CN111929743B - 工件断芯检测装置 - Google Patents

Abstract

一种工件断芯检测装置，包括：箱体、设置在箱体上的防错光栅、并依次与防错光栅连接的工件定位夹紧装置、二维码检测摄像头、工件中间壳端排气装置、系统操作显示器及控制面板、工件出气端和阀座面密封装置、气体过滤装置、系统程序控制电器箱、电源控制开关、气体控制电磁阀组、第一鼓风机及第二鼓风机；其中，工件定位夹紧装置设有：设置在П形架上的数个顶块、安装在顶块上的数个气缸；该工件定位夹紧装置固定在数个滑轨上；工件中间壳端排气装置设有：顶板、安装在顶板上数个气缸；工件出气端和阀座面密封装置包括：工件出气端密封装置封压板和阀座面密封压板。本发明不仅能够对工件内腔断芯进行有效地检测；而且，还提高了加工产品的质量。

Description

工件断芯检测装置

技术领域

本发明属于机械制造领域。尤其涉及工件断芯检测装置。

背景技术

目前，对于机加工行业生产的产品，大多数为铸造出来毛坯件，并对毛坯件进行加工制造出相应的产品。但是，铸造时，由于砂芯质量的缺失，时有断芯工件产生，且在工件内腔或工件管内时，还不易检查出来；若按此件加工完毕，并提供给客户，则会使工件产生质量问题或给客户带来更大的经济损失。

发明内容

本发明目的在于提供一种工件断芯检测装置,以解决工件断芯不易检查的技术问题。

为实现上述目的，本发明的工件断芯检测装置的具体技术方案如下：

一种工件断芯检测装置，包括：箱体、设置在箱体上的防错光栅、设置在箱体上并依次与防错光栅连接的工件定位夹紧装置、二维码检测摄像头、工件中间壳端排气装置、系统操作显示器及控制面板、工件出气端和阀座面密封装置、气体过滤装置、系统程序控制电器箱、电源控制开关、气体控制电磁阀组、第一鼓风机及第二鼓风机；其中，

箱体的顶部安装有用于显示机床运行状态的显示灯，该显示灯与系统程序控制电器箱连接；

工件定位夹紧装置设有：小П形架、设置在小П形架上的数个顶块、安装在顶块上的数个用于工件定位夹紧的气缸，其中，工件定位夹紧装置的内侧两端各设有1个顶块，该两个顶块分别与第六气缸和第七气缸的顶杆连接，当工件安装在工件定位夹紧装置后，二维码检测摄像头对工件上的二维码进行识别，以确认二维码正确，并将信息传递给系统程序控制电器箱；系统程序控制电器箱收到信号后，再执行下一动作；

工件定位夹紧装置下相对设定距离设置有数个滑轨，该数个滑轨平行固定在设在箱体上部的治具底板上，工件定位夹紧装置通过和滑轨配合的滑块固定在数个滑轨上；

工件中间壳端排气装置设有：顶板、安装在顶板上数个气缸，其中，工件中间壳端排气装置位于工件定位夹紧装置上部的大П形架，且小П形架设置在大П形架的内部；在工件定位夹紧装置移入工件出气端和阀座面密封装置后，顶板上的第二气缸和第四气缸前顶杆,同时动作顶住工件，第五气缸动作，将中间壳端排气装置推动，并与工件中间壳端对接，对接位置处设有密封垫，使两接口紧密结合不漏气，工件出气端和阀座面密封装置在气缸的带动下，将工件出气端及阀座面密封，第三气缸顶杆前设有橡胶垫，顶住工件座销孔，使座销孔不漏气；

工件出气端和阀座面密封装置包括：工件出气端密封装置封压板和阀座面密封压板，且工件出气端密封装置封压板和阀座面密封压板由一个气缸连接起来，工件出气端密封装置封压板和阀座面密封压板，且工件出气端密封装置封压板和阀座面密封压板由一个气缸组合在一起，且密封装置封压板和阀座面密封压板组合连接在同一个气缸的顶杆上，当工件定位夹紧装置移至工件出气端和阀座面密封装置下面时，工件出气端和阀座面密封装置所连接的气缸收到信号，气缸顶杆前进，并顶住工件出气端密封装置和阀座面密封压板，从而，对工件出气端和阀座面进行密封；

第一鼓风机和第二鼓风机为断芯检测系统并通过数个气动阀门开关的控制，轮流为测芯装置提供检测工件排气断芯需要的气体；当往工件里通气时，在数个气动阀门开关的控制下，逐一对工件的各排气管进行充气检测；检测气体通过工件排气管后，从工件中间壳端排气装置排出。

进一步，所述箱体分为两部分，箱体的上部为方形框架式结构，中间由一平板隔开，下部为对开门的柜体式结构；且箱体是由铝型材骨架和铝塑板拼装组成；下部柜体式结构的底部四角分别安装有地脚，且在靠近地脚处分别安装有脚轮，当把地脚螺丝收起后，脚轮着地，箱体能够依靠脚轮移动位置。

进一步，所述箱体上还安装有数个机柜空调，气管与电线进出孔，数个机柜空调通过电源控制开关和系统操作显示器及控制面板与电源连接。

进一步，所述气体控制电磁阀组是由数个电磁阀串联而成，该气体控制电磁阀组一端与气源连接，气体控制电磁阀组的另一端通过多个气管接头分别与各个气缸连接，并通过系统程序控制气缸的动作。

进一步，所述工件定位夹紧装置的工件定位板，即：大П形架上层面板上设置有数个进气孔，当工件安装完毕后，数个进气孔周边各设有一个密封圈，当工件安装在工件定位夹紧装置上后，数个进气孔与工件进气法兰面上的数个进气孔对接，且在密封圈的作用下，无漏气；此时，第六气缸和第七气缸推动工件定位夹紧装置进入工件出气端和阀座面密封装置及工件定位夹紧装置的工件定位板上，数个进气口的另一端与下部供气管对接，且对接口周围各有一个密封圈，对接后，接口处在密封圈的作用下不漏气。

进一步，所述大П形架内还安装有气动打标枪，该气动打标枪与系统程序控制电器箱相连。

进一步，所述系统操作显示器及控制面板安装在箱体的方形框架式结构正面。

进一步，所述工件出气端和阀座面密封装置安装在箱体的方形框架式结构底面。

进一步，所述工件中间壳端排气装置的下接出气管上，安装有差压变送器和涡街流量计，该差压变送器和涡街流量计通过检查气体的流量和压力来判定工件内腔是否断芯，并在系统操作显示器及控制面板上显示结果，待工件的各排气管检测完毕，若各排气管无断芯现象，气动打标枪对工件进行打标，证明此工件断芯检测为合格。

进一步，所述系统程序控制电器箱安装在箱体的后侧上半部，通过系统程序控制电器箱接受，并显示检测装置的运行状态。

本发明的工件断芯检测装置具有以下优点：

本发明不仅能够对工件内腔断芯进行有效地检测，在工件内腔发生断芯之初，便检测出来，消除了由于毛坯断芯不良产生质量问题；而且，还大大提高了加工产品的质量，避免给客户造成更大的经济损失。

附图说明

图1为本发明前视立体结构示意图；

图2为本发明后视立体结构示意图；

图3为本发明下半部防护板取下后的侧视立体结构示意图；

图4为本发明下半部防护板取下后的前视立体结构示意图；

图5为本发明工件出气端和阀座面密封装置的立体结构示意图；

图6为本发明图5中B的局部放大结构示意图。

图中标记说明：

1、箱体；2、防错光栅；3、工件定位夹紧装置；4、二维码检测摄像头；5、工件中间壳端排气装置；6、气动打标枪；7、系统操作显示器及控制面板；8、工件出气端和阀座面密封装置；9、地脚；10、脚轮；11、显示灯；12、气体过滤装置；13、系统程序控制电器箱；14、电源控制开关；15、第一机柜空调；16、第二机柜空调；17、气管与电线进出孔；18、第一气缸；19、第二气缸；20、第三气缸；21、第四气缸；22、第五气缸；23、第六气缸；24、第七气缸；25、气体控制电磁阀组；26、涡街流量计；27、差压变送器；28、第一气动阀门开关；29、第二气动阀门开关；30、第三气动阀门开关；31、第四气动阀门开关；32、第五气动阀门开关；33、第六气动阀门开关；34、第一鼓风机；35、第二鼓风机；36、第一滑轨；37、第二滑轨；38、治具底板；39、第八气缸，40、第九气缸。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种工件断芯检测装置做进一步详细的描述。

如图1—图6所示，本发明包括：箱体1、设置在箱体1上的防错光栅2、设置在箱体1上并依次与防错光栅2连接的工件定位夹紧装置3、二维码检测摄像头4、工件中间壳端排气装置5、系统操作显示器及控制面板7、工件出气端和阀座面密封装置8、气体过滤装置12、系统程序控制电器箱13、电源控制开关14、气体控制电磁阀组25、第一鼓风机34及第二鼓风机35；其中，

上述箱体1分为两部分，其上部为方形框架式结构，中间由一平板隔开，下部为对开门的柜体式结构；且箱体1是由铝型材骨架和铝塑板拼装组成；下部柜体式结构的底部四角分别采用螺钉连接方式安装有一个箱体1的地脚9，且在靠近地脚9处分别采用螺钉安装方式安装有一个脚轮10，当把地脚9螺丝收起后，脚轮10着地，箱体1可以依靠脚轮10移动位置。

箱体1的顶部采用螺钉连接方式安装有1个用于显示机床运行状态的显示灯11，显示灯11与系统程序控制电器箱13连接；

上述系统程序控制电器箱13安装在箱体1的后侧上半部，通过系统程序控制电器箱13接受，并显示检测装置的运行状态。

上述箱体1上还安装有第一机柜空调15和第二机柜空调16，气管与电线进出孔17，第一机柜空调15和第二机柜空调16通过电源控制开关14和系统操作显示器及控制面板7与电源连接。

上述气体控制电磁阀组25(本实施例为由9个电磁阀串联而成)，其一端与气源连接，气体控制电磁阀组的另一端通过多个气管接头分别与各个气缸连接，并通过系统程序控制气缸的动作。

工件定位夹紧装置3包括：小П形架、设置在小П形架上的数个顶块(本实施例为二个)、安装在顶块上的数个用于工件定位夹紧的气缸(本实施例为第六气缸23、第七气缸24、第八气缸39、第九气缸40)，其中，工件定位夹紧装置3的内侧两端各设有1个顶块，两个顶块分别与第六气缸23和第七气缸24的顶杆连接，当工件安装在工件定位夹紧装置3后，二维码检测摄像头4对工件上的二维码进行识别，以确认二维码正确，并将信息传递给系统程序控制电器箱13；系统程序控制电器箱13收到信号后，再执行下一动作；第八气缸39和第九气缸40对工件进行夹紧，工件夹紧完毕，工件定位夹紧装置3的工件定位板(即：大П形架上层面板)上设置有四个进气孔，当工件安装完毕后，四个进气孔周边各设有一个密封圈，当工件安装在工件定位夹紧装置3上后，四个进气孔与工件进气法兰面上的四个进气孔对接，且在密封圈的作用下，无漏气；此时，第六气缸23和第七气缸24推动工件定位夹紧装置3进入工件出气端和阀座面密封装置8及工件定位夹紧装置3的工件定位板上，四个进气口的另一端与下部供气管对接，且对接口周围各有一个密封圈，对接后，接口处在密封圈的作用下不漏气。

上述工件定位夹紧装置3下相对设定距离设置有数个滑轨(本实施例为两个滑轨，即：第一滑轨36和第二滑轨37)，两个滑轨采用螺钉连接方式平行固定在设在箱体1上部的治具底板38上，工件定位夹紧装置3通过和滑轨配合的滑块固定在两个滑轨上；

上述工件中间壳端排气装置5包括：顶板、安装在顶板上数个气缸(本实施例为：第一气缸18、第二气缸19、第三气缸20、第四气缸21、第五气缸22)，其中，工件中间壳端排气装置5位于工件定位夹紧装置3上部的大П形架，其中，小П形架设置在大П形架的内部；在工件定位夹紧装置3移入工件出气端和阀座面密封装置8后，顶板上的第二气缸19和第四气缸21前顶杆,同时动作顶住工件，第五气缸22动作，将中间壳端排气装置5推动，并与工件中间壳端对接，对接位置处设有密封垫，使两接口紧密结合不漏气，工件出气端和阀座面密封装置8在气缸的带动下，将工件出气端及阀座面密封，第三气缸20顶杆前设有橡胶垫，顶住工件座销孔，使座销孔不漏气。

上述大П形架内还安装有气动打标枪6，气动打标枪6与系统程序控制电器箱13相连。

上述系统操作显示器及控制面板7安装在箱体1的方形框架式结构正面。

如图5，图6所示，工件出气端和阀座面密封装置8安装在箱体1的方形框架式结构底面，工件出气端和阀座面密封装置8包括：工件出气端密封装置封压板和阀座面密封压板，且工件出气端密封装置封压板和阀座面密封压板由一个气缸组合在一起(如图5所示)，密封装置封压板和阀座面密封压板组合连接在同一个气缸的顶杆上，当工件定位夹紧装置3移至工件出气端和阀座面密封装置8下面时，工件出气端和阀座面密封装置8所连接的气缸收到信号，气缸顶杆前进，并顶住工件出气端密封装置和阀座面密封压板，从而，对工件出气端和阀座面进行密封。

上述第一鼓风机34和第二鼓风机为断芯检测系统通过气源，通过气管上的第一气动阀门开关28和第二气动阀门开关29的控制，轮流为测芯装置提供检测工件排气断芯需要的气体；当往工件里通气时，在第三气动阀门开关30、第四气动阀门开关31、第五气动阀门开关32、第六气动阀门开关33的控制下，逐一对工件的各排气管进行充气检测；检测气体通过工件排气管后，从工件中间壳端排气装置5排出，工件中间壳端排气装置5的下接出气管上，安装有差压变送器27和涡街流量计26，差压变送器27和涡街流量计26通过检查气体的流量和压力来判定工件内腔是否断芯，并在系统操作显示器及控制面板7上显示结果，待工件的各排气管检测完毕，若各排气管无断芯现象，气动打标枪6对工件进行打标，证明此工件断芯检测为合格。工件出气端和阀座面密封装置8退回，工件中间壳端排气装置5退回，工件定位夹紧装置3在第六气缸23和第七气缸24的带动下退回原启动位置，第八气缸39和第九气缸40松开工件，取下工件，工件检测完毕，再次安装新工件，对下一工件进行断芯检测。

上述气体过滤装置12为气体过滤器。

本发明的工作原理：

使用时，接通气源，打开断芯检测装置电源控制开关14和系统操作显示器及控制面板7电源；第一机柜空调15和第二机柜空调16启动，将提前编辑好的检测程序传入系统操作显示器及控制面板7中，通过系统程序控制各部件的动作。首先，将待检测的工件安装在工件定位夹紧装置3上，二维码检测摄像头4对工件进行二维码检测，确认工件打码完毕，并将二维码数据存入系统，防错光栅2开启，第八气缸39和第九气缸40夹紧工件；工件定位夹紧装置3在第六气缸23和第七气缸24的的带动下移入工件出气端和阀座面密封装置8和工件中间壳端排气装置5，顶板上第二气缸19和第四气缸21前顶杆顶住工件，工件出气端和阀座面密封装置8与工件出气端和阀座面连接，工件中间壳端排气装置5与中间壳排气端连接。位于下端第一鼓风机34启动(第二鼓风机35与第一鼓风机34轮流使用，此处用第一鼓风机34运行案例说明)，第一气动阀门开关28开启，气体通过气管排出，向上通过四个供气管流向工件定位夹紧装置3，在四个供气管上各有一个气动阀门开关，依次是第三气动阀门开关30，第四气动阀门开关31，第五气动阀门开关32，第六气动阀门开关33，各气动阀门开关逐一打开并关闭，第一鼓风机34吹出的气体通过气管和第三气动阀门开关30，吹进工件排气管内，并由中间壳排气端流出，通过工件中间壳端排气装置5流向涡街流量计26和差压变送器27，涡街流量计26和差压变送器27对工件中间壳端排气装置5排出的气体进行流量和压力检测，并将检测的数据传送给系统程序控制电器箱13，系统程序控制电器箱13根据程序中对气体流量和压力数值进行判断，将判定结果发送给系统操作显示器及控制面板7，若数据在程序要求范围内，系统操作显示器及控制面板7将显示此排气无断芯异常，其他三个排气管检测方式方法与此相同，待四个排气管都检测完毕，并合格后，系统操作显示器及控制面板7显示工件合格，气动打标枪6动作，对检测合格工件进行打标，工件断芯检测完毕，工件中间壳端排气装置5和工件出气端和阀座面密封装置8离开工件，第二气缸19和第四气缸21顶杆后退，松开工件；第六气缸23和第七气缸24动作，工件定位夹紧装置3移出，第八气缸39和第九气缸40松开工件，防错光栅2关闭，取下工件，重新放上工件，继续对下一工件进行断芯检测。

上述防错光栅，气缸，二维码检测摄像头，气动打标枪，系统操作显示器及控制面板；地脚，脚轮，运行状态显示灯，气体过滤装置，电源控制开关，机柜空调，涡街流量计，差压变送器为现有技术，未作说明的技术为现有技术，故不再赘述。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (5)

1.一种工件断芯检测装置，其特征在于，包括：箱体、设置在箱体上的防错光栅、设置在箱体上并依次与防错光栅连接的工件定位夹紧装置、二维码检测摄像头、工件中间壳端排气装置、系统操作显示器及控制面板、工件出气端和阀座面密封装置、气体过滤装置、系统程序控制电器箱、电源控制开关、气体控制电磁阀组、第一鼓风机及第二鼓风机；其中，

箱体的顶部安装有用于显示机床运行状态的显示灯，该显示灯与系统程序控制电器箱连接；

工件定位夹紧装置设有：小П形架、设置在小П形架上的数个顶块、安装在顶块上的数个用于工件定位夹紧的气缸，其中，工件定位夹紧装置的内侧两端各设有1个顶块，该两个顶块分别与第六气缸和第七气缸的顶杆连接，当工件安装在工件定位夹紧装置后，二维码检测摄像头对工件上的二维码进行识别，以确认二维码正确，并将信息传递给系统程序控制电器箱；系统程序控制电器箱收到信号后，再执行下一动作；

工件定位夹紧装置下相对设定距离设置有数个滑轨，该数个滑轨平行固定在设在箱体上部的治具底板上，工件定位夹紧装置通过和滑轨配合的滑块固定在数个滑轨上；

工件中间壳端排气装置设有：顶板、安装在顶板上数个气缸，其中，工件中间壳端排气装置位于工件定位夹紧装置上部的大П形架，且小П形架设置在大П形架的内部；在工件定位夹紧装置移入工件出气端和阀座面密封装置后，顶板上的第二气缸和第四气缸前顶杆,同时动作顶住工件，第五气缸动作，将中间壳端排气装置推动，并与工件中间壳端对接，对接位置处设有密封垫，使两接口紧密结合不漏气，工件出气端和阀座面密封装置在气缸的带动下，将工件出气端及阀座面密封，第三气缸顶杆前设有橡胶垫，顶住工件座销孔，使座销孔不漏气；

工件出气端和阀座面密封装置包括：工件出气端密封装置封压板和阀座面密封压板，且工件出气端密封装置封压板和阀座面密封压板由一个气缸连接起来，工件出气端密封装置封压板和阀座面密封压板，且工件出气端密封装置封压板和阀座面密封压板由一个气缸组合在一起，且密封装置封压板和阀座面密封压板组合连接在同一个气缸的顶杆上，当工件定位夹紧装置移至工件出气端和阀座面密封装置下面时，工件出气端和阀座面密封装置所连接的气缸收到信号，气缸顶杆前进，并顶住工件出气端密封装置和阀座面密封压板，从而，对工件出气端和阀座面进行密封；

第一鼓风机和第二鼓风机为断芯检测系统并通过数个气动阀门开关的控制，轮流为测芯装置提供检测工件排气断芯需要的气体；当往工件里通气时，在数个气动阀门开关的控制下，逐一对工件的各排气管进行充气检测；检测气体通过工件排气管后，从工件中间壳端排气装置排出；

所述箱体上还安装有数个机柜空调，气管与电线进出孔，数个机柜空调通过电源控制开关和系统操作显示器及控制面板与电源连接；

所述气体控制电磁阀组是由数个电磁阀串联而成，该气体控制电磁阀组一端与气源连接，气体控制电磁阀组的另一端通过多个气管接头分别与各个气缸连接，并通过系统程序控制气缸的动作；

所述工件定位夹紧装置的工件定位板，即：大П形架上层面板上设置有数个进气孔，当工件安装完毕后，数个进气孔周边各设有一个密封圈，当工件安装在工件定位夹紧装置上后，数个进气孔与工件进气法兰面上的数个进气孔对接，且在密封圈的作用下，无漏气；此时，第六气缸和第七气缸推动工件定位夹紧装置进入工件出气端和阀座面密封装置及工件定位夹紧装置的工件定位板上，数个进气口的另一端与下部供气管对接，且对接口周围各有一个密封圈，对接后，接口处在密封圈的作用下不漏气；

所述大П形架内还安装有气动打标枪，该气动打标枪与系统程序控制电器箱相连；

述工件中间壳端排气装置的下接出气管上，安装有差压变送器和涡街流量计，该差压变送器和涡街流量计通过检查气体的流量和压力来判定工件内腔是否断芯，并在系统操作显示器及控制面板上显示结果，待工件的各排气管检测完毕，若各排气管无断芯现象，气动打标枪对工件进行打标，证明此工件断芯检测为合格。

2.根据权利要求1所述的工件断芯检测装置，其特征在于，所述箱体分为两部分，箱体的上部为方形框架式结构，中间由一平板隔开，下部为对开门的柜体式结构；且箱体是由铝型材骨架和铝塑板拼装组成；下部柜体式结构的底部四角分别安装有地脚，且在靠近地脚处分别安装有脚轮，当把地脚螺丝收起后，脚轮着地，箱体能够依靠脚轮移动位置。

3.根据权利要求1所述的工件断芯检测装置，其特征在于，所述系统操作显示器及控制面板安装在箱体的方形框架式结构正面。

4.根据权利要求1所述的工件断芯检测装置，其特征在于，所述工件出气端和阀座面密封装置安装在箱体的方形框架式结构底面。

5.根据权利要求1所述的工件断芯检测装置，其特征在于，所述系统程序控制电器箱安装在箱体的后侧上半部，通过系统程序控制电器箱接受，并显示检测装置的运行状态。