CN111495779B - 一种用于机械加工的在线检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机械加工的在线检测装置，涉及机械加工技术领域，包括机柜、机罩和检测零件，还包括导向传输机构、第一检测机构、第二检测机构、第三检测机构、拍摄机构和调节机构以及下料机构。本发明先通过两个第一导向板对检测零件进行导向，使其整齐分布于传输带上，再通过对射式第一检测机构、第二检测机构和第三检测机构分别对轴类标准件产品的外径、对角长度和长度进行检测，从而实现自动化检测，且检测精确度高，并且配合效率推杆和储料箱的作用，方便在发现不合格产品时，及时剔除传输带，另外下料斗内双腔室以及第二导向板的配合，可以及时将不合格和合格的产品进行分类，无需人工操作，省时省力，而且检测效率高。

Description

一种用于机械加工的在线检测装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体是一种用于机械加工的在线检测装置。

背景技术

机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工，在机械加工过程中，对于零部件的在线检测至关重要，而在机械加工过程中，轴类的运用对机械设备也是重要的一部分，轴类是穿在轴承中间或车轮中间或齿轮中间的圆柱形物件，但也有少部分是方型的，轴是支承转动零件并与之一起回转以传递运动、扭矩或弯矩的机械零件。一般为金属圆杆状，各段可以有不同的直径，机器中作回转运动的零件就装在轴上。

而几乎所有的工业产品、零件一样，轴类零件加工完成后需要进行相应的检测，才能确定是否加工合格，并通过检测找出不合格项并分析原因，轴类零件的检测主要涉及直径、长度、外径等项目，现有的工件检测主要是利用百分表和分度头进行的，精度不高，需要人为读数，也影响检测效率，而且人为检测不仅费时费力，而且检测效率较低，在大量生产过程中，人为检测就会导致生产效率低。因此，本领域技术人员提供了一种用于机械加工的在线检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于机械加工的在线检测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于机械加工的在线检测装置，包括机柜、机罩和检测零件，还包括导向传输机构、第一检测机构、第二检测机构、第三检测机构、拍摄机构和调节机构；

所述导向传输机构包括位于机柜上端的传输带，所述传输带的传输端表面对应设置有两个第一导向板；

所述第一检测机构包括位于传输带的两侧临近第一导向板后端处对应设置的第一发光器和第一受光器；

所述第二检测机构包括位于第一发光器一侧且与传输带之间夹角呈四十五度设置的第二发光器，以及位于所述传输带的另一侧与第二发光器相对应且与传输带之间夹角呈四十五度设置的第二受光器；

所述第三检测机构包括位于传输带两侧靠近第一检测机构后侧对应设置的第三发光器和第三受光器；

所述拍摄机构包括位于传输带的中部正上方安装的摄像机，所述摄像机的后侧连接有调节机构，且摄像机的一侧位于机罩的内侧设置有计算机。

作为本发明进一步的方案：所述检测装置还包括下料机构，且下料机构包括位于传输带后端的下料斗，所述下料斗的上表面中部连接有连接板，所述连接板的一端上表面安装有驱动电机，且连接板的一端下表面对应驱动电机输出端连接有第二导向板，所述下料斗的下端分别连通有成品下料管和次品下料管。

作为本发明再进一步的方案：所述下料斗的内部分隔有第一腔室和第二腔室，且第一腔室与成品下料管相连通，所述第二腔室与次品下料管相连通，所述第二导向板的上端设置有连杆，且第二导向板通过连杆与驱动电机的输出端转动连接，所述第二导向板的下表面与传输带的上表面存在间隙，且第二导向板的高度高于检测零件的外径。

作为本发明再进一步的方案：所述第一发光器和第一受光器处于同一水平线，所述第三发光器和第三受光器处于同一水平线，所述第二发光器和第二受光器在传输带的两侧呈四十五度对应设置，且第二发光器和第二受光器处于同一水平线。

作为本发明再进一步的方案：所述第三发光器和第三受光器、第一受光器和第一发光器以及第二发光器和第二受光器均通过支撑杆固定于传输带的两侧，所述第一检测机构、第二检测机构和第三检测机构的结构相同，且第一检测机构、第二检测机构和第三检测机构以及摄像机均通过导线与计算机相连接。

作为本发明再进一步的方案：两个所述第一导向板通过螺栓固定于传输带上表面的输入端，且两个所述第一导向板之间间隔有Y型通道，且Y型通道的后端尺寸与检测零件的外部尺寸相适配。

作为本发明再进一步的方案：所述调节机构包括位于摄像机一端连接的移动座，所述移动座的上表面贯穿有驱动螺杆，所述驱动螺杆的下端连接有立板，且驱动螺杆的一端与立板转动连接，所述立板为一种凵型结构，所述驱动螺杆的上端贯穿立板连接有调节轮。

作为本发明再进一步的方案：所述移动座的上表面对应驱动螺杆的位置处开设有螺孔，且螺孔的内侧壁和驱动螺杆的外表面均设置有螺纹，所述移动座与驱动螺杆螺纹连接，所述摄像机与立板通过移动座和驱动螺杆相连接。

作为本发明再进一步的方案：所述下料机构还包括位于传输带一侧靠近第一发光器一侧的储料箱，所述传输带的另一侧对应储料箱的位置处设置有下料推杆，所述储料箱的上端侧面对应下料推杆处开设有敞口，所述储料箱和下料推杆分别设置有两个，另一个所述储料箱和下料推杆对应设置于传输带两侧靠近第二受光器后侧处。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计了一种用于机械加工的在线检测装置，在实际操作时，先通过两个第一导向板对检测零件进行导向，使其整齐分布于传输带上，再通过对射式第一检测机构、第二检测机构和第三检测机构分别对轴类标准件产品的外径、对角长度和长度进行检测，从而实现自动化检测，且检测精确度高，并且配合效率推杆和储料箱的作用，方便在发现不合格产品时，及时剔除传输带，另外下料斗内双腔室以及第二导向板的配合，可以及时将不合格和合格的产品进行分类，无需人工操作，省时省力，而且检测效率高。

附图说明

图1为一种用于机械加工的在线检测装置的结构示意图；

图2为一种用于机械加工的在线检测装置中第二导向板的安装示意图；

图3为一种用于机械加工的在线检测装置中第一检测机构、第二检测机构和第三检测机构的安装示意图；

图4为一种用于机械加工的在线检测装置中A部分的放大示意图；

图5为一种用于机械加工的在线检测装置中B部分的放大示意图；

图6为一种用于机械加工的在线检测装置中调节机构的结构示意图。

图中：1、机柜；2、第一发光器；3、传输带；4、第一导向板；5、第二发光器；6、机罩；7、摄像机；8、计算机；9、第三发光器；10、成品下料管；11、次品下料管；12、第二导向板；13、下料斗；14、检测零件；15、驱动电机；16、连接板；17、储料箱；18、下料推杆；21、第一受光器；51、第二受光器；91、第三受光器；71、立板；72、移动座；73、驱动螺杆；74、调节轮。

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。

请参阅图1～6，本发明实施例中，一种用于机械加工的在线检测装置，包括机柜1、机罩6和检测零件14，还包括导向传输机构、第一检测机构、第二检测机构、第三检测机构、拍摄机构和调节机构；

导向传输机构包括位于机柜1上端的传输带3，传输带3的传输端表面对应设置有两个第一导向板4，两个第一导向板4通过螺栓固定于传输带3上表面的输入端，且两个第一导向板4之间间隔有Y型通道，且Y型通道的后端尺寸与检测零件14的外部尺寸相适配，通过两个第一导向板4之间所形成的Y型通道来对进入到传输带3上的检测零件14进行导向，使得检测零件14在传输带3上表面正中位置呈同一方向传送，从而使得每个检测零件14在传输带3上均处于同一水平线，且前后位置整齐，方便后续对检测零件14的检测；

检测装置还包括下料机构，且下料机构包括位于传输带3后端的下料斗13，下料斗13的上表面中部连接有连接板16，连接板16的一端上表面安装有驱动电机15，且连接板16的一端下表面对应驱动电机15输出端连接有第二导向板12，下料斗13的下端分别连通有成品下料管10和次品下料管11，下料斗13的内部分隔有第一腔室和第二腔室，且第一腔室与成品下料管10相连通，第二腔室与次品下料管11相连通，第二导向板12的上端设置有连杆，且第二导向板12通过连杆与驱动电机15的输出端转动连接，第二导向板12的下表面与传输带3的上表面存在间隙，且第二导向板12的高度高于检测零件14的外径，下料机构还包括位于传输带3一侧靠近第一发光器2一侧的储料箱17，传输带3的另一侧对应储料箱17的位置处设置有下料推杆18，储料箱17的上端侧面对应下料推杆18处开设有敞口，储料箱17和下料推杆18分别设置有两个，另一个储料箱17和下料推杆18对应设置于传输带3两侧靠近第二受光器51后侧处。

第一检测机构包括位于传输带3的两侧临近第一导向板4后端处对应设置的第一发光器2和第一受光器21，工作时，第一发光器2和第一受光器21之间会形成一道光束，此光束在传输带3上的高度正好位于检测零件14上端面，且与检测零件14上端面之间存在的间隙差不超过1.5μm，从而来通过第一发光器2和第一受光器21之间会形成的光束来测量检测零件14的外径是否符合标准，当检测零件14的高度大于1.5μm时，就会遮挡光束，从而第一受光器21会发送信号给计算机8，由计算机8发出指令，控制下料推杆18将该检测零件14推入到对面的储料箱17内，从而实现将不合格产品剔除传输线的目的。

第二检测机构包括位于第一发光器2一侧且与传输带3之间夹角呈四十五度设置的第二发光器5，以及位于传输带3的另一侧与第二发光器5相对应且与传输带3之间夹角呈四十五度设置的第二受光器51，第二检测机构的原理与第一检测机构的原理一致，其通过第二发光器5和第二受光器51之间形成的光束对检测零件14的斜长进行检测，通过检测零件14一端与光束接触遮挡，使得第二受光器51接收不到第二发光器5发出的信号，到第二受光器51重新接收到第二发光器5发出的信号所用的时间结合传输带3的传输速度，通过计算机8计算出检测零件14的对角长度，当第二受光器51重新接收到第二发光器5发出信号所用的时间相对设定的指定时间过长或过短时，即视为不合格，即可通过计算机8发出指令，由第二发光器5后侧的下料推杆18将不合格检测零件14推入储料箱17内。

第三检测机构包括位于传输带3两侧靠近第一检测机构后侧对应设置的第三发光器9和第三受光器91，第二检测机构的原理与第一检测机构和第二检测机构的原理一致，其作用是对检测零件14的长度进行检测，当检测零件14遮挡第三检测机构所产生的光束时间大于或小于指定时间时，即可通过计算机8控制驱动电机15转动，由驱动电机15孔子第二导向板12旋转，在不合格时，驱动电机15带动第二导向板12反向转动，使得第二导向板12的前端偏向下料斗13的第一腔室处，从而可以将检测零件14导向进入到下料斗13内的第二腔室内，从而由次品下料管11排出，反之，驱动电机15正向转动，使得第二导向板12的前端偏向第二腔室，操作简捷。

第一发光器2和第一受光器21处于同一水平线，第三发光器9和第三受光器91处于同一水平线，第二发光器5和第二受光器51在传输带3的两侧呈四十五度对应设置，且第二发光器5和第二受光器51处于同一水平线，第三发光器9和第三受光器91、第一受光器21和第一发光器2以及第二发光器5和第二受光器51均通过支撑杆固定于传输带3的两侧，第一检测机构、第二检测机构和第三检测机构的结构相同，且第一检测机构、第二检测机构和第三检测机构以及摄像机7均通过导线与计算机8相连接，通过计算机8可以接收第一受光器21、第二受光器51和第三受光器91所传输的信号。

拍摄机构包括位于传输带3的中部正上方安装的摄像机7，摄像机7的后侧连接有调节机构，且摄像机7的一侧位于机罩6的内侧设置有计算机8，调节机构包括位于摄像机7一端连接的移动座72，移动座72的上表面贯穿有驱动螺杆73，驱动螺杆73的下端连接有立板71，且驱动螺杆73的一端与立板71转动连接，立板71为一种凵型结构，驱动螺杆73的上端贯穿立板71连接有调节轮74，移动座72的上表面对应驱动螺杆73的位置处开设有螺孔，且螺孔的内侧壁和驱动螺杆73的外表面均设置有螺纹，移动座72与驱动螺杆73螺纹连接，摄像机7与立板71通过移动座72和驱动螺杆73相连接，在对检测零件14进行测量检测时，也可通过摄像机7对检测零件14进行俯视拍摄，并且通过转动调节轮74，使其带动驱动螺杆73转动，由此使得移动座72带动摄像机7在驱动螺杆73上进行上下移动调整，从而可以调节摄像机7与检测零件14之间的间距，操作简捷。

本发明的工作原理是：工作时，通过第一导向板4将传输带3上的检测零件14进行导向，使得每个检测零件14的位置均处于同向且前后整齐排列，然后在检测零件14经过第一检测机构时，通过第一检测机构对检测零件14的外径（即高度）进行检测，若不合格，则下料推杆18将不合格检测零件14推入到储料箱17内，若合格，将检测零件14继续传输，再经过第二检测机构对检测零件14的对角长度进行检测，检测其是否合格，不合格，通过第二检测机构后侧的下料推杆18将其推入到储料箱17内，合格的，继续传输至第三检测机构处，并且在传送至第三检测机构前，可以通过摄像机7对检测零件14进行拍摄，将拍摄的照片与计算机8内所存储的合格检测零件14的照片相对比（计算机8内存储的照片的拍摄角度和距离与摄像机7所拍摄的角度和距离相同，且拍摄所使用摄像机7也是一样），当检测零件14经过第三检测机构时，通过第三检测机构对检测零件14的长度进行检测，合格的产品通过第二导向板12进入到下料斗13内的第一腔室内，不合格的，通过第二导向板12进入到第二腔室内，操作简捷，本发明采用全自动化检测，实现对检测零件14的外径、对角长度和长度进行检测，且检测精确度高，发现不合格产品时，及时剔除传输带3，无需人工操作，省时省力，检测效率高。

需要说明的是：下料推杆18型号为ANT-52，驱动电机15采用小型SGMGH-75ACA61，第一检测机构、第二检测机构和第三检测机构均采用信号为hoa1882的对射式红外线传感器，摄像机7采用CCD工业相机，计算机8内的采用型号为AT89S52的单片机。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种用于机械加工的在线检测装置，包括机柜（1）、机罩（6）和检测零件（14），其特征在于，还包括导向传输机构、第一检测机构、第二检测机构、第三检测机构、拍摄机构和调节机构；

所述导向传输机构包括位于机柜（1）上端的传输带（3），所述传输带（3）的传输端表面对应设置有两个第一导向板（4）；

所述第一检测机构包括位于传输带（3）的两侧临近第一导向板（4）后端处对应设置的第一发光器（2）和第一受光器（21）；

所述第二检测机构包括位于第一发光器（2）一侧且与传输带（3）之间夹角呈四十五度设置的第二发光器（5），以及位于所述传输带（3）的另一侧与第二发光器（5）相对应且与传输带（3）之间夹角呈四十五度设置的第二受光器（51）；

所述第三检测机构包括位于传输带（3）两侧靠近第一检测机构后侧对应设置的第三发光器（9）和第三受光器（91）；

所述拍摄机构包括位于传输带（3）的中部正上方安装的摄像机（7），所述摄像机（7）的后侧连接有调节机构，且摄像机（7）的一侧位于机罩（6）的内侧设置有计算机（8）；

所述检测装置还包括下料机构，且下料机构包括位于传输带（3）后端的下料斗（13），所述下料斗（13）的上表面中部连接有连接板（16），所述连接板（16）的一端上表面安装有驱动电机（15），且连接板（16）的一端下表面对应驱动电机（15）输出端连接有第二导向板（12），所述下料斗（13）的下端分别连通有成品下料管（10）和次品下料管（11）；

所述下料斗（13）的内部分隔有第一腔室和第二腔室，且第一腔室与成品下料管（10）相连通，所述第二腔室与次品下料管（11）相连通，所述第二导向板（12）的上端设置有连杆，且第二导向板（12）通过连杆与驱动电机（15）的输出端转动连接，所述第二导向板（12）的下表面与传输带（3）的上表面存在间隙，且第二导向板（12）的高度高于检测零件（14）的外径；所述调节机构包括位于摄像机（7）一端连接的移动座（72），所述移动座（72）的上表面贯穿有驱动螺杆（73），所述驱动螺杆（73）的下端连接有立板（71），且驱动螺杆（73）的一端与立板（71）转动连接，所述立板（71）为一种凵型结构，所述驱动螺杆（73）的上端贯穿立板（71）连接有调节轮（74）；

所述移动座（72）的上表面对应驱动螺杆（73）的位置处开设有螺孔，且螺孔的内侧壁和驱动螺杆（73）的外表面均设置有螺纹，所述移动座（72）与驱动螺杆（73）螺纹连接，所述摄像机（7）与立板（71）通过移动座（72）和驱动螺杆（73）相连接；

所述下料机构还包括位于传输带（3）一侧靠近第一发光器（2）一侧的储料箱（17），所述传输带（3）的另一侧对应储料箱（17）的位置处设置有下料推杆（18），所述储料箱（17）的上端侧面对应下料推杆（18）处开设有敞口，所述储料箱（17）和下料推杆（18）分别设置有两个，另一个所述储料箱（17）和下料推杆（18）对应设置于传输带（3）两侧靠近第二受光器（51）后侧处。

2.根据权利要求1所述的一种用于机械加工的在线检测装置，其特征在于，所述第一发光器（2）和第一受光器（21）处于同一水平线，所述第三发光器（9）和第三受光器（91）处于同一水平线，所述第二发光器（5）和第二受光器（51）在传输带（3）的两侧呈四十五度对应设置，且第二发光器（5）和第二受光器（51）处于同一水平线。

3.根据权利要求1所述的一种用于机械加工的在线检测装置，其特征在于，所述第三发光器（9）和第三受光器（91）、第一受光器（21）和第一发光器（2）以及第二发光器（5）和第二受光器（51）均通过支撑杆固定于传输带（3）的两侧，所述第一检测机构、第二检测机构和第三检测机构的结构相同，且第一检测机构、第二检测机构和第三检测机构以及摄像机（7）均通过导线与计算机（8）相连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于机械加工的在线检测装置，其特征在于，两个所述第一导向板（4）通过螺栓固定于传输带（3）上表面的输入端，且两个所述第一导向板（4）之间间隔有Y型通道，且Y型通道的后端尺寸与检测零件（14）的外部尺寸相适配。

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