CN112474400B - 一种齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请中涉及一种齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选方法与装置，可以专用于花键的自动化检测、打码、分选。本申请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。本申请提供了一种齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选方法及装置，可以实现自动化的上料、多种检测、打码溯源、分选归类等操作，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；可以根据检测的结果对零件进行分类存放，极大的提高了车间检测、分选效率。

Description

一种齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选方法及装置

技术领域

本发明属于齿轴类零件自动化检测与分选领域，具体涉及一种齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选方法，同时还涉及该自动快速检测、溯源与分选装置。

背景技术

齿轴类零件，如花键轴，是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、跨棒距检测、花键尺寸检测等，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，实际检测操作中，各项检测还需要使用到对应的检测装置分步进行检测，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，在检测过程中的人工误差大，容易导致最终检测精度下降。

此外，目前的齿轴类零件产品上还缺少可识别出信息的标示，如二维码，难以对单个产品进行检测情况的追溯，使一些比如产品扫码追溯的功能无法实现。

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自动快速检测、溯源与分选装置，同时还涉及该装置的快速检测、溯源与分选方法。

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自动快速检测、溯源与分选方法及装置，可以实现自动化的上料、多种检测、打码溯源、分选归类等操作，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。

一种齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选方法，包括以下步骤：S10：送料组件将零件送至上料位置，第一机械手抓取送料组件中的零件，第二机械手抓取第一检测组件上的已完成检测零件，第三机械手抓取第二检测组件上的已完成检测的零件并将零件转动90°，第四机械手抓取第三检测组件上的已完成检测零件；第五机械手抓取第四检测组件上的已完成检测零件；S20：机械手组件工作，带动其上的五个机械手同步移动，使第一机械手上的零件放入到第一检测组件中，使第二机械手上的零件放入到第二检测组件中，使第三机械手上的零件放入到第三检测组件中，使第四机械手上的零件放入到第四检测组件中，使第五机械手上的零件放入到分选组件中；第一检测组件和第二检测组件分别用通规和止规对零件进行花键尺寸的检测；第三检测组件通过气动量仪对零件进行外径检测；第四检测组件对零件进行跨棒距检测和多点位的径跳检测；处理中心获取检测数据并进行分析和判断，并与零件一一对应；S30：重复S10和S20中的上料、转移、检测操作；S40：处理中心根据零件的检测数据对零件进行分类，打码组件对检测后的零件进行打码，分选组件中的输送装置将打码后的合格零件送出；S50：处理中心根据零件的检测数据，将不合格零件按照不合格类型进行分类，分选组件中的可移动的下料工位将不合格的零件送至对应的存料区。

以上为本申请中的齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选方法，采用了全自动化的操作，能够通过机械手组件实现自动上料，并将零件依次放入到检测组件中进行对应的检测，最后根据检测数据来判断零件是否合格，将合格零件打码后送出，将不合格零件通过下料工位进行分类存放，进行后续加工处理。

本申请中的一种齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选装置，包括台体，所述台体的一侧设有送料组件，所述台体上设有检测组件、机械手组件、打码组件、分选组件；所述送料组件，用于将零件送至上料位置；所述检测组件包括第一检测组件、第二检测组件、第三检测组件、第四检测组件。

所述第一检测组件包括底座，所述底座上设有底座气缸，所述底座气缸上设有由其驱动移动的底板，所述底板上设有下定位座组件；所述下定位座组件包括设于底板上的基板，所述基板上设有可移动的第一板体，所述第一板体上设有可移动的第二板体，且所述第二板体与所述第一板体之间设有调节第二板体倾斜度的调节机构；所述第二板体上设有下定位座，所述下定位座上设有零件插入孔和夹紧机构；所述底座上还设有支撑架，所述支撑架上设有可上下升降的升降架，所述升降架上设有上定位座，所述上定位座用于定位零件的上端；所述第二检测组件设于所述第一检测组件一侧；且第二检测组件与第一检测组件结构相同；所述第一检测组件的上定位座和第二检测组件上定位座中分别用通规和止规对零件进行花键尺寸的检测。

现有技术中，花键检测工位上的上下定位组件用于实现对花键上下端的定位，其中的上定位组件和下定位组件对齐，花键放入到其中；但在实际使用过程中，上定位组件和下定位组件之间的对齐存在误差，使得花键轴放入后定位产生偏差，导致后续的检测精度差。

本申请中的第一检测组件和第二检测组件，采用了与现有技术中不同的定位装置，可以专用于花键的定位和检测。使用时先将花键定位在上定位座和下定位座之间，由于本申请中的第一板体和第二板体可以移动，且第二板体的倾斜度可调整，因此在花键定位过程中，下定位座的位置是灵活可动的，可以根据定位在上定位座中的零件的位置进行下定位座的位置微调，调整后上定位座与下定位座同轴，然后通过螺钉锁死，该方法可以保证定位装配后上定位座、花键轴、下定位座的同轴，定位精度高。

按照上述的零件定位方式，本申请中的定位装置使用时，先将花键标准件装夹在检测工位上，调整好上定位座和下定位座使其同轴后，再通过螺钉锁死下定位座即可，此时上定位座和下定位座的位置对齐不会发生变化，然后可以进行同批次的花键检测。第一检测组件和第二检测组件的结构基本相同，不同点在于一个设有通规，另一个设有止规，两个检测可以完成花键的尺寸检测。

所述第三检测组件为外径检测组件，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。零件放置在外径检测放置工位上之后，压件压住零件，外径检测驱动齿轮驱动零件转动，同时气动量仪对零件的外径进行检测。

所述第四检测组件包括架体，所述架体上设有滑轨和用于放置零件的支架；定位组件，移动设于所述滑轨上；所述定位组件包括第一定位座和第二定位座，所述第一定位座上伸出有第一定位抵尖，所述第二定位座上设有第二定位抵尖；所述第一定位抵尖和第二定位抵尖相对设置且对齐；齿轮组件，包括间距可调的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮由驱动装置驱动转动，所述第二齿轮为标准齿轮；所述第二齿轮转动设于第二齿轮安装座上，该第二齿轮安装座与齿圈径向偏差检测头相抵；径跳检测组件，包括设于零件放置位下方的若干个伸缩轴，每个伸缩轴上均设有径跳检测头。该检测组件中，零件放置并定位后，可以同时完成齿圈径向偏差跳动检测、零件上多点位的径跳检测、齿圈啮合位置处的跨棒距检测，检测效率高且检测精度高。

所述机械手组件包括轨道机构和移动设于该轨道机构上的移动机构，所述移动机构上设有若干个机械手，所述机械手包括第一机械手、第二机械手、第三机械手、第四机械手、第五机械手；所述机械手用于抓取零件并移动至下一道工序中；所述第三机械手可抓取零件并进行90°旋转。该结构中，各个机械手用于抓取零件并转移至下一道工序中，其中，由于第一检测组件和第二检测组件中，零件为竖向放置，第三检测组件和第四检测组件中，零件需要横向放置，因此第三机械手需要抓取竖向的零件后将其旋转90°，使零件水平，然后再放入到第三检测组件中。

所述打码组件包括驱动装置和激光打码装置，所述激光打码装置用于在零件表面进行激光打码，如二维码，方便后期溯源和查询零件信息，具体的，本申请中，打码组件可以在合格零件的表面进行打码，让客户可以溯源产品的合格情况，也可以在不合格零件的表面进行打码，可以溯源到具体的检测项目或者环节及其中存在偏差大小，便于反馈调整加工或者作为返修的依据；所述分选组件包括输送装置，用于将打码后的合格零件送出；还包括可移动的下料工位，所述下料工位用于将不合格的零件送至对应的存料区。

以上可以看出，本申请中的齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选装置，专用于花键的自动化检测、打码、分选。并且，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，所述送料组件包括送料架，所述送料架上设有送料平台，所述送料平台上设有由送料电机驱动的送料件，所述送料件上分布有若干个零件放置座，所述零件放置座上设有供零件插入的放置孔，零件可以竖直插入放置，与第一检测组件和第二检测组件上的竖直放置的姿态匹配。

一种优选的实施方式中，第一检测组件中，所述第一板体与所述基板之间通过滑槽滑轨结构滑动配合，所述第二板体和所述第一板体之间通过滑槽滑轨结构滑动配合；所述第一板体的移动方向和所述第二板体的移动方向呈90°。该结构中，第一板体和第二板体可以彼此独立的进行移动，在装配定位过程中可以方便的进行位置自调，保证花键定位精度。

一种优选的实施方式中，所述基板上设有第一固定座，所述第一固定座与第一板体之间连接有第一拉簧，所述第一拉簧位于第一板体的移动方向上；所述第一板体的一侧设有第二固定座，所述第二固定座与第二板体之间连接有第二拉簧，所述第二拉簧位于第二板体的移动方向上。该结构中，第一拉簧和第二拉簧的设置使下定位座能够在拉簧弹力作用下复位，具有自定心功能。

一种优选的实施方式中，所述调节机构为设于第二板体上的若干个调节螺栓，所述调节螺栓从上至下穿过第二板体之后抵在第一板体的上表面上；通过转动调节螺栓，可以将第二板体的倾斜状态进行定位，同时锁定第二板体，保证检测时的花键定位精度。所述夹紧机构包括设于第二板体上的安装座，所述安装座上设有夹紧气缸，所述夹紧气缸的伸缩轴推动块体移动，所述块体上连接有叉形臂结构，所述叉形臂结构的一端用于夹紧花键。该结构中，夹紧气缸工作时可以带动叉形臂结构进行夹紧或松开的操作。

一种优选的实施方式中，所述支撑架上设有升降气缸，所述升降气缸驱动升降板上下移动，所述升降架固定在该升降板上；所述升降架上设有第三气缸，所述第三气缸的伸缩轴连接至通规或止规，并驱动其上下移动；所述上定位座可转动至使其与花键上的键槽对应；所述升降架上设有框体，所述上定位座设于该框体中，结构稳定。

一种优选的实施方式中，所述第三检测组件中，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；所述压件为滚轮机构，在零件转动时其中的滚轮也随着转动，阻力小。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，所述第四检测组件中，所述径跳检测组件包括三个径跳检测头，分别用于检测零件上的第一轴向段、齿段、第二轴向段上的径向跳动。

一种优选的实施方式中，所述第四检测组件中，所述第一齿轮转动设于第一齿轮座上，所述第一齿轮座上还设有驱动电机，所述驱动电机通过皮带传动结构带动第一齿轮转动；所述第一齿轮座设于第一齿轮底座上，所述第一齿轮底座通过滑轨结构滑动设于架体上；所述第一齿轮底座的移动通过丝杠电机结构或气缸装置控制，可以方便的进行第一齿轮底座的移动，实现第一齿轮和第二齿轮间距的调整。所述第二齿轮安装座通过气缸装置驱动移动，所述第二齿轮安装座上设有定位块，所述齿圈径向偏差检测头抵在该定位块上，齿圈径向偏差检测头的安装位置不变，因此第二齿轮与零件啮合传动过程中，产生的径向偏差通过定位块传递到齿圈径向偏差检测头上，实现检测功能。所述第一定位座由第一气缸驱动移动，所述第二定位座由第二气缸驱动移动；所述第一气缸和第二气缸均设于架体上的平板的下方，整体结构紧凑，移动方便。

一种优选的实施方式中，所述机械手组件中，所述轨道机构通过支撑柱设于台体；所述轨道机构上设有横向滑轨，所述移动机构由驱动装置驱动可移动设于该横向滑轨上，驱动装置可以为常规的气缸、丝杠传动装置、同步带传动装置等。

一种优选的实施方式中，所述移动机构包括第一移动板，所述第一移动板上设有竖向气缸；还包括第二移动板，所述第二移动板通过竖向的滑轨结构可移动装配在第一移动板上，所述竖向气缸驱动所述第二移动板上下移动。

一种优选的实施方式中，所述第二移动板的下方设有横梁，所述机械手设于该横梁上；所述第三机械手上设有电机驱动的可转动90°的转动件，所述转动件的端部设有抓取零件的卡爪，该结构中，第三机械手抓取零件后进行转动，将零件从竖直姿态变为水平姿态，匹配后续检测。

一种优选的实施方式中，所述打码组件包括打码组件支架，所述驱动装置和激光打码装置设于该打码组件支架上，所述驱动装置可以为转动电机，可以调整激光打码装置的朝向，使其对准零件。

一种优选的实施方式中，所述分选组件中，包括存料框，所述存料框上设有若干个存料区。

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，所述分选组件包括分选组件支架；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，所述输送装置包括输送装置支架，该输送装置支架上设有输送平台，所述输送平台中设有电机驱动的输送带，用于输送零件。

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，效率高。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：提供了一种齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选方法及装置，可以实现自动化的上料、多种检测、打码溯源、分选归类等操作，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；可以根据检测的结果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为本发明中的装置的立体图一。

图2为本发明中的装置的立体图二。

图3为本发明中的送料组件的立体图。

图4为图3中A区域的放大图。

图5为本发明中的机械手组件的立体图一。

图6为本发明中的机械手组件的立体图二。

图7为图6中B区域的放大图。

图8为本发明中的输送装置的立体图。

图9为本发明中的第一检测组件的正视图。

图10为本发明中的第一检测组件的侧视图。

图11为本发明中的第一检测组件的立体图。

图12为图11中D区域的放大图。

图13为省略底板结构的第一检测组件的立体图。

图14为第一检测组件中的下定位座组件的俯视图。

图15为第一检测组件中的下定位座组件的立体图。

图16为本发明中的第三检测组件的立体图一。

图17为本发明中的第三检测组件的立体图二。

图18为本发明中的第三检测组件的部分结构示意图。

图19为本发明中的第四检测组件的立体图。

图20为省略底板的第四检测组件的正视图。

图21为省略底板的第四检测组件立体图一。

图22为省略底板的第四检测组件立体图二。

图23为图21中的E区域的放大图。

图24为图22中的F区域的放大图。

图25为本发明中的分选组件的部分结构示意图一。

图26为本发明中的分选组件的部分结构示意图二。

图27为本发明中的分选组件的部分结构示意图三。

图28为本发明中的打码组件的立体图。

图29为一种花键零件的立体图。

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。

参照图1至图29，本申请中的一种齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选装置，包括台体1，所述台体1的一侧设有送料组件2，所述台体1上设有检测组件、机械手组件3、打码组件9、分选组件6。

所述送料组件2，用于将零件100送至上料位置；具体的，本实施方式中，所述送料组件2包括送料架21，所述送料架21上设有送料平台22，所述送料平台22上设有由送料电机23驱动的送料件25，所述送料件25上分布有若干个零件放置座24，所述零件放置座24上设有供零件插入的放置孔，零件100可以竖直插入放置，与第一检测组件和第二检测组件上的竖直放置的姿态匹配。

所述检测组件包括第一检测组件5、第二检测组件500、第三检测组件7、第四检测组件8。

具体的，本申请中，所述第一检测组件5包括底座51，所述底座51上设有底座气缸511，所述底座气缸511上设有由其驱动移动的底板512，所述底板512上设有下定位座组件；所述下定位座组件包括设于底板512上的基板54，所述基板54上设有可移动的第一板体541，所述第一板体541上设有可移动的第二板体542，且所述第二板体542与所述第一板体541之间设有调节第二板体542倾斜度的调节机构；所述第二板体542上设有下定位座549，所述下定位座549上设有零件插入孔和夹紧机构；所述底座51上还设有支撑架52，所述支撑架52上设有可上下升降的升降架53，所述升降架53上设有上定位座532，所述上定位座532用于定位零件的上端；所述第二检测组件500设于所述第一检测组件5一侧；且第二检测组件500与第一检测组件5结构相同；所述第一检测组件5的上定位座和第二检测组件500上定位座中分别用通规和止规对零件进行花键尺寸的检测。

本申请中的第一检测组件和第二检测组件，采用了与现有技术中不同的定位装置，可以专用于花键的定位和检测。使用时先将花键定位在上定位座和下定位座之间，由于本申请中的第一板体和第二板体可以移动，且第二板体的倾斜度可调整，因此在花键定位过程中，下定位座的位置是灵活可动的，可以根据定位在上定位座中的零件的位置进行下定位座的位置微调，调整后上定位座与下定位座同轴，然后通过螺钉锁死，该方法可以保证定位装配后上定位座、花键轴、下定位座的同轴，定位精度高。

本申请中的第一检测组件5上设有控制台510，可以显示信息和进行检测参数的设置。

按照上述的零件定位方式，本申请中的定位装置使用时，先将花键标准件装夹在检测工位上，调整好上定位座和下定位座使其同轴后，再通过螺钉锁死下定位座即可，此时上定位座和下定位座的位置对齐不会发生变化，然后可以进行同批次的花键检测。第一检测组件和第二检测组件的结构基本相同，不同点在于一个设有通规，另一个设有止规，两个检测可以完成花键的尺寸检测。

此外，进一步的，第一检测组件5中，所述第一板体541与所述基板54之间通过滑槽滑轨结构滑动配合，所述第二板体542和所述第一板体541之间通过滑槽滑轨结构滑动配合；所述第一板体541的移动方向和所述第二板体542的移动方向呈90°。该结构中，第一板体和第二板体可以彼此独立的进行移动，在装配定位过程中可以方便的进行位置自调，保证花键定位精度。所述基板54上设有第一固定座544，所述第一固定座544与第一板体541之间连接有第一拉簧5441，所述第一拉簧5441位于第一板体541的移动方向上；所述第一板体541的一侧设有第二固定座543，所述第二固定座543与第二板体542之间连接有第二拉簧5431，所述第二拉簧5431位于第二板体542的移动方向上。该结构中，第一拉簧和第二拉簧的设置使下定位座能够在拉簧弹力作用下复位，具有自定心功能。

此外，所述调节机构为设于第二板体542上的若干个调节螺栓5422，所述调节螺栓5422从上至下穿过第二板体542之后抵在第一板体541的上表面上；通过转动调节螺栓，可以将第二板体的倾斜状态进行定位，同时锁定第二板体，保证检测时的花键定位精度。所述夹紧机构包括设于第二板体542上的安装座5481，所述安装座5481上设有夹紧气缸548，所述夹紧气缸548的伸缩轴推动块体5483移动，所述块体5483上连接有叉形臂结构5482，所述叉形臂结构5482的一端用于夹紧花键。该结构中，夹紧气缸工作时可以带动叉形臂结构进行夹紧或松开的操作。

所述支撑架52上设有升降气缸521，所述升降气缸521驱动升降板522上下移动，所述升降架53固定在该升降板522上；所述升降架53上设有第三气缸531，所述第三气缸531的伸缩轴连接至通规或止规，并驱动其上下移动；所述上定位座532可转动至使其与花键上的键槽对应；所述升降架53上设有框体533，所述上定位座532设于该框体533中，结构稳定。

本申请中，所述第三检测组件7为外径检测组件，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。零件放置在外径检测放置工位77上之后，压件75压住零件，外径检测驱动齿轮76驱动零件转动，同时气动量仪对零件的外径进行检测。

此外，第三检测组件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；所述压件75为滚轮机构，在零件转动时其中的滚轮也随着转动，阻力小。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。

本申请中，所述第四检测组件8包括架体82，所述架体82上设有滑轨828和用于放置零件100的支架88；定位组件，移动设于所述滑轨828上；所述定位组件包括第一定位座83和第二定位座84，所述第一定位座83上伸出有第一定位抵尖831，所述第二定位座84上设有第二定位抵尖841；所述第一定位抵尖831和第二定位抵尖841相对设置且对齐；齿轮组件，包括间距可调的第一齿轮85和第二齿轮86，所述第一齿轮85由驱动电机851驱动转动，所述第二齿轮86为标准齿轮；所述第二齿轮86转动设于第二齿轮安装座上，该第二齿轮安装座与齿圈径向偏差检测头862相抵；径跳检测组件，包括设于零件放置位下方的若干个伸缩轴877，每个伸缩轴877上均设有径跳检测头87。该检测组件中，零件放置并定位后，可以同时完成齿圈径向偏差跳动检测、零件上多点位的径跳检测、齿圈啮合位置处的跨棒距检测，检测效率高且检测精度高。

此外，所述第四检测组件8中，所述径跳检测组件包括三个径跳检测头87，分别用于检测零件上的第一轴向段102、齿段103、第二轴向段104上的径向跳动。进一步的，所述第一齿轮85转动设于第一齿轮座8511上，所述第一齿轮座8511上还设有驱动电机851，所述驱动电机851通过皮带传动结构852带动第一齿轮85转动；所述第一齿轮座8511设于第一齿轮底座853上，所述第一齿轮底座853通过滑轨结构滑动设于架体82上；所述第一齿轮底座853的移动通过丝杠电机结构或气缸装置控制，可以方便的进行第一齿轮底座的移动，实现第一齿轮和第二齿轮间距的调整。所述第二齿轮安装座通过气缸装置驱动移动，所述第二齿轮安装座上设有定位块861，所述齿圈径向偏差检测头862抵在该定位块861上，齿圈径向偏差检测头的安装位置不变，因此第二齿轮与零件啮合传动过程中，产生的径向偏差通过定位块传递到齿圈径向偏差检测头上，实现检测功能。所述第一定位座83由第一气缸838驱动移动，所述第二定位座84由第二气缸848驱动移动；所述第一气缸838和第二气缸848均设于架体82上的平板的下方，整体结构紧凑，移动方便。

本申请中，所述机械手组件3包括轨道机构32和移动设于该轨道机构32上的移动机构33，所述移动机构33上设有若干个机械手，所述机械手包括第一机械手351、第二机械手352、第三机械手353、第四机械手354、第五机械手355；所述机械手用于抓取零件并移动至下一道工序中；所述第三机械手353可抓取零件并进行90°旋转。该结构中，各个机械手用于抓取零件并转移至下一道工序中，其中，由于第一检测组件和第二检测组件中，零件为竖向放置，第三检测组件和第四检测组件中，零件需要横向放置，因此第三机械手353需要抓取竖向的零件后将其旋转90°，使零件水平，然后再放入到第三检测组件中。

本申请中，所述机械手组件3中，所述轨道机构32通过支撑柱31设于台体1；所述轨道机构32上设有横向滑轨322，所述移动机构33由驱动装置驱动可移动设于该横向滑轨322上，驱动装置可以为常规的气缸、丝杠传动装置、同步带传动装置等。所述移动机构33包括第一移动板331，所述第一移动板331上设有竖向气缸332；还包括第二移动板，所述第二移动板通过竖向的滑轨结构可移动装配在第一移动板331上，所述竖向气缸332驱动所述第二移动板上下移动。

此外，所述第二移动板的下方设有横梁34，所述机械手设于该横梁34上；所述第三机械手353上设有电机驱动的可转动90°的转动件3531，所述转动件3531的端部设有抓取零件的卡爪，该结构中，第三机械手353抓取零件后进行转动，将零件从竖直姿态变为水平姿态，匹配后续检测。

本申请中，所述打码组件9包括驱动装置92和激光打码装置93，所述激光打码装置93用于在零件表面进行激光打码，具体用于在检测合格的零件外表面上打码，如二维码，方便后期溯源和查询零件信息；所述分选组件6包括输送装置4，用于将打码后的合格零件送出；还包括可移动的下料工位64，所述下料工位64用于将不合格的零件送至对应的存料区611。

所述打码组件9包括打码组件支架91，所述驱动装置92和激光打码装置93设于该打码组件支架91上，所述驱动装置92可以为转动电机，可以调整激光打码装置93的朝向，使其对准零件。打码组件9上还设有显示器97，可以显示各个分类下的零件数量或其他一些零件检测信息。具体的，本申请中，打码组件9可以在合格零件的表面进行打码，让客户可以溯源产品的合格情况，也可以在不合格零件的表面进行打码，可以溯源到具体的检测项目或者环节及其中存在偏差大小，便于反馈调整加工或者作为返修的依据。

本申请中，所述分选组件6中，包括存料框61，所述存料框61上设有若干个存料区611。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上设有可伸出的挡件661，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。

所述分选组件6包括分选组件支架63；所述下料工位64设于移动座644上，所述移动座644滑动设于滑轨641上，所述移动座644由同步带67驱动移动。所述输送装置4包括输送装置支架41，该输送装置支架41上设有输送平台42，所述输送平台42中设有电机驱动的输送带43，用于输送零件。

以上可以看出，本申请中的齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选装置，专用于花键的自动化检测、打码、分选。并且，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。

此外，本申请中还涉及一种齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选方法，包括以下步骤：S10：送料组件将零件送至上料位置，第一机械手抓取送料组件中的零件，第二机械手抓取第一检测组件上的已完成检测零件，第三机械手抓取第二检测组件上的已完成检测的零件并将零件转动90°，第四机械手抓取第三检测组件上的已完成检测零件；第五机械手抓取第四检测组件上的已完成检测零件；S20：机械手组件工作，带动其上的五个机械手同步移动，使第一机械手上的零件放入到第一检测组件中，使第二机械手上的零件放入到第二检测组件中，使第三机械手上的零件放入到第三检测组件中，使第四机械手上的零件放入到第四检测组件中，使第五机械手上的零件放入到分选组件中；第一检测组件和第二检测组件分别用通规和止规对零件进行花键尺寸的检测；第三检测组件通过气动量仪对零件进行外径检测；第四检测组件对零件进行跨棒距检测和多点位的径跳检测；处理中心获取检测数据并进行分析和判断，并与零件一一对应；S30：重复S10和S20中的上料、转移、检测操作；S40：处理中心根据零件的检测数据对零件进行分类，打码组件对合格零件进行打码，分选组件中的输送装置将打码后的合格零件送出；S50：处理中心根据零件的检测数据，将不合格零件按照不合格类型进行分类，分选组件中的可移动的下料工位将不合格的零件送至对应的存料区。

以上为本申请中的齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选方法，采用了全自动化的操作，能够通过机械手组件实现自动上料，并将零件依次放入到检测组件中进行对应的检测，最后根据检测数据来判断零件是否合格，将合格零件打码后送出，将不合格零件通过下料工位进行分类存放，进行后续加工处理。

以上所述，本申请提供了一种齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选方法及装置，可以实现自动化的上料、多种检测、打码溯源、分选归类等操作，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；可以根据检测的结果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 (1)

1.一种齿轴类零件的自动快速检测、溯源与分选装置，包括台体（1），所述台体（1）的一侧设有送料组件（2），所述台体（1）上设有检测组件、机械手组件（3）、打码组件（9）、分选组件（6），其特征在于：

所述送料组件（2），用于将零件（100）送至上料位置；

所述检测组件包括第一检测组件（5）、第二检测组件（500）、第三检测组件（7）、第四检测组件（8）；

所述第一检测组件（5）包括底座（51），所述底座（51）上设有底座气缸（511），所述底座气缸（511）上设有由其驱动移动的底板（512），所述底板（512）上设有下定位座组件；所述下定位座组件包括设于底板（512）上的基板（54），所述基板（54）上设有可移动的第一板体（541），所述第一板体（541）上设有可移动的第二板体（542），且所述第二板体（542）与所述第一板体（541）之间设有调节第二板体（542）倾斜度的调节机构；所述第二板体（542）上设有下定位座（549），所述下定位座（549）上设有零件插入孔和夹紧机构；所述底座（51）上还设有支撑架（52），所述支撑架（52）上设有可上下升降的升降架（53），所述升降架（53）上设有上定位座（532），所述上定位座（532）用于定位零件的上端；

所述第二检测组件（500）设于所述第一检测组件（5）一侧；且第二检测组件（500）与第一检测组件（5）结构相同；所述第一检测组件（5）的上定位座和第二检测组件（500）上定位座分别用通规和止规对零件进行花键尺寸的检测；

所述第三检测组件（7）为外径检测组件，其上设有用于放置零件的外径检测放置工位（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）；

所述第四检测组件（8）包括架体（82），所述架体（82）上设有滑轨（828）和用于放置零件（100）的支架（88）；定位组件，移动设于所述滑轨（828）上；所述定位组件包括第一定位座（83）和第二定位座（84），所述第一定位座（83）上伸出有第一定位抵尖（831），所述第二定位座（84）上设有第二定位抵尖（841）；所述第一定位抵尖（831）和第二定位抵尖（841）相对设置且对齐；齿轮组件，包括间距可调的第一齿轮（85）和第二齿轮（86），所述第一齿轮（85）由驱动电机（851）驱动转动，所述第二齿轮（86）为标准齿轮；所述第二齿轮（86）转动设于第二齿轮安装座上，该第二齿轮安装座与齿圈径向偏差检测头（862）相抵；径跳检测组件，包括设于零件放置位下方的若干个伸缩轴（877），每个伸缩轴（877）上均设有径跳检测头（87）；

所述机械手组件（3）包括轨道机构（32）和移动设于该轨道机构（32）上的移动机构（33），所述移动机构（33）上设有若干个机械手，所述机械手包括第一机械手（351）、第二机械手（352）、第三机械手（353）、第四机械手（354）、第五机械手（355）；所述机械手用于抓取零件并移动至下一道工序中；所述第三机械手（353）可抓取零件并进行90°旋转；

所述打码组件（9）包括驱动装置（92）和激光打码装置（93），所述激光打码装置（93）用于在零件表面进行激光打码；

所述分选组件（6）包括输送装置（4），用于将打码后的合格零件送出；还包括可移动的下料工位（64），所述下料工位（64）用于将不合格的零件送至对应的存料区（611）；

所述送料组件（2）包括送料架（21），所述送料架（21）上设有送料平台（22），所述送料平台（22）上设有由送料电机（23）驱动的送料件（25），所述送料件（25）上分布有若干个零件放置座（24），所述零件放置座（24）上设有供零件插入的放置孔；

第一检测组件（5）中，所述第一板体（541）与所述基板（54）之间通过滑槽滑轨结构滑动配合，所述第二板体（542）和所述第一板体（541）之间通过滑槽滑轨结构滑动配合；所述第一板体（541）的移动方向和所述第二板体（542）的移动方向呈90°；

所述基板（54）上设有第一固定座（544），所述第一固定座（544）与第一板体（541）之间连接有第一拉簧（5441），所述第一拉簧（5441）位于第一板体（541）的移动方向上；所述第一板体（541）的一侧设有第二固定座（543），所述第二固定座（543）与第二板体（542）之间连接有第二拉簧（5431），所述第二拉簧（5431）位于第二板体（542）的移动方向上；

所述调节机构为设于第二板体（542）上的若干个调节螺栓（5422），所述调节螺栓（5422）从上至下穿过第二板体（542）之后抵在第一板体（541）的上表面上；所述夹紧机构包括设于第二板体（542）上的安装座（5481），所述安装座（5481）上设有夹紧气缸（548），所述夹紧气缸（548）的伸缩轴推动块体（5483）移动，所述块体（5483）上连接有叉形臂结构（5482），所述叉形臂结构（5482）的一端用于夹紧花键；

所述支撑架（52）上设有升降气缸（521），所述升降气缸（521）驱动升降板（522）上下移动，所述升降架（53）固定在该升降板（522）上；所述升降架（53）上设有第三气缸（531），所述第三气缸（531）的伸缩轴连接至通规或止规，并驱动其上下移动；所述上定位座（532）可转动至使其与花键上的键槽对应；所述升降架（53）上设有框体（533），所述上定位座（532）设于该框体（533）中；

所述第三检测组件（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）；所述压件（75）为滚轮机构；

所述第四检测组件（8）中，所述径跳检测组件包括三个径跳检测头（87），分别用于检测零件上的第一轴向段（102）、齿段（103）、第二轴向段（104）；

所述第四检测组件（8）中，所述第一齿轮（85）转动设于第一齿轮座（8511）上，所述第一齿轮座（8511）上还设有驱动电机（851），所述驱动电机（851）通过皮带传动结构（852）带动第一齿轮（85）转动；所述第一齿轮座（8511）设于第一齿轮底座（853）上，所述第一齿轮底座（853）通过滑轨结构滑动设于架体（82）上；所述第一齿轮底座（853）的移动通过丝杠电机结构或气缸装置控制；所述第二齿轮安装座通过气缸装置驱动移动，所述第二齿轮安装座上设有定位块（861），所述齿圈径向偏差检测头（862）抵在该定位块（861）上；所述第一定位座（83）由第一气缸（838）驱动移动，所述第二定位座（84）由第二气缸（848）驱动移动；所述第一气缸（838）和第二气缸（848）均设于架体（82）上的平板的下方；

所述机械手组件（3）中，所述轨道机构（32）通过支撑柱（31）设于台体（1）；所述轨道机构（32）上设有横向滑轨（322），所述移动机构（33）由驱动装置驱动可移动设于该横向滑轨（322）上；

所述移动机构（33）包括第一移动板（331），所述第一移动板（331）上设有竖向气缸（332）；还包括第二移动板，所述第二移动板通过竖向的滑轨结构可移动装配在第一移动板（331）上，所述竖向气缸（332）驱动所述第二移动板上下移动；

所述第二移动板的下方设有横梁（34），所述机械手设于该横梁（34）上；所述第三机械手（353）上设有电机驱动的可转动90°的转动件（3531），所述转动件（3531）的端部设有抓取零件的卡爪；

所述打码组件（9）包括打码组件支架（91），所述驱动装置（92）和激光打码装置（93）设于该打码组件支架（91）上；

所述分选组件（6）中，包括存料框（61），所述存料框（61）上设有若干个存料区（611）；

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）；

所述分选组件（6）包括分选组件支架（63）；所述下料工位（64）设于移动座（644）上，所述移动座（644）滑动设于滑轨（641）上，所述移动座（644）由同步带（67）驱动移动。

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