CN204122372U - 一种气门导管检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气门导管检测装置，由传送系统、光学系统、分拣系统和控制系统构成，本实用新型的气门导管检测装置，为全自动非接触式测量，无需人工操作，避免人为误差，检测精度高，在较高的速度下，仍可保证3微米的精度，完全满足这种高精度气门导管的测量要求，提高产品质量。

Description

一种气门导管检测装置

技术领域

    本实用新型涉及机械检测领域，具体涉及一种气门导管检测装置。

背景技术

气门导管是发动机气门的导向装置，是发动机中配气机构的重要部件，其工件精度和公差配合的高低将直接影响到发动机的性能优劣，因此，需要在生产中对其进行非常精密的检测，其中气门导管的轴径和圆度等的精度检测是气门检测项目中的重中之重，以保证其精度及公差配合，为发动机配气机构的性能稳定提供保障。

目前，气门组件的装配工作大多在半自动化流水线完成，气门导管轴径及圆孔的公差精确到微米级，其装配质量主要依赖人工目视的方法，如用游标卡尺检测，需要人工操作，人为误差大，而且还因粉末冶金工件本身质地较软，当卡尺与工件接触时很可能造成工件表面划伤以致影响其质量；气动检测虽为非接触式检测，检测项目较少，测量误差较大；塞规检测不仅误差极大，同时也会对工件表面造成损伤，影响产品质量，无法满足大批量生产时稳定性和可靠性的要求。

发明内容

针对上述情况，本实用新型的目的是提供一种气门导管检测装置，无需人工操作，避免人为误差，检测精度高，在较高的速度下，仍可保证3微米的精度，完全满足这种高精度气门导管的测量要求。

本实用新型的技术方案如下：一种气门导管检测装置，由传送系统、光学系统、分拣系统和控制系统构成，所述传送系统包括振动盘、线性震动器和旋转卡盘；所述振动盘用于将气门导管整列成定向的姿态排列；所述线性震动器与振动盘的出口固定连接，用于将振动盘整列的气门导管传输至旋转卡盘；所述旋转卡盘位于线性震动器末端，为一中空圆环，沿其圆心匀速转动，在所述旋转卡盘的外沿间隔一定距离均匀设有若干卡口；随旋转卡盘的匀速转动，由线性震动器传输来的气门导管逐一放置在旋转卡盘的卡口内；

所述光学系统由光源、光学镜头、工业相机、计算机和触发器构成，所述工业相机与计算机数据连接，光学镜头安装在工业相机的前端；所述光源和光学镜头分别通过固定调节支架可调节的固定在固定板的两侧，使光源位于旋转卡盘的圆心，工业相机和光学镜头位于旋转卡盘的外侧，工业相机、光源与光学镜头保持在同一条直线上；在光源与光学镜头之间设置有一个触发器，旋转卡盘上一个卡口携带的气门导管旋转至光源与光学镜头之间，触发器触发图像采集，所述光学系统对气门导管外部轮廓成像，将所成的像传送至计算机处理得到轮廓数据，并对数据进行分析；

所述分拣系统由合格品分拣装置和不合格品分拣装置组成，所述合格品分拣装置包括一个位于旋转卡盘下方的合格品分拣器，以及一个位于旋转卡盘上方，用于将合格气门导管从旋转卡盘卡口吹落至所述合格品分拣器的高压喷嘴；所述不合格品分拣装置位于合格品分拣装置之后，包括一个输送带，以及位于输送带一侧的至少一个不合格品分拣器，在所述不合格品分拣器对侧的输送带机架上对应设置有高压喷嘴，所述输送带前端位于旋转卡盘下方，在输送带前端旋转卡盘旋转方向外侧的输送带机架上，设有一个用于将气门导管从所述旋转卡盘卡口弹入输送带的挡块；

所述控制系统包括可编程逻辑控制器PLC，所述可编程逻辑控制器PLC分别与所述触发器、计算机、分拣系统信号连接，所述触发器触发后，计算机将工业相机采集的图像进行处理所得的测量值以及合格情况传送至可编程逻辑控制器PLC，可编程逻辑控制器PLC根据其具体数据控制每个对应的高压喷嘴工作。

优选的，所述旋转卡盘的外侧设有护边，所述护边固定在支撑底盘上，防止外来干扰导致气门导管的掉落，所述触发器固定安装在所述护边上。

优选的，所述线性震动器的振动频率与振动盘振动频率一致。 

优选的，所述光源为远心平行光源，镜头为双远心镜头，保证工件检测精度。

本实用新型的装置，振动盘将待测气门导管整理有序后需要将其传送到旋转卡盘上，这个气门导管由线性震动器完成，其震动频率与振动盘的震动频率相吻合，同时线性震动器在输送方向上有一定的倾斜角度，使得待测气门导管能在震动中前进，且这个前进的速度与旋转平台的速度相吻合，避免因为速度突然变化导致气门导管不稳。

所有的待测气门导管从振动盘上料后通过线性震动器输送到旋转卡盘上，旋转卡盘实现气门导管的承载与传输，待测气门导管从线性震动器跳动到旋转卡盘的卡口是有一定的动作时间的，因此卡盘上卡口的个数、卡口间距以及卡盘的旋转速度的设计需要严格配合，旋转卡盘在尽量稳定的条件下配合光学系统完成对气门导管的图像采集，避免跳动导致采集的图像失真率较高影响测量精度。

光学系统的安装固定必须保证严格的水平，物方和像方的远心境头的光路必须严格的在一条直线上，否则将会对尺寸测量造成较大的影响，降低检测精度，因此光学固定调节支架具备微调的功能。

光学系统将采集的图像经过计算机处理所得的测量值以及合格情况传送至可编程逻辑控制器PLC，可编程逻辑控制器PLC根据其具体数据控制每个出口对应的高压喷嘴，将产品进行分拣。

本实用新型装置的有益效果是：

1）本装置为全自动非接触式测量，无需人工操作，方便快捷；

2）检测效率高，检测速度可达2个/秒，有效提高生产效率，降低生产成本；

3）智能化精准检测，在高速环境下检测精度仍可达3um，避免人为检测误差，提高产品质量；

4）测量值可在显示屏上显示，直接用红绿色标注其合格与否，显示判断结果，读数方便可靠，避免人为误差；

5）软件可对各批次或某个时间段的数据做SPC分析，得出该批次或某时间段内的最大值和最小值,平均值及直方图等多种智能功能，可通过数据输出接口实现测量结果的自动记录、统计分析、导出统计文件及打印等。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为旋转卡盘示意图；

图4为旋转卡盘与分拣系统的位置关系示意图。

具体实施方式

实施例1

一种气门导管检测装置，由传送系统、光学系统、分拣系统和控制系统构成： 

如图1、图2所示，所述传送系统包括振动盘1、线性震动器2和旋转卡盘3；所述振动盘1用于将气门导管16整列成定向的姿态排列；所述振动盘1的安装位置高于旋转卡盘3，如图3所示，在所述旋转卡盘3的外侧设有护边14，所述护边14固定在支撑底盘15上，所述线性震动器2与振动盘1的出口固定连接，用于将振动盘1整列的气门导管16传输至旋转卡盘3；所述线性震动器2的振动频率与振动盘1振动频率一致，所述旋转卡盘3位于线性震动器2末端，为一中空圆环，沿其圆心匀速转动，在所述旋转卡盘3的外沿间隔一定距离均匀设有若干卡口4；随旋转卡盘3的匀速转动，由线性震动器2传输来的气门导管16逐一放置在旋转卡盘3的卡口4内；

所述光学系统由远心平行光源7、远心镜头5、工业相机6、计算机和触发器9构成，所述工业相机6与计算机数据连接，远心镜头5安装在工业相机6的前端；所述远心平行光源7和远心镜头5分别通过固定调节支架可调节的固定在固定板8的两侧，使远心平行光源7位于旋转卡盘3的圆心，工业相机6和远心镜头5位于旋转卡盘3的外侧，工业相机6、远心平行光源7与远心镜头5保持在同一条直线上；在成像区域边缘设置有一个触发器9，所述触发器9固定安装在所述护边14上，旋转卡盘3上一个卡口4携带的气门导管16旋转至远心平行光源7与远心镜头5之间，触发器9触发，所述光学系统对气门导管16外部轮廓成像，将所成的像传送至计算机用专业图像处理软件处理得到轮廓数据，并对数据进行分析；

所述分拣系统由合格品分拣装置和不合格品分拣装置组成，如图2所示，所述合格品分拣装置包括一个位于旋转卡盘下方的合格品分拣器17，以及一个位于旋转卡盘3上方的高压喷嘴18，用于将合格气门导管16从旋转卡盘3卡口4吹落至所述合格品分拣器17；所述不合格品分拣装置位于合格品分拣装置之后，包括一个输送带10，以及位于输送带10一侧的至少一个不合格品分拣器11，在所述不合格品分拣器11对侧的输送带机架上对应设置有高压喷嘴12，如图4所示，所述输送带10前端位于旋转卡盘3下方，在输送带10前端旋转卡盘3旋转方向外侧的输送带机架上，设有一个用于将气门导管16从所述旋转卡盘3卡口4弹入输送带的挡块13；

所述控制系统包括可编程逻辑控制器PLC，所述可编程逻辑控制器PLC分别与所述触发器9、计算机、分拣系统信号连接，所述触发器9触发后，计算机将工业相机6采集的图像进行处理所得的测量值以及合格情况传送至可编程逻辑控制器PLC，可编程逻辑控制器PLC根据其具体数据控制每个对应的高压喷嘴12工作。

具体实施时，振动盘1将待测气门导管16整理有序后进入线性震动器2，通过线性震动器2传送进入旋转卡盘3上，旋转卡盘3上的每个卡口4卡接一个待测气门导管16，待测气门导管16转至触发器9前端时，触发器9触发光学系统对待测气门导管16进行图像采集后传送至计算机，计算机用专业图像处理软件将数据图像进行处理所得的测量值以及合格情况传送至可编程逻辑控制器PLC，可编程逻辑控制器PLC根据其具体数据控制每个对应的高压喷嘴12工作，将气门导管16进行分拣，如图1、图2所示，分拣系统共检测了六个关键尺寸，需要对其中三个关键尺寸分别进行不合格测量值超上限和下限分拣即六个出口，另三个尺寸测量值不合格整体分拣即一个出口，本分拣系统中含有七个不合格尺寸出口一个合格尺寸出口共八个出口。

Claims (6)

1.一种气门导管检测装置，由传送系统、光学系统、分拣系统和控制系统构成，其特征在于：

所述传送系统包括振动盘、线性震动器和旋转卡盘；所述振动盘用于将气门导管整列成定向的姿态排列；所述线性震动器与振动盘的出口固定连接，用于将振动盘整列的气门导管传输至旋转卡盘；所述旋转卡盘位于线性震动器末端，为一中空圆环，沿其圆心匀速转动，在所述旋转卡盘的外沿间隔一定距离均匀设有若干卡口；随旋转卡盘的匀速转动，由线性震动器传输来的气门导管逐一放置在旋转卡盘的卡口内；

所述光学系统由光源、光学镜头、工业相机、计算机和触发器构成，所述工业相机与计算机数据连接，光学镜头安装在工业相机的前端；所述光源和光学镜头分别通过固定调节支架可调节的固定在固定板的两侧，使光源位于旋转卡盘的圆心，工业相机和光学镜头位于旋转卡盘的外侧，工业相机、光源与光学镜头保持在同一条直线上；在光源与光学镜头之间设置有一个触发器，旋转卡盘上一个卡口携带的气门导管旋转至光源与光学镜头之间，触发器触发，所述光学系统对气门导管外部轮廓成像，将所成的像传送至计算机处理得到轮廓数据，并对数据进行分析；

所述分拣系统由合格品分拣装置和不合格品分拣装置组成，所述合格品分拣装置包括一个位于旋转卡盘下方的合格品分拣器，以及一个位于旋转卡盘上方，用于将合格气门导管从旋转卡盘卡口吹落至所述合格品分拣器的高压喷嘴；所述不合格品分拣装置位于合格品分拣装置之后，包括一个输送带，以及位于输送带一侧的至少一个不合格品分拣器，在所述不合格品分拣器对侧的输送带机架上对应设置有高压喷嘴，所述输送带前端位于旋转卡盘下方，在输送带前端旋转卡盘旋转方向外侧的输送带机架上，设有一个用于将气门导管从所述旋转卡盘卡口弹入输送带的挡块；

所述控制系统包括可编程逻辑控制器PLC，所述可编程逻辑控制器PLC分别与所述触发器、计算机、分拣系统信号连接，所述触发器触发后，计算机将工业相机采集的图像进行处理所得的测量值以及合格情况传送至可编程逻辑控制器PLC，可编程逻辑控制器PLC根据其具体数据控制每个对应的高压喷嘴工作。

2.根据权利要求1所述的气门导管检测装置，其特征在于在所述旋转卡盘的外侧设有护边，所述护边固定在支撑底盘上。

3.根据权利要求2所述的气门导管检测装置，其特征在于在所述触发器固定安装在所述护边上。

4.根据权利要求1所述的气门导管检测装置，其特征在于所述振动盘的安装位置高于旋转卡盘。

5.根据权利要求1所述的气门导管检测装置，其特征在于所述线性震动器的振动频率与振动盘振动频率一致。

6.根据权利要求1所述的气门导管检测装置，其特征在于所述光源为远心平行光源，光学镜头为双远心镜头。