CN117160912B - 一种环类零件波纹度检测方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种环类零件波纹度检测方法及设备，包括：机壳，机壳的底部固定安装有底板，且机壳的前部铰接有两个对称设置的第一门板，机壳的内部位于底板的上部安装有环类零件搬送机构、环类零件波纹度检测机构以及环类零件NG品排出机构，且机壳的顶部安装有控制机构，其中：当两个第一门板打开后用于形成环类零件上下料窗口。本发明提供的环类零件波纹度检测设备，可以批量进行上下料，无需人工将检测出来的NG品挑出，省时省力，工作强度小，检测效率高；本发明提供的环类零件波纹度检测方法，步骤简单合理，能够批量进行上下料，检测过程安全可靠，可以避免不合格的环类零件因堆料而影响对环类零件波纹度的检测效率。

Description

一种环类零件波纹度检测方法及设备

技术领域

本发明涉及波纹度检测技术领域，具体是涉及一种环类零件波纹度检测方法及设备。

背景技术

表面波纹度指的是间距大于表面粗糙度但小于表面几何形状误差的表面几何不平度，属于微观和宏观之间的几何误差，表面波纹度是磨削加工过程中主要由于机床—工件—砂轮系统的低频振动而在零件表面上形成的具有一定周期性的高低起伏，表面波纹度直接影响零件表面的机械性能，如零件的接触刚度、疲劳强度、结合强度、耐磨性、抗振性和密封性等。

目前的环类零件波纹度检测设备大多需要人工对每个环类零件进行上下料，同时需要人工将检测出来的NG品挑出，费时费力，工作强度大，检测效率低。

为此，提出一种环类零件波纹度检测方法及设备。

发明内容

本发明以解决背景技术中提出的问题为目的，提供了一种环类零件波纹度检测方法及设备。

具体技术方案如下：

一种环类零件波纹度检测方法及设备，包括：

机壳，所述机壳的底部固定安装有底板，且所述机壳的前部铰接有两个对称设置的第一门板，所述机壳的内部位于所述底板的上部安装有环类零件搬送机构、环类零件波纹度检测机构以及环类零件NG品排出机构，且所述机壳的顶部安装有控制机构，其中：

当两个所述第一门板打开后用于形成环类零件上下料窗口，然后将盛有待检测波纹度的环类零件的上料盘放置在环类零件上下料窗口中；

所述环类零件搬送机构用于将待检测波纹度的环类零件搬送给所述环类零件波纹度检测机构进行检测，并将检测合格的环类零件搬回至上料盘内，同时将检测NG的环类零件搬送给所述环类零件NG品排出机构；

所述环类零件波纹度检测机构用于对环类零件的波纹度进行检测；

所述环类零件NG品排出机构用于收集检测NG的环类零件，并在收集的环类零件NG品数量达到设定值时集中将NG品排出所述机壳；

所述控制机构用于控制所述环类零件搬送机构、所述环类零件波纹度检测机构以及所述环类零件NG品排出机构自动化完成对环类零件波纹度进行检测的工作。

上述的环类零件波纹度检测设备，其中：所述环类零件搬送机构包括安装板、安装座、四轴机械臂、连接板以及两个气动夹爪，所述安装板固定安装在所述底板的上部，所述安装座固定安装在所述安装板的上部，所述四轴机械臂固定安装在所述安装座的上部，所述连接板通过螺栓安装在所述四轴机械臂的末端，两个所述气动夹爪均固定安装在所述连接板的底部，且两个所述气动夹爪对称设置，用于抓取环类零件。

上述的环类零件波纹度检测设备，其中：所述安装板的上部还固定安装有立座，所述立座的顶部放置有用于备用的连接板以及安装在连接板底板的两个气动夹爪。

上述的环类零件波纹度检测设备，其中：所述环类零件波纹度检测机构包括龙门支撑架、气动主轴、气动夹头、伺服驱动电机、支撑块、滑轨、X轴丝杆、减速器、X轴伺服电机、滑台、Y轴伺服电机、Y轴丝杆、滑块、内圈波纹度测头、外圈波纹度测头、立杆以及光纤传感器，所述龙门支撑架固定安装在所述底板的上部，所述气动主轴通过空气轴承转动安装在所述龙门支撑架的顶壁上，且所述气动主轴竖直设置，所述气动夹头固定安装在所述气动主轴的上端，用于撑紧环类零件的内壁，所述伺服驱动电机通过电机座固定安装在所述龙门支撑架的内顶壁底部，且所述伺服驱动电机的输出轴与所述气动主轴的底端固定连接，所述支撑块固定安装在所述龙门支撑架的顶部，所述滑轨固定安装在所述支撑块的上部，所述X轴丝杆转动安装在所述滑轨内，所述减速器固定安装在所述滑轨的一端，且所述减速器的输出轴与所述X轴丝杆的一端固定连接，所述X轴伺服电机固定安装在所述龙门支撑架的顶部，且所述X轴伺服电机的输出轴与所述减速器的输入轴固定连接，所述滑台滑动安装在所述滑轨上，且所述滑台与所述X轴丝杆螺纹传动连接，所述Y轴伺服电机固定安装在所述滑台的顶部，所述Y轴丝杆转动安装在所述滑台内，且所述Y轴丝杆竖直设置，所述Y轴丝杆的上端与所述Y轴伺服电机的输出轴固定连接，所述滑块滑动安装在所述滑台内，且所述滑块与所述Y轴丝杆螺纹传动连接，所述内圈波纹度测头竖直安装在所述滑块上，用于检测环类零件内圈的波纹度，所述外圈波纹度测头水平安装在所述滑块上，用于检测环类零件外圈的波纹度，所述立杆竖直且固定地安装在所述龙门支撑架的顶部，所述光纤传感器固定安装在所述立杆的上端，用于检测气动夹头上放置的待检测的环类零件是否放置水平。

上述的环类零件波纹度检测设备，其中：所述滑块上固定安装有倒L形连接杆，所述倒L形连接杆的底端转动安装有清洁滚轮，所述清洁滚轮用于对所述气动主轴的上端面进行清洁。

上述的环类零件波纹度检测设备，其中：所述龙门支撑架的顶部固定安装有NG品缓存架，所述NG品缓存架用于缓存波纹度检测不合格的环类零件。

上述的环类零件波纹度检测设备，其中：所述环类零件NG品排出机构包括NG品取料窗口、支撑台、两个导轨、两个NG品存料架、两个存料杆、两个感应器以及两个退料气缸，所述NG品取料窗口固定嵌装在所述机壳的一侧壁上，所述支撑台固定安装在所述底板的上部，且所述支撑台贯穿所述NG品取料窗口设置，两个所述导轨固定安装在所述支撑台的上部，两个所述NG品存料架分别滑动安装在两个所述导轨上，两个所述存料杆分别固定安装在两个所述NG品存料架的上部，且两个所述存料杆均竖直设置，两个所述存料杆均用于收集波纹度检测不合格的环类零件，两个所述感应器分别安装在两个所述NG品存料架上，且两个所述感应器分别用于检测两个所述存料杆上的环类零件是否堆满，两个所述退料气缸均固定安装在所述支撑台的上部，且两个所述退料气缸的活塞杆分别与两个所述NG品存料架的一端固定连接，用于推动所述NG品存料架进出所述NG品取料窗口。

上述的环类零件波纹度检测设备，其中：所述控制机构包括控制箱、PLC控制器、示教显示器、触控显示屏、操作按键以及工作状态指示灯，所述控制箱固定安装在所述机壳的顶部，且所述控制箱的侧壁上嵌装有散热格栅，所述PLC控制器固定安装在所述控制箱的内部，所述示教显示器、所述触控显示屏以及所述操作按键均安装在所述控制箱的前部，所述工作状态指示灯安装在所述控制箱的顶部，所述PLC控制器分别与所述示教显示器、所述触控显示屏、所述操作按键、所述工作状态指示灯、两个所述感应器、两个所述退料气缸、所述气动夹头、所述伺服驱动电机、所述X轴伺服电机、所述Y轴伺服电机、所述内圈波纹度测头、所述外圈波纹度测头、所述光纤传感器、所述四轴机械臂以及两个所述气动夹爪电性连接。

上述的环类零件波纹度检测设备，其中：所述机壳的顶部安装有用于净化其内部空气的高效空气净化器，所述高效空气净化器与所述PLC控制器电性连接，所述底板的底部固定安装有支撑座，所述支撑座的底部固定安装有万向轮，且所述支撑座的底部螺接有螺杆支撑脚。

上述的环类零件波纹度检测设备，其中：所述机壳的一侧壁上铰接有两个对称设置的第二门板，当两个所述第二门板打开后用于形成检修窗口。

本发明还提供一种环类零件波纹度检测方法，采用上述任一项所述的环类零件波纹度检测设备对环类零件的波纹度进行检测，具体包括如下步骤：

步骤一、使用环类零件波纹度检测设备前，通过示教显示器学习具体的操作方法，然后通过触控显示屏进行操作使得环类零件波纹度检测设备进入自动化运行模式，PLC控制器控制高效空气净化器运行对机壳内部的空气进行净化，然后通过操作按键控制该环类零件波纹度检测设备暂停运行，打开两个第一门板形成环类零件上下料窗口，将盛有待检测波纹度的环类零件的上料盘放置在环类零件上下料窗口中，然后通过操作按键控制该环类零件波纹度检测设备开启运行；

步骤二、PLC控制器控制四轴机械臂带动气动夹爪运动将上料盘内部放置的待检测波纹度的环类零件抓取起来并放置在气动夹头上，然后PLC控制器控制四轴机械臂带动两个气动夹爪返回，PLC控制器控制气动夹头撑紧环类零件的内壁，当光纤传感器检测气动夹头上放置的待检测的环类零件没有放置水平，PLC控制器控制工作状态指示灯发出报警信号通知工作人员前来处理，当光纤传感器检测气动夹头上放置的待检测的环类零件放置水平后，PLC控制器控制X轴伺服电机以及Y轴伺服电机驱动外圈波纹度测头接触气动夹头上的环类零件的外圈，同时驱动内圈波纹度测头接触气动夹头上的环类零件的内圈，然后PLC控制器控制伺服驱动电机驱动气动夹头上的环类零件旋转，外圈波纹度测头和内圈波纹度测头将检测的环类零件内外圈的波纹度数据上传给PLC控制器进行分析，若PLC控制器分析检测的波纹度数据合格，PLC控制器控制气动夹头松开环类零件的内壁，然后PLC控制器随即控制四轴机械臂带动气动夹爪运动将检测合格的环类零件从气动夹头上取下并放置在上料盘内部的空位上，若PLC控制器分析检测的波纹度数据不合格，PLC控制器随即控制四轴机械臂带动气动夹爪运动将检测不合格的环类零件从气动夹头上取下并放置在存料杆上；

步骤三、重复步骤二直至上料盘内部的环类零件全部检测完毕，通过操作按键控制该环类零件波纹度检测设备暂停运行，更换盛有待检测波纹度的环类零件的上料盘放置在环类零件上下料窗口中，然后通过操作按键控制该环类零件波纹度检测设备继续运行；

步骤四、当感应器检测到存料杆上不合格的环类零件堆满后，PLC控制器控制对应的退料气缸将NG品存料架推出NG品取料窗口，等待工人员取走，当感应器检测到存料杆上不合格的环类零件被取走后，PLC控制器控制对应的退料气缸将NG品存料架拉入NG品取料窗口内继续收集不合格的环类零件，当两个存料杆上不合格的环类零件均堆满未及时取走时，PLC控制器控制四轴机械臂带动气动夹爪运动将检测不合格的环类零件放置在NG品缓存架上，在感应器检测到存料杆上不合格的环类零件被取走后，PLC控制器控制四轴机械臂带动气动夹爪运动将NG品缓存架上的不合格的环类零件取放在存料杆上。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的环类零件波纹度检测设备主要由机壳、底板、两个第一门板、环类零件搬送机构、环类零件波纹度检测机构、环类零件NG品排出机构以及控制机构组成，设置的控制机构用于控制环类零件搬送机构、环类零件波纹度检测机构以及环类零件NG品排出机构自动化完成对环类零件波纹度进行检测的工作，可以批量进行上下料，无需人工将检测出来的NG品挑出，省时省力，工作强度小，检测效率高；

2、本发明提供的环类零件波纹度检测方法，步骤简单合理，能够批量进行上下料，检测过程安全可靠，可以避免不合格的环类零件因堆料而影响对环类零件波纹度的检测效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的环类零件波纹度检测设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的环类零件波纹度检测设备的另一视角的结构示意图一；

图3为本发明实施例提供的环类零件波纹度检测设备的另一视角的结构示意图二；

图4为本发明实施例提供的环类零件波纹度检测设备的局部结构示意图一；

图5为本发明实施例提供的环类零件波纹度检测设备的局部结构示意图二；

图6为本发明实施例提供的环类零件波纹度检测设备中环类零件搬送机构的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的环类零件波纹度检测设备中环类零件波纹度检测机构的结构示意图；

图8为图7中视图A处的放大结构示意图；

图9为本发明实施例提供的环类零件波纹度检测设备中环类零件NG品排出机构的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的环类零件波纹度检测设备中环类零件NG品排出机构的另一视角的结构示意图。

附图中：

1、机壳；101、底板；102、第一门板；103、第二门板；104、支撑座；105、螺杆支撑脚；106、万向轮；

2、环类零件搬送机构；201、安装板；202、安装座；203、四轴机械臂；204、连接板；205、气动夹爪；206、立座；

3、环类零件波纹度检测机构；301、龙门支撑架；302、伺服驱动电机；303、立杆；304、NG品缓存架；305、气动主轴；306、滑轨；307、X轴丝杆；308、Y轴丝杆；309、Y轴伺服电机；310、滑台；311、X轴伺服电机；312、减速器；313、支撑块；314、空气轴承；315、滑块；316、内圈波纹度测头；317、外圈波纹度测头；318、气动夹头；319、光纤传感器；320、倒L形连接杆；321、清洁滚轮；

4、环类零件NG品排出机构；401、支撑台；402、NG品存料架；403、存料杆；404、NG品取料窗口；405、感应器；406、退料气缸；407、导轨；

5、控制机构；501、控制箱；502、操作按键；503、触控显示屏；504、示教显示器；505、工作状态指示灯；506、散热格栅；

6、高效空气净化器；8、环类零件。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。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。

实施例

本实施例提供的环类零件波纹度检测设备，如图1-图10所示，包括：机壳1，机壳1的底部固定安装有底板101，且机壳1的前部铰接有两个对称设置的第一门板102，机壳1的内部位于底板101的上部安装有环类零件搬送机构2、环类零件波纹度检测机构3以及环类零件NG品排出机构4，且机壳1的顶部安装有控制机构5。

其中，当两个第一门板102打开后用于形成环类零件上下料窗口，然后将盛有待检测波纹度的环类零件的上料盘放置在环类零件上下料窗口中；

其中，环类零件搬送机构2用于将待检测波纹度的环类零件搬送给环类零件波纹度检测机构3进行检测，并将检测合格的环类零件搬回至上料盘内，同时将检测NG的环类零件搬送给环类零件NG品排出机构4；

其中，环类零件波纹度检测机构3用于对环类零件的波纹度进行检测；

其中，环类零件NG品排出机构4用于收集检测NG的环类零件，并在收集的环类零件NG品数量达到设定值时集中将NG品排出机壳1；

其中，控制机构5用于控制环类零件搬送机构2、环类零件波纹度检测机构3以及环类零件NG品排出机构4自动化完成对环类零件8波纹度进行检测的工作。

采用上述技术方案的环类零件波纹度检测设备主要由机壳1、底板101、两个第一门板102、环类零件搬送机构2、环类零件波纹度检测机构3、环类零件NG品排出机构4以及控制机构5组成，设置的控制机构5用于控制环类零件搬送机构2、环类零件波纹度检测机构3以及环类零件NG品排出机构4自动化完成对环类零件8波纹度进行检测的工作，可以批量进行上下料，无需人工将检测出来的NG品挑出，省时省力，工作强度小，检测效率高。

具体的，在本实施例中：设置的环类零件搬送机构2包括安装板201、安装座202、四轴机械臂203、连接板204以及两个气动夹爪205，安装板201固定安装在底板101的上部，安装座202固定安装在安装板201的上部，四轴机械臂203固定安装在安装座202的上部，连接板204通过螺栓安装在四轴机械臂203的末端，两个气动夹爪205均固定安装在连接板204的底部，且两个气动夹爪205对称设置，用于抓取环类零件8。

为了便于在两个气动夹爪205损坏时更换，在安装板201的上部还固定安装有立座206，并在立座206的顶部放置有用于备用的连接板204以及安装在连接板204底板的两个气动夹爪205。

具体的，在本实施例中：设置的环类零件波纹度检测机构3包括龙门支撑架301、气动主轴305、气动夹头318、伺服驱动电机302、支撑块313、滑轨306、X轴丝杆307、减速器312、X轴伺服电机311、滑台310、Y轴伺服电机309、Y轴丝杆308、滑块315、内圈波纹度测头316、外圈波纹度测头317、立杆303以及光纤传感器319，龙门支撑架301固定安装在底板101的上部，气动主轴305通过空气轴承314转动安装在龙门支撑架301的顶壁上，且气动主轴305竖直设置，气动夹头318固定安装在气动主轴305的上端，用于撑紧环类零件8的内壁，伺服驱动电机302通过电机座固定安装在龙门支撑架301的内顶壁底部，且伺服驱动电机302的输出轴与气动主轴305的底端固定连接，支撑块313固定安装在龙门支撑架301的顶部，滑轨306固定安装在支撑块313的上部，X轴丝杆307转动安装在滑轨306内，减速器312固定安装在滑轨306的一端，且减速器312的输出轴与X轴丝杆307的一端固定连接，X轴伺服电机311固定安装在龙门支撑架301的顶部，且X轴伺服电机311的输出轴与减速器312的输入轴固定连接，滑台310滑动安装在滑轨306上，且滑台310与X轴丝杆307螺纹传动连接，Y轴伺服电机309固定安装在滑台310的顶部，Y轴丝杆308转动安装在滑台310内，且Y轴丝杆308竖直设置，Y轴丝杆308的上端与Y轴伺服电机309的输出轴固定连接，滑块315滑动安装在滑台310内，且滑块315与Y轴丝杆308螺纹传动连接，内圈波纹度测头316竖直安装在滑块315上，用于检测环类零件8内圈的波纹度，外圈波纹度测头317水平安装在滑块315上，用于检测环类零件8外圈的波纹度，立杆303竖直且固定地安装在龙门支撑架301的顶部，光纤传感器319固定安装在立杆303的上端，用于检测气动夹头318上放置的待检测的环类零件8是否放置水平。

值得说明的是，在本实施例中对内圈波纹度测头316、外圈波纹度测头317、立杆303以及光纤传感器319的具体型号不做限定，只要能够实现其在本实施例中的功能即可。

具体的，为了保证气动主轴305的上端面的清洁度，以保证测试精度，在本实施例中：在滑块315上固定安装有倒L形连接杆320，并在倒L形连接杆320的底端转动安装有清洁滚轮321，清洁滚轮321用于对气动主轴305的上端面进行清洁。

可利用X轴伺服电机311以及Y轴伺服电机309相互配合驱动清洁滚轮321压在气动主轴305的上端面，然后利用伺服驱动电机302驱动气动主轴305转动，即可实现清洁滚轮321对气动主轴305的上端面进行清洁的目的。

具体的，为了避免环类零件NG品排出机构4上的不合格的环类零件8未及时取走而影响该环类零件波纹度检测设备的检测效率，在本实施例中：龙门支撑架301的顶部固定安装有NG品缓存架304，NG品缓存架304用于缓存波纹度检测不合格的环类零件8。

具体的，在本实施例中：设置的环类零件NG品排出机构4包括NG品取料窗口404、支撑台401、两个导轨407、两个NG品存料架402、两个存料杆403、两个感应器405以及两个退料气缸406，NG品取料窗口404固定嵌装在机壳1的一侧壁上，支撑台401固定安装在底板101的上部，且支撑台401贯穿NG品取料窗口404设置，两个导轨407固定安装在支撑台401的上部，两个NG品存料架402分别滑动安装在两个导轨407上，两个存料杆403分别固定安装在两个NG品存料架402的上部，且两个存料杆403均竖直设置，两个存料杆403均用于收集波纹度检测不合格的环类零件8，两个感应器405分别安装在两个NG品存料架402上，且两个感应器405分别用于检测两个存料杆403上的环类零件8是否堆满，两个退料气缸406均固定安装在支撑台401的上部，且两个退料气缸406的活塞杆分别与两个NG品存料架402的一端固定连接，用于推动NG品存料架402进出NG品取料窗口404。

通过设置两个两个导轨407、两个NG品存料架402、两个存料杆403、两个感应器405以及两个退料气缸406，使得两个NG品存料架402可以独自工作，从而可以提高该环类零件波纹度检测设备的灵活性，进而提高工作效率。

具体的，在本实施例中：设置的控制机构5包括控制箱501、PLC控制器、示教显示器504、触控显示屏503、操作按键502以及工作状态指示灯505，控制箱501固定安装在机壳1的顶部，且控制箱501的侧壁上嵌装有散热格栅506，PLC控制器固定安装在控制箱501的内部，示教显示器504、触控显示屏503以及操作按键502均安装在控制箱501的前部，工作状态指示灯505安装在控制箱501的顶部，PLC控制器分别与示教显示器504、触控显示屏503、操作按键502、工作状态指示灯505、两个感应器405、两个退料气缸406、气动夹头318、伺服驱动电机302、X轴伺服电机311、Y轴伺服电机309、内圈波纹度测头316、外圈波纹度测头317、光纤传感器319、四轴机械臂203以及两个气动夹爪205电性连接。

值得说明的是，在本实施例中对光纤传感器319、PLC控制器的具体型号不做限定，只要能够实现其在本实施例中的功能即可。

具体的，在本实施例中：机壳1的顶部安装有用于净化其内部空气的高效空气净化器6，高效空气净化器6与PLC控制器电性连接，底板101的底部固定安装有支撑座104，支撑座104的底部固定安装有万向轮106，且支撑座104的底部螺接有螺杆支撑脚105。

设置的万向轮106使得该环类零件波纹度检测设备便于移动，设置的螺杆支撑脚105可调节高度，在不不要移动时可通过调节螺杆支撑脚105的高度使得万向轮106悬空，从而使得该环类零件波纹度检测设备可以稳定地放置，便于安装使用。

值得说明的是，在本实施例中对高效空气净化器6的具体型号不做限定，只要能够实现其在本实施例中的功能即可。

具体的，为了便于对该环类零件波纹度检测设备进行检修，在本实施例中：在机壳1的一侧壁上铰接有两个对称设置的第二门板103，当两个第二门板103打开后用于形成检修窗口，可以通过检修窗口观察该环类零件波纹度检测设备内部的运行情况。

本发明还提供一种环类零件波纹度检测方法，采用上述任一项的环类零件波纹度检测设备对环类零件的波纹度进行检测，具体包括如下步骤：

步骤一、使用环类零件波纹度检测设备前，通过示教显示器504学习具体的操作方法，然后通过触控显示屏503进行操作使得环类零件波纹度检测设备进入自动化运行模式，PLC控制器控制高效空气净化器6运行对机壳1内部的空气进行净化，然后通过操作按键502控制该环类零件波纹度检测设备暂停运行，打开两个第一门板102形成环类零件上下料窗口，将盛有待检测波纹度的环类零件8的上料盘放置在环类零件上下料窗口中，然后通过操作按键502控制该环类零件波纹度检测设备开启运行；

步骤二、PLC控制器控制四轴机械臂203带动气动夹爪205运动将上料盘内部放置的待检测波纹度的环类零件8抓取起来并放置在气动夹头318上，然后PLC控制器控制四轴机械臂203带动两个气动夹爪205返回，PLC控制器控制气动夹头318撑紧环类零件8的内壁，当光纤传感器319检测气动夹头318上放置的待检测的环类零件8没有放置水平，PLC控制器控制工作状态指示灯505发出报警信号通知工作人员前来处理，当光纤传感器319检测气动夹头318上放置的待检测的环类零件8放置水平后，PLC控制器控制X轴伺服电机311以及Y轴伺服电机309驱动外圈波纹度测头317接触气动夹头318上的环类零件8的外圈，同时驱动内圈波纹度测头316接触气动夹头318上的环类零件8的内圈，然后PLC控制器控制伺服驱动电机302驱动气动夹头318上的环类零件8旋转，外圈波纹度测头317和内圈波纹度测头316将检测的环类零件8内外圈的波纹度数据上传给PLC控制器进行分析，若PLC控制器分析检测的波纹度数据合格，PLC控制器控制气动夹头318松开环类零件8的内壁，然后PLC控制器随即控制四轴机械臂203带动气动夹爪205运动将检测合格的环类零件8从气动夹头318上取下并放置在上料盘内部的空位上，若PLC控制器分析检测的波纹度数据不合格，PLC控制器随即控制四轴机械臂203带动气动夹爪205运动将检测不合格的环类零件8从气动夹头318上取下并放置在存料杆403上；

步骤三、重复步骤二直至上料盘内部的环类零件8全部检测完毕，通过操作按键502控制该环类零件波纹度检测设备暂停运行，更换盛有待检测波纹度的环类零件的上料盘放置在环类零件上下料窗口中，然后通过操作按键502控制该环类零件波纹度检测设备继续运行；

步骤四、当感应器405检测到存料杆403上不合格的环类零件8堆满后，PLC控制器控制对应的退料气缸406将NG品存料架402推出NG品取料窗口404，等待工人员取走，当感应器405检测到存料杆403上不合格的环类零件8被取走后，PLC控制器控制对应的退料气缸406将NG品存料架402拉入NG品取料窗口404内继续收集不合格的环类零件8，当两个存料杆403上不合格的环类零件8均堆满未及时取走时，PLC控制器控制四轴机械臂203带动气动夹爪205运动将检测不合格的环类零件8放置在NG品缓存架304上，在感应器405检测到存料杆403上不合格的环类零件8被取走后，PLC控制器控制四轴机械臂203带动气动夹爪205运动将NG品缓存架304上的不合格的环类零件8取放在存料杆403上。

采用上述技术方案的环类零件波纹度检测方法，步骤简单合理，能够批量进行上下料，检测过程安全可靠，可以避免不合格的环类零件8因堆料而影响对环类零件波纹度的检测效率。

综上，本实施例提供的环类零件波纹度检测方法及设备，具有如下优点：

1、本实施例提供的环类零件波纹度检测设备主要由机壳1、底板101、两个第一门板102、环类零件搬送机构2、环类零件波纹度检测机构3、环类零件NG品排出机构4以及控制机构5组成，设置的控制机构5用于控制环类零件搬送机构2、环类零件波纹度检测机构3以及环类零件NG品排出机构4自动化完成对环类零件8波纹度进行检测的工作，可以批量进行上下料，无需人工将检测出来的NG品挑出，省时省力，工作强度小，检测效率高；

2、本实施例提供的环类零件波纹度检测方法，步骤简单合理，能够批量进行上下料，检测过程安全可靠，可以避免不合格的环类零件8因堆料而影响对环类零件波纹度的检测效率。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种环类零件波纹度检测设备，其特征在于，包括：

机壳（1），所述机壳（1）的底部固定安装有底板（101），且所述机壳（1）的前部铰接有两个对称设置的第一门板（102），所述机壳（1）的内部位于所述底板（101）的上部安装有环类零件搬送机构（2）、环类零件波纹度检测机构（3）以及环类零件NG品排出机构（4），且所述机壳（1）的顶部安装有控制机构（5），其中：

当两个所述第一门板（102）打开后用于形成环类零件上下料窗口，然后将盛有待检测波纹度的环类零件的上料盘放置在环类零件上下料窗口中；

所述环类零件搬送机构（2）用于将待检测波纹度的环类零件搬送给所述环类零件波纹度检测机构（3）进行检测，并将检测合格的环类零件搬回至上料盘内，同时将检测NG的环类零件搬送给所述环类零件NG品排出机构（4）；

所述环类零件波纹度检测机构（3）用于对环类零件的波纹度进行检测；

所述环类零件NG品排出机构（4）用于收集检测NG的环类零件，并在收集的环类零件NG品数量达到设定值时集中将NG品排出所述机壳（1）；

所述控制机构（5）用于控制所述环类零件搬送机构（2）、所述环类零件波纹度检测机构（3）以及所述环类零件NG品排出机构（4）自动化完成对环类零件（8）波纹度进行检测的工作；

所述环类零件搬送机构（2）包括安装板（201）、安装座（202）、四轴机械臂（203）、连接板（204）以及两个气动夹爪（205），所述安装板（201）固定安装在所述底板（101）的上部，所述安装座（202）固定安装在所述安装板（201）的上部，所述四轴机械臂（203）固定安装在所述安装座（202）的上部，所述连接板（204）通过螺栓安装在所述四轴机械臂（203）的末端，两个所述气动夹爪（205）均固定安装在所述连接板（204）的底部，且两个所述气动夹爪（205）对称设置，用于抓取环类零件（8）；

所述环类零件波纹度检测机构（3）包括龙门支撑架（301）、气动主轴（305）、气动夹头（318）、伺服驱动电机（302）、支撑块（313）、滑轨（306）、X轴丝杆（307）、减速器（312）、X轴伺服电机（311）、滑台（310）、Y轴伺服电机（309）、Y轴丝杆（308）、滑块（315）、内圈波纹度测头（316）、外圈波纹度测头（317）、立杆（303）以及光纤传感器（319），所述龙门支撑架（301）固定安装在所述底板（101）的上部，所述气动主轴（305）通过空气轴承（314）转动安装在所述龙门支撑架（301）的顶壁上，且所述气动主轴（305）竖直设置，所述气动夹头（318）固定安装在所述气动主轴（305）的上端，用于撑紧环类零件（8）的内壁，所述伺服驱动电机（302）通过电机座固定安装在所述龙门支撑架（301）的内顶壁底部，且所述伺服驱动电机（302）的输出轴与所述气动主轴（305）的底端固定连接，所述支撑块（313）固定安装在所述龙门支撑架（301）的顶部，所述滑轨（306）固定安装在所述支撑块（313）的上部，所述X轴丝杆（307）转动安装在所述滑轨（306）内，所述减速器（312）固定安装在所述滑轨（306）的一端，且所述减速器（312）的输出轴与所述X轴丝杆（307）的一端固定连接，所述X轴伺服电机（311）固定安装在所述龙门支撑架（301）的顶部，且所述X轴伺服电机（311）的输出轴与所述减速器（312）的输入轴固定连接，所述滑台（310）滑动安装在所述滑轨（306）上，且所述滑台（310）与所述X轴丝杆（307）螺纹传动连接，所述Y轴伺服电机（309）固定安装在所述滑台（310）的顶部，所述Y轴丝杆（308）转动安装在所述滑台（310）内，且所述Y轴丝杆（308）竖直设置，所述Y轴丝杆（308）的上端与所述Y轴伺服电机（309）的输出轴固定连接，所述滑块（315）滑动安装在所述滑台（310）内，且所述滑块（315）与所述Y轴丝杆（308）螺纹传动连接，所述内圈波纹度测头（316）竖直安装在所述滑块（315）上，用于检测环类零件（8）内圈的波纹度，所述外圈波纹度测头（317）水平安装在所述滑块（315）上，用于检测环类零件（8）外圈的波纹度，所述立杆（303）竖直且固定地安装在所述龙门支撑架（301）的顶部，所述光纤传感器（319）固定安装在所述立杆（303）的上端，用于检测气动夹头（318）上放置的待检测的环类零件（8）是否放置水平；

所述环类零件NG品排出机构（4）包括NG品取料窗口（404）、支撑台（401）、两个导轨（407）、两个NG品存料架（402）、两个存料杆（403）、两个感应器（405）以及两个退料气缸（406），所述NG品取料窗口（404）固定嵌装在所述机壳（1）的一侧壁上，所述支撑台（401）固定安装在所述底板（101）的上部，且所述支撑台（401）贯穿所述NG品取料窗口（404）设置，两个所述导轨（407）固定安装在所述支撑台（401）的上部，两个所述NG品存料架（402）分别滑动安装在两个所述导轨（407）上，两个所述存料杆（403）分别固定安装在两个所述NG品存料架（402）的上部，且两个所述存料杆（403）均竖直设置，两个所述存料杆（403）均用于收集波纹度检测不合格的环类零件（8），两个所述感应器（405）分别安装在两个所述NG品存料架（402）上，且两个所述感应器（405）分别用于检测两个所述存料杆（403）上的环类零件（8）是否堆满，两个所述退料气缸（406）均固定安装在所述支撑台（401）的上部，且两个所述退料气缸（406）的活塞杆分别与两个所述NG品存料架（402）的一端固定连接，用于推动所述NG品存料架（402）进出所述NG品取料窗口（404）。

2.根据权利要求1所述的环类零件波纹度检测设备，其特征在于，所述滑块（315）上固定安装有倒L形连接杆（320），所述倒L形连接杆（320）的底端转动安装有清洁滚轮（321），所述清洁滚轮（321）用于对所述气动主轴（305）的上端面进行清洁。

3.根据权利要求2所述的环类零件波纹度检测设备，其特征在于，所述龙门支撑架（301）的顶部固定安装有NG品缓存架（304），所述NG品缓存架（304）用于缓存波纹度检测不合格的环类零件（8）。

4.根据权利要求3所述的环类零件波纹度检测设备，其特征在于，所述控制机构（5）包括控制箱（501）、PLC控制器、示教显示器（504）、触控显示屏（503）、操作按键（502）以及工作状态指示灯（505），所述控制箱（501）固定安装在所述机壳（1）的顶部，且所述控制箱（501）的侧壁上嵌装有散热格栅（506），所述PLC控制器固定安装在所述控制箱（501）的内部，所述示教显示器（504）、所述触控显示屏（503）以及所述操作按键（502）均安装在所述控制箱（501）的前部，所述工作状态指示灯（505）安装在所述控制箱（501）的顶部，所述PLC控制器分别与所述示教显示器（504）、所述触控显示屏（503）、所述操作按键（502）、所述工作状态指示灯（505）、两个所述感应器（405）、两个所述退料气缸（406）、所述气动夹头（318）、所述伺服驱动电机（302）、所述X轴伺服电机（311）、所述Y轴伺服电机（309）、所述内圈波纹度测头（316）、所述外圈波纹度测头（317）、所述光纤传感器（319）、所述四轴机械臂（203）以及两个所述气动夹爪（205）电性连接。

5.根据权利要求4所述的环类零件波纹度检测设备，其特征在于，所述机壳（1）的顶部安装有用于净化其内部空气的高效空气净化器（6），所述高效空气净化器（6）与所述PLC控制器电性连接，所述底板（101）的底部固定安装有支撑座（104），所述支撑座（104）的底部固定安装有万向轮（106），且所述支撑座（104）的底部螺接有螺杆支撑脚（105）。

6.根据权利要求5所述的环类零件波纹度检测设备，其特征在于，所述机壳（1）的一侧壁上铰接有两个对称设置的第二门板（103），当两个所述第二门板（103）打开后用于形成检修窗口。

7.一种环类零件波纹度检测方法，其特征在于，采用权利要求6所述的环类零件波纹度检测设备对环类零件的波纹度进行检测，具体包括如下步骤：

步骤一、使用环类零件波纹度检测设备前，通过示教显示器（504）学习具体的操作方法，然后通过触控显示屏（503）进行操作使得环类零件波纹度检测设备进入自动化运行模式，PLC控制器控制高效空气净化器（6）运行对机壳（1）内部的空气进行净化，然后通过操作按键（502）控制该环类零件波纹度检测设备暂停运行，打开两个第一门板（102）形成环类零件上下料窗口，将盛有待检测波纹度的环类零件（8）的上料盘放置在环类零件上下料窗口中，然后通过操作按键（502）控制该环类零件波纹度检测设备开启运行；

步骤二、PLC控制器控制四轴机械臂（203）带动气动夹爪（205）运动将上料盘内部放置的待检测波纹度的环类零件（8）抓取起来并放置在气动夹头（318）上，然后PLC控制器控制四轴机械臂（203）带动两个气动夹爪（205）返回，PLC控制器控制气动夹头（318）撑紧环类零件（8）的内壁，当光纤传感器（319）检测气动夹头（318）上放置的待检测的环类零件（8）没有放置水平，PLC控制器控制工作状态指示灯（505）发出报警信号通知工作人员前来处理，当光纤传感器（319）检测气动夹头（318）上放置的待检测的环类零件（8）放置水平后，PLC控制器控制X轴伺服电机（311）以及Y轴伺服电机（309）驱动外圈波纹度测头（317）接触气动夹头（318）上的环类零件（8）的外圈，同时驱动内圈波纹度测头（316）接触气动夹头（318）上的环类零件（8）的内圈，然后PLC控制器控制伺服驱动电机（302）驱动气动夹头（318）上的环类零件（8）旋转，外圈波纹度测头（317）和内圈波纹度测头（316）将检测的环类零件（8）内外圈的波纹度数据上传给PLC控制器进行分析，若PLC控制器分析检测的波纹度数据合格，PLC控制器控制气动夹头（318）松开环类零件（8）的内壁，然后PLC控制器随即控制四轴机械臂（203）带动气动夹爪（205）运动将检测合格的环类零件（8）从气动夹头（318）上取下并放置在上料盘内部的空位上，若PLC控制器分析检测的波纹度数据不合格，PLC控制器随即控制四轴机械臂（203）带动气动夹爪（205）运动将检测不合格的环类零件（8）从气动夹头（318）上取下并放置在存料杆（403）上；

步骤三、重复步骤二直至上料盘内部的环类零件（8）全部检测完毕，通过操作按键（502）控制该环类零件波纹度检测设备暂停运行，更换盛有待检测波纹度的环类零件的上料盘放置在环类零件上下料窗口中，然后通过操作按键（502）控制该环类零件波纹度检测设备继续运行；

步骤四、当感应器（405）检测到存料杆（403）上不合格的环类零件（8）堆满后，PLC控制器控制对应的退料气缸（406）将NG品存料架（402）推出NG品取料窗口（404），等待工人员取走，当感应器（405）检测到存料杆（403）上不合格的环类零件（8）被取走后，PLC控制器控制对应的退料气缸（406）将NG品存料架（402）拉入NG品取料窗口（404）内继续收集不合格的环类零件（8），当两个存料杆（403）上不合格的环类零件（8）均堆满未及时取走时，PLC控制器控制四轴机械臂（203）带动气动夹爪（205）运动将检测不合格的环类零件（8）放置在NG品缓存架（304）上，在感应器（405）检测到存料杆（403）上不合格的环类零件（8）被取走后，PLC控制器控制四轴机械臂（203）带动气动夹爪（205）运动将NG品缓存架（304）上的不合格的环类零件（8）取放在存料杆（403）上。