CN113102268A - 一种金属垫圈厚度检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种金属垫圈厚度检测设备，属于垫圈检测设备技术领域，包括机架，皮带输送线、检测阻挡板和至少两个检测机构均设置在机架的上端面，皮带输送线中输送皮带输送竖直设置，检测阻挡板包括相互垂直的支撑底面和检测基面，支撑底面水平设置，检测基面竖直设置在皮带输送线的一侧，检测基面、支撑底面和其相邻的皮带输送线的输送皮带组成垫圈输送通道，垫圈直立状态放置在垫圈输送通道中，检测机构对称设置在垫圈输送通道的两侧，检测机构包括光栅尺，光栅尺水平设置，探头和光栅尺的活动端固连，探头水平设置且与垫圈输送通道相互垂直，两侧检测机构中探头的探测部朝向垫圈输送通道设置且位于其内侧。该装置能够对金属垫圈的厚度进行检测。

Description

一种金属垫圈厚度检测设备

技术领域

本发明属于垫圈检测设备技术领域，具体涉及一种用于金属环状垫圈厚度检测设备。

背景技术

金属环状垫圈片，多用于精密设备中，例如差速器、发动机节气门中，用于增加连接的密封性，因此对金属垫圈的厚度要求极为苛刻。传统的人工检测工艺中仅检测金属环状垫圈单一部位的厚度，精测的精确度较低，导致部分不合格金属环状垫圈流入后续装配工序。传统的人工检测过程中，如果需要对金属垫圈多个部位进行厚度检测，人工检测时间长，效率低，对多个待检测部位的统一性差。

现有的垫圈片检测设备或同类检测装置主要存在如下弊端：现有检测装置的针对性强，通用性差，成本高，而且结构复杂。另外现有的检测设备无法适应自动化检测。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种金属垫圈厚度检测设备，该装置能够对金属垫圈的厚度检测检测，同时能够实现自动化检测。

本发明采用的技术方案：一种金属垫圈厚度检测设备，包括机架、皮带输送线、检测阻挡板和至少两个检测机构，皮带输送线、检测阻挡板和至少两个检测机构均设置在机架的上端面，皮带输送线中输送皮带输送竖直设置，检测阻挡板包括支撑底面和检测基面，支撑底面和检测基面相互垂直，支撑底面水平设置，检测基面竖直设置在皮带输送线的一侧，检测基面与其相邻皮带输送线的输送皮带平行设置，检测基面、支撑底面和其相邻的皮带输送线的输送皮带组成垫圈输送通道，垫圈的底部与支撑底面接触，垫圈两端面分别与皮带输送线的输送皮带、检测基面接触，检测机构对称设置在垫圈输送通道的两侧，检测机构包括光栅尺和探头，光栅尺水平设置，光栅尺的基体安装光栅尺安装板上，探头和光栅尺的活动端固连，探头水平设置且与垫圈输送通道相互垂直，检测阻挡板中开有水平通槽，靠近检测阻挡板的检测机构中探头贯穿水平通槽，两侧检测机构中探头的探测部朝向垫圈输送通道设置且位于其内侧。

进一步的，还包括风刀机构，风刀机构设置在皮带输送线的上方且沿皮带输送线设置在检测机构的上游，风刀机构包括条状风刀，条状风刀的吹气部正对垫圈输送通道。

进一步的，检测基面沿皮带输送线的运动方向开有多条平行的凹槽。

进一步的，还包括皮带预紧机构，皮带预紧机构包括调节手轮，调节手轮通过丝杆螺母机构带动电机安装板朝向检测阻挡板运动，皮带输送线安装在电机安装板上，转动调节手轮调整皮带输送线中输送皮带与检测阻挡板中检测基面之间的距离。

进一步的，电机安装板与机架的上端面之间设置第一导向组件，所第一导向组件对电机安装板提供支撑并对其运动进行导向。

进一步的，检测机构的数量为四个，垫圈输送通道的两侧分别设置两个检测机构，金属垫圈的最大外径大于皮带输送线的宽度，同侧的两个检测机构分别设置在皮带输送线的上下两端，另两个检测机构关于垫圈输送通道对称设置在其另一侧，同侧检测机构中探头偏置在光栅尺的不同侧且位于两个光栅尺之间，同侧检测机构中探头的俯视投影重合。

进一步的，剔除机构设置在检测机构的下游，检测阻挡板上开有缺口槽，剔除机构穿过缺口槽从垫圈检测通道抓取垫圈放置到其一侧的回收料盒中。

进一步的，检测机构还包括微调机构，微调机构包括微调电机，微调电机竖直向下设置，微调电机的输出端通过丝杆螺母机构带动光栅尺安装板沿竖直方向运动。

本装置金属垫圈厚度检测设备的检测方法：a.记录初始位置时，一侧检测机构与另一侧对称的检测机构之间的距离为S；标准垫圈通过，一侧检测机构平均位移量为s1，另一侧检测机构的位移量为s2；b.被测垫圈通过，一侧的检测机构平均位移量为d1，另一侧对称的检测机构的平均位移量为d2；c.计算误差的绝对值是否在允许的范围内，误差值为|s1+s2-d1-d2|与

比较，

为预设误差的绝对值。

本发明的有益效果如下：（1）皮带输送线与磨床的输出轨道相连，垫圈经磨床输出轨道直立状态输出进入皮带输送线，垫圈输送状态连续，磨床能够连续运转，检测过程连续；（2）本设备中除皮带电机均采用气缸作为驱动元件，振动小，保证检测的精确性。皮带电机的动力输送到输送皮带上，皮带输送相比于其他输送方式运动平稳，振动较小，适应于精密测量。另外皮带输送线滑动设置在机架上，调节手轮带动电机安装板及其上部件沿第一导向组件中滑轨运动，减少皮带电机对机架及其上部件的影响。

附图说明

图1 为本发明装置的整体结构示意图。

图2 为本发明装置中皮带输送线和检测阻挡板的结构示意图。

图3 为本发明装置中皮带输送线和预紧机构的结构示意图。

图4 为本发明装置中检测机构和检测阻挡板的结构示意图。

图5 为本发明装置中剔除机构的结构示意图。

图6 为本发明装置检测原理的结构示意图。

图中：1风刀机构；2.检测机构；201.微调电机；202.第二导向组件；203.光栅尺；204.光栅尺安装板；205.探头连接板；206.探头；3.皮带输送线；301.皮带电机；302.电机安装板；303.输送皮带；304.调节手轮；305.第一导向组件；4.回收料盒；5.检测阻挡板；501.检测基面；502.支撑底面；503.水平通槽；504.缺口槽；6.机架；7.剔除机构；701.支撑架；702.第一直行气缸；703.第二直行气缸；704.手指气缸；705.夹爪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1-图6所示，一种金属垫圈厚度检测设备，包括机架6、皮带输送线3、检测阻挡板5和至少两个检测机构2，皮带输送线3、检测阻挡板5和至少两个检测机构2均设置在机架6的上端面，皮带输送线3中输送皮带303输送竖直设置，检测阻挡板5包括支撑底面502和检测基面501，支撑底面502和检测基面501相互垂直，支撑底面502水平设置，检测基面501竖直设置在皮带输送线3一侧，检测基面501与其相邻的皮带输送线3的输送皮带303平行设置，检测基面501、支撑底面502和其相邻的皮带输送线3的输送皮带303组成垫圈输送通道，垫圈的底部与支撑底面502接触，垫圈两端面分别与皮带输送线3的输送皮带303、检测基面501接触，检测机构2对称设置在垫圈输送通道的两侧，检测机构2包括光栅尺203和探头206，光栅尺203水平设置，光栅尺203的基体安装在光栅尺安装板204上，探头连接板205的一端与光栅尺203的活动端固连，探头206安装在探头连接板205的另一端，探头206水平设置且与垫圈输送通道相互垂直，检测阻挡板5中开有水平通槽503，靠近检测阻挡板5的检测机构2中探头206贯穿水平通槽503，两侧检测机构2中探头206的探测部朝向垫圈输送通道设置且位于其内侧。

皮带输送线3包括皮带电机301，皮带电机301安装在电机安装板302上，皮带电机301经过带传动机构带动输送皮带303转动，皮带电机301的动力输送到皮带输送线3上，皮带输送线3相比于其他输送机构运动平稳，振动较小。

为了探头206运动的稳定性，探头206的下部与第二导向组件202相连，第二导向组件202包括滑轨和滑块，滑轨的下端固定在机架6的上端面，滑块嵌套在滑轨上， 滑块的上端与探头连接板205固连。

检测机构2中光栅尺203的固定端朝向检测基面501设置，检测机构2中探头206与垫圈输送通道中垫圈端面接触，光栅尺203的活动端相对光栅尺203的固定端朝向远离垫圈基面的方向运动，从而两侧检测机构2中光栅尺203的读数均为正值，读数不需要进行转化，更加直观。金属垫圈随垫圈输送通道运动，两侧的检测机构2中探头206与金属垫圈接触，探头206缩回，系统记录两侧检测机构2探头206缩回的距离。

本发明装置的检测方法：a.记录初始位置时，一侧检测机构2与另一侧对称的检测机构2之间的距离为S；控制皮带输送线3中输送皮带303与检测基面501之间的距离，标准垫圈通过保证标准垫圈两端与两侧的检测机构2均接触并挤压，一侧检测机构2平均位移量为s1，另一侧检测机构2的位移量为s2；b.被测垫圈通过，一侧的检测机构2平均位移量为d1，另一侧对称的检测机构2的平均位移量为d2；c.计算误差的绝对值是否在允许的范围内，误差值为|s1+s2-d1-d2|与

比较，

为预设误差的绝对值，被测垫圈的误差值大于预设误差的绝对值，则被测垫圈不合格，被测垫圈的误差值小于或者等于预设误差的绝对值，则被测垫圈合格。在垫圈厚度检测中，两侧探头206的探测部分别与垫圈两端面接触，记录两侧探头206的运动距离。

皮带输送线3的输入端与磨床的输出轨道相连，垫圈从磨床的输出轨道中以直立状态运动到支撑底面502上，垫圈两端面分别与皮带输送线3的输送皮带303、检测基面501接触。垫圈从磨床中输出表面带有水渍及磨渣，为了对垫圈的表面进行清洁，还包括风刀机构1，风刀机构1设置在皮带输送线3的上方且沿皮带输送线3设置在检测机构2的上游，风刀机构1包括条状风刀，条状风刀的吹气部正对垫圈输送通道。条形风刀去除绝大部分工件表面的水渍及磨渣。

检测基板靠近皮带输送线3的侧面沿皮带输送线3的运动方向开有多条平行的凹槽，减少垫圈与检测基板之间的接触面积，从而减少垫圈与检测基板之间的摩擦力，保证垫圈随环形输送线运动的平稳性，另一方面凹槽可以留存未清除加工时产生的微小碎屑以及为风刀清理机构清除的水渍及磨渣提供排出通道，进一步减少测量误差。

为了保持皮带输送线3与检测阻挡板5对金属垫圈输送过程中的预紧力，还包括皮带预紧机构，皮带预紧机构包括调节手轮304，调节手轮304通过丝杆螺母机构带动电机安装板302朝向检测阻挡板5运动，皮带输送线3安装在电机安装板302上，转动调节手轮304调整皮带输送线3中输送皮带303与检测阻挡板5中检测基面501之间的距离，从而保证金属垫圈两端与输送通道之间接触力，保证金属垫圈在输送通道中以直立姿态运动。为了运动稳定性，在电机安装板302的下部设置第一导向组件305，第一导向组件305包括滑轨和滑块，滑轨的下端固定在机架6的上端面，滑块嵌套在滑轨上， 滑块的上端与电机安装板302固连。

优选的，本实施例中，检测机构2的数量为四个，垫圈输送通道的两侧分别设置两个检测机构2，金属垫圈的最大外径大于皮带输送线3的宽度，同侧的检测机构2分别设置在皮带输送线3的上下两端，另两个检测机构2关于垫圈输送通道对称设置在其另一侧，同侧的两个检测机构2中探头206偏置在光栅尺203的不同侧且位于两个光栅尺203之间，同侧检测机构2中探头206的俯视投影重合。同侧检测机构2中探头206的俯视投影重合。对垫圈上部和下部均进行壁厚检测，多个部位进行检测，包装检测结果的正确性。另外，本设备对垫圈的壁厚检测是一个连续性的检测，以垫圈上部的壁厚检测为例，从垫圈上部与两侧检测机构2中探头206接触后，探头206开始回缩，记录两侧光栅尺203读数之和的最大值与标准值进行比较。

剔除机构7设置在检测机构2的下游，检测阻挡板5上开有缺口槽504，剔除机构7穿过缺口槽504从垫圈检测通道抓取垫圈放置到其一侧的回收料盒4中。

剔除机构7包括支撑架701、第一直行气缸702和第二直行气缸703，支撑架701下端安装在机架6上端面，第一直行气缸702竖直安装在支撑架701上，第二直行气缸703水平安装在第一直行气缸702的输出端，手指气缸704安装在第二直行气缸703的输出端，夹爪705安装在手指气缸704的输出端，剔除机构7用于从垫圈输送通道中抓取垫圈放置到其一侧的回收料盒4中。

检测机构2还包括微调机构，微调机构包括微调电机201，微调电机201竖直向下设置，微调电机201的输出端通过丝杆螺母机构带动光栅尺安装板204沿竖直方向运动，从而调整垫圈上下部的检测部位，另一方面能够适应多种规格的金属垫圈。

本设备中除皮带电机301均采用气缸作为驱动元件，振动小，保证检测的精确性。皮带电机301的动力输送到输送皮带303上，皮带输送相比于其他输送方式运动平稳，振动较小，适应于精密测量。另外皮带输送线3滑动设置在机架6上，调节手轮304带动电机安装板302及其上部件沿第一导向组件305中滑轨运动，减少皮带电机301对机架6及其上部件的影响。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种金属垫圈厚度检测设备，包括机架（6）、皮带输送线（3）、检测阻挡板（5）和至少两个检测机构（2），皮带输送线（3）、检测阻挡板（5）和至少两个检测机构（2）均设置在机架（6）的上端面，皮带输送线（3）中输送皮带（303）输送竖直设置，检测阻挡板（5）包括支撑底面（502）和检测基面（501），支撑底面（502）和检测基面（501）相互垂直，支撑底面（502）水平设置，检测基面（501）竖直设置在皮带输送线（3）的一侧，检测基面（501）与其相邻皮带输送线（3）的输送皮带（303）平行设置，检测基面（501）、支撑底面（502）和其相邻的皮带输送线（3）的输送皮带（303）组成垫圈输送通道，垫圈的底部与支撑底面（502）接触，垫圈两端面分别与皮带输送线（3）的输送皮带（303）、检测基面（501）接触，检测机构（2）对称设置在垫圈输送通道的两侧，检测机构（2）包括光栅尺（203）和探头（206），光栅尺（203）水平设置，光栅尺（203）的基体安装光栅尺安装板（204）上，探头（206）和光栅尺（203）的活动端固连，探头（206）水平设置且与垫圈输送通道相互垂直，检测阻挡板（5）中开有水平通槽（503），靠近检测阻挡板（5）的检测机构（2）中探头（206）贯穿所述水平通槽（503），两侧检测机构（2）中探头（206）的探测部朝向垫圈输送通道设置且位于其内侧。

2.根据权利要求1所述的金属垫圈厚度检测设备，其特征在于，还包括风刀机构（1），风刀机构（1）设置在皮带输送线（3）的上方且沿皮带输送线（3）设置在检测机构（2）的上游，风刀机构（1）包括条状风刀，条状风刀的吹气部正对垫圈输送通道。

3.根据权利要求1所述的金属垫圈厚度检测设备，其特征在于，所述检测基面（501）沿皮带输送线（3）的运动方向开有多条平行的凹槽。

4.根据权利要求1所述的金属垫圈厚度检测设备，其特征在于，还包括皮带预紧机构，所述皮带预紧机构包括调节手轮（304），调节手轮（304）通过丝杆螺母机构带动电机安装板（302）朝向检测阻挡板（5）运动，皮带输送线（3）安装在电机安装板（302）上，转动调节手轮（304）调整皮带输送线（3）中输送皮带（303）与检测阻挡板（5）中检测基面（501）之间的距离。

5.根据权利要求4所述的金属垫圈厚度检测设备，其特征在于，所述电机安装板（302）与机架（6）的上端面之间设置第一导向组件（305），所第一导向组件（305）对电机安装板（302）提供支撑并对其运动进行导向。

6.根据权利要求1所述的金属垫圈厚度检测设备，其特征在于，所述检测机构（2）的数量为四个，垫圈输送通道的两侧分别设置两个检测机构（2），金属垫圈的最大外径大于皮带输送线（3）的宽度，同侧的两个检测机构（2）分别设置在皮带输送线（3）的上下两端，另两个检测机构（2）关于垫圈输送通道对称设置在其另一侧，同侧检测机构（2）中探头（206）偏置在光栅尺（203）的不同侧且位于两个光栅尺（203）之间，同侧检测机构（2）中探头（206）的俯视投影重合。

7.根据权利要求1所述的金属垫圈厚度检测设备，其特征在于，所述剔除机构（7）设置在检测机构（2）的下游，检测阻挡板（5）上开有缺口槽（504），剔除机构（7）穿过缺口槽（504）从垫圈检测通道抓取垫圈放置到其一侧的回收料盒（4）中。

8.根据权利要求1所述的金属垫圈厚度检测设备，其特征在于，所述检测机构（2）还包括微调机构，微调机构包括微调电机（201），所述微调电机（201）竖直向下设置，所述微调电机（201）的输出端通过丝杆螺母机构带动光栅尺安装板（204）沿竖直方向运动。

9.如权利要求1所述的金属垫圈厚度检测设备的检测方法：a.记录初始位置时，一侧检测机构（2）与另一侧对称的检测机构（2）之间的距离为S；标准垫圈通过，一侧检测机构（2）平均位移量为s1，另一侧检测机构（2）的位移量为s2；b.被测垫圈通过，一侧的检测机构（2）平均位移量为d1，另一侧对称的检测机构（2）的平均位移量为d2；c.计算误差的绝对值是否在允许的范围内，误差值为|s1+s2-d1-d2|与

比较，

为预设误差的绝对值。

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