CN114486218A - 一种齿毂油孔贯通性自动测量机及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种齿毂油孔贯通性自动测量机及其测量方法，包括底座，底座上安装有下支撑架，下支撑架顶部安装有中层板，中层板上安装有上支撑架，上支撑架顶面安装有上层板，构成三层的支承结构；位于中层板下方的底座上经升降机构安装有夹持定位机构，夹持定位机构顶端紧固齿毂，在升降机构动作下，齿毂向上依次穿过中层板、上层板；中层板上围绕着齿毂的周向安装有油孔检测组件一，上层板上围绕着齿毂的周向安装有油孔检测组件二；齿毂在上料至夹持定位机构，在自动夹紧固定、自动旋转定位后，依次由油孔检测组件一、油孔检测组件二进行周向上各个油孔的贯通性检测，从而实现了齿毂油孔的自动化测量，大大提升了测量效率和测量效果。

Description

一种齿毂油孔贯通性自动测量机及其测量方法

技术领域

本发明涉及变速箱齿毂油孔检测技术领域，尤其是一种齿毂油孔贯通性自动测量机及其测量方法。

背景技术

变速箱内齿毂上通常需要开设多个油孔，这些油孔孔口布置位置、轴向角度均不同；在实际生产过程中，需要对变速箱内齿毂上的油孔进行检测，判断其是否贯通，是否达到生产要求。

现有技术中，齿毂上油孔的检测都是通过人工肉眼进行观察判断；现有的检测方式存在以下缺点：

1.人工检测效率太低，无法满足量产时的检测节拍；

2.孔系过多，人工方式检测存在严重的漏检问题；

3.人工检测无法对零件合格或不合格状态进行后续追踪；

4.人工检测对人员依赖性很大，人工劳动强度大。

发明内容

本申请针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的齿毂油孔贯通性自动测量机及其测量方法，实现了齿毂油孔贯通性的自动化测量，大大提升了测量效率和测量效果，降低了成本。

本发明所采用的技术方案如下：

一种齿毂油孔贯通性自动测量机，包括底座，所述底座上安装有下支撑架，下支撑架顶部安装有中层板，中层板上安装有上支撑架，上支撑架顶面安装有上层板，构成三层的支承结构；位于中层板下方的底座上经升降机构安装有夹持定位机构，夹持定位机构顶端紧固齿毂，在升降机构动作下，齿毂向上依次穿过中层板、上层板；所述中层板上围绕着齿毂的周向安装有油孔检测组件一，上层板上围绕着齿毂的周向安装有油孔检测组件二。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述齿毂的内圈由夹持定位机构内撑夹持而相对固定，齿毂由夹持定位机构夹持后在水平内转动进行周向定位。

位于齿毂正上方间隔设置有相机组件，相机组件由龙门架支承安装于上层板的上方。

所述夹持定位机构的结构为：包括固装于升降机构上的支撑座，支撑座上安装有转动电机，转动电机输出端朝上并在端部通过齿轮传动组件衔接配装有下转筒，下转筒外壁面的上部穿过支撑座并相互间转动安装，下转筒顶部安装有上转筒，上转筒内安装有内撑组件，内撑组件将放置于上转筒顶部的齿毂内撑固定；所述下转筒底端安装有气动旋接头，内撑组件的连接线路、气路均通过下方的气动旋接头向外接出。

所述内撑组件的结构为：包括嵌装于上转筒内部上方的支撑筒，支撑筒内沿轴向滑动嵌装有锥形杆，位于锥形杆周向外部的支撑筒内侧上部安装有内撑件，内撑件顶部伸出支撑筒并设置为周向间隔的多瓣型结构；所述锥形杆在内撑气缸带动经外锥面周向施力于内撑件，使得内撑件的多瓣型结构周向外张将齿毂撑紧；所述支撑筒内部与锥形杆之间还安装有弹性件。

所述油孔检测组件一和油孔检测组件二均包括有沿着周向间隔布置的多组油孔检测组件，油孔检测组件通过移动的探针轴向伸入油孔进行检测；所述中层板上安装有增高架，油孔检测组件一中对应的油孔检测组件安装于增高架上；所述上层板上安装有层架，层架的上方和下方均布置有油孔检测组件。

所述探针在检测气缸带动下沿轴向伸至油孔内，还包括弹簧，探针伸向油孔中受阻时则反向移动并压缩弹簧，由对应的传感器监测获得探针伸入距离，并判断油孔通断情况。

单组油孔检测组件的结构为：均包括支座，支座上安装有检测气缸，检测气缸输出端安装有移动座，移动座上安装有探针；所述移动座和支座之间还安装有轴向与移动方向一致的弹簧，移动座通过U型结构嵌装连接检测气缸的输出端，位于U型结构两侧的检测气缸输出端上间隔锁装有锁紧螺母，两组锁紧螺母之间构成与U型结构配装的衔接部。

所述支座安装于中层板、上层板、增高架或层架中的一个上，或者，支座底部经水平滑动机构安装于中层板、上层板、增高架或层架中的一个上，水平滑动机构带动支座沿着齿毂的径向移动。

一种所述的齿毂油孔贯通性自动测量机的测量方法，包括如下步骤：

将齿毂放置于夹持定位机构上，由夹持定位机构将齿毂内撑夹持固定；

升降机构带动夹持定位机构、齿毂上行至相机组件的视野内，由相机组件拍照并分析获得齿毂周向转动角度，齿毂由夹持定位机构带动在周向内转动至预设状态；

升降机构带动夹持定位机构、齿毂移动，直至齿毂位于油孔检测组件一的检测位置处，由油孔检测组件一对齿毂上一部分油孔进行贯通性检测；

升降机构带动夹持定位机构、齿毂移动，直至齿毂位于油孔检测组件二的检测位置处，由油孔检测组件二对齿毂上剩余油孔进行贯通性检测；

完成单件齿毂上所有油孔的贯通性检测。

本发明的有益效果如下：

本发明结构紧凑、合理，操作方便，齿毂上料至夹持定位机构，在自动夹紧固定、自动旋转定位后，依次由油孔检测组件一、油孔检测组件二进行周向上各个油孔的贯通性检测，从而实现了齿毂油孔的自动化测量，大大提升了测量效率和测量效果；进而能够在车间现场实现变速箱内齿毂油孔的自动化检测，降低了成本，有效消除人工漏检现象，大幅提升产品良品率。

本发明还包括如下优点：

油孔检测组件一和油孔检测组件二中均沿着周向布置有多组油孔检测组件，单组油孔检测组件可以根据对应油孔的实际情况，进行适应性的改变匹配，以适应于不同孔位、轴向油孔的检测，从而能够实现齿毂上所有油孔的自动化检测。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的爆炸图。

图3为本发明升降机构的结构示意图。

图4为本发明夹持定位机构的剖视图。

图5为图4中A处的局部放大图。

图6为本发明油孔检测组件一的结构示意图。

图7为本发明油孔检测组件二的结构示意图。

图8为本发明斜孔检测机构的结构示意图。

图9为图8中B处的局部放大图。

图10为本发明内孔检测机构的结构示意图。

图11为本发明水平孔检测机构的结构示意图。

图12为本发明竖直孔检测机构的结构示意图。

图13为本发明竖直孔检测机构的另一种结构示意图。

其中：1、底座；2、升降机构；3、夹持定位机构；4、油孔检测组件一；5、油孔检测组件二；6、内孔检测机构；7、斜孔检测机构；8、水平孔检测机构；9、竖直孔检测机构；10、齿毂；

11、下支撑架；12、中层板；13、上支撑架；14、上层板；15、龙门架；16、相机组件；

21、升降电机；22、动力传送组件；23、升降座；24、升降导轨；25、背板；26、丝杆；

30、支撑座；31、转动电机；32、齿轮传动组件；33、上转筒；34、内撑气缸；35、弹性件；36、锥形杆；37、内撑件；38、下转筒；39、气动旋接头；331、支撑筒；

40、增高架；41、探针；42、移动座；43、弹簧；44、检测气缸；45、支座；46、锁紧螺母；47、衔接部；421、U型结构；

51、层架；

61、推送气缸；62、推送座；63、针板；64、推送导轨。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

如图1和图2所示，本实施例的一种齿毂油孔贯通性自动测量机，包括底座1，底座1上安装有下支撑架11，下支撑架11顶部安装有中层板12，中层板12上安装有上支撑架13，上支撑架13顶面安装有上层板14，构成三层的支承结构；位于中层板12下方的底座1上经升降机构2安装有夹持定位机构3，夹持定位机构3顶端紧固齿毂10，在升降机构2动作下，齿毂10向上依次穿过中层板12、上层板14；中层板12上围绕着齿毂10的周向安装有油孔检测组件一4，上层板14上围绕着齿毂10的周向安装有油孔检测组件二5。

齿毂10上料至夹持定位机构3，在自动夹紧固定、自动旋转定位后，依次由油孔检测组件一4、油孔检测组件二5进行周向上各个油孔的贯通性检测，从而实现了齿毂10油孔的自动化测量。

齿毂10的内圈由夹持定位机构3内撑夹持而相对固定，齿毂10由夹持定位机构3夹持后在水平内转动进行周向定位。

位于齿毂10正上方间隔设置有相机组件16，相机组件16由龙门架15支承安装于上层板14的上方。

本实施例中，相机组件16包括取像相机和环形光源，通过相机组件16对齿毂10进行取像分析，获取其周向旋转定位的角度值。

如图3所示，升降机构2的结构为：包括安装于下支撑架11上的背板25，背板25上间隔安装有升降导轨24，两组升降导轨24之间的背板25上转动安装有丝杆26，丝杆26上通过螺旋副配装有升降座23，升降座23与两侧的升降导轨24滑动连接,，升降座23顶面安装有夹持定位机构3；还包括升降电机21，升降电机21输出端通过动力传送组件22衔接至丝杆26底端，由升降电机21经动力传送组件22带动丝杆26转动，转动的丝杆26经螺旋副配合带动升降座23以升降导轨24为导向进行上、下移动。

如图4所示，夹持定位机构3的结构为：包括固装于升降机构2升降座23上的支撑座30，支撑座30上安装有转动电机31，转动电机31输出端朝上并在端部通过齿轮传动组件32衔接配装有下转筒38，下转筒38外壁面的上部穿过支撑座30并相互间转动安装，下转筒38顶部安装有上转筒33，上转筒33内安装有内撑组件，内撑组件将放置于上转筒33顶部的齿毂10内撑固定；下转筒38底端安装有气动旋接头39，内撑组件的连接线路、气路均通过下方的气动旋接头39向外接出。

在相机组件16取像分析待转动角度之后，转动电机31工作，经齿轮传动组件32带动下转筒38、气动旋接头39、上转筒33以及内部的内撑组件共同转动至预设的位置，便于后续的油孔检测。

如图5所示，内撑组件的结构为：包括嵌装于上转筒33内部上方的支撑筒331，支撑筒331内沿轴向滑动嵌装有锥形杆36，位于锥形杆36周向外部的支撑筒331内侧上部安装有内撑件37，内撑件37顶部伸出支撑筒331并设置为周向间隔的多瓣型结构；锥形杆36在内撑气缸34带动经外锥面周向施力于内撑件37，使得内撑件37的多瓣型结构周向外张将齿毂10撑紧；支撑筒331内部与锥形杆36之间还安装有弹性件35。

本实施例中，内撑件37边缘位于支撑筒331顶部，位于内撑件37边缘外部的支撑筒331顶面用于支承放置的齿毂10,；内撑气缸34工作时，向上推动锥形杆36，锥形杆36周向向外施力于内撑件37，使得内撑件37沿着支撑筒331顶面周向外张直至从内部将齿毂10撑紧；此时，弹性件35受压缩。

如图6和图7所示，油孔检测组件一4和油孔检测组件二5均包括有沿着周向间隔布置的多组油孔检测组件，油孔检测组件通过移动的探针41轴向伸入油孔进行检测；中层板12上安装有增高架40，油孔检测组件一4中对应的油孔检测组件安装于增高架40上；上层板14上安装有层架51，层架51的上方和下方均布置有油孔检测组件；通过增高架40或是层架51的设置，来灵活调整油孔检测组件的布置位置、高度以及数量需求。

油孔检测组件一4和油孔检测组件二5中均沿着周向布置有多组油孔检测组件，单组油孔检测组件可以根据对应油孔的实际情况，进行适应性的改变匹配，以适应于不同孔位、轴向油孔的检测，从而能够实现齿毂10上所有油孔的自动化检测。

如图8所示，探针41在检测气缸44带动下沿轴向伸至油孔内，还包括弹簧43，探针41伸向油孔中受阻时则反向移动并压缩弹簧43，由对应的传感器监测获得探针41伸入距离，并判断油孔通断情况。

单组油孔检测组件的结构为：均包括支座45，支座45上安装有检测气缸44，检测气缸44输出端安装有移动座42，移动座42上安装有探针41；移动座42和支座45之间还安装有轴向与移动方向一致的弹簧43，如图9所示，移动座42通过U型结构421嵌装连接检测气缸44的输出端，位于U型结构421两侧的检测气缸44输出端上间隔锁装有锁紧螺母46，两组锁紧螺母46之间构成与U型结构421配装的衔接部47，在探针41伸入油孔受阻时，由衔接部47配合弹簧43实现柔性反向缓冲，即保证了测量的顺利进行，而避免了探针41因受阻而受损。

本实施例中，支座45通过水平面、竖直面或是倾斜面安装检测气缸44，使得检测气缸44的输出端呈水平、竖直或是倾斜状态，相应的，探针41轴向水平布置、竖直布置或是与水平方向呈夹角布置，构成水平孔检测机构8、竖直孔检测机构9或是斜孔检测机构7。

如图8所示，为斜孔检测机构7，其中支座45顶面设置为朝向齿毂10的向下的斜面，检测气缸44的输出端沿着斜面向下并衔接滑动安装的移动座42；在检测气缸44工作时，带动移动座42沿着支座45顶部的斜面倾斜移动，使得移动座42侧面上的探针41轴向倾斜移动。

如图11所示，为水平孔检测机构8，其中支座45上的检测气缸44输出端水平设置，带动移动座42水平移动，使得探针41轴向水平移动。

如图12所示，为竖直孔检测机构9，其中支座45上的检测气缸44输出端竖直设置，带动移动座42竖直移动，使得探针41轴向竖直移动。

如图13所示，为竖直孔检测机构9的另一种双探针41形式，其中支座45上并列安装有两组检测气缸44，两组检测气缸44分别带动对应的移动座42、探针41工作。

本实施例中，油孔检测组件还包括有内孔检测机构6，其可以用于探测齿毂10内壁上油孔的贯通情况。

如图10所示，移动座42外侧面安装有外延的针板63，针板63朝向移动座42的侧面安装有探针41，通过检测气缸44拉动探针41，使得探针41伸至油孔内，构成内孔检测机构6。

支座45安装于中层板12、上层板14、增高架40或层架51中的一个上，或者，支座45底部经水平滑动机构安装于中层板12、上层板14、增高架40或层架51中的一个上，水平滑动机构带动支座45沿着齿毂10的径向移动。

水平滑动机构的结构为：包括推送座62，推送座62上安装有推送气缸61，推送气缸61输出端与支座45衔接，支座45底面通过推送导轨64与推送座62滑动连接，推送气缸61输出端的工作方向和推送导轨64的长度方向，均为沿着齿毂10的径向方向。

本实施例中，支座45在水平滑动机构带动下沿着产品10的径向移动，尤其适用于内孔检测机构6或是竖直孔检测机构9中，通过水平滑动机构来靠近或是远离齿毂10的轴向，避免干涉，助力于保证检测的可靠和稳定性。

本实施例中，内孔检测机构6中检测气缸44的输出端倾斜布置，使得探针41轴向倾斜设置或移动，用于检测齿毂10中轴向倾斜的内部油孔。

本实施例的齿毂油孔贯通性自动测量机的测量方法，包括如下步骤：

第一步：将齿毂10放置于夹持定位机构3上，由夹持定位机构3将齿毂10内撑夹持固定；

具体为：将齿毂10放置于内撑件37边缘外部的支撑筒331顶面上，内撑气缸34工作，向上推动锥形杆36，锥形杆36顶端的锥面周向施力于内撑件37，使得内撑件37周向张开，靠近并施力于齿毂10内壁面，实现内撑夹持固定；

第二步：升降机构2带动夹持定位机构3、齿毂10上行至相机组件16的视野内，由相机组件16拍照并分析获得齿毂10周向转动角度，齿毂10由夹持定位机构3带动在周向内转动至预设状态；

具体为：升降电机21工作，经动力传送组件22带动丝杆26转动，丝杆26通过螺旋副配合驱使升降座23以升降导轨24为导向向上移动，直至升降座23上夹持定位机构3顶端的齿毂10上移至相机组件16的视野中；

在取像分析获得待转角度后，夹持定位机构3中的转动电机31工作，经齿轮传动组件32带动下转筒38、上转筒33、内撑组件以及齿毂10同步在水平面内转动，直至齿毂10位于预设的角度状态；

第三步：升降机构2带动夹持定位机构3、齿毂10移动，直至齿毂10位于油孔检测组件一4的检测位置处，由油孔检测组件一4对齿毂10上一部分油孔进行贯通性检测；

具体为：油孔检测组件一4中各组油孔检测机构的检测气缸44工作，推动或是拉动探针41轴向移动并伸至齿毂10上对应的油孔中，直至在检测气缸44的带动下，探针41移动预设距离或是探针41移动受阻，在弹簧43缓冲作用下相对于检测气缸44输出端反向移动，由对应的传感器检测获得探针41的实际移动距离，从而判断对应油孔的通断情况；

第四步：升降机构2带动夹持定位机构3、齿毂10移动，直至齿毂10位于油孔检测组件二5的检测位置处，由油孔检测组件二5对齿毂10上剩余油孔进行贯通性检测；

第五步：完成单件齿毂10上所有油孔的贯通性检测。

本实施例中，可以通过油孔检测组件一4、油孔检测组件二5中油孔检测组件的设置，来共同实现齿毂10上所有油孔的检测需求，或者是，通过其中部分油孔检测组件的设置和工作，来实现齿毂10上所需要的油孔的检测，使用灵活性好。

本发明实现了齿毂油孔的自动化测量，大大提升了测量效率和测量效果；进而能够在车间现场实现变速箱内齿毂油孔的自动化检测，降低了成本，有效消除人工漏检现象，大幅提升产品良品率。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.一种齿毂油孔贯通性自动测量机，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)上安装有下支撑架(11)，下支撑架(11)顶部安装有中层板(12)，中层板(12)上安装有上支撑架(13)，上支撑架(13)顶面安装有上层板(14)，构成三层的支承结构；位于中层板(12)下方的底座(1)上经升降机构(2)安装有夹持定位机构(3)，夹持定位机构(3)顶端紧固齿毂(10)，在升降机构(2)动作下，齿毂(10)向上依次穿过中层板(12)、上层板(14)；所述中层板(12)上围绕着齿毂(10)的周向安装有油孔检测组件一(4)，上层板(14)上围绕着齿毂(10)的周向安装有油孔检测组件二(5)。

2.如权利要求1所述的一种齿毂油孔贯通性自动测量机，其特征在于：所述齿毂(10)的内圈由夹持定位机构(3)内撑夹持而相对固定，齿毂(10)由夹持定位机构(3)夹持后在水平内转动进行周向定位。

3.如权利要求2所述的一种齿毂油孔贯通性自动测量机，其特征在于：位于齿毂(10)正上方间隔设置有相机组件(16)，相机组件(16)由龙门架(15)支承安装于上层板(14)的上方。

4.如权利要求2所述的一种齿毂油孔贯通性自动测量机，其特征在于：所述夹持定位机构(3)的结构为：包括固装于升降机构(2)上的支撑座(30)，支撑座(30)上安装有转动电机(31)，转动电机(31)输出端朝上并在端部通过齿轮传动组件(32)衔接配装有下转筒(38)，下转筒(38)外壁面的上部穿过支撑座(30)并相互间转动安装，下转筒(38)顶部安装有上转筒(33)，上转筒(33)内安装有内撑组件，内撑组件将放置于上转筒(33)顶部的齿毂(10)内撑固定；所述下转筒(38)底端安装有气动旋接头(39)，内撑组件的连接线路、气路均通过下方的气动旋接头(39)向外接出。

5.如权利要求4所述的一种齿毂油孔贯通性自动测量机，其特征在于：所述内撑组件的结构为：包括嵌装于上转筒(33)内部上方的支撑筒(331)，支撑筒(331)内沿轴向滑动嵌装有锥形杆(36)，位于锥形杆(36)周向外部的支撑筒(331)内侧上部安装有内撑件(37)，内撑件(37)顶部伸出支撑筒(331)并设置为周向间隔的多瓣型结构；所述锥形杆(36)在内撑气缸(34)带动经外锥面周向施力于内撑件(37)，使得内撑件(37)的多瓣型结构周向外张将齿毂(10)撑紧；所述支撑筒(331)内部与锥形杆(36)之间还安装有弹性件(35)。

6.如权利要求1所述的一种齿毂油孔贯通性自动测量机，其特征在于：所述油孔检测组件一(4)和油孔检测组件二(5)均包括有沿着周向间隔布置的多组油孔检测组件，油孔检测组件通过移动的探针(41)轴向伸入油孔进行检测；所述中层板(12)上安装有增高架(40)，油孔检测组件一(4)中对应的油孔检测组件安装于增高架(40)上；所述上层板(14)上安装有层架(51)，层架(51)的上方和下方均布置有油孔检测组件。

7.如权利要求6所述的一种齿毂油孔贯通性自动测量机，其特征在于：所述探针(41)在检测气缸(44)带动下沿轴向伸至油孔内，还包括弹簧(43)，探针(41)伸向油孔中受阻时则反向移动并压缩弹簧(43)，由对应的传感器监测获得探针(41)伸入距离，并判断油孔通断情况。

8.如权利要求7所述的一种齿毂油孔贯通性自动测量机，其特征在于：单组油孔检测组件的结构为：均包括支座(45)，支座(45)上安装有检测气缸(44)，检测气缸(44)输出端安装有移动座(42)，移动座(42)上安装有探针(41)；所述移动座(42)和支座(45)之间还安装有轴向与移动方向一致的弹簧(43)，移动座(42)通过U型结构(421)嵌装连接检测气缸(44)的输出端，位于U型结构(421)两侧的检测气缸(44)输出端上间隔锁装有锁紧螺母(46)，两组锁紧螺母(46)之间构成与U型结构(421)配装的衔接部(47)。

9.如权利要求8所述的一种齿毂油孔贯通性自动测量机，其特征在于：所述支座(45)安装于中层板(12)、上层板(14)、增高架(40)或层架(51)中的一个上，或者，支座(45)底部经水平滑动机构安装于中层板(12)、上层板(14)、增高架(40)或层架(51)中的一个上，水平滑动机构带动支座(45)沿着齿毂(10)的径向移动。

10.一种权利要求3所述的齿毂油孔贯通性自动测量机的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

将齿毂(10)放置于夹持定位机构(3)上，由夹持定位机构(3)将齿毂(10)内撑夹持固定；

升降机构(2)带动夹持定位机构(3)、齿毂(10)上行至相机组件(16)的视野内，由相机组件(16)拍照并分析获得齿毂(10)周向转动角度，齿毂(10)由夹持定位机构(3)带动在周向内转动至预设状态；

升降机构(2)带动夹持定位机构(3)、齿毂(10)移动，直至齿毂(10)位于油孔检测组件一(4)的检测位置处，由油孔检测组件一(4)对齿毂(10)上一部分油孔进行贯通性检测；

升降机构(2)带动夹持定位机构(3)、齿毂(10)移动，直至齿毂(10)位于油孔检测组件二(5)的检测位置处，由油孔检测组件二(5)对齿毂(10)上剩余油孔进行贯通性检测；

完成单件齿毂(10)上所有油孔的贯通性检测。

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