CN112474398A - 一种齿轴类零件的快速检测与分选方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种齿轴类零件的快速检测与分选装置，包括柜体组件，该柜体组件的底部设有轮子，该柜体组件的上部设有桌板，所述桌板上设有送料组件、上料组件、外径检测组件、径向偏差检测组件、长度检测组件、下料组件、分选组件、机械手组件。同时本申请中还涉及一种快速检测与分选方法。本发明提供了一种齿轴类零件的快速检测与分选方法及装置，可以实现自动化的上料、检测、分选归类操作，可以实现多道检测工序的快速进行，工人参与少，检测效率高且检测精度高；可以根据检测的结构对零件进行分类存放，极大的提高了车间检测、分选效率。
Description
技术领域
本发明属于齿轴类零件检测设备领域，具体涉及一种齿轴类零件的快速检测与分选方法及装置。
背景技术
齿轴类零件，如花键轴，是非常常用的机械传动零件，一般用于传递机械扭矩。齿轴类零件一般为柱状结构，其外表设有键槽或螺纹，广泛用于机械领域传动组件中。
齿轴类零件在生产过程中，需要对其规格进行检测，如：多段轴外径检测、长度检测、径跳检测等，然后根据检测结果对零件进行分选，如分为合格产品、需进一步加工产品、报废品等等。现有技术中，还缺少能够快速进行多道检测工序的设备，实际检测操作还需要分步进行，工人参与度高，导致检测效率低，并且由于不同工人操作手法上的差异，容易产生检测误差。
因此，针对以上现有技术中还存在的一些问题，申请人设计了一种齿轴类零件的快速检测与分选装置，同时还涉及该装置的检测与分选方法。
发明内容
针对以上现有技术中的不足，本发明提供了一种齿轴类零件的快速检测与分选方法及装置，可以实现自动化的上料、检测、分选归类操作，可以实现多道检测工序的快速进行，工人参与少，检测效率高且检测精度高。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。
本申请中的一种齿轴类零件的快速检测与分选方法，包括以下步骤：S10：送料组件将零件送至上料工位上，定位后准备上料；外径检测组件对放入其中的零件的进行外径检测；径向偏差检测组件对放入其中的零件进行径向偏差及跨棒距检测；长度检测组件对放入其中的零件进行长度检测；处理中心获取检测结果数据并进行分析和判断；S20：机械手组件向下移动，其上的第一机械手抓住上料工位上的零件；其上的第二机械手抓住外径检测组件中的零件；其上的第三机械手抓住径向偏差检测组件中的零件；其上的第四机械手抓住长度检测组件中的零件；S30：机械手组件向上移动，平移一段距离后向下移动，使第一机械手上的零件放入到外径检测组件中，随后进行检测；使第二机械手上的零件放入到径向偏差检测组件中，随后进行检测；使第三机械手上的零件放入到长度检测组件中，随后进行检测；使第四机械手上的零件放入到分选组件上的下料工位中；S40：处理中心根据分析后的零件信息，控制分选组件上的下料工位移动至对应的存料区，进行下料操作。
以上的齿轴类零件的快速检测与分选方法，将现有技术中的多道检测工序进行整合，通过自动化的机械手可以实现自动化的依次检测，检测效率高，且可以根据检测的结果数据对零件进行分类存放，极大的提高了企业生产效率。
本申请中的一种齿轴类零件的快速检测与分选装置，包括:送料组件，用于将零件送至上料组件；上料组件，其上设有用于放置零件的放料槽；所述放料槽中设有气缸驱动的上推块，所述上推块用于使零件进入到上料工位中；所述上料工位的一侧设有用于推零件的定位推块；外径检测组件，其上设有用于放置零件的外径检测放置工位，所述外径检测放置工位上设有气动量仪；所述外径检测组件上还设有驱动零件转动的外径检测驱动齿轮、用于下压零件的压件；径向偏差检测组件，其上设有用于放置零件的径向偏差检测放置架和径跳检测头；还设有至少一组检测齿轮，其中的一个检测齿轮可移动，且移动距离信息可被位移检测头获取；长度检测组件，其上设有用于放置零件的长度检测放置架，还包括第一定位抵块和第二定位抵块，所述第二定位抵块可移动，且与长度检测头相抵；下料组件，用于接收零件并将零件送至分选组件；分选组件，包括存料框，所述存料框上设有若干个存料区；还包括可移动的下料工位，所述下料工位接收来自下料组件的零件，并将零件送至对应的存料区中；机械手组件，包括可移动的组件板，所述组件板上设有第一机械手、第二机械手、第三机械手、第四机械手，分别与上料工位、外径检测放置工位、径向偏差检测放置架、长度检测放置架的位置对应；且组件板移动后可将零件转移到下一道检测装置中。
本申请中，将原本独立的多种检测装置进行了整合和改进，将多种检测装置串联在一起，配合具有多个机械手的机械手组件，可以使每个零件都能依次完成检测，同时可以多个零件前后同时进行检测，效率高。
一种优选的实施方式中，所述送料组件和下料组件均为输送带装置，输送带装置上的输送带通过常规的传动电机进行驱动，起到输送零件的功能。
一种优选的实施方式中，所述上料组件中包括两块侧板，所述定位推块设于其中一块侧板上，用于推零件并使零件抵在另一块侧板上。该结构和功能可以保证零件在被抓取之前，都处于正确的位置，保证后续机械手抓取、放料时零件的位置准确。
一种优选的实施方式中，所述外径检测组件中，还包括转动机构，所述转动机构上设有转动臂，所述转动臂上设有压件。该结构中，在机械手抓取、放料时转动臂处于外侧，不会干扰到取放操作；当零件放置后，转动机构驱动转动臂转动，使压件刚好压在零件上，保证检测过程的顺利进行。
一种优选的实施方式中，所述压件为滚轮机构，滚轮抵到零件的外壁上，在零件转动时滚轮也随着转动，阻力小。
一种优选的实施方式中，所述径向偏差检测组件中，所述径向偏差检测放置架的两侧分别设有第一定位座和第二定位座，所述第一定位座设于滑轨上并可移动；所述第一定位座和第二定位座分别设有伸出的第一定位抵件和第二定位抵件，所述第一定位抵件和第二定位抵件用于分别抵在零件的两端，起到定位零件的作用，同时第一定位抵件和第二定位抵件同轴，也保证零件转动时的同轴性，保证检测精度。
一种优选的实施方式中，所述分选组件中，所述下料工位为斜板，便于零件下落；所述下料工位上设有可伸出的挡件，该挡件用于挡住零件，只有当下料工位移动到正确的位置后，挡件下降，此时零件可以落入到对应的存料区中。
一种优选的实施方式中，所述分选组件中，所述下料工位设于移动座上，所述移动座滑动设于滑轨上，所述移动座由同步带驱动移动。
一种优选的实施方式中，所述机械手组件中，还包括平移组件，所述平移组件可在机械手滑轨上移动；所述平移组件上设有机械手气缸，所述机械手气缸的伸缩轴固定在组件板上；此外，在平移组件和组件板还设有配合的起到导向功能的导向座和导向柱，定向移动导向性好。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种齿轴类零件的快速检测与分选方法及装置，可以实现自动化的上料、检测、分选归类操作，可以实现多道检测工序的快速进行，工人参与少，检测效率高且检测精度高；可以根据检测的结构对零件进行分类存放，极大的提高了车间检测、分选效率。
附图说明
图1为本发明中的检测与分选装置的立体图一。
图2为本发明中的检测与分选装置的立体图二。
图3为图1中A区域的放大图。
图4为本发明中的省略机械手组件的检测与分选装置的俯视图。
图5为本发明中的省略机械手组件何柜体组件的检测与分选装置的立体图。
图6为本发明中的上料组件和检测组件的立体图。
图7为图6中的B区域的放大图。
图8为图6中的C区域的放大图。
图9为本发明中的省略一块侧板的上料组件的侧视图。
图10为本发明中的外径检测组件的示意图一。
图11为本发明中的外径检测组件的示意图二。
图12为本发明中的径向偏差检测组件的示意图。
图13为本发明中的长度检测组件的示意图。
图14为本发明中的分选组件的立体图。
图15为省略存料框的分选组件的立体图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
以下实施方式中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的原件或具有相同或类似功能的原件，以下通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的描述中，需要理解的是，术语：中心、纵向、横向、长度、宽度、厚度、上、下、前、后、左、右、竖直、水平、顶、底、内、外、顺时针、逆时针等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语：第一、第二等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所示技术特征的数量。本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语：安装、相连、连接等应做广义理解，本领域的普通技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本实用性中的具体含义。
参照图1至图15，本申请中的一种齿轴类零件的快速检测与分选装置，包括柜体组件1，该柜体组件1的底部设有轮子11，该柜体组件1的上部设有桌板2，所述桌板2上设有送料组件3、上料组件31、外径检测组件7、径向偏差检测组件8、长度检测组件9、下料组件5、分选组件6、机械手组件4，具体的结构如下。
送料组件3和下料组件5分别位于桌板2的两侧，其中，送料组件3用于将零件送至上料组件31；下料组件5用于接收零件并将零件送至分选组件6。具体的，所述送料组件3和下料组件5均为输送带装置，输送带装置上的输送带通过常规的传动电机进行驱动，起到输送零件的功能。
上料组件31，其上设有用于放置零件的放料槽314；所述放料槽314中设有由上料气缸312驱动的上推块317，所述上推块317用于使零件进入到上料工位中；所述上料工位的一侧设有用于推零件的定位推块313。具体的，所述上料组件31中包括两块侧板311，所述定位推块313设于其中一块侧板上，定位推块313有气缸或气弹簧等装置驱动，用于推零件99并使零件99抵在另一块侧板311上。该结构和功能可以保证零件在被抓取之前，都处于正确的位置，保证后续机械手抓取、放料时零件的位置准确。
外径检测组件7，包括外径检测架体71，其上设有用于放置零件的外径检测放置工位77，所述外径检测放置工位77上设有气动量仪，用于检测外径；所述外径检测组件7上还设有驱动零件转动的外径检测驱动齿轮76、用于下压零件的压件75。具体的，本申请中，所述外径检测组件7还包括转动机构73，可以为电机，所述转动机构73上设有转动臂74，所述转动臂74上设有压件75。该结构中，在机械手抓取、放料时转动臂74处于外侧，不会干扰到取放操作；当零件放置后，转动机构73驱动转动臂74转动，使压件75刚好压在零件上，保证检测过程的顺利进行。优选的，所述压件75为滚轮机构，滚轮抵到零件的外壁上，在零件转动时滚轮也随着转动，阻力小。
径向偏差检测组件8，包括径向偏差检测架体81，其上设有用于放置零件的径向偏差检测放置架83和径跳检测头84；还设有至少一组检测齿轮82，其中的一个检测齿轮可在跨棒距检测气缸85作用下移动，且移动距离信息可被位移检测头86获取。具体的，所述径向偏差检测组件8中，所述径向偏差检测放置架83的两侧分别设有第一定位座881和第二定位座882，所述第一定位座881设于滑轨上并可移动；所述第一定位座881和第二定位座882分别设有伸出的第一定位抵件和第二定位抵件，所述第一定位抵件和第二定位抵件用于分别抵在零件的两端，起到定位零件的作用，同时第一定位抵件和第二定位抵件同轴，也保证零件转动时的同轴性，保证检测精度。
长度检测组件9，包括长度检测架体91，其上设有用于放置零件的长度检测放置架92，还包括第一定位抵块93和第二定位抵块95，所述第二定位抵块95可由长度检测驱动气缸96驱动移动，且第二定位抵块95与长度检测头97相抵。
分选组件6，包括存料框61，所述存料框61上设有若干个存料区611；还包括可移动的下料工位64，所述下料工位64接收来自下料组件5的零件，并将零件送至对应的存料区611中。具体的，所述分选组件6中，所述下料工位64为斜板，便于零件下落；所述下料工位64上设有由挡件气缸66驱动的可伸出的挡件661，该挡件661用于挡住零件，只有当下料工位64移动到正确的位置后，挡件661下降，此时零件可以落入到对应的存料区611中。本申请中，所述分选组件6中，所述下料工位64设于移动座64上，所述移动座64滑动设于滑轨641上，所述移动座64由同步带67驱动移动。
机械手组件4，包括可移动的组件板46，所述组件板46上设有第一机械手471、第二机械手472、第三机械手473、第四机械手474，分别与上料工位、外径检测放置工位77、径向偏差检测放置架83、长度检测放置架92的位置对应；且组件板46移动后可将零件转移到下一道检测装置中。具体的，所述机械手组件4中，还包括平移组件44，所述平移组件44可在机械手滑轨43上移动；所述平移组件44上设有机械手气缸45，所述机械手气缸45的伸缩轴固定在组件板46上；此外，在平移组件44和组件板46还设有配合的起到导向功能的导向座441和导向柱442，定向移动时导向性好。
本申请中，将原本独立的多种检测装置进行了整合和改进，将多种检测装置串联在一起，配合具有多个机械手的机械手组件，可以使每个零件都能依次完成检测，同时可以多个零件前后同时进行检测，效率高。
同时，本申请中的一种齿轴类零件的快速检测与分选方法，包括以下步骤。
S10：送料组件3输送零件，零件逐一落入到上料组件31上的放料槽314中，然后上料气缸312驱动上推块317向上移动，将放料槽314中的零件99推入到上料工位中，然后定位推块313伸出，将零件推向一侧抵在侧板311上，定位好，等待被抓取。
外径检测组件对放入其中的零件的进行外径检测；具体的，零件99放置在放置工位77中之后，转动机构73驱动转动臂74转动，使压件75刚好压在零件上，然后外径检测驱动齿轮76与零件的键槽啮合，外径检测驱动齿轮76转动并带动零件转动，放置工位77中的气动量仪对零件的外径进行检测，检测完成后，转动机构73驱动转动臂74反向转动复位，放置工位77中零件等待被抓取。
径向偏差检测组件对放入其中的零件进行径向偏差及跨棒距检测；具体的，零件99放入到径向偏差检测放置架83上之后，第一定位座881在丝杠结构或气缸作用下移动，使第一定位抵件和第二定位抵件分别抵在零件的两端，定位住零件并使零件可以灵活转动，然后两个检测齿轮82靠拢，齿轮与零件的键槽啮合，齿轮转动带动零件转动进行检测，该过程中，其中的一个检测齿轮的移动距离及偏差被位移检测头86获取，同时径跳检测头84也与零件的外表面相抵，用于进行径跳检测，检测完成后，可移动的那个检测齿轮移开，第一定位抵件和第二定位抵件远离，使零件搁置在径向偏差检测放置架83上，等待被抓取。
长度检测组件对放入其中的零件进行长度检测；具体的，零件99放置在长度检测架体91上，零件的一端抵在第一定位抵块93上，然后长度检测驱动气缸96驱动第二定位抵块95移动使其抵在零件99的另一端上，该移动距离被长度检测头97获得，用于转化为零件的长度信息。检测完成后，第二定位抵块95退回松开零件，零件等待被抓取。
处理中心获取以上检测中的检测结果数据，与相应的零件一一对应，并进行分析和判断。
S20：各项检测都完成后，机械手组件4上的机械手气缸45的伸缩轴向下伸出，带动组件板46向下移动，然后其上的第一机械手抓住上料工位上的零件；其上的第二机械手抓住外径检测组件中的零件；其上的第三机械手抓住径向偏差检测组件中的零件；其上的第四机械手抓住长度检测组件中的零件。
S30：机械手组件4上的机械手气缸45的伸缩轴向上移动，向上移动，带动组件板46向上移动，然后组件板46平移一段距离后再向下移动，使第一机械手上的零件放入到外径检测组件中，随后进行检测；使第二机械手上的零件放入到径向偏差检测组件中，随后进行检测；使第三机械手上的零件放入到长度检测组件中，随后进行检测；使第四机械手上的零件放入到分选组件上的下料工位中；进行各项检测操作。
S40：处理中心根据分析后的零件信息，控制分选组件上的下料工位64移动至对应的存料区611，挡件气缸66驱动挡件661下移，解除阻挡作用，此时零件可以落入到对应的存料区611中，完成下料操作。
以上的齿轴类零件的快速检测与分选方法，将现有技术中的多道检测工序进行整合，通过自动化的机械手可以实现自动化的依次检测，检测效率高，且可以根据检测的结果数据对零件进行分类存放，极大的提高了企业生产效率。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种齿轴类零件的快速检测与分选方法及装置，可以实现自动化的上料、检测、分选归类操作，可以实现多道检测工序的快速进行，工人参与少，检测效率高且检测精度高；可以根据检测的结构对零件进行分类存放，极大的提高了车间检测、分选效率。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种齿轴类零件的快速检测与分选方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10：送料组件将零件送至上料工位上，定位后准备上料；外径检测组件对放入其中的零件的进行外径检测；径向偏差检测组件对放入其中的零件进行径向偏差及跨棒距检测；长度检测组件对放入其中的零件进行长度检测；处理中心获取检测结果数据并进行分析和判断；
S20：机械手组件向下移动，其上的第一机械手抓住上料工位上的零件；其上的第二机械手抓住外径检测组件中的零件；其上的第三机械手抓住径向偏差检测组件中的零件；其上的第四机械手抓住长度检测组件中的零件；
S30：机械手组件向上移动，平移一段距离后向下移动，使第一机械手上的零件放入到外径检测组件中，随后进行检测；使第二机械手上的零件放入到径向偏差检测组件中，随后进行检测；使第三机械手上的零件放入到长度检测组件中，随后进行检测；使第四机械手上的零件放入到分选组件上的下料工位中；
S40：处理中心根据分析后的零件信息，控制分选组件上的下料工位移动至对应的存料区，进行下料操作。
2.一种齿轴类零件的快速检测与分选装置，其特征在于，包括:
送料组件（3），用于将零件送至上料组件（31）；
上料组件（31），其上设有用于放置零件的放料槽（314）；所述放料槽（314）中设有气缸驱动的上推块（317），所述上推块（317）用于使零件进入到上料工位中；所述上料工位的一侧设有用于推零件的定位推块（313）；
外径检测组件（7），其上设有用于放置零件的外径检测放置工位（77），所述外径检测放置工位（77）上设有气动量仪；所述外径检测组件（7）上还设有驱动零件转动的外径检测驱动齿轮（76）、用于下压零件的压件（75）；
径向偏差检测组件（8），其上设有用于放置零件的径向偏差检测放置架（83）和径跳检测头（84）；还设有至少一组检测齿轮（82），其中的一个检测齿轮可移动，且移动距离信息可被位移检测头（86）获取；
长度检测组件（9），其上设有用于放置零件的长度检测放置架（92），还包括第一定位抵块（93）和第二定位抵块（95），所述第二定位抵块（95）可移动，且与长度检测头（97）相抵；
下料组件（5），用于接收零件并将零件送至分选组件（6）；
分选组件（6），包括存料框（61），所述存料框（61）上设有若干个存料区（611）；还包括可移动的下料工位（64），所述下料工位（64）接收来自下料组件（5）的零件，并将零件送至对应的存料区（611）中；
机械手组件（4），包括可移动的组件板（46），所述组件板（46）上设有第一机械手（471）、第二机械手（472）、第三机械手（473）、第四机械手（474），分别与上料工位、外径检测放置工位（77）、径向偏差检测放置架（83）、长度检测放置架（92）的位置对应；且组件板（46）移动后可将零件转移到下一道检测装置中。
3.根据权利要求2所述的一种齿轴类零件的快速检测与分选装置，其特征在于，所述送料组件（3）和下料组件（5）均为输送带装置。
4.根据权利要求2所述的一种齿轴类零件的快速检测与分选装置，其特征在于，所述上料组件（31）中包括两块侧板（311），所述定位推块（313）设于其中一块侧板上，用于推零件并使零件抵在另一块侧板上。
5.根据权利要求2所述的一种齿轴类零件的快速检测与分选装置，其特征在于，所述外径检测组件（7）中，还包括转动机构（73），所述转动机构（73）上设有转动臂（74），所述转动臂（74）上设有压件（75）。
6.根据权利要求5所述的一种齿轴类零件的快速检测与分选装置，其特征在于，所述压件（75）为滚轮机构。
7.根据权利要求2所述的一种齿轴类零件的快速检测与分选装置，其特征在于，所述径向偏差检测组件（8）中，所述径向偏差检测放置架（83）的两侧分别设有第一定位座（881）和第二定位座（882），所述第一定位座（881）设于滑轨上并可移动；所述第一定位座（881）和第二定位座（882）分别设有伸出的第一定位抵件和第二定位抵件，所述第一定位抵件和第二定位抵件用于分别抵在零件的两端。
8.根据权利要求2所述的一种齿轴类零件的快速检测与分选装置，其特征在于，所述分选组件（6）中，所述下料工位（64）为斜板，所述下料工位（64）上设有可伸出的挡件（661）。
9.根据权利要求2所述的一种齿轴类零件的快速检测与分选装置，其特征在于，所述分选组件（6）中，所述下料工位（64）设于移动座（64）上，所述移动座（64）滑动设于滑轨（641）上，所述移动座（64）由同步带（67）驱动移动。
10.根据权利要求2所述的一种齿轴类零件的快速检测与分选装置，其特征在于，所述机械手组件（4）中，还包括平移组件（44），所述平移组件（44）可在机械手滑轨（43）上移动；所述平移组件（44）上设有机械手气缸（45），所述机械手气缸（45）的伸缩轴固定在组件板（46）上。
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