CN110986799A - 一种水泵法兰和叶轮检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水泵法兰和叶轮检测设备。具体地检测设备包括：机架；工件定位结构，用于定位安装待检测水泵；叶轮检测装置，安装在机架上，且在使用时对应于叶轮的轮面；法兰检测装置，安装在机架上，且在使用时对应于法兰的端面；转动轴连轴承可带动叶轮和法兰一同转动，并通过叶轮检测装置和法兰检测装置同时检测叶轮和法兰。本发明的检测设备能够在转动轴连轴承时，通过叶轮检测装置和法兰检测装置同时进行检测过程，水泵只需要定位安装一次，即可进行两个部位的检测，大大提高了检测效率，而且，两处检测的定位基准统一不变，检测准确度较高。

Description

一种水泵法兰和叶轮检测设备

技术领域

本发明涉及一种水泵法兰和叶轮检测设备。

背景技术

水泵是车辆中十分关键的零部件，用于实现冷却液在发动机和水箱之间的循环流动。水泵的机构如图1所示，包括泵壳9，泵壳9内转动安装有轴连轴承90，轴连轴承90的一端在泵壳的外侧安装有法兰91，另一端在泵壳的内侧安装有叶轮92。水泵在加工装配完成后，都需要进行合格检验才能销售或使用，目前一般的合格检测包括有对叶轮的安装高度和跳动检测，以及对法兰的安装高度和跳动检测。

目前的检测方式多是通过百分表来进行，例如授权公告号为CN204944358U的中国实用新型专利公开的一种水泵叶轮全叶片跳动检测装置，其将水泵定位安装在固定支架上，支架上通过定位套固定安装有百分表，通过固定支架和定位套的之间的位置关系，能够保证百分表的探头对正水泵的叶轮。在检测前，需要对百分表校准调零，然后转动轴连轴承进行检测。类似地，在需要检测水泵法兰的安装高度和跳动时，可以将水泵安装在其他工装上，然后通过百分表进行检测。

但是，目前的这种传统测量方式在检测水泵的法兰和叶轮时需要分别进行，水泵需要进行两侧定位安装，不仅过程麻烦，而且两次定位之间基准不统一也会在一定程度上影响检测结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测方便、准确度高的水泵法兰和叶轮检测设备，用于解决现有的检测方式麻烦且不准确的问题。

一种水泵法兰和叶轮检测设备包括：

机架；

工件定位结构，用于定位安装待检测水泵；

叶轮检测装置，安装在机架上，且在使用时对应于叶轮的轮面；

法兰检测装置，安装在机架上，且在使用时对应于法兰的端面；

转动轴连轴承可带动叶轮和法兰一同转动，并通过叶轮检测装置和法兰检测装置同时检测叶轮和法兰。

本发明的检测设备能够在转动轴连轴承时，通过叶轮检测装置和法兰检测装置同时进行检测过程，水泵只需要定位安装一次，即可进行两个部位的检测，大大提高了检测效率，而且，两处检测的定位基准统一不变，检测准确度较高。

进一步地，叶轮检测装置和法兰检测装置中至少一个为非接触式的检测传感器。本发明采用非接触式测量避免了传统的接触式测量，在测量工作中测量头与被测表面直接接触，导致被测表面会留下测量痕迹，而且接触测量的测量头长期使用导致磨损严重，严重影响测量结果等问题。

更进一步地，检测传感器采用激光位移传感器，激光位移传感器检测结构精确较高，在检测时，轴连轴承可以转动的更快，检测效率更高。

在以上的任一方案的基础上，工件定位结构包括用于水平支撑水泵以使轴连轴承竖向延伸的水平支撑面、对水泵在水平方向上进行定位的水平定位结构以及将水泵压紧在水平支撑面上的压紧机构，叶轮检测装置和法兰检测装置分别处于水平支撑面的上下两侧。采用水平支撑面和压紧机构配合固定水泵，固定方便、可靠，有助于提高检测效率。

进一步地，所述压紧机构的旋转夹紧气缸。采用旋转夹紧气缸为实现夹紧固定的自动化提供了结构基础。

另外，作为进一步地优化，机架上还安装有工件抓取机械手和轴承转动机械手，工件抓取机械手用于抓取水泵并定位放置在工件定位结构上，轴承转动机械手用于转动轴连轴承。采用机械手抓取水泵并在检测过程中转动轴连轴承，为实现整个检测过程的自动化提供了结构基础，能够大大提高检测效率。

进一步地，轴承转动机械手用于夹持并转动法兰上端凸环，法兰检测装置为激光位移传感器且可调安装在机架上，采用轴承转动机械手夹持法兰的上端凸环，这样法兰上端空间受限，采用激光位移传感器进行检测时，激光位移传感器的位置不受限制，可根据实际需要进行调整，整个检测设备使用较为灵活。

更进一步地，法兰检测装置通过包含水平边和竖直边的L形安装架安装在机架上，L形安装架的水平边上设有第一固定连接孔和绕第一固定连接孔的轴线延伸的第一弧形长孔，L形安装架通过水平边上的第一固定连接孔和第一弧形长孔可调安装在机架上，L形安装架的竖直边上设有第二固定连接孔和绕第二固定连接孔的轴线延伸的第二弧形长孔，法兰检测装置通过竖直边上的第二固定连接孔和第二弧形长孔可调安装在L形安装架上。通过如上所述的L形安装架固定法兰检测装置，能够方便的、多方位的调节法兰检测装置的位置，以对准被检测水泵。

进一步地，工件抓取机械手为夹爪式机械手，夹爪式机械手作为一种比较常见的机械手，比较成熟，使用灵活方便，轴承转动机械手包括转动电机以及安装在转动电机转动输出端的气动夹爪，转动电机可在气动夹爪夹紧法兰上端凸环时，带动法兰转动，从而实现轴连轴承的转动，这种机械手结构简单，成本较低。

此外，检测设备配备有控制系统，机架上还安装有用于检测工件定位结构上是否放置有工件的工件检测传感器，工件检测传感器与工件抓取机械手、轴承转动机械手通过电信号连接，并在工件检测传感器检测到工件定位结构上没有放置工件时，控制工件抓取机械手抓取工件放置到工件定位结构上，且在工件被压紧固定后，控制轴承转动机械手转动工件。

附图说明

图1为水泵的结构示意图；

图2为本发明的水泵法兰和叶轮检测设备的主视图；

图3为本发明的水泵法兰和叶轮检测设备的后视图；

图4为本发明的水泵法兰和叶轮检测设备的第一视角的结构示意图；

图5为本发明的水泵法兰和叶轮检测设备的第二视角的结构示意图；

图6为本发明的水泵法兰和叶轮检测设备的第三视角的结构示意图。

图中：10-第一机架；11-第二机架；2-固件定位平台；21-旋转夹紧气缸；3-工件抓取机械手；40-转动电机；41-气动夹爪；5-法兰检测传感器；50-竖直边；51-水平边；6-工件检测传感器；7-避让通道；8-叶轮检测装置；9-泵壳；90-轴连轴承；91-法兰；92-叶轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的水泵法兰和叶轮检测设备的具体实施例，如图2-6所示，包括机架，本实施例的检测设备为了便于运输和装配，机架为分体的第一机架10和第二机架11，当然，在其他实施方式中，也可以为了提高设备整体性，机架采用一体结构。

第一机架10上设置有工件定位结构，用于定位放置被检测水泵。具体地，工件定位结构包括水平支撑水泵的水平支撑面，在水泵放置到水平支撑面上时，轴连轴承竖向延伸。水平支撑面上设有用于对水泵在水平方向上进行定位的水平定位结构，例如与水泵的泵壳92上的连接孔适配的定位销，通过水平定位结构能够在确定水泵在水平支撑面上的位置。其中，需要说明的是，水平支撑面对水泵泵壳92的边缘端面进行支撑，工件定位结构在对应于叶轮92的位置预留有避让通道7，而能够使叶轮92在水平支撑面的下侧露出。

工件定位结构还包括压紧机构，具体地，本实施例中，压紧机构为旋转夹紧气缸21。旋转夹紧气缸21用于在水泵定位放置到工件定位结构上后，将水泵压紧在水平支撑面上，保证在对法兰和叶轮进行检测时，水泵的固定状态。

第二机架11上配置有工件抓取机械手3，具体为夹爪式机械手，工件抓取机械手3用于抓取暂存位置处的水泵，并将其定位放置到工件定位结构上。

第一机架10上还在工件定位结构的上、下两侧对应设有法兰检测装置5和叶轮检测装置6。本实施例中，法兰检测装置5和叶轮检测装置6均为非接触式的检测装置，比如激光位移传感器，处于工件定位结构下侧的叶轮检测装置6可从避让通道7对叶轮进行检测。第一机架10上还配置有轴承转动机械手，具体地，轴承转动机械手包括转动电机40以及安装在转动电机40转动输出端的气动夹爪41，转动电机40和气动夹爪41呈整体式结构并在上下方向上导向移动安装在第一机架10上。

本发明的检测设备配置有控制系统，控制系统分别与工件抓取机械手和轴承转动机械手通过电信号连接，并能够分别控制工件抓取机械手和轴承转动机械手进行相应动作。为了使控制系统的控制较为准确可靠，本实施例中还在第一机架10上配置有用于检测工件定位结构上是否放置有工件的工件传感器5，具体为光电传感器。

本发明的检测设备在使用时，工件检测装置检测工件定位结构上是否放置有水泵，如果没有，工件抓取机械手从流转托盘上抓取水泵并将水泵有效定位放置在工件定位结构上，旋转夹紧气缸压紧水泵保持水泵固定，气动夹爪下降至法兰上端凸环并夹紧法兰，转动电机带动轴连轴承转动并开始开始检测，在检测过程中，上侧激光传感器测量法兰转动过程中高度和跳动，下侧激光传感器测量叶轮转动过程中高度和跳动，控制系统所包含的数据收集和处理模块收集两个激光传感器检测到的法兰和叶轮的检测数据，并显示测量结果，测量完成；然后控制系统控制转动电机停转、气动夹爪松开法兰，控制旋转夹紧气缸解除压紧，再然后，工件抓取机械手将水泵从工件定位结构上取下并放至流转托盘上。

如以上对本发明的检测设备使用过程的介绍可知，本发明的检测设备能够一次装夹，实现对水泵叶轮和法兰的同步检测，大大提高了检测效率，而且，自动化检测过程，检测精度统一，在保证检测结构的情况下，节省人力成本。由于采用了激光位移传感器检测法兰和叶轮，与叶轮和法兰没有任何接触，不会造成叶轮和法兰表面损伤。

通过以上对本发明的检测设备使用过程的介绍也可知，轴承转动机械手在转动轴承时夹持法兰的上端凸环，那么法兰上端的空间十分有限，此时，可将法兰检测装置安装在第一机架上轴承转动机械手的旁侧位置，当然，为了便于法兰检测装置的固定安装和调整，优选地，由激光位移传感器构成的法兰检测装置通过L形安装架可调安装在第一机架10上，如图3所示，L形安装架的水平边51上设有第一固定连接孔和绕第一固定连接孔的轴线延伸的第一弧形长孔，L形安装架通过水平边51上的第一固定连接孔和第一弧形长孔可调安装在第一机架10上；L形安装架的竖直边50上设有第二固定连接孔和绕第二固定连接孔的轴线延伸的第二弧形长孔，激光位移传感器通过竖直边50上的第二固定连接孔和第二弧形长孔可调安装在L形安装架上。这样能够方便激光位移传感器的位置和角度调整，以能够准确的检测法兰高度和跳动。

同样地，由光电传感器构成的工件检测装置也可以安装在第一机架上轴承转动机械手的旁侧，以方便安装且避免各部件之间的相互干涉。

当然，本发明的水泵法兰和叶轮检测设备并不仅限于上述的实施例。

在其他实施方式中，例如需人工操作的检测设备，法兰检测装置和叶轮检测装置也可以均为百分表，法兰检测装置固定在工件定位结构的上侧，并与法兰端面接触，叶轮检测装置固定在工件定位结构的下侧，并用于与叶轮轮面接触，在转动轴连轴承时，通过法兰和叶轮检测装置分别检测水泵的法兰和叶轮。

在其他实施方式中，检测叶轮和法兰的检测装置也可以为超声波传感器，同样可以实现非接触的检测。

或者，在其他实施方式中，工件定位结构还可以包括竖向定位面，在水泵放置到竖向定位面上时，轴连轴承水平延伸，竖向定位面上布置有用于定位保持水泵竖向位置的竖向定位结构，当然，工件定位结构还包括用于将水泵侧向压紧在竖向定位面上的压紧机构。

再或者，在其他实施方式中，用来将水泵压紧在支撑面上的压紧机构也可以为通过螺杆连接在支撑面上的压块，当然，此种情况适用于手动检测的情况；或者压紧机构也可以采用普通的气缸，从与支撑面相对的一侧伸出并将气泵压紧在支撑面上。

再或者，在其他实施方式中，轴承转动机械手也可以采用其他方式带动轴连轴承转动，例如通过磁力吸附法兰上端凸环的外周面，然后通过与法兰上端凸环的外周面之间的摩擦力带动法兰转动，此时，无需设置气动夹爪，需要在转动电机的转动端设置与法兰上端凸环的外周面适配的弧形磁块，在转动电机下移至弧形磁块与法兰上端凸环外周面接触并吸紧时，转动电机输出转动即可；或者，机械手也可以为与轴连轴承轴线平行的滚轮结构，滚轮与法兰外周面压紧，滚轮安装在电机输出端上，在电机带动滚轮转动时，滚轮与法兰之间的摩擦力带动法兰转动。

Claims (10)

1.一种水泵法兰和叶轮检测设备，其特征是，包括：

机架；

工件定位结构，用于定位安装待检测水泵；

叶轮检测装置，安装在机架上，且在使用时对应于叶轮的轮面；

法兰检测装置，安装在机架上，且在使用时对应于法兰的端面；

转动水泵的轴连轴承可带动叶轮和法兰一同转动，并通过叶轮检测装置和法兰检测装置同时检测叶轮和法兰。

2.根据权利要求1所述的水泵法兰和叶轮检测设备，其特征是，叶轮检测装置和法兰检测装置中的至少一个为非接触式的检测传感器。

3.根据权利要求2所述的水泵法兰和叶轮检测设备，其特征是，检测传感器采用激光位移传感器。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的水泵法兰和叶轮检测设备，其特征是，工件定位结构包括用于水平支撑水泵以使轴连轴承竖向延伸的水平支撑面、对水泵在水平方向上进行定位的水平定位结构以及将水泵压紧在水平支撑面上的压紧机构，叶轮检测装置和法兰检测装置分别处于水平支撑面的上下两侧。

5.根据权利要求4所述的水泵法兰和叶轮检测设备，其特征是，所述压紧机构的旋转夹紧气缸。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的水泵法兰和叶轮检测设备，其特征是，机架上还安装有工件抓取机械手和轴承转动机械手，工件抓取机械手用于抓取水泵并定位放置在工件定位结构上，轴承转动机械手用于转动水泵的轴连轴承。

7.根据权利要求6所述的水泵法兰和叶轮检测设备，其特征是，轴承转动机械手用于夹持并转动法兰上端凸环，法兰检测装置为激光位移传感器且可调安装在机架上。

8.根据权利要求7所述的水泵法兰和叶轮检测设备，其特征是，法兰检测装置通过包含水平边和竖直边的L形安装架安装在机架上，L形安装架的水平边上设有第一固定连接孔和绕第一固定连接孔的轴线延伸的第一弧形长孔，L形安装架通过水平边上的第一固定连接孔和第一弧形长孔可调安装在机架上，L形安装架的竖直边上设有第二固定连接孔和绕第二固定连接孔的轴线延伸的第二弧形长孔，激光位移传感器通过竖直边上的第二固定连接孔和第二弧形长孔可调安装在L形安装架上。

9.根据权利要求1-3任意一项所述的水泵法兰和叶轮检测设备，其特征是，工件抓取机械手为夹爪式机械手，轴承转动机械手包括转动电机以及安装在转动电机转动输出端的气动夹爪。

10.根据权利要求9所述的水泵法兰和叶轮检测设备，其特征是，检测设备配备有控制系统，机架上还安装有用于检测工件定位结构上是否放置有工件的工件检测传感器，工件检测传感器与工件抓取机械手、轴承转动机械手通过电信号连接，并在工件检测传感器检测到工件定位结构上没有放置工件时，控制工件抓取机械手抓取工件放置到工件定位结构上，且在工件被压紧固定后，控制轴承转动机械手转动轴连轴承。

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