CN113751359B - 一种用于活塞的超高精密检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于活塞的超高精密检测装置，所述活塞上设置有圆孔和方孔；包括上料装置、定位装置、圆孔检测装置、垂直度中心高检测装置、转动装置、下料装置和放料装置；所述上料装置将所述活塞移动至所述转动装置上；所述转动装置带动所述活塞进行转动；所述定位装置对所述活塞进行定位；所述圆孔检测装置用于对所述活塞上的圆孔进行检测；所述垂直度中心高检测装置用于对所述活塞上的圆孔和方孔的垂直度进行检测；所述下料装置用于将检测后的所述活塞移动至所述放料装置；所述放料装置用于放置所述检测后的活塞；通过本发明的整套装置对活塞进行全面超高精密的检测，方便快捷，并且省时省力，给客户节约了检测成本和提高了检测效率。

Description

一种用于活塞的超高精密检测装置
技术领域
本发明涉及活塞精密度检测领域，尤其涉及一种用于活塞的超高精密检测装置。
背景技术
活塞为发动机的重要部件，工作时，活塞在气缸内部一直处于来回往复运动，因此，其与气缸配合精度要求非常高；因此，对活塞的检测尤其重要；现有的活塞检测工具较为粗糙，对活塞的检测并不准确；现有的活塞检测夹具，一般都是使用千分尺进行检测，这种检测方法和工具不仅检测精度不高，同时费时费力，工人的检测效率不高，延误工期。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于活塞的超高精密检测装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于活塞的超高精密检测装置，所述活塞上设置有一圆孔和方孔；包括上料装置、定位装置、圆孔检测装置、垂直度中心高检测装置、转动装置、下料装置和放料装置；所述上料装置将所述活塞移动至所述转动装置上；所述转动装置带动所述活塞进行转动；所述定位装置对所述活塞进行定位；所述圆孔检测装置用于对所述活塞上的圆孔进行检测；所述垂直度中心高检测装置用于对所述活塞上的圆孔和方孔的垂直度进行检测；所述下料装置用于将检测后的所述活塞移动至所述放料装置；所述放料装置用于放置所述检测后的活塞；所述垂直度中心高检测装置包括上下运动副、第四气缸、第五气缸、测针、两个位置相对称的第四夹子、第二相机和第三相机；所述测针一端置于所述第四气缸上，所述第四气缸置于所述上下运动副上；所述第四夹子置于所述第五气缸上；所述第二相机与所述活塞处于同一水平面；所述第三相机与所述活塞处于同一垂直面；所述转动装置包括转盘和若干个环绕设置于所述转盘上的垫块；所述垫块上设置有一通孔，所述转盘位于所述通孔处设置有一顶板；所述顶板用于将所述活塞顶起；所述垂直度中心高检测装置工作时，所述转盘将所述活塞转动到所述测针处，所述第五气缸通过滑槽推动所述第四夹子移动夹紧所述活塞，夹紧时所述第四夹子和所述活塞之间有间隙，所述第四夹子既可以限制所述活塞在所述测针插入时的移动距离，又可以在圆孔没有完全对准所述测针时，依靠所述活塞自由浮动以及所述测针前段的锥度导向，使所述测针穿过圆孔；所述第四夹子夹住所述活塞，所述活塞中心定位但有间隙，所述活塞可以旋转自由，同时，所述测针在所述第四气缸推动下向前运动，穿入圆孔，然后，所述第五气缸让所述第四夹子打开，让出拍照空间，所述转盘下面的顶板向上顶起，穿过所述转盘和所述垫块上的通孔，将所述活塞顶起，此时所述测针装在所述第四气缸上，所述第四气缸在所述上下运动副上，所述活塞将带着所述测针、所述第四气缸一起被顶起，所述测针压在圆孔的下边，所述活塞被顶板顶着，消除了所述测针与圆孔间隙对测量的影响，然后所述第二相机和所述第三相机拍照，所述第二相机检测圆孔对外圆柱面的垂直度误差，以及所述活塞底部到所述测针下边的距离，然后根据圆孔直径，算出圆孔到底面距离，即中心高；所述第三相机检测方孔长边和所述测针轴线的夹角，即测量得方孔对圆孔的垂直度误差；检测完成后，所述第四夹子再次夹住所述活塞，顶板复位，所述测针通过所述第四气缸向后移动；所述第五气缸让所述第四夹子打开，所述活塞被转移到下一工序。
优选的，所述上料装置包括上料流水线和上料机械手；所述上料机械手置于所述上料流水线一侧；所述活塞在所述上料流水线上移动，所述上料机械手将所述活塞移动至所述转动装置。
优选的，所述定位装置包括底座、两个位置相对应的第一夹子、第一气缸和尖头钥匙；所述尖头钥匙一端与所述第一气缸连接；所述第一夹子安装于所述底座上；所述尖头钥匙置于所述第一夹子上方；所述第一夹子用于夹持所述活塞，所述尖头钥匙用于对所述活塞进行定位。
优选的，所述圆孔检测装置包括第二气缸、第三气缸、两个位置相对称的第二夹子、两个位置相对称的第三夹子、两个位置相对称的反射镜、两个位置相对称的第一相机和压板；所述第三夹子分别安装于所述第二夹子上；所述第二夹子置于所述第三气缸上，所述第三气缸安装于所述第二气缸上；每一反射镜与每一第一相机位置相对应；所述反射镜置于所述活塞两侧；所述压板用于按压所述活塞。
优选的，所述上料机械手将所述活塞移动至所述垫块上。
优选的，所述下料装置包括下料流水线和下料机械手；所述下料机械手置于所述下料流水线一侧；所述下料机械手将检测后的所述活塞从所述转盘上移动至所述下料流水线上。
优选的，所述放料装置包括若干个托盘，若干个所述托盘均置于所述下料流水线一侧；所述下料流水线位于每一托盘相对应的位置设置有一推杆，所述推杆将所述下料流水线上的活塞推入所述托盘内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是:
本发明设计一种用于活塞的超高精密检测装置，通过上料装置将活塞移动至转动装置上；通过转动装置带动活塞进行转动；通过定位装置对活塞进行定位；通过圆孔检测装置用于对活塞上的圆孔进行检测；通过垂直度中心高检测装置用于对活塞上的圆孔和方孔的垂直度进行检测；通过下料装置用于将检测后的活塞移动至放料装置；通过放料装置用于放置检测后的活塞；通过本发明的整套装置对活塞进行全面超高精密的检测，方便快捷，并且省时省力，给客户节约了检测成本和提高了检测效率。
附图说明
图1为本发明提出的结构示意图；
图2为本发明提出的定位装置的结构示意图；
图3为本发明提出的圆孔检测装置的结构示意图；
图4为本发明提出的垂直度中心高检测装置的结构示意图；
图5为本发明提出的活塞的结构示意图。
图例说明：
1、上料装置， 2、定位装置，
3、圆孔检测装置， 4、垂直度中心高检测装置，
5、转动装置， 6、下料装置，
7、放料装置， 11、上料流水线，
12、上料机械手， 21、底座，
22、第一夹子， 23、第一气缸，
24、尖头钥匙， 31、第二气缸，
32、第三气缸， 33、第二夹子，
34、第三夹子， 35、反射镜，
36、第一相机， 37、压板，
41、上下运动副， 42、第四气缸，
43、第五气缸， 44、测针，
45、第三夹子， 46、第二相机，
47、第三相机， 51、转盘，
52、垫块， 53、通孔，
54、顶板， 61、下料流水线，
62、下料机械手， 63、推杆，
71、托盘， 100、活塞，
101、圆孔， 102、方孔。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1至图5，一种用于活塞的超高精密检测装置，活塞100上设置有圆孔101和方孔102；包括上料装置1、定位装置2、圆孔检测装置3、垂直度中心高检测装置4、转动装置5、下料装置6和放料装置7；上料装置1将活塞100移动至转动装置5上；转动装置5带动活塞100进行转动；定位装置2对活塞100进行定位；圆孔检测装置3用于对活塞100上的圆孔101进行检测；垂直度中心高检测装置4用于对活塞100上的圆孔101和方孔102的垂直度进行检测；下料装置6用于将检测后的活塞100移动至放料装置7；放料装置7用于放置检测后的活塞100；垂直度中心高检测装置4包括上下运动副41、第四气缸42、第五气缸43、测针44、两个位置相对称的第四夹子45、第二相机46和第三相机47；测针44一端置于第四气缸42上，第四气缸42置于上下运动副41上；第四夹子45置于第五气缸43上；第二相机46与活塞100处于同一水平面；第三相机47与活塞100处于同一垂直面；转动装置5包括转盘51和若干个环绕设置于转盘51上的垫块52；垫块52上设置有一通孔53，转盘51位于通孔53处设置有一顶板54；顶板54用于将活塞100顶起；垂直度中心高检测装置4工作时，转盘51将活塞100转动到测针44处，第五气缸43通过滑槽推动第四夹子45移动夹紧活塞100，夹紧时第四夹子45和活塞100之间有间隙，第四夹子45既可以限制活塞100在测针44插入时的移动距离，又可以在圆孔101没有完全对准测针44时，依靠活塞100自由浮动以及测针144前段的锥度导向，使测针44穿过圆孔101；第四夹子45夹住活塞100，活塞100中心定位但有间隙，活塞100可以旋转自由，同时，测针44在第四气缸42推动下向前运动，穿入圆孔101，然后，第五气缸43让第四夹子45打开，让出拍照空间，转盘51下面的顶板54向上顶起，穿过转盘51和垫块52上的通孔53，将活塞100顶起，此时测针44装在第四气缸42上，第四气缸42在上下运动副41上，活塞100将带着测针44、第四气缸42一起被顶起，测针44压在圆孔101的下边，活塞100被顶板54顶着，消除了测针44与圆孔101间隙对测量的影响，然后第二相机46和第三相机47拍照，第二相机46检测圆孔101对外圆柱面的垂直度误差，以及活塞100底部到测针44下边的距离，然后根据圆孔101直径，算出圆孔101到底面距离，即中心高；第三相机47检测方孔102长边和测针44轴线的夹角，即测量得方孔102对圆孔101的垂直度误差；检测完成后，第四夹子45再次夹住活塞100，顶板54复位，测针44通过第四气缸42向后移动；第五气缸43让第四夹子45打开，活塞100被转移到下一工序。
其中，上料装置1包括上料流水线11和上料机械手12；上料机械手12置于上料流水线11一侧；活塞100在上料流水线11上移动，上料机械手12将活塞100移动至转动装置5。
定位装置2包括底座21、两个位置相对应的第一夹子22、第一气缸23和尖头钥匙24；尖头钥匙24一端与第一气缸23连接；第一夹子22安装于底座21上；尖头钥匙24置于第一夹子22上方；第一夹子22用于夹持活塞100，尖头钥匙24用于对活塞100进行定位；当活塞100到达尖头钥匙24下方，第一夹子22通过底座21上的滑槽相向移动并用很小的力夹住活塞100；然后，第一气缸23向下移动，直到尖头钥匙24的尖头压在活塞100上，压力保证在50克到80克，不至于压坏活塞100，然后第一气缸23带动尖头钥匙24旋转180度，活塞100会被尖头钥匙24带动旋转，直到最后定位在一个方位，然后，第一夹子22往两侧移动，第一气缸23上移，尖头钥匙24随着第一气缸23上移，转盘51旋转，下一个活塞100到达尖头钥匙24下方，对下一个活塞100进行定位。
圆孔检测装置3包括第二气缸31、第三气缸32、两个位置相对称的第二夹子33、两个位置相对称的第三夹子34、两个位置相对称的反射镜35、两个位置相对称的第一相机36和压板37；第三夹子34分别安装于第二夹子33上；第二夹子33置于第三气缸32上，第三气缸32安装于第二气缸31上；每一反射镜35与每一第一相机36位置相对应；反射镜35置于活塞100两侧；压板用于按压活塞；从圆孔101两端检测孔口直径，反射镜35与水平面呈45°角，检测时，转盘51旋转将活塞100移动至一定位置，活塞100上的圆孔101正对反射镜35，第二气缸31通过滑槽将第三气缸32往前推送，第二夹子33通过滑槽向内滑动，从而带动第三夹子34移动；第三夹子34用一定的力夹紧活塞100，第三夹子34的锥面对活塞100的圆孔101方向进行精确定位，使其正对拍摄方向，然后压板37向下压住活塞100，使其定位好，然后第三夹子34松开，第三气缸32向后缩回，第三夹子34离开反射镜35和活塞100之间的空间，使第一相机36可以拍摄活塞100的圆孔101孔口，检测圆孔101是否存在锥度，第一相机36检测活塞100的圆孔101后，压板37向上运动离开活塞100表面，转盘51旋转，下一个活塞100到来，进行下一个检测循环。
上料机械手12将活塞100移动至垫块52上；转盘51将活塞100转动到测针44处，第五气缸43通过滑槽推动第四夹子45移动，夹紧活塞100，夹紧时，第四夹子45实际上没有完全夹持活塞100，而是和活塞100之间有0.1~0.3左右的间隙，这样，第四夹子45既可以限制活塞100在测针44插入时不至于移动过大距离，又可以在圆孔101没有完全对准测针44时 ，依靠活塞100自由浮动以及测针44前段的锥度导向，使测针44顺利穿过圆孔101；第四夹子45夹住活塞100，活塞100中心大致定位，但有间隙，活塞100可以旋转自由，同时，测针44在第四气缸42推动下向前运动，穿入圆孔101，然后，第五气缸43让第四夹子45打开，让出拍照空间，转盘51下面的顶板54向上顶起，穿过转盘51和垫块52上的通孔53，将活塞100顶起约5mm左右，此时测针44装在第四气缸42上，第四气缸42在上下运动副41上，活塞100将带着测针44、第四气缸42一起被顶起5mm左右，测针44仍然保存方位不变，只是被动向上移动了5mm左右，测针44压在圆孔101的下边，保持1kg左右压力，活塞100被顶板54顶着，消除了测针44与圆孔101间隙（约0.03mm）对测量的影响，然后第二相机46和第三相机47拍照，第二相机46检测圆孔100对外圆柱面的垂直度误差，以及活塞100底部到测针44下边的距离，然后计算机根据前面测量的圆孔101直径，算出圆孔101到底面距离，也就是中心高；第三相机47检测方孔102长边和测针44轴线的夹角，也就是测量出来方孔102对圆孔101的垂直度误差；检测完成后，第四夹子45再次夹住活塞100，顶板54复位，测针44通过第四气缸42向后移动；第五气缸43让第四夹子45打开，活塞100被转移到下一工序。
下料装置6包括下料流水线61和下料机械手62；下料机械手62置于下料流水线61一6；下料机械手62将检测后的活塞100从转盘51上移动至下料流水线61上。
放料装置7包括若干个托盘71，若干个托盘71均置于下料流水线61一侧；下料流水线61位于每一托盘71相对应的位置设置有一推杆63，推杆63将下料流水线61上的活塞100推入托盘71内；推杆63根据活塞100检测结果，将活塞100放入合适的托盘71中。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于活塞的超高精密检测装置，所述活塞上设置有一圆孔和方孔；其特征在于，包括上料装置、定位装置、圆孔检测装置、垂直度中心高检测装置、转动装置、下料装置和放料装置；所述上料装置将所述活塞移动至所述转动装置上；所述转动装置带动所述活塞进行转动；所述定位装置对所述活塞进行定位；所述圆孔检测装置用于对所述活塞上的圆孔进行检测；所述垂直度中心高检测装置用于对所述活塞上的圆孔和方孔的垂直度进行检测；所述下料装置用于将检测后的所述活塞移动至所述放料装置；所述放料装置用于放置所述检测后的活塞；所述垂直度中心高检测装置包括上下运动副、第四气缸、第五气缸、测针、两个位置相对称的第四夹子、第二相机和第三相机；所述测针一端置于所述第四气缸上，所述第四气缸置于所述上下运动副上；所述第四夹子置于所述第五气缸上；所述第二相机与所述活塞处于同一水平面；所述第三相机与所述活塞处于同一垂直面；所述转动装置包括转盘和若干个环绕设置于所述转盘上的垫块；所述垫块上设置有一通孔，所述转盘位于所述通孔处设置有一顶板；所述顶板用于将所述活塞顶起；所述垂直度中心高检测装置工作时，所述转盘将所述活塞转动到所述测针处，所述第五气缸通过滑槽推动所述第四夹子移动夹紧所述活塞，夹紧时所述第四夹子和所述活塞之间有间隙，所述第四夹子既可以限制所述活塞在所述测针插入时的移动距离，又可以在圆孔没有完全对准所述测针时，依靠所述活塞自由浮动以及所述测针前段的锥度导向，使所述测针穿过圆孔；所述第四夹子夹住所述活塞，所述活塞中心定位但有间隙，所述活塞可以旋转自由，同时，所述测针在所述第四气缸推动下向前运动，穿入圆孔，然后，所述第五气缸让所述第四夹子打开，让出拍照空间，所述转盘下面的顶板向上顶起，穿过所述转盘和所述垫块上的通孔，将所述活塞顶起，此时所述测针装在所述第四气缸上，所述第四气缸在所述上下运动副上，所述活塞将带着所述测针、所述第四气缸一起被顶起，所述测针压在圆孔的下边，所述活塞被顶板顶着，消除了所述测针与圆孔间隙对测量的影响，然后所述第二相机和所述第三相机拍照，所述第二相机检测圆孔对外圆柱面的垂直度误差，以及所述活塞底部到所述测针下边的距离，然后根据圆孔直径，算出圆孔到底面距离，即中心高；所述第三相机检测方孔长边和所述测针轴线的夹角，即测量得方孔对圆孔的垂直度误差；检测完成后，所述第四夹子再次夹住所述活塞，顶板复位，所述测针通过所述第四气缸向后移动；所述第五气缸让所述第四夹子打开，所述活塞被转移到下一工序。
2.根据权利要求1所述一种用于活塞的超高精密检测装置，其特征在于，所述上料装置包括上料流水线和上料机械手；所述上料机械手置于所述上料流水线一侧；所述活塞在所述上料流水线上移动，所述上料机械手将所述活塞移动至所述转动装置。
3.根据权利要求1所述一种用于活塞的超高精密检测装置，其特征在于，所述定位装置包括底座、两个位置相对应的第一夹子、第一气缸和尖头钥匙；所述尖头钥匙一端与所述第一气缸连接；所述第一夹子安装于所述底座上；所述尖头钥匙置于所述第一夹子上方；所述第一夹子用于夹持所述活塞，所述尖头钥匙用于对所述活塞进行定位。
4.根据权利要求1所述一种用于活塞的超高精密检测装置，其特征在于，所述圆孔检测装置包括第二气缸、第三气缸、两个位置相对称的第二夹子、两个位置相对称的第三夹子、两个位置相对称的反射镜、两个位置相对称的第一相机和压板；所述第三夹子分别安装于所述第二夹子上；所述第二夹子置于所述第三气缸上，所述第三气缸安装于所述第二气缸上；每一反射镜与每一第一相机位置相对应；所述反射镜置于所述活塞两侧；所述压板用于按压所述活塞。
5.根据权利要求2所述一种用于活塞的超高精密检测装置，其特征在于，所述上料机械手将所述活塞移动至所述垫块上。
6.根据权利要求5所述一种用于活塞的超高精密检测装置，其特征在于，所述下料装置包括下料流水线和下料机械手；所述下料机械手置于所述下料流水线一侧；所述下料机械手将检测后的所述活塞从所述转盘上移动至所述下料流水线上。
7.根据权利要求6所述一种用于活塞的超高精密检测装置，其特征在于，所述放料装置包括若干个托盘，若干个所述托盘均置于所述下料流水线一侧；所述下料流水线位于每一托盘相对应的位置设置有一推杆，所述推杆将所述下料流水线上的活塞推入所述托盘内。
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