CN201997491U - 气门挺柱自动分选仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气门挺柱自动分选仪，采用PLC控制系统控制，其特征在于：具有分料系统，在分料系统一端的其中一侧设有送料系统，相对侧设有测量系统，所述测量系统位于送料系统之后，在测量系统后面设有分选系统；所述分料系统与分选系统分别设有送料输送带和分选输送带，所述送料输送带与分选输送带在同一平面上；所述分料系统、送料系统、测量系统和分选系统连成一体。本实用新型具有很高的重复性、稳定性、测量精度和测量速度，对被测量的工件适用范围大，能满足对气门挺柱内台高度的准确及精确的测量和分组，而且也适合用于在线测量。

Description

气门挺柱自动分选仪

技术领域

本实用新型涉及一种自动测量技术，尤其涉及一种气门挺柱自动测量和自动分选仪。

背景技术

气门挺柱是汽车和内燃机行业中广泛使用的配件，气门挺柱外形呈圆柱体碗形，内圆有一小圆台，气门挺柱的内圆台高度尺寸将影响气门间隙的大小。随着汽车和内燃机行业技术水平的迅速提高，发动机对气门间隙的要求越来越高，发动机厂为了得到准确的间隙同时控制成本，对气门挺柱的关键参数高度尺寸采用分组互换装配法，要求气门挺柱内圆台高度尺寸分组供货，通常为±0.01mm一组，目前生产厂家采用人工测量分组的方法，此测量分组的方法很容易造成错检，测量失误率高，效率低可靠性差。这对发动机气门间隙的控制非常不利，也将影响发动机的功率和排放。

发明内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的不足，从而开发一种能准确、快速地自动测量待检工件高度尺寸并根据要求按实际高度尺寸自动分组的气门挺柱自动分选仪。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种气门挺柱自动分选仪，采用PLC控制系统控制，其特征在于：具有分料系统，在分料系统一端的其中一侧设有送料系统，相对侧设有测量系统，所述测量系统位于送料系统之后，在测量系统后面设有分选系统；所述分料系统与分选系统分别设有送料输送带和分选输送带，所述送料输送带与分选输送带在同一平面上；所述分料系统、送料系统、测量系统和分选系统连成一体。

本实用新型的技术方案还可以进一步完善：

作为优选，所述分料系统包括传送测量工件的送料输送带，所述送料输 送带安装在输送滚筒上，所述输送滚筒安装在输送机架上，所述输送滚筒由连续工作的输送电机带动，调整输送机架上的螺栓，可调整输送滚筒的位置，以调整送料输送带的松紧，所述输送机架两侧装有挡料气缸和待检气缸。

作为优选，所述输送机架两侧各设有一挡料板，调节通道开度的调节螺栓与挡料板相连。

作为优选，所述挡料气缸由前挡料气缸和位于另一侧的后挡料气缸组成，所述待检气缸位于后挡料气缸同一侧的后面；挡料气缸和待检气缸的活塞杆上装有挡料头。

作为优选，所述送料系统安装在测量底板上，在测量底板上安装有无杆气缸，所述无杆气缸上有一过渡板，在过渡板上装有一可前后移动的气动滑台，所述气动滑台上连接有一V形拨叉，所述V形拨叉侧边伸出一具有斜面的横向臂。

作为优选，所述V形拨叉上设有长槽，所述V形拨叉与气动滑台之间通过长槽采用调节螺母与气动滑台相连。松动调节螺母可调整V形拨叉的前后位置以适应外径大小不同的测量工件。

作为优选，所述V形口和横向臂的斜面上镶有缓冲垫。

作为优选，所述测量系统包括机头架，所述机头架安装在测量底板上，所述机头架上设有相互垂直的基准面一和基准面二；基准面一装有测量平台，测量平台中心为测量基准面，所述测量基准面由硬质合金镶嵌而成；测量平台后侧装有测量定位板和定位靠板，测量定位板侧面与测量平台中心的距离可调整；基准面二上装有衬板，衬板上装有长度计安装板，光栅长度计安装在长度计安装板上，光栅长度计上装有测量气缸，测量气缸上的活塞杆通过桥板与测量杆连接，所述测量杆下部装有硬质合金的平测量头。

作为优选，所述分选系统包括分选台，分选台由若干个并列设置的分选槽位所组成，在分选槽位对面设有与槽位相对应数量的分选气缸，在分选气缸与分选台中间设有分选输送带；所述分选台、分选输送带和分选气缸以及测量平台在同一平面上。

作为优选，所述分选输送带装在分选输送机架上，分选输送机架上还装 有制动电机和输送滚筒，由制动电机带动输送滚筒，所述输送滚筒带动分选输送带；机架上设有调节分选输送带松紧度的调整螺栓。

本实用新型由操作人员用计算机根据产品要求设定好参数向PLC程序控制系统发出测量参数和指令。由PLC程序控制系统控制测量工件有序地自动分料、送料、测量，PLC程序控制系统根据测量数据结果按设定好的分选参数同步进行数据分析和处理向分选系统发出指令，将测量工件分选到相应的储存槽位内。

本实用新型的有益效果是：

具有很高的重复性、稳定性、测量精度和测量速度，对被测量的工件适用范围大。

测量精度为：±1um

测量分辨率：1um

测量速度：≥20件/分

适用范围：

工件外径：￠10～￠80mm

工件高度：5～50mm

内台高度：1～30mm

本实用新型不仅能单机测量气门挺柱内台高度尺寸，进行高度尺寸分组，而且也适合用于在线测量。

附图说明

附图1是本实用新型的一种结构俯视图及关联示意图；

附图2-1、2-2是图1的分料机构示意图；

其中图2-1为总图；图2-2为A-A剖面图；

附图3是图1的送料机构示意图；

附图4是图1的测量机构示意图；

附图5是图1的分选机构示意图。

附图标记说明：1分料机构，2送料机构，3测量机构，4分选机构，5按钮箱，6分选台，7计算机，8PLC程序控制器，01测量工件，02送料输送带，03输送机架，04已测工件，11输送滚筒，12输送电机，13可调挡料板，131挡料板调节螺栓，14螺栓，151前挡料气缸，152后挡料气缸，153待检气缸，16挡料头，17气缸座，18气缸调节螺栓，19气缸支架，20过渡板，21无杆气缸，22V形拨叉，221缓冲垫，222调节螺母，23无杆气缸底座，24 测量底板，25气动滑台，26分选输送带，27测量平台，271测量基准面，28横向臂，30机头架，31衬板，32长度计安装板，33光栅长度计，34测量气缸，35定位靠板，36桥板，37测量杆，38测量定位板，39平测量头，41调整螺栓，421测量气缸活塞杆，43分选气缸，44分选台，45推料块，46隔料板，47分选输送机架，48输送滚筒，49制动电机，基准面一A，基准面二B。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。

实施例：

PLC程序控制系统控制元件有：

(1)分料系统1，有三只分料气缸、一个输送电机。

(2)送料系统2，有一个机械手(由二只运动气缸组成)。

(3)测量系统3，有一个测量气缸和一个光栅长度仪。

(4)分选系统4，有十二个分选气缸，一个带制动的输送电机。

PLC程序控制系统控制元件还有二十一个电磁阀、二十个磁性开关和一只压力开关。

图1为总体示意图。

分料系统1的结构如图2-1、2-2所示，送料输送带02安装在输送滚筒11上，输送滚筒安装在输送机架03上，输送滚筒由连续工作的输送电机12带动，送料输送带02是连续工作的。调整输送机架03上的螺栓14，可调整输送滚筒11的位置以调整送料输送带02的松紧，输送机架03上还装有二块可调挡料板13，松动挡料板调节螺栓131就可调整二块可调挡料板13的通道开度大小，以适应外径大小不同的测量工件01通过。输送机架03上还装有前挡料气缸151、后挡料气缸152和待检气缸153，气缸活塞杆上装有挡料头16，气缸固定在气缸座17上，气缸座用气缸调节螺栓18安装在气缸支架19上，气缸支架安装在输送机架03上，松动气缸调节螺栓18就可调整气缸的纵向位置。以适应外径大小不同的测量工件01。

分料系统1在工作时，测量工件01由自动分选仪操作员(或生产线联机直接进入)将测量工件放置在送料输送带02上，送料输送带匀速将测量工件01向前运动，装在前挡料气缸151和后挡料气缸152活塞杆上的挡料头16分别按序伸缩，达到对测量工件01输送通道适时地开闭作用，使每一次测量循环中测量工件01仅有一件处在前挡料气缸151和后挡料气缸152之间。后挡料气缸152挡料头16的按序伸缩也使每一次测量循环中的测量工件01仅有一件进至待检气缸153前，待检气缸153的挡料头16按序伸缩，则将测量工件01逐一放行至待检区。当输送通道关闭时，测量工件01在挡料头16的阻挡下停止前进并与送料输送带02相对打滑。前挡料气缸151和待检气缸153旁均装有磁性开关，当磁性开关检测到测量工件01不在位时机器会暂停，等待人工添加测量工件01或排除故障。

送料系统2的结构如图3所示，送料系统2安装在测量底板24上。左右移动的无杆气缸21安装在无杆气缸底座23上，无杆气缸底座安装在测量底板24上，无杆气缸21上安装一块过渡板20，在过渡板上装有一个前后移动的气动滑台25，气动滑台上安装一个V形拨叉22，V形拨叉右边伸出一个斜面的横向臂28，V形口和横向臂斜面镶有缓冲塑料块221，松动调节螺母222可调整V形拨叉22的前后位置以适应外径大小不同的测量工件01。

送料系统2在工作时，在153待检气缸放行下由送料输送带02将测量工件01输送进入待检区，这时无杆气缸21在左边位置，气动滑台25带着V形拨叉22快速向前移动，V形拨叉的V形口正好叉住测量工件01的外圆，而后无杆气缸21快速向右移动，带动气动滑台25和V形拨叉22将测量工件01移至测量平台27的测量中心，同时V形拨叉22的横向臂28斜面将原在测量中心位置巳完成测量的测量工件01推至分选输送带26上。无杆气缸21到达右边后，气动滑台25快速退回，然后无杆气缸21回复至左边位置，等待移动下一测量工件01，如此循环进行工作。无杆气缸21和气动滑台25均装有磁性开关，所有动作必须要上一动作到位后相应的磁性开关发出讯号后才会执行下一任务。测量底板24上还装有按扭箱5和测量系统3。

测量系统3的结构如图4所示，机头架30装在测量底板24上，机头架A 面和B面是基准面，A面装有测量平台27，测量平台中心为测量基准面271，由硬质合金镶嵌而成，测量平台27后侧装有测量定位板38和定位靠板35，测量定位板38侧面与测量平台27中心的距离可调整，以适应外径大小不同的测量工件。B面装有衬板31，衬板上装有长度计安装板32，光栅长度计33安装在长度计安装板32上，光栅长度计33上装有测量气缸34，421测量气缸活塞杆通过桥板36与测量杆37连接，以带动其上下运动。测量杆37下部装有硬质合金的平测量头39，采用硬质合金测量基准面271和平测量头39能减少其磨损和变形，以减少修复频率。

测量系统3在工作时，V形拨叉22将测量工件01移至测量平台27的测量中心，测量气缸34在控制系统的指令下推动测量杆37向下移动，平测量头39和测量工件01内圆台上平面测量点接触，以测量基准面271为基准采集得到测量工件高度数据，完成对测量工件内圆台高度的测量，测量杆37在测量气缸34带动下快速返回，PLC和计算机将此数据进行分析和判断，将其作为分组依据并显示和保存，这时测量系统3的一个工作循环完成。每次测量仪启动开始，测量系统3会进行自动校零，校零的过程是：待检气缸153关闭输送通道，使测量基准面271无测量工件01进入，测量气缸34在控制系统的指令下推动测量杆37向下移动，平测量头39和测量基准面271接触后，光栅长度计33将此采集的高度数据发送给PLC和计算机设定为零位。在工作过程中，自动校零还在设定的测量节拍点中进行。

分选系统4的结构如图5所示，分选台44由13根隔料板46形成的12个分选槽位所组成，与12个分选槽位所对应的是12个分选气缸43，分选气缸的活塞杆42上装有推料块45，分选台44和分选气缸43中间安置有分选输送带26，分选输送带26装在分选输送机架47上，分选输送机架上还装有制动电机49和输送滚筒48，由制动电机49带动输送滚筒48，输送滚筒48带动分选输送带26，调整螺栓41可调整输送滚筒48的位置以调整分选输送带26的松紧。分选台44、分选输送带26和分选气缸43以及测量平台27处在同一平面上。在设备启动前，自动分选仪操作员根据技术文件将测量工件的测量参数和分选方案通过计算机7输入至PLC控制系统8，对12个分选槽位 设定好相应的编码。

分选系统4在工作时，测量完的巳测量工件04由V形拨叉22从测量基准面271推动至分选输送带26上，分选输送带26由输送滚筒11在制动电机49带动下，每一次测量循环走一个分选槽宽的距离即隔料板46的距离，这样分选输送带26上巳测量工件04每一次测量循环就走一个分选槽位，根据测量时的测量数据，由PLC控制系统8判断测量数据编码和分选槽位的编码是否一致，如果是，则启动该分选槽位的分选气缸43，分选气缸的活塞杆42带动推料块45将巳测量工件04推入该分选槽位，如果不是，则将数据传递到下一分选槽位的数据寄存器再作判断，所有的巳测量工件04的测量数据都能找到各自的分选槽位。

气门(气门填隙片)挺柱自动分选仪的控制系统的操作平台采用WINDOWS98/XP系统。根据需求，可带有通信接口，进行远程控制和诊断。控制系统还带有设备故障侦测显示系统，能准确显示故障点的位置。

Claims (10)

1.一种气门挺柱自动分选仪，采用PLC控制系统控制，其特征在于：具有分料系统，在分料系统一端的其中一侧设有送料系统，相对侧设有测量系统，所述测量系统位于送料系统之后，在测量系统后面设有分选系统；所述分料系统与分选系统分别设有送料输送带和分选输送带，所述送料输送带与分选输送带在同一平面上；所述分料系统、送料系统、测量系统和分选系统连成一体。

2.根据权利要求1所述的气门挺柱自动分选仪，其特征在于：所述分料系统包括传送测量工件的送料输送带，所述送料输送带安装在输送滚筒上，所述输送滚筒安装在输送机架上，所述输送滚筒由电机带动，所述输送机架两侧装有挡料气缸和待检气缸。

3.根据权利要求2所述的气门挺柱自动分选仪，其特征在于：所述输送机架两侧各设有一挡料板，一调节通道开度的调节螺栓与挡料板相连。

4.根据权利要求2或3所述的气门挺柱自动分选仪，其特征在于：所述挡料气缸由前挡料气缸和位于另一侧的后挡料气缸组成，所述待检气缸位于后挡料气缸同一侧的后面；前挡料气缸、后挡料气缸和待检气缸的活塞杆上装有挡料头。

5.根据权利要求1所述的气门挺柱自动分选仪，其特征在于：所述送料系统安装在测量底板上，在测量底板上安装有无杆气缸，所述无杆气缸上有一过渡板，在过渡板上装有一可前后移动的气动滑台，所述气动滑台上连接有一V形拨叉，所述V形拨叉侧边伸出一具有斜面的横向臂。

6.根据权利要求5所述的气门挺柱自动分选仪，其特征在于：所述V形拨叉上设有长槽，所述V形拨叉与气动滑台之间通过长槽采用调节螺母与气动滑台相连。

7.根据权利要求5或6所述的气门挺柱自动分选仪，其特征在于：所述V形口和横向臂的斜面上镶有缓冲垫。 

8.根据权利要求1所述的气门挺柱自动分选仪，其特征在于：所述测量系统包括机头架，所述机头架安装在测量底板上，所述机头架上设有相互垂直的基准面一和基准面二；基准面一装有测量平台，测量平台中心为测量基准面，所述测量基准面由硬质合金镶嵌而成；基准面二上装有光栅长度计，光栅长度计上装有测量气缸，测量气缸上的活塞杆通过桥板与测量杆连接，所述测量杆下部装有硬质合金的平测量头。

9.根据权利要求1所述的气门挺柱自动分选仪，其特征在于：所述分选系统包括分选台，分选台由若干个并列设置的分选槽位所组成，在分选槽位对面设有与槽位相对应数量的分选气缸，在分选气缸与分选台中间设有分选输送带；所述分选台、分选输送带和分选气缸处在同一平面上。

10.根据权利要求9所述的气门挺柱自动分选仪，其特征在于：所述分选输送带装在分选输送机架上，分选输送机架上还装有制动电机和输送滚筒，由制动电机带动输送滚筒，所述输送滚筒带动分选输送带；机架上设有调节分选输送带松紧度的调整螺栓。 

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