CN111238415B - 一种气门同轴度自动检测设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种气门同轴度自动检测设备，包括底座、支撑架、移料机构、转料机构、上料输送机构和出料滑道，所述支撑架固定在底座的上端，所述支撑架上设有接料座和安装板，所述安装板上设有激光位移传感器，所述激光位移传感器朝向接料座，接料座内设有料孔，所述料孔内设有顶杆，所述接料座的一侧设有转料机构，接料座的上方设有与支撑架连接的移料机构，所述移料机构的一侧设有上料输送机构，移料机构的另一侧设有出料滑道。通过该装置取代人工检测能够解决人工检测易疲劳、操作难度大、易出错的问题，而且降低了人工成本，提高了检测的一致性，实现了稳定、可靠、高效地完成对中空充钠气门内孔同轴度的检测。

Description

一种气门同轴度自动检测设备
技术领域
本发明涉及中空充钠气门内孔同轴度检测技术领域，具体为一种气门同轴度自动检测设备。
背景技术
发动机系统中气门工作环境特别恶劣，高温(2200度左右)高压(6-10MPA)高磨损(四缸发动机3000转/分时气门开闭1500次/分)。普通气门在环境温度超过900度时，使用性能就明显下降，中空充钠气门技术就顺应而生了。
中空充钠气门杆中间空心，用金属钠填充满，气门开闭时钠在气门杆内上下串动，因其比热非常高，熔点为97.7摄氏度，沸点883摄氏度，吸收气门头部热量，传递到气门杆部，杆部将热量传递给导管，导管将热量传导到冷却水套，经冷却水散热，所以能吸收大量热能，达到冷却气门的效果。中空充钠气门能使发动机降温100-300摄氏度，对于涡轮增压发动机的降温效果尤为明显。
气门行业中对中空充钠气门的内孔要求较高，其中影响最为严重的是内孔的同轴度，目前行业尚无针对该要求的全自动检测设备。一般采用人工手动测量的方式，人工测量方式受人员检测方法，观察读数是否准确等因素影响严重，且检查效率低，检查误差大，不利于批量的进行100％检测。为了避免同轴度超差产品混入到正常产品中，特开发了此气门同轴度检测专用设备。
发明内容
本发明就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种气门同轴度自动检测设备，能够进行自动上料、检测、下料过程，实现了对气门内孔同轴度的自动检测，通过该装置取代人工检测，大大提高了检测效率与检测的准确性，实现了对产品的全部检测，防止不合格产品流入市场使用，确保了出厂产品质量；设备检测能够解决人工检测易疲劳、操作难度大、易出错的问题，而且降低了人工成本，提高了检测的一致性，降低了测量过程中的劳动强度，实现了稳定、可靠、高效地完成对中空充钠气门内孔同轴度的检测。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种气门同轴度自动检测设备，包括底座、支撑架、移料机构、转料机构、上料输送机构和出料滑道，所述支撑架固定在底座的上端，所述支撑架上设有接料座和安装板，所述安装板上设有激光位移传感器，所述激光位移传感器朝向接料座，接料座内设有料孔，所述料孔内设有顶杆，所述接料座的一侧设有转料机构，接料座的上方设有与支撑架连接的移料机构，所述移料机构的一侧设有上料输送机构，移料机构的另一侧设有出料滑道。
优选的，所述支撑架的下端固定有顶料气缸，所述顶杆与顶料气缸的活塞杆连接。
优选的，所述转料机构包括皮带、电机托架、电机、推拉气缸，所述支撑架的上端设有第二直线导轨，所述电机托架的下端通过滑块与第二直线导轨配合，所述推拉气缸设于支撑架的上端，推拉气缸的活塞杆与电机托架连接，电机固定在电机托架的上端，电机的转轴上连有主动辊，所述电机托架上设有从动辊，所述皮带套在主动辊和从动辊之间。
优选的，所述电机托架的上端设有用于压紧皮带的张紧辊。
优选的，所述支撑架的上方设有固定板，所述固定板的两端通过支撑板与支撑架连接，所述移料机构与固定板连接固定。
优选的，所述移料机构包括移位气缸、第一移料气缸、第二移料气缸和滑板，所述固定板的一侧设有第一直线导轨，所述滑板的一侧通过滑块与第一直线导轨配合，所述滑板的一侧设有与固定板连接的移位气缸，第一移料气缸和第二移料气缸竖向平行设置并固定在固定板上，第一移料气缸和第二移料气缸的活塞杆上均设有真空吸盘，所述真空吸盘通过气管与气源连接。
优选的，所述第一移料气缸与第二移料气缸之间通过连接板连接。
优选的，所述上料输送机构包括输送带和导轨板，所述导轨板的一侧设有两个带轮，其中一个带轮上连有驱动电机，两个带轮之间套有输送带，输送带与导轨板之间形成上料滑道，所述导轨板朝向输送带的一侧设有挡板。
优选的，所述导轨板上设有进料槽和让位孔，所述让位孔内设有气动手指，所述气动手指位于挡板的上方。
优选的，所述出料滑道的侧壁上连有废料滑道，所述废料滑道的末端连有废料箱，出料滑道的一侧设有旋转气缸，所述旋转气缸的输出轴上连有旋转杆，所述旋转杆的端部连有挡料杆，所述挡料杆位于出料滑道和废料滑道的连接处。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明能够进行自动上料、检测、下料过程，实现了对气门内孔同轴度的自动检测，通过该装置取代人工检测，大大提高了检测效率与检测的准确性，实现了对产品的全部检测，防止不合格产品流入市场使用，确保了出厂产品质量；设备检测能够解决人工检测易疲劳、操作难度大、易出错的问题，而且降低了人工成本，提高了检测的一致性，降低了测量过程中的劳动强度，实现了稳定、可靠、高效地完成对中空充钠气门内孔同轴度的检测。
2、本发明通过皮带将气门杆压紧在顶杆上转动，确保了检测时的一致性，转料机构在移料气缸的作用下能够配合检测步骤进行位移，确保了气门上、下料的便利性，通过张紧辊调整皮带的张力，防止皮带与气门之间发生滑动，保证皮带压紧气门时的可靠性。
3、本发明的移料机构能够在上料输送机构、接料座、出料滑道之间往复移动，通过设置两个移料气缸，实现了上料与下料的同步进行，大大节省了时间，提高了工作效率。
4、本发明在挡板的上方设置气动手指，对气门进行夹取，防止气门在挡板处发生向上爬行、跳动的问题，确保设备使用的可靠性。
5、本发明在出料滑道上对接有废料滑道，在废料滑道与出料滑道之间设置用来改变气门滑行方向的挡料杆，根据检测结果自动实现分料，节省了人工分拣过程，提高了工作效率与分料的准确性。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的主视图；
图3为出料滑道的结构示意图；
图4为上料输送机构的结构示意图；
图5为转料机构的俯视图；
图6为转料机构的立体结构示意图；
图7为顶料气缸的结构示意图。
图中：1-底座；2-废料箱；3-支撑架；301-支撑板；302-固定板；303-料孔；304-接料座；4-移料机构；401-移位气缸；402-第一直线导轨；403-第一移料气缸；404-连接板；405-第二移料气缸；406-滑板；407-真空吸盘；5-转料机构；501-皮带；502-从动辊；503-电机托架；504-电机；505-推拉气缸；506-张紧辊；507-主动辊；508-第二直线导轨；509-滑块；6-上料输送机构；601-带轮；602-输送带；603-进料槽；604-导轨板；605-让位孔；606-气动手指；607-挡板；7-顶料气缸；701-顶杆；8-出料滑道；801-废料滑道；802-挡料杆；803-旋转杆；804-旋转气缸；9-激光位移传感器；901-安装板。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所述，一种气门同轴度自动检测设备，包括底座1、支撑架3、移料机构4、转料机构5、上料输送机构6和出料滑道8，支撑架3固定在底座1的上端，支撑架3上设有接料座304和安装板901，安装板901上设有激光位移传感器9，可以根据检测气门的型号来调整激光位移传感器9在安装板901上的位置，激光位移传感器9朝向接料座304，激光位移传感器9的数量为两个，分别检测气门杆的两端，接料座304内设有料孔303，料孔303内设有顶杆701，接料座304的一侧设有转料机构5，接料座304的上方设有与支撑架3连接的移料机构4，移料机构4的一侧设有上料输送机构6，移料机构4的另一侧设有出料滑道8。移料机构4将上料输送机构6上的气门移动到接料座304上方，然后气门落入料孔303内，通过顶杆701插入气门杆的内腔将气门顶起，然后转料机构5转动气门，通过两个激光位移传感器9来检测气门杆的壁厚差异实现对气门同轴度的检测，检测完毕后，移料机构4将气门移动到出料滑道8上，各机构的具体结构为：
如图7所示，在支撑架3的下端固定有顶料气缸7，顶料气缸7的端部与底座1固定，顶杆701与顶料气缸7的活塞杆连接。
如图5-6所示，转料机构5包括皮带501、电机托架503、电机504、推拉气缸505，支撑架3的上端设有第二直线导轨508，电机托架503的下端通过滑块509与第二直线导轨508配合，推拉气缸505设于支撑架3的上端，推拉气缸505的活塞杆与电机托架503连接，来带动电机托架503的往复移动，电机504固定在电机托架503的上端，电机504的转轴上连有主动辊507，电机托架503上设有从动辊502，皮带501套在主动辊507和从动辊502之间，从动辊502的数量为两个，使皮带501形成三角结构，在电机托架503的上端设有用于压紧皮带501的张紧辊506，激光位移传感器9位于皮带501内部。
支撑架3的上方设有固定板302，固定板302的两端通过支撑板301与支撑架3连接，移料机构4与固定板302连接固定。
如图2所示，移料机构4包括移位气缸401、第一移料气缸403、第二移料气缸405和滑板406，固定板302的一侧设有第一直线导轨402，滑板406的一侧通过滑块509与第一直线导轨402配合，滑板406的一侧设有与固定板302连接的移位气缸401，第一移料气缸403和第二移料气缸405竖向平行设置并固定在固定板302上，两个移料气缸配合使用，具体为，上料输送机构6与接料座304之间的距离、接料座304与出料滑道8之间的距离、第一移料气缸403以及第二移料气缸405之间的距离相同，这样在使用时，第一移料气缸403将气门放入接料座304时，第二移料气缸405能吸取下一个气门，第一移料气缸403将气门放入出料滑道8内时，第二移料气缸405将气门放入接料座304内，同步进行，加快了检测速度，第一移料气缸403和第二移料气缸405的活塞杆上均设有真空吸盘407，真空吸盘407通过气管与气源连接，气源采用真空泵，用来提供负压。
为了保证结构的牢固性，在第一移料气缸403与第二移料气缸405之间通过连接板404连接。
如图4所示，上料输送机构6包括输送带602和导轨板604，导轨板604的一侧设有两个带轮601，其中一个带轮601上连有驱动电机，两个带轮601之间套有输送带602，输送带602与导轨板604之间形成上料滑道，气门杆位于上料滑道内，气门头部位于输送带602和导轨板604的上端，在输送带602的作用下带动气门前行，导轨板604朝向输送带602的一侧设有挡板607，挡板607的上方为第二移料气缸405的吸料位。
进一步的，在导轨板604上设有让位孔605和上端开口的进料槽603，其中，进料槽603为了方便连接导轨，使气门直接由上个工序滑入上料输送机构6内，在让位孔605内设有气动手指606，气动手指606位于挡板607的上方，气门移动到挡板607处，气门杆被气动手指606夹住，防止气门在输送带602的作用下向上爬行。
检测完毕后，为了实现快速分料，如图3所示，在出料滑道8的侧壁上连有废料滑道801，废料滑道801的末端连有废料箱2，出料滑道8的一侧设有旋转气缸804，旋转气缸804的输出轴上连有旋转杆803，旋转杆803的端部连有挡料杆802，挡料杆802位于出料滑道8和废料滑道801的连接处，通过挡料杆802实现废料滑道801和出料滑道8的启闭，改变气门杆的出料方向，实现分料过程，大大节省了人工取料的繁琐。
具体检测步骤为：
气门由进料槽603进入到输送带602和导轨板604之间，在输送带602的作用下，气门移动到挡板607处，然后第二移料气缸405上的真空吸盘407将气门吸起然后上升，在移位气缸401的作用下，第二移料气缸405移动到接料座304的上方，此时，真空吸盘407将气门松开，气门杆插入到接料座304的料孔303内，顶料气缸7通过顶杆701将气门顶起，推拉气缸505推动电机托架503，使皮带501顶在气门杆上，电机带动皮带501转动，皮带501带动气门转动，此时激光位移传感器9检测气门杆圆周方向上与激光位于传感器之间的距离，通过测量圆周方向上的距离差来检测气门杆内孔的同轴度，间断性的取出八个测量距离，将测量距离的最大值减去最小值，减出来的数值就是气门内孔的跳动值，实现对气门同轴度的检测，同时移料机构4复位，检测完毕后，移料机构4、顶料气缸7复位，气门落入接料座304内，然后第一移料气缸403上的真空吸盘407将接料座304内的气门吸起，第二移料气缸405上的真空吸盘407将上料输送机构6内的气门吸起，移位气缸401拉动滑板406，此时，第一移料气缸403将检测完毕后的气门移动到出料滑道8上方，第二移料气缸405将上料输送机构6上的气门移动到接料座304的上方，真空吸盘407送气后，检测完毕后的气门落入出料滑道8内，正常情路下，挡料杆802旋转至废料滑道801一侧将废料滑道801堵住，气门沿出料滑道8直接进入下个工序，如果检测气门不合格，旋转气缸804带动挡料杆802转动将除了滑道封堵，废料滑道801打开，此时气门沿废料滑道801进入废料箱2内，第二移料气缸405上吸取的气门落入接料座304内进行检测，往复重复上述步骤对气门进行检测，整个系统采用PLC控制实现设备的自动有序进行。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种气门同轴度自动检测设备，其特征在于：包括底座、支撑架、移料机构、转料机构、上料输送机构和出料滑道，所述支撑架固定在底座的上端，所述支撑架上设有接料座和安装板，所述安装板上设有激光位移传感器，所述激光位移传感器朝向接料座，接料座内设有料孔，所述料孔内设有顶杆，所述接料座的一侧设有转料机构，接料座的上方设有与支撑架连接的移料机构，所述移料机构的一侧设有上料输送机构，移料机构的另一侧设有出料滑道，所述转料机构包括皮带、电机托架、电机、推拉气缸，所述支撑架的上端设有第二直线导轨，所述电机托架的下端通过滑块与第二直线导轨配合，所述推拉气缸设于支撑架的上端，推拉气缸的活塞杆与电机托架连接，电机固定在电机托架的上端，电机的转轴上连有主动辊，所述电机托架上设有从动辊，所述皮带套在主动辊和从动辊之间，所述支撑架的上方设有固定板，所述固定板的两端通过支撑板与支撑架连接，所述移料机构与固定板连接固定，所述移料机构包括移位气缸、第一移料气缸、第二移料气缸和滑板，所述固定板的一侧设有第一直线导轨，所述滑板的一侧通过滑块与第一直线导轨配合并设有与固定板连接的移位气缸，第一移料气缸和第二移料气缸竖向平行设置并固定在固定板上，第一移料气缸和第二移料气缸的活塞杆上均设有真空吸盘，所述真空吸盘通过气管与气源连接。
2.如权利要求1所述的一种气门同轴度自动检测设备，其特征在于：所述支撑架的下端固定有顶料气缸，所述顶杆与顶料气缸的活塞杆连接。
3.如权利要求1所述的一种气门同轴度自动检测设备，其特征在于：所述电机托架的上端设有用于压紧皮带的张紧辊。
4.如权利要求1所述的一种气门同轴度自动检测设备，其特征在于：所述第一移料气缸与第二移料气缸之间通过连接板连接。
5.如权利要求1所述的一种气门同轴度自动检测设备，其特征在于：所述上料输送机构包括输送带和导轨板，所述导轨板的一侧设有两个带轮，其中一个带轮上连有驱动电机，两个带轮之间套有输送带，输送带与导轨板之间形成上料滑道，所述导轨板朝向输送带的一侧设有挡板。
6.如权利要求5所述的一种气门同轴度自动检测设备，其特征在于：所述导轨板上设有进料槽和让位孔，所述让位孔内设有气动手指，所述气动手指位于挡板的上方。
7.如权利要求1所述的一种气门同轴度自动检测设备，其特征在于：所述出料滑道的侧壁上连有废料滑道，所述废料滑道的末端连有废料箱，出料滑道的一侧设有旋转气缸，所述旋转气缸的输出轴上连有旋转杆，所述旋转杆的端部连有挡料杆，所述挡料杆位于出料滑道和废料滑道的连接处。
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Denomination of invention: An Automatic Testing Equipment for Valve Coaxiality

Effective date of registration: 20230704

Granted publication date: 20211001

Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Jinan Huaiyin Branch

Pledgor: JINAN WORLDWIDE AUTO-ACCESSORY Ltd.

Registration number: Y2023980047447