CN113532359A - 一种轴类零件外径检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轴类零件外径检测装置，包括依次衔接的上料机构、检测机构和下料机构；检测机构包括检测架，检测架上滑动设置有左右两个滑动架，每个滑动架内转动设置有顶尖，两个顶尖分别从两个滑动架内侧伸出且呈左右相对设置，其中一个顶尖末端与旋转气缸的输出轴连接，通过两个顶尖顶住工件的两端，两个顶尖之间的区域形成工件放置区域，工件放置区域内设置有用于支撑工件的工件支撑架，工件放置区域的前后两侧设置有用于测量工件外径的检测器；上料机构用于将工件送至检测机构的工件支撑架上，下料机构用于将工件支撑架上检测后的工件取走。本发明的优点：实现了轴类零件外径测量的自动化，提高了测量效率和测量精度。

Description

一种轴类零件外径检测装置
技术领域
本发明涉及一种检测装置，尤其涉及的是一种轴类零件外径检测装置。
背景技术
轴类工件是五金配件中经常遇到的典型零件之一，主要用于支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。由于轴类工件被使用的广泛性和普遍性，在外径测量时对它们的尺寸精度有着极高要求，它们的外径质量会直接影响到产品的安全系数和使用寿命。
目前，轴类工件外径的检测通常采用人工检测的方式，人工测量主要是通过千分尺、游标卡尺等量具来检测轴类工件的外径尺寸，但这种检测方式的精度较差，误差较大，检测的数据易受不同操作人员和不同测量工具的影响，每一次测量的精准程度都不尽相同；检测效率低，且因为工作量太大，增加了工作人员的劳动强度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种轴类零件外径检测装置，以期实现轴类零件外径测量的自动化，提高测量效率和测量精度。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种轴类零件外径检测装置，包括依次衔接的上料机构、检测机构和下料机构；
所述检测机构包括检测架，检测架上滑动设置有左右两个滑动架，每个滑动架能沿着左右方向滑动，每个滑动架内转动设置有顶尖，两个顶尖分别从两个滑动架内侧伸出且呈左右相对设置，其中一个顶尖末端与旋转气缸的输出轴连接，通过两个顶尖顶住工件的两端，两个顶尖之间的区域形成工件放置区域，工件放置区域内设置有用于支撑工件的工件支撑架，工件放置区域的前后两侧设置有用于测量工件外径的检测器；
所述上料机构用于将工件送至检测机构的工件支撑架上，所述下料机构用于将工件支撑架上检测后的工件取走。
进一步的，所述上料机构包括上料输送带、整料组件和上料机械手，上料输送带沿前后方向输送工件，整料组件位于上料输送带后端且位于检测机构的进料端，整料组件包括支撑台、整料支撑架，支撑台顶端前部开有导入槽，导入槽底壁面为后端向下倾斜的倾斜面，导入槽底壁前端与上料输送带后端相衔接，导入槽底壁后端设有多个能升降的顶杆，顶杆的顶端面为后端向下倾斜的倾斜面，整料支撑架包括两个整料支撑块，两个整料支撑块呈左右排布且留有间隙，通过两个整料支撑块顶端的V形支撑槽对由顶杆顶出的工件进行支撑，所述支撑台后端还设有呈左右相对设置的固定整料板和活动整料板，两个整料支撑块位于固定整料板与活动整料板之间，通过整料驱动机构驱动活动整料板沿左右方向朝靠近固定整料板的方向移动，实现对两个整料支撑块上的工件进行整料；通过左右移动的上料机械手将经过整料的工件夹持并送入至检测机构的工件支撑架上。
进一步的，两个所述整料支撑块中，靠近固定整料板的整料支撑块固定安装在支撑台后端，远离固定整料板的整料支撑块滑动安装在支撑台后端且能沿着左右方向滑动并定位。
进一步的，所述上料输送带上方设有调节板结构，所述调节板结构包括左右两个调节板，每个调节板沿前后方向延伸，两个调节板之间的区域形成供工件通过的输送通道，上料输送带上方横跨设置有两根固定横梁，每个调节板安装在两根固定横梁上，固定横梁上开有沿左右方向延伸的条形槽，通过螺栓穿过条形槽并旋紧在调节板上的螺纹孔中，实现调节板与固定横梁的安装。
进一步的，所述支撑台的导入槽后端设有用于感应导入槽中是否有工件的接近开关。
进一步的，通过举升气缸驱动所述顶杆升降。
进一步的，所述下料机构包括下料输送带、分料组件、下料机械手，所述下料输送带包括前后两段独立的下料输送带，两段下料输送带分别安装在各自的下料机架上；分料组件包括安装在下料机架上的分料板，分料板位于两段下料输送带之间区域的上方，分料板包括前后分布的前分料通道和后分料通道，前分料通道为前端向下倾斜的倾斜通道，前分料通道将工件导入至前段下料输送带上，后分料通道为后端向下倾斜的倾斜通道，后分料通道将工件导入至后段下料输送带上；通过左右移动的下料机械手将经过检测的工件送入至分料板上，通过分料驱动机构驱动分料板前后移动，从而调整前分料通道或后分料通道与下料机械手对应。
进一步的，所述分料板左右两端分别设有连接块，两个连接块分别滑动设置在下料机架的左右两侧，所述分料驱动机构包括两个分料气缸，两个分料气缸分别安装在下料机架的左右两侧，通过两个分料气缸分别驱动两个连接块前后滑动，从而带动分料板前后移动。
进一步的，所述检测架上设有两个伸缩气缸，通过两个伸缩气缸分别驱动两个滑动架左右滑动。
进一步的，所述工件支撑架包括沿左右方向排布的两个工件支撑块，每个工件支撑块由一个固定支撑块和一个活动支撑块构成，固定支撑块固定在检测架上，活动支撑块上开有竖向延伸的腰形槽，通过螺钉穿过腰形槽并旋紧在固定支撑块上，实现活动支撑块与固定支撑块之间的锁紧安装，活动支撑块顶部开有用于支撑工件的V形槽。
本发明相比现有技术具有以下优点：
1、本发明提供的一种轴类零件外径检测装置，其实现了从上料、测量到下料的全程自动化，大大提高了轴类零件外径的检测效率和检测精度，降低了工作人员的劳动强度了；其检测机构能够实现对不同规格的轴类零件都能进行检测，通用性好；其检测机构可通过与旋转气缸配合顶尖带动工件旋转一定角度再进行测量，进一步提高了工件外径测量的精度，保证了轴类零件的生产质量。
2、本发明提供的一种轴类零件外径检测装置，其上料机构包括上料输送带、整料机构和上料机械手，通过上料输送带将工件自动输送至整料机构中，通过整料机构将工件置于两个整料支撑块上并使得工件轴向处于特定的位置，以便上料机械手能够从两个整料支撑块上准确的夹持住工件，并将工件输送到检测机构处，实现了自动上料的准确性和高效性。
3、本发明提供的一种轴类零件外径检测装置，其上料机构中，上料输送带上方设有调节板结构，通过对两个调节板的左右位置进行调整，从而实现对输送通道宽度的调节，以适应不同轴向长度的工件的输送。
4、本发明提供的一种轴类零件外径检测装置，其下料机构包括下料输送带、分料组件、下料机械手，能够将检测完成的工件自动传输下去，保证了该检测装置能够连续不断的对工件进行检测，分料组件能够将经过检测机构检测出来的不合格的工件与合格的工件自动分离出来，并分别通过不同的下料输送向下游传输，便于后续工作人员对工件的分拣。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的上料机构的的结构示意图。
图3是本发明的支撑台前侧的结构示意图。
图4是本发明的支撑台后侧的结构示意图。
图5是本发明的检测机构的结构示意图。
图6是本发明的上料机械手和下料机械手的装配图。
图7是本发明的下料机构的结构示意图。
图8是本发明的分料板的结构示意图。
图中标号：1工作台；2上料机构；21上料输送带；22上料机械手；23支撑台；24导入槽；25接近开关；26顶杆；27举升气缸；28整料支撑块；29固定整料板；210活动整料板；211整料气缸；212调节板；213固定横梁；214条形槽；3检测机构；31检测架；32滑动架；33伸缩气缸；34顶尖；35旋转气缸；36固定支撑块；37活动支撑块；38数字接触式传感器；39传感器底座；310锁紧槽；4下料机构；41下料机架；42下料机械手；43分料板；44前分料通道；45后分料通道；46前段下料输送带；47后段下料输送带；48连接块；49分料气缸；410隔板；5滑板；6桁架。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
参见图1至图8，本实施例公开了一种轴类零件外径检测装置，包括工作台1，工作台1上依次衔接设置有上料机构2、检测机构3和下料机构4。
检测机构3包括检测架31，检测架31上滑动设置有左右两个滑动架32，检测架31上设有前后两条滑轨，每个滑动架32滑动设置在两条滑轨上，每个滑动架32能沿着左右方向滑动，检测架31上设有两个伸缩气缸33，通过两个伸缩气缸33分别驱动两个滑动架32左右滑动。每个滑动架32内转动设置有顶尖34，两个顶尖34分别从两个滑动架32内侧伸出且呈左右相对设置，其中一个顶尖34末端与旋转气缸35的输出轴连接，通过两个顶尖34顶住工件的两端，两个顶尖34之间的区域形成工件放置区域，工件放置区域内设置有用于支撑工件的工件支撑架，工件支撑架包括沿左右方向排布的两个工件支撑块，每个工件支撑块由一个固定支撑块36和一个活动支撑块37构成，固定支撑块36固定在检测架31上，活动支撑块37上开有竖向延伸的腰形槽，通过螺钉穿过腰形槽并旋紧在固定支撑块36上，实现活动支撑块37与固定支撑块36之间的锁紧安装，活动支撑块37顶部开有用于支撑工件的V形槽。
工件放置区域的前后两侧设置有用于测量工件外径的检测器。检测器包括左右排列的两组数字接触式传感器，每组数字接触式传感器包括前后相对设置的两个数字接触式传感器38，两个数字接触式传感器38分列在工件放置区域的前后两侧，每个数字接触式传感器38安装在传感器底座39上，传感器底座39滑动安装在对应侧的滑轨上，并通过传感器锁紧机构实现传感器底座39左右位置的锁紧。
传感器锁紧机构包括锁紧螺栓，检测架31上开有沿左右方向延伸的锁紧槽310，当确定了传感器底座39的左右位置后，通过锁紧螺栓穿过传感器底座39后插入锁紧槽310并旋上螺母，即可实现传感器底座39在检测架31上的锁紧。
上料机构2用于将工件送至检测机构3的工件支撑架上，下料机构4用于将工件支撑架上检测后的工件取走。
上料机构2包括上料输送带21、整料组件和上料机械手22，上料输送带21沿前后方向输送工件，整料组件位于上料输送带21后端且位于检测机构3的进料端，整料组件包括支撑台23、整料支撑架，支撑台23顶端前部开有导入槽24，支撑台23的导入槽24后端设有用于感应导入槽24中是否有工件的接近开关25。导入槽24底壁面为后端向下倾斜的倾斜面，导入槽24底壁前端与上料输送带21后端相衔接，导入槽24底壁后端设有多个能升降的顶杆26，顶杆26的顶端面为后端向下倾斜的倾斜面，通过举升气缸27驱动顶杆26升降。整料支撑架包括两个整料支撑块28，两个整料支撑块28呈左右排布且留有间隙，通过两个整料支撑块28顶端的V形支撑槽对由顶杆26顶出的工件进行支撑，支撑台23后端还设有呈左右相对设置的固定整料板29和活动整料板210，两个整料支撑块28位于固定整料板29与活动整料板210之间，通过整料驱动机构驱动活动整料板210沿左右方向朝靠近固定整料板29的方向移动，实现对两个整料支撑块28上的工件进行整料，整料驱动机构采用整料气缸211。通过左右移动的上料机械手22将经过整料的工件夹持并送入至检测机构3的工件支撑架上。
两个整料支撑块28中，靠近固定整料板29的整料支撑块28固定安装在支撑台23后端；远离固定整料板29的整料支撑块28滑动安装在支撑台23后端且能沿着左右方向滑动并定位，可通过锁紧螺栓实现其在支撑台23上的定位。
上料输送带21上方设有调节板结构，调节板结构包括左右两个调节板212，每个调节板212沿前后方向延伸，两个调节板212之间的区域形成供工件通过的输送通道，上料输送带21上方横跨设置有两根固定横梁213，每个调节板212安装在两根固定横梁213上，固定横梁213上开有沿左右方向延伸的条形槽214，通过螺栓穿过条形槽214并旋紧在调节板212上的螺纹孔中，实现调节板212与固定横梁213的安装。
下料机构4包括下料输送带、分料组件、下料机械手42，下料输送带包括前后两段独立的下料输送带，两段下料输送带分别安装在各自的下料机架41上；分料组件包括安装在下料机架41上的分料板43，分料板43位于两段下料输送带之间区域的上方，分料板43包括前后分布的前分料通道44和后分料通道45，前分料通道44和后分料通道45之间通过隔板410隔开。前分料通道44为前端向下倾斜的倾斜通道，前分料通道44将工件导入至前段下料输送带46上，后分料通道45为后端向下倾斜的倾斜通道，后分料通道45将工件导入至后段下料输送带47上；通过左右移动的下料机械手42将经过检测的工件送入至分料板43上，通过分料驱动机构驱动分料板43前后移动，从而调整前分料通道44或后分料通道45与下料机械手42对应，从而实现检测合格工件与不合格工件的分别下料。
分料板43左右两端分别设有连接块48，两个连接块48分别滑动设置在下料机架41的左右两侧，分料驱动机构包括两个分料气缸49，两个分料气缸49分别安装在下料机架41的左右两侧，通过两个分料气缸49分别驱动两个连接块48前后滑动，从而带动分料板43前后移动。
本实施例中，上料机械手22和下料机械手42可呈左右排列的安装在同一个滑板5上，滑板5滑动安装在后方的桁架6上，桁架6沿左右方向延伸，并通过桁架6后方的机械手驱动机构驱动滑板5左右滑动，从而带动上料机械手22和下料机械手42左右移动。机械手驱动机构可采用电机驱动同步带的驱动结构形式，将滑板5固定在同步带上，由电机驱动同步带运行，同步带再驱动滑板5左右滑动。
工作时，由上料输送带21将工件输送至支撑台23的导入槽24中，当接近开关25检测到导入槽24中有工件时，举升气缸27动作，带动各个顶杆26上升，顶杆26将导入槽24中的工件顶入至两个整料支撑块28上，通过两个整料支撑块28顶端的V形支撑槽对由顶杆26顶出的工件进行支撑；然后整料气缸211动作，驱动活动整料板210朝靠近固定整料板29的方向移动，从而将两个整料支撑块28上的工件向靠近固定整料板29的方向移动，直至工件端部抵靠在固定整料板29上为止，此时工件到位。再由上料机械手22将两个整料支撑块28上的工件取走并送至检测机构3的工件支撑架上，实现对检测机构3的上料。之后检测机构3动作，通过两个伸缩气缸33分别驱动两个滑动架32相互靠近，使得两个滑动架32上的两个顶尖34分别顶住工件的两端，实现对工件的支撑夹持。之后两组数字接触式传感器的检测头伸出，对工件两个位置的外径进行第一次测量，第一次测量完成后，两组数字接触式传感器的检测头缩回，再由旋转气缸35动作驱动顶尖34翻转90度，两个顶尖34带动工件沿周向翻转90度，之后再由两组数字接触式传感器对工件外径进行第二次测量。两次测量完成后，再由下料机械手42将测量完成的工件取走并送至分料板43上，通过分料板43的倾斜通道将工件导入至对应的下料输送带上。若工件为检测合格的工件，分料气缸49不动作，由下料机械手42将测量合格的工件通过分料板43送至其中一个下料输送带上；当工件为检测不合格的工件，分料气缸49动作，带动分料板43移动，由下料机械手42将测量不合格的工件通过分料板43送至另一个下料输送带上，实现工件的分拣。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴类零件外径检测装置，其特征在于：包括依次衔接的上料机构(2)、检测机构(3)和下料机构(4)；
所述检测机构(3)包括检测架(31)，检测架(31)上滑动设置有左右两个滑动架(32)，每个滑动架(32)能沿着左右方向滑动，每个滑动架(32)内转动设置有顶尖(34)，两个顶尖(34)分别从两个滑动架(32)内侧伸出且呈左右相对设置，其中一个顶尖(34)末端与旋转气缸(35)的输出轴连接，通过两个顶尖(34)顶住工件的两端，两个顶尖(34)之间的区域形成工件放置区域，工件放置区域内设置有用于支撑工件的工件支撑架，工件放置区域的前后两侧设置有用于测量工件外径的检测器；
所述上料机构(2)用于将工件送至检测机构(3)的工件支撑架上，所述下料机构(4)用于将工件支撑架上检测后的工件取走。
2.如权利要求1所述的一种轴类零件外径检测装置，其特征在于：所述上料机构(2)包括上料输送带(21)、整料组件和上料机械手(22)，上料输送带(21)沿前后方向输送工件，整料组件位于上料输送带(21)后端且位于检测机构(3)的进料端，整料组件包括支撑台(23)、整料支撑架，支撑台(23)顶端前部开有导入槽(24)，导入槽(24)底壁面为后端向下倾斜的倾斜面，导入槽(24)底壁前端与上料输送带(21)后端相衔接，导入槽(24)底壁后端设有多个能升降的顶杆(26)，顶杆(26)的顶端面为后端向下倾斜的倾斜面，整料支撑架包括两个整料支撑块(28)，两个整料支撑块(28)呈左右排布且留有间隙，通过两个整料支撑块(28)顶端的V形支撑槽对由顶杆(26)顶出的工件进行支撑，所述支撑台(23)后端还设有呈左右相对设置的固定整料板(29)和活动整料板(210)，两个整料支撑块(28)位于固定整料板(29)与活动整料板(210)之间，通过整料驱动机构驱动活动整料板(210)沿左右方向朝靠近固定整料板(29)的方向移动，实现对两个整料支撑块(28)上的工件进行整料；通过左右移动的上料机械手(22)将经过整料的工件夹持并送入至检测机构(3)的工件支撑架上。
3.如权利要求2所述的一种轴类零件外径检测装置，其特征在于：两个所述整料支撑块(28)中，靠近固定整料板(29)的整料支撑块(28)固定安装在支撑台(23)后端，远离固定整料板(29)的整料支撑块(28)滑动安装在支撑台(23)后端且能沿着左右方向滑动并定位。
4.如权利要求2所述的一种轴类零件外径检测装置，其特征在于：所述上料输送带(21)上方设有调节板结构，所述调节板结构包括左右两个调节板(212)，每个调节板(212)沿前后方向延伸，两个调节板(212)之间的区域形成供工件通过的输送通道，上料输送带(21)上方横跨设置有两根固定横梁(213)，每个调节板(212)安装在两根固定横梁(213)上，固定横梁(213)上开有沿左右方向延伸的条形槽(214)，通过螺栓穿过条形槽(214)并旋紧在调节板(212)上的螺纹孔中，实现调节板(212)与固定横梁(213)的安装。
5.如权利要求2所述的一种轴类零件外径检测装置，其特征在于：所述支撑台(23)的导入槽(24)后端设有用于感应导入槽(24)中是否有工件的接近开关(25)。
6.如权利要求2所述的一种轴类零件外径检测装置，其特征在于：通过举升气缸(27)驱动所述顶杆(26)升降。
7.如权利要求1所述的一种轴类零件外径检测装置，其特征在于：所述下料机构(4)包括下料输送带、分料组件、下料机械手(42)，所述下料输送带包括前后两段独立的下料输送带，两段下料输送带分别安装在各自的下料机架(41)上；分料组件包括安装在下料机架(41)上的分料板(43)，分料板(43)位于两段下料输送带之间区域的上方，分料板(43)包括前后分布的前分料通道(44)和后分料通道(45)，前分料通道(44)为前端向下倾斜的倾斜通道，前分料通道(44)将工件导入至前段下料输送带(46)上，后分料通道(45)为后端向下倾斜的倾斜通道，后分料通道(45)将工件导入至后段下料输送带(47)上；通过左右移动的下料机械手(42)将经过检测的工件送入至分料板(43)上，通过分料驱动机构驱动分料板(43)前后移动，从而调整前分料通道(44)或后分料通道(45)与下料机械手(42)对应。
8.如权利要求7所述的一种轴类零件外径检测装置，其特征在于：所述分料板(43)左右两端分别设有连接块(48)，两个连接块(48)分别滑动设置在下料机架(41)的左右两侧，所述分料驱动机构包括两个分料气缸(49)，两个分料气缸(49)分别安装在下料机架(41)的左右两侧，通过两个分料气缸(49)分别驱动两个连接块(48)前后滑动，从而带动分料板(43)前后移动。
9.如权利要求1所述的一种轴类零件外径检测装置，其特征在于：所述检测架(31)上设有两个伸缩气缸(33)，通过两个伸缩气缸(33)分别驱动两个滑动架(32)左右滑动。
10.如权利要求1所述的一种轴类零件外径检测装置，其特征在于：所述工件支撑架包括沿左右方向排布的两个工件支撑块，每个工件支撑块由一个固定支撑块(36)和一个活动支撑块(37)构成，固定支撑块(36)固定在检测架(31)上，活动支撑块(37)上开有竖向延伸的腰形槽，通过螺钉穿过腰形槽并旋紧在固定支撑块(36)上，实现活动支撑块(37)与固定支撑块(36)之间的锁紧安装，活动支撑块(37)顶部开有用于支撑工件的V形槽。
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