外径通规中的示意图。

图5示出了内径合格的弹簧停留在根据本发明一实施例的弹簧内外径分选装置的内径止通规上的示意图。

图6示出了根据本发明一实施例的弹簧内外径分选装置的芯轴的剖面示意图。

图7示出了内径偏小的弹簧停留在根据本发明一实施例的弹簧内外径分选装置的内径止通规上的示意图。

图8示出了根据本发明一实施例的弹簧内外径分选装置的滑槽的出料门打开时的示意图。

图9示出了内径偏大的弹簧停留在根据本发明一实施例的弹簧内外径分选装置的内径止通规上的示意图。

图10示出了根据本发明一实施例的弹簧内外径分选装置的控制装置与检测装置的框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做出进一步说明。

请参考图1至图10。根据本发明一实施例的一种弹簧内外径分选装置，包括转盘1、转盘驱动机构（图中未示出）、外径通规3、第一卸料机构、内径止通规5、第二卸料机构、检测装置以及控制装置。

转盘1可转动地设置在机架10上。外径通规3与转盘1连接，转盘驱动机构能够驱动转盘1转动，以带动外径通规3在上料工位与第一卸料工位之间移动。在本实施例中，转盘驱动机构采用伺服电机。

外径通规3在上料工位时能够承接传送机构11传送的待检测的弹簧9。传送机构11可以是传送带、机械手等。在本实施例中，外径通规3为筒体，该筒体具有沿轴向延伸的中心通孔30，中心通孔30的内径等于待测弹簧9的外径上限值，因此外径合格以及外径偏小（外径小于外径下限值）的待测弹簧可以通过筒体3，如图3所示，而外径偏大（外径大于外径上限值）的待测弹簧9会被卡在筒体3内无法通过，如图4所示。

第一卸料机构用于将移动至第一卸料工位的外径通规3中的弹簧9移离外径通规3。第一卸料机构包括外径通规翻转机构41和第一推料机构42。外径通规3与外径通规翻转机构41相连；外径通规翻转机41构固定在转盘1上，并能够随转盘1一起转动；外径通规翻转机构41用于驱动外径通规3在初始的承料位置与倒料位置之间翻转；第一推料机构42用于将处于倒料位置的筒体3内的弹簧9推出。

在本实施例中，外径通规翻转机构41包括旋转气缸411，旋转气缸411的缸体固定在转盘1上，旋转气缸411的推杆与筒体3相连，并能带动筒体3做180°的翻转，即初始的承料位置与倒料位置之间互为180°。

第一推料机构42包括下压电动缸421，下压电动缸421的推杆4211的自由端与压头422连接，压头422用于伸入到处于倒料位置的筒体3内，以推出筒体3内的弹簧。在压头422的下方还设有漏斗12，被压头422推出的弹簧9会通过漏斗12进入到收集容器中。

内径止通规5设置在上料工位，以承接通过外径通规3的弹簧。在本实施例中，内径止通规5为一芯轴。

第二卸料机构用于将内径止通规5承接的弹簧9移离内径止通规5，并对内径合格的弹簧以及内径不合格的弹簧进行分类。

第二卸料机构包括支撑座61、倾斜滑道62、芯轴升降机构（图中未示出）、第二推料机构64以及出料口开闭机构。

支撑座61沿其高度方向设有供芯轴5穿过的通孔610。芯轴升降机构63用于驱动芯轴5在初始的承料位置与卸料位置之间移动。芯轴在卸料位置时，芯轴5的顶面与支撑座61的顶面齐平或低于支撑座61的顶面。倾斜滑道62的入料端紧靠支撑座61；倾斜滑道62的底面开设有出料口621。第二推料机构64用于将处于支撑座61上的弹簧推入倾斜滑道62。出料口开闭机构包括用于填补倾斜滑道62的出料口621的填补板651以及填补板位移机构（图中未示出），填补板位移机构用于驱动填补板651移动，以开启或关闭出料口621。

在本实施例中，芯轴升降机构包括升降电动缸，升降电动缸位于支撑座61的下方，升降电动缸的推杆的自由端与芯轴5相连。第二推料机构64包括平推电动缸，平推电动缸的推杆6411的自由端与推板6412连接。填补板位移机构包括顶推电动缸（图中未示出），顶推电动缸的推杆的自由端与填补板651连接。

检测装置用于根据外径通规3和内径止通规5对弹簧9的测量结果输出检测信号。

在本实施例中，芯轴5的侧面开设有贯通槽50。检测装置包括两组对射式光电传感器71，每组对射式光电传感器的发射端711和接收端712分别位于贯通槽50的两侧，其中一组对射式光电传感器位于另一组对射式光电传感器的上方。

芯轴5具有通规检测部和止规检测部，通规检测部位于止规检测部的上方。芯轴5的形状使得在弹簧9的内径小于弹簧的内径下限值（即因内径过小而不合格）时，弹簧不能通过芯轴5的通规检测部，两组对射式光电传感器71的接收端712均能接收到发射端711发射的光束，在弹簧9的内径位于内径下限值和内径上限值之间（即弹簧的内径合格）时，弹簧9会停留在芯轴5的止规检测部的进口处，仅有下方的对射式光电传感器71的接收端712能够接收到发射端发射的光束，在弹簧9的内径大于内径上限值（即因内径过大而不合格）时，弹簧9会落到支撑座61上，两组对射式光电传感器的接收端均不能接收到发射端发射的光束。

控制装置用于接收检测装置输出的检测信号，并根据该检测信号控制转盘驱动机构、第一卸料机构和第二卸料机构的工作。

在本实施例中，如图10所示，控制装置包括PLC控制器81；检测装置的输出端与PLC控制器81的输入端电连接，PLC控制器81控制转盘驱动机构、第一卸料机构和第二卸料机构的工作。

可选地，外径通规3、第一卸料工位以及第一卸料机构的数量均为两个。两个第一卸料工位B分别位于上料工位A的两侧。每一第一卸料工位B与上料工位A之间的间隔角度等于两个外径通规翻转机构之间的间隔角度。在本实施例中，该间隔角度为90°。两个外径通规3分别与两个外径通规翻转机构相连，两个第一推料机构分别位于两个第一卸料工位。设置两个外径通规3、第一卸料工位以及第一卸料机构可以提高检测效率，在一根弹簧在第一卸料工位卸料时，另一根弹簧正在上料。

根据本发明一实施例的弹簧内外径分选装置的工作过程大致如下。

控制装置在外部的传送机构11输出待检测的弹簧9给外径通规3之时起，在预定的时间t内若没有接收到检测装置发送的第一检测信号或第二检测信号，则控制转盘1由初始的上料工位转动至第一卸料工位，随后，控制第一卸料机构动作，以将移动至所述第一卸料工位的外径通规中的弹簧移离外径通规；在控制转盘1由初始的上料工位转动至第一卸料工位的同时控制第二卸料机构动作，以将内径止通规5承接的弹簧移离内径止通规5。

具体地说，上述的第一检测信号为仅有下方的对射式光电传感器71的接收端712能够接收到发射端发射的光束的情形，即代表弹簧9的内径合格，上述的第二检测信号为两组对射式光电传感器71的接收端712均不能接收到发射端711发射的光束的情形，即代表弹簧9的内径偏大而不合格。没有接收到检测装置发送的第一检测信号或第二检测信号，即代表两组对射式光电传感器71的接收端712均能接收到发射端711发射的光束的情形，此时有可能是弹簧的外径偏大，也可能是弹簧的内径偏小。在其它的实施方式中，可以增加一个用于检测弹簧是否落到内径止通规5上的传感器，进而可以区分外径偏大和内径偏小的情形。

控制装置在控制转盘1由初始的上料工位转动至第一卸料工位后，先控制旋转气缸411带动筒体3做180°的翻转，此时如果筒体3内有被卡住的弹簧9，弹簧9将被翻转到筒体3的下方，然后控制下压电动缸421的推杆4211向下伸出，使压头422伸入到处于倒料位置的筒体3内，将弹簧9向下推出筒体3。在控制转盘1由初始的上料工位转动至第一卸料工位的同时，控制装置控制芯轴升降机构驱动芯轴5下降到卸料位置，随后控制平推电动缸的推杆6411向外伸出，并控制填补板位移机构驱动填补板651移动，以开启出料口621。如果芯轴5上落入了内径偏小的弹簧，弹簧会落到支撑座61上，推板6412会将落到支撑座61上的弹簧9推入倾斜滑道62， 落入倾斜滑道62中的弹簧会出出料口621输出。

控制装置在外部的传送机构11输出待检测的弹簧9给外径通规3之时起，在预定的时间t内若接收到检测装置发送的第一检测信号，则只控制第二卸料机构动作。具体地说，控制装置控制芯轴升降机构驱动芯轴5下降到卸料位置，随后控制平推电动缸的推杆6411向外伸出，推板6412会将落到支撑座61上的内径合格的弹簧9推入倾斜滑道62，该内径合格的弹簧9会从倾斜滑道62的下端（即出料端）滑出。

控制装置在外部的传送机构11输出待检测的弹簧9给外径通规3之时起，在预定的时间t内若接收到检测装置发送的第二检测信号，则只控制第二卸料机构动作。具体地说，控制装置控制芯轴升降机构驱动芯轴5下降到卸料位置，随后控制平推电动缸的推杆6411向外伸出，并控制填补板位移机构驱动填补板651移动，以开启出料口620。推板6412会将落到支撑座61上的弹簧9推入倾斜滑道62， 落入倾斜滑道62中的弹簧会从出料口621输出。

根据本发明实施例的弹簧内外径分选装置能自动检验弹簧的内径和外径，并将弹簧分选为外径偏大、内径合格和内径不合格，提高了检测分选效率和检测分选的可靠性，能够满足大规模生产的需要。

在本申请中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种弹簧内外径分选装置，其特征在于，包括转盘、转盘驱动机构、外径通规、第一卸料机构、内径止通规、第二卸料机构、检测装置以及控制装置；

所述外径通规与所述转盘连接；

所述转盘驱动机构用于驱动所述转盘转动，以带动所述外径通规在上料工位与第一卸料工位之间移动；

所述第一卸料机构用于将移动至所述第一卸料工位的外径通规中的弹簧移离外径通规；

所述内径止通规设置在所述上料工位，以承接通过所述外径通规的弹簧；

所述第二卸料机构用于将所述内径止通规承接的弹簧移离所述内径止通规，并对内径合格的弹簧以及内径不合格的弹簧进行分类；

所述检测装置用于根据外径通规和内径止通规对弹簧的测量结果输出检测信号；

所述控制装置用于接收所述检测装置输出的检测信号，并根据所述检测信号控制所述转盘驱动机构、第一卸料机构和第二卸料机构的工作。

2.如权利要求1所述的弹簧内外径分选装置，其特征在于，所述的外径通规为筒体，所述筒体具有沿轴向延伸的中心通孔；

所述的内径止通规为芯轴。

3.如权利要求2所述的弹簧内外径分选装置，其特征在于，所述第一卸料机构包括外径通规翻转机构和第一推料机构；

所述外径通规与所述外径通规翻转机构相连；所述外径通规翻转机构固定在所述转盘上，并能够随转盘一起转动；外径通规翻转机构用于驱动外径通规在初始的承料位置与倒料位置之间翻转；

所述第一推料机构用于将处于所述倒料位置的所述筒体内的弹簧推出。

4.如权利要求3所述的弹簧内外径分选装置，其特征在于，所述外径通规翻转机构包括旋转气缸，所述旋转气缸的缸体固定在所述转盘上，所述旋转气缸的推杆与所述筒体相连；

所述第一推料机构包括下压电动缸，所述下压电动缸的推杆的自由端与压头连接，所述压头用于伸入到处于所述倒料位置的所述筒体内，以推出筒体内的弹簧。

5.如权利要求3或4所述的弹簧内外径分选装置，其特征在于，所述外径通规、所述第一卸料工位以及所述第一卸料机构的数量均为两个；

所述两个第一卸料工位分别位于所述上料工位的两侧；每一所述第一卸料工位与所述上料工位之间的间隔角度等于两个外径通规翻转机构之间的间隔角度；

两个外径通规分别与两个外径通规翻转机构相连，两个所述第一推料机构分别位于两个第一卸料工位。

6.如权利要求2所述的弹簧内外径分选装置，其特征在于，所述第二卸料机构包括支撑座、倾斜滑道、芯轴升降机构、第二推料机构以及出料口开闭机构；

所述支撑座沿其高度方向设有供所述芯轴穿过的通孔；

所述芯轴升降机构用于驱动所述芯轴在初始的承料位置与卸料位置之间移动，所述芯轴在所述卸料位置时，芯轴的顶面与所述支撑座的顶面齐平或低于支撑座的顶面；

所述倾斜滑道的入料端紧靠所述支撑座；所述倾斜滑道的底面开设有出料口；

所述第二推料机构用于将处于所述支撑座上的弹簧推入所述倾斜滑道；

所述出料口开闭机构包括用于填补倾斜滑道的所述出料口的填补板以及填补板位移机构，所述填补板位移机构用于驱动所述填补板移动，以开启或关闭所述出料口。

7.如权利要求6所述的弹簧内外径分选装置，其特征在于，所述芯轴升降机构包括升降电动缸，所述升降电动缸位于所述支撑座的下方，所述升降电动缸的推杆的自由端与所述芯轴相连；

所述第二推料机构包括平推电动缸，所述平推电动缸的推杆的自由端与推板连接；

所述填补板位移机构包括顶推电动缸，所述顶推电动缸的推杆的自由端与所述填补板连接。

8.如权利要求2、3或6所述的弹簧内外径分选装置，其特征在于，所述芯轴的侧面开设有贯通槽；

所述检测装置包括两组对射式光电传感器，每组对射式光电传感器的发射端和接收端分别位于所述贯通槽的两侧，其中一组对射式光电传感器位于另一组对射式光电传感器的上方；

所述芯轴的形状使得在弹簧的内径小于弹簧的内径下限值时，两组对射式光电传感器的接收端均能接收到发射端发射的光束，在弹簧的内径位于内径下限值和内径上限值之间时，仅有下方的对射式光电传感器的接收端能够接收到发射端发射的光束，在弹簧的内径大于内径上限值时，两组对射式光电传感器的接收端均不能接收到发射端发射的光束。

9.如权利要求1所述的弹簧内外径分选装置，其特征在于，所述控制装置包括PLC控制器；

所述检测装置的输出端与所述PLC控制器的输入端电连接。

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