CN111879269B - 一种用于陶瓷螺钉的检测装置及检测方法 - Google Patents

一种用于陶瓷螺钉的检测装置及检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于陶瓷螺钉的检测装置及检测方法，旨在解决现有技术中存在的人工手动操作检测陶瓷螺钉效率低，导致检测周期长、生产成本高，而且人工手动操作误差非常大，经常导致检测结果不可靠的技术问题，本发明的检测装置通过直线摆动气缸驱动压板，在压板与检测底板间设置滤波器腔体，通过直线气缸驱动夹持组件夹紧陶瓷螺钉下部，再通过设置于滤波器腔体内的检测传感器进行检测并将检测信息输出；整个动作均为机械自动操作，效率很高，无需人工，该检测装置结构简单、成本低，由于不存在晃动，因此可避免检测误差，检测结果更可靠；本发明的检测方法简单、高效且可靠。

Description

一种用于陶瓷螺钉的检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及陶瓷螺钉的检测，具体涉及一种用于陶瓷螺钉的检测装置及检测方法。
背景技术
目前，对与陶瓷工件的检测具有较大难度，尤其精度要求非常高的陶瓷螺钉，现有技术均为人工手动操作，即人工通过游标卡尺或千分尺进行尺度检测，显然人工手动操作效率低，导致检测周期长，生产成本高，而且人工手动操作误差非常大，经常导致检测结果不可靠；因此，现亟需一种工作效率高、成本低、检测结果可靠的陶瓷螺钉检测装置。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的人工手动操作检测陶瓷螺钉效率低，导致检测周期长、生产成本高，而且人工手动操作误差非常大，经常导致检测结果不可靠的技术问题，而提供一种用于陶瓷螺钉的检测装置及检测方法。
为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种用于陶瓷螺钉的检测装置，其特殊之处在于：
包括检测单元、上压紧单元以及至少一个下夹紧单元；
所述上压紧单元包括安装于检测底板下方的直线摆动气缸和位于检测底板上方的压板；所述直线摆动气缸的活塞杆穿过检测底板与压板连接，用于驱动压板横向摆动和竖向移动；
所述下夹紧单元包括滤波器腔体、驱动机构和夹持组件；
所述滤波器腔体包括安装于压板下方的滤波器上腔体和安装于检测底板上方的滤波器下腔体；所述滤波器上腔体在直线摆动气缸的驱动下可与滤波器下腔体形成闭合腔体；
所述夹持组件安装于滤波器下腔体的腔内底部；
所述驱动机构安装于检测底板下方，用于驱动夹持组件夹紧待检测陶瓷螺钉；
所述检测单元包括计算机和与滤波器腔体相同数量的检测传感器，所述检测传感器一端伸入滤波器下腔体内，另一端与计算机连接。
进一步地，所述驱动机构为双联直线气缸；
所述夹持组件包括夹头座、夹头和夹头法兰；
所述夹头座上端设有大口端向上的锥孔，夹头座的下端依次穿过滤波器下腔体、检测底板与双联直线气缸的活塞杆连接；
所述夹头法兰固定安装于滤波器下腔体内；
所述夹头上端与夹头法兰卡接，其下端位于所述锥孔内，夹头的下端呈圆锥形，其侧壁上沿圆周方向设有多条胀紧槽。
进一步地，所述夹头法兰的内壁上设有环形凸起；所述夹头的外圆上设有与环形凸起配合的环形凹槽；所述环形凹槽的轴向尺寸大于环形凸起的轴向尺寸。
进一步地，所述滤波器上腔体的腔内顶部设有弹性柱组件；
所述弹性柱组件包括螺杆和弹性柱；
所述螺杆穿设于滤波器上腔体上并与滤波器上腔体螺纹连接；
所述弹性柱上端嵌入螺杆，下端指向夹持组件。
进一步地，所述检测底板上还设有两个工装限位板；
两个工装限位板之间的距离与所述压板的尺寸相适配，用于对压板竖向移动过程进行导向；
所述工装限位板的上端面为斜面。
进一步地，所述检测底板下方垂直连接有气缸安装板；
所述双联直线气缸的缸体安装于气缸安装板上，双联直线气缸的活塞杆端部连接有气缸连接板；
所述气缸连接板通过连接螺栓与夹头座连接。
进一步地，所述滤波器上腔体通过四个螺柱安装于压板的下方，使得滤波器上腔体与压板间形成用于安装弹性柱组件的空间。
进一步地，所述滤波器上腔体与滤波器下腔体之间设有密封圈。
基于上述的一种用于陶瓷螺钉的检测装置，本发明还提供了一种用于陶瓷螺钉的检测方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
步骤1)直线摆动气缸驱动压板带动滤波器上腔体向上运动，并向下夹紧单元一侧旋转，使得滤波器上腔体和滤波器下腔体分离；
步骤2)向夹头内放置陶瓷螺钉；
步骤3)双联直线气缸驱动夹头座向上运动，夹头座利用自身的锥孔与夹头的锥形结构配合，迫使夹头夹紧陶瓷螺钉；
步骤4)直线摆动气缸驱动压板向下夹紧单元旋转，并下运动，使得滤波器上腔体与滤波器下腔体闭合，弹性柱组件与陶瓷螺钉上端接触；
步骤5)检测传感器进行检测，并将数据传输至计算机进行合格判定，根据判定结果将其归类放置。
本发明的有益效果是：
1.本发明的检测装置通过直线摆动气缸驱动压板，在压板与检测底板间设置滤波器腔体，通过直线气缸驱动夹持组件夹紧陶瓷螺钉下部，再通过设置于滤波器腔体内的检测传感器进行检测并将检测信息输出；整个动作均为机械自动操作，效率很高，无需人工，该检测装置结构简单、成本低，由于不存在晃动，因此可避免检测误差，检测结果更可靠。
2.本发明的夹头座上设有大口端向上的锥孔，夹头下端位于锥孔内，直线气缸驱动夹头座向上运动，锥形夹头在夹头座的锥孔作用下，被迫夹紧陶瓷螺钉，该结构简单且巧妙。
3.本发明的夹头法兰内壁上设置了环形凸起，并在夹头的外圆上设置了轴向尺寸大于环形凸起轴向尺寸的环形凹槽；使得直线气缸驱动夹头座向上运动时，夹头具有向上的位移量作为缓冲，减小对夹头以及陶瓷螺钉的损伤。
4.本发明通过滤波器腔体顶部的弹性柱组件顶住陶瓷螺钉的上端，弹性柱组件包括与滤波器腔体顶面螺纹连接的螺杆，及嵌入螺杆下端的弹性柱；由此可根据不同长度的陶瓷螺钉上下调整螺杆；增加了整个检测装置的适用范围。
5.本发明的检测底板上还设置了两个工装限位板，当滤波器上腔体下压时，两个工装限位板对滤波器上腔体的下落位置进行限定，使得滤波器上腔体可更准确的与滤波器下腔体配合，保证检测环境的密闭性。而且本发明将工装限位板的上端面为斜面，避免滤波器上腔体与工装限位板的磕碰，同时也使得滤波器上腔体更顺利的落入两个工装限位板之间，并与滤波器下腔体配合。
6.本发明的双联直线气缸安装于气缸安装板上，其活塞端通过气缸连接板和连接螺栓驱动夹头座上下运动，整体结构紧凑，方位布局平衡合理，节约空间。
7.本发明的滤波器上腔体通过四个螺柱与压板连接，使得滤波器上腔体和压板之间形成可安装或调节螺杆的空间，使得螺杆调节很方便。
8.本发明的滤波器腔体包括滤波器上腔体和滤波器下腔体，滤波器上腔体和滤波器下腔体之间设有密封圈，增加了二者之间的密闭性，提高检测精度。
9.本发明的检测方法简单、高效且可靠。
附图说明
图1是本发明一种用于陶瓷螺钉的检测装置的结构示意图；
图2是图1的侧面剖视图；
图3是图2中A的局部放大图。
附图说明：
2-1、滤波器上腔体，2-2、滤波器下腔体，2-3、滤波器上盒体，2-4、滤波器下盒体，2-5、工装限位板a，2-6、工装限位板b，2-7、直线摆动气缸，2-8、压板，2-9、弹性柱组件，2-10、双联直线气缸a，2-11、双联直线气缸b，2-12、气缸连接板a，2-13、气缸连接板b，2-14、气缸安装板， 2-15、检测底板，2-16、盒体检测传感器，2-17、腔体检测传感器，2-18、连接螺栓，2-19、夹头座，2-20、夹头，2-21、夹头法兰,2-23、环形凸起， 2-24、环形凹槽,2-25、螺杆，2-26、弹性柱。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种用于陶瓷螺钉的检测装置及检测方法作进一步详细说明。根据下面具体实施方式，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是：附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的；其次，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。
本实施例一种用于陶瓷螺钉的检测装置，如图1所示，包括检测单元、上压紧单元以及两个下夹紧单元；
上压紧单元包括安装于检测底板2-15下方的直线摆动气缸2-7和位于检测底板2-15上方的压板2-8；直线摆动气缸2-7的活塞杆穿过检测底板 2-15与压板2-8连接，用于驱动压板2-8横向摆动和竖向移动；
下夹紧单元包括滤波器腔体、驱动机构和夹持组件；滤波器腔体包括滤波器上腔体2-1、滤波器下腔体2-2、滤波器上盒体2-3以及滤波器下盒体 2-4；滤波器上腔体2-1和滤波器上盒体2-3均通过四个螺柱安装于压板2-8 下方，使得滤波器上腔体2-1和滤波器上盒体2-3与压板2-8间均形成用于安装弹性柱组件2-9的空间。滤波器下腔体2-2和滤波器下盒体2-4安装于检测底板2-15上方；滤波器上腔体2-1和滤波器上盒体2-3在直线摆动气缸2-7的驱动下可分别与滤波器下腔体2-2和滤波器下盒体2-4形成闭合腔体；滤波器上腔体2-1与滤波器下腔体2-2之间设有密封圈。
如图2所示，夹持组件安装于滤波器下腔体2-2的腔内底部；夹持组件包括夹头座2-19、夹头2-20和夹头法兰2-21；夹头座2-19上端设有大口端向上的锥孔，夹头座2-19的下端依次穿过滤波器下腔体2-2、检测底板 2-15与双联直线气缸的活塞杆连接；夹头法兰2-21固定安装于滤波器下腔体2-2内；如图3所示，夹头法兰2-21的内壁上设有环形凸起2-23；夹头2-20的外圆上设有环形凹槽2-24；环形凹槽2-24的轴向尺寸大于环形凸起 2-23的轴向尺寸。环形凸起2-23与环形凹槽2-24配合使得夹头2-20上端与夹头法兰2-21卡接，夹头2-20下端位于锥孔内，夹头2-20的下端呈圆锥形，其侧壁上沿圆周方向设有多条胀紧槽。使得夹头2-20的圆锥形在锥孔的作用下夹紧待检测陶瓷螺钉。
滤波器上腔体2-1的腔内顶部设有弹性柱组件2-9；弹性柱组件2-9包括螺杆2-25和弹性柱2-26；螺杆2-25穿设于滤波器上腔体2-1上并与滤波器上腔体2-1螺纹连接；弹性柱2-26上端嵌入螺杆2-25，下端指向夹持组件。由此使得每个工位可检测同一种类而长度不同的陶瓷螺钉。
驱动机构安装于检测底板2-15下方，用于驱动夹持组件夹紧待检测陶瓷螺钉；驱动机构为双联直线气缸(即双联直线气缸a 2-10，双联直线气缸 b 2-11)；检测底板2-15下方垂直连接有气缸安装板2-14；气缸连接板a 2-12 和气缸连接板b 2-13的缸体分别安装于有气缸安装板2-14的两侧面，其活塞端顶部分别安装气缸连接板(即气缸连接板a 2-12、气缸连接板b 2-13)；气缸连接板a 2-12和气缸连接板b 2-13上分别通过连接螺栓2-18与夹头座2-19连接。
检测底板2-15上还设有两个工装限位板(即工装限位板a 2-5、工装限位板b 2-6)；工装限位板a 2-5和工装限位板b 2-6之间的距离与压板2-8 的尺寸相适配，用于对压板2-8竖向移动过程进行导向；工装限位板a 2-5 和工装限位板b 2-6的上端面均为斜面。
检测单元包括两个检测传感器(即盒体检测传感器2-16、腔体检测传感器2-17)和计算机，腔体检测传感器2-17一端伸入滤波器下腔体2-2内，另一端与计算机连接；盒体检测传感器2-16一端伸入滤波器下盒体2-4内，另一端与计算机连接。滤波器上腔体2-1、滤波器下腔体2-2、滤波器上盒体2-3、滤波器下盒体2-4是针对不同规格、不同形状的陶瓷螺钉设定的测试工位。
检测时，将陶瓷螺钉移载至滤波器下腔体2-2或者滤波器下盒体2-4后，左侧或者右侧的双联直线气缸驱动夹头2-20夹紧陶瓷螺钉的螺纹端使其固定。测试时，直线摆动气缸2-7驱动压板2-8下降，滤波器上腔体2-1和滤波器上盒体2-3通过工装限位板a 2-5、工装限位板b 2-6限位导向压紧各自对应的滤波器下腔体2-2和滤波器下盒体2-4，同时通过位于滤波器上腔体2-1和滤波器上盒体2-3中的弹性柱组件2-9确保陶瓷螺钉测试过程中的稳定性。测试完成后滤波器上腔体2-1和滤波器上盒体2-3通过直线摆动气缸2-7作用旋转至另一侧，使得滤波器上腔体2-1与滤波器下腔体2-2分开、滤波器上盒体2-3与滤波器下盒体2-4分开，以便将陶瓷螺钉取出进行下一步动作。
具体实施步骤如下：
步骤1)直线摆动气缸驱动压板带动滤波器上腔体向上运动，并向下夹紧单元一侧旋转，使得滤波器上腔体和滤波器下腔体分离；
步骤2)向夹头内放置陶瓷螺钉；
步骤3)双联直线气缸驱动夹头座向上运动，夹头座利用自身的锥孔与夹头的锥形结构配合，迫使夹头夹紧陶瓷螺钉；
步骤4)直线摆动气缸驱动压板向下夹紧单元旋转，并下运动，使得滤波器上腔体与滤波器下腔体闭合，弹性柱组件与陶瓷螺钉上端接触；
步骤5)检测传感器进行检测，并将数据传输至计算机进行合格判定，根据判定结果将其归类放置。

Claims (7)

1.一种用于陶瓷螺钉的检测装置，其特征在于：
包括检测单元、上压紧单元以及至少一个下夹紧单元；
所述上压紧单元包括安装于检测底板(2-15)下方的直线摆动气缸(2-7)和位于检测底板(2-15)上方的压板(2-8)；所述直线摆动气缸(2-7)的活塞杆穿过检测底板(2-15)与压板(2-8)连接，用于驱动压板(2-8)横向摆动和竖向移动；
所述下夹紧单元包括滤波器腔体、驱动机构和夹持组件；
所述滤波器腔体包括安装于压板(2-8)下方的滤波器上腔体(2-1)和安装于检测底板(2-15)上方的滤波器下腔体(2-2)；所述滤波器上腔体(2-1)在直线摆动气缸(2-7)的驱动下可与滤波器下腔体(2-2)形成闭合腔体；
所述夹持组件安装于滤波器下腔体(2-2)的腔内底部；
所述驱动机构安装于检测底板(2-15)下方，用于驱动夹持组件夹紧待检测陶瓷螺钉；
所述检测单元包括计算机和与滤波器腔体相同数量的检测传感器，所述检测传感器一端伸入滤波器下腔体(2-2)内，另一端与计算机连接；
所述驱动机构为双联直线气缸；
所述夹持组件包括夹头座(2-19)、夹头(2-20)和夹头法兰(2-21)；
所述夹头座(2-19)上端设有大口端向上的锥孔，夹头座(2-19)的下端依次穿过滤波器下腔体(2-2)、检测底板(2-15)与双联直线气缸的活塞杆连接；
所述夹头法兰(2-21)固定安装于滤波器下腔体(2-2)内；
所述夹头(2-20)上端与夹头法兰(2-21)卡接，其下端位于所述锥孔内，夹头(2-20)的下端呈圆锥形，其侧壁上沿圆周方向设有多条胀紧槽。
2.根据权利要求1所述的一种用于陶瓷螺钉的检测装置，其特征在于：所述夹头法兰(2-21)的内壁上设有环形凸起(2-23)；所述夹头(2-20)的外圆上设有与环形凸起(2-23)配合的环形凹槽(2-24)；所述环形凹槽(2-24)的轴向尺寸大于环形凸起(2-23)的轴向尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于陶瓷螺钉的检测装置，其特征在于：所述滤波器上腔体(2-1)的腔内顶部设有弹性柱组件(2-9)；
所述弹性柱组件(2-9)包括螺杆(2-25)和弹性柱(2-26)；
所述螺杆(2-25)穿设于滤波器上腔体(2-1)上并与滤波器上腔体(2-1)螺纹连接；
所述弹性柱(2-26)上端嵌入螺杆(2-25)，下端指向夹持组件。
4.根据权利要求3所述的一种用于陶瓷螺钉的检测装置，其特征在于：所述检测底板(2-15)上还设有两个工装限位板；
两个工装限位板之间的距离与所述压板(2-8)的尺寸相适配，用于对压板(2-8)竖向移动过程进行导向；
所述工装限位板的上端面为斜面。
5.根据权利要求 1所述的一种用于陶瓷螺钉的检测装置，其特征在于：
所述检测底板(2-15)下方垂直连接有气缸安装板(2-14)；
所述双联直线气缸的缸体安装于气缸安装板(2-14)上，双联直线气缸的活塞杆端部连接有气缸连接板；
所述气缸连接板通过连接螺栓(2-18)与夹头座(2-19)连接。
6.根据权利要求4所述的一种用于陶瓷螺钉的检测装置，其特征在于：所述滤波器上腔体(2-1)通过四个螺柱安装于压板(2-8)的下方，使得滤波器上腔体(2-1)与压板(2-8)间形成用于安装弹性柱组件(2-9)的空间。
7.根据权利要求6所述的一种用于陶瓷螺钉的检测装置，其特征在于：所述滤波器上腔体(2-1)与滤波器下腔体(2-2)之间设有密封圈。
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