CN210487209U - 一种弹簧检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及输送装置领域，尤其是一种弹簧检测装置，包括工作台、升降机构、平移机构和转动机构。本实用新型采用识别系统对弹簧的几何尺寸进行测量，采用升降机构、平移机构和转动机构共同协作对弹簧的端面粗糙度和永久变形进行测量。本实用新型的有益效果是：结构简单紧凑，测量精度高，测量效率高；能够同时对多个弹簧主要参数进行测量。

Description

一种弹簧检测装置

技术领域

本实用新型涉及弹簧检测领域，尤其是一种弹簧检测装置。

背景技术

弹簧是一种存储机械能的弹性物体。利用弹簧的特性和功能，弹性是机械和仪表制造业广泛采用的制作各种零件和元件的基础材料，从熟悉的电器到大型机器和结构，从老式设备到现代设备，弹簧的使用很普遍，因此，对弹簧的稳定性提出了一定的要求。

弹簧的几何尺寸和力学性能是衡量弹簧质量的重要指标，弹簧的几何尺寸有线径、内径外径、自由高度、垂直度等，弹簧的力学性能包括永久变形等，现有技术的检测装置只能对少量参数进行测量，不能同时对多个重要参数进行测量，效率不高。

实用新型内容

基于此，提供了一种弹簧检测装置。

一种弹簧检测装置，包括工作台、升降机构、平移机构、转动机构，

所述工作台外壁安装有升降机构，所述工作台底面设有阶梯轴，所述工作台侧壁固定有识别系统，

所述升降机构包括左侧伺服电缸和右侧伺服电缸，所述左侧伺服电缸的伸出杆与平移机构的左端固定，所述右侧伺服电缸的伸出杆与平移机构的右端固定，

所述平移机构包括丝杠电机，丝杠，滑轨，所述滑轨上安装有往复直线运动的第一滑块和第二滑块，所述丝杠左端固定左侧支座，所述丝杠右端固定右侧支座，所述丝杠电机固定在右侧支座上，所述丝杠电机带动丝杠转动，所述左侧支座和右侧支座下方均设有螺纹孔，所述螺纹孔分别与左侧伺服电缸的伸出杆和右侧伺服电缸的伸出杆螺纹连接，所述第一滑块下方固定有压力传感器，所述压力传感器下方固定有套筒，所述第二滑块下方固定有表面粗糙度检测器，所述第一滑块与第二滑块通过连接杆固定，

所述转动机构包括蜗杆电机，所述蜗杆电机输出轴上安装有蜗杆，所述蜗杆传递运动到蜗轮上，所述蜗轮与轴套通过平键固定。

在其中一个实施例中，所述识别系统包括图像采集器、光源和柔光布，所述图像采集器固定在工作台左侧壁，所述光源固定在工作台右侧壁，所述光源表面包覆有柔光布。

在其中一个实施例中，所述左侧伺服电缸和右侧伺服电缸均采用防转伺服电缸。

在其中一个实施例中，所述轴套上方固定有环形薄磁铁。

上述一种弹簧检测装置，具有以下效果：

1、结构简单紧凑，测量精度高，测量效率高；

2、能够同时对多个弹簧主要参数进行测量。

附图说明

图1是本实用新型实施例的主视图；

图2是本实用新型实施例的立体视图；

图3是本实用新型实施例的俯视图；

图中标示如下：

1-工作台，11-阶梯轴，111-基准线，2-升降机构，21-左侧伺服电缸，211-左侧伺服电缸的伸出杆，22-右侧伺服电缸，221-右侧伺服电缸的伸出杆，3-平移机构，31-丝杠电机，311-丝杠，312-连接杆，32-右侧支座，33-左侧支座，34-滑轨，35-第一滑块，36-第二滑块，37-压力传感器，38-套筒，39-表面粗糙度检测器，391-表面粗糙度传感器，4-转动机构，41-蜗杆电机，411-蜗杆电机输出轴，42-蜗杆，43-蜗轮，44-轴套，441-环形薄磁铁，45-平键，46-内径规，5-识别系统，51-图像采集器，52-光源，53-柔光布，6-待测弹簧。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

本实用新型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；在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

如图1至图3所示，一种弹簧检测装置，包括工作台1、升降机构2、平移机构3、转动机构4，

所述工作台1外壁安装有升降机构2，升降机构2行程与工作台1高度有一定重合，有效减少整个装置的外形尺寸，所述工作台1底面设有阶梯轴11，所述工作台1侧壁固定有识别系统5，所述阶梯轴11与识别系统5布置在同一轴线上，所述阶梯轴11母线上设置有竖直的基准线111，基准线111选用亮色的线条，减少背光对基准线111成像结果的干扰，基准线111用于校准识别系统5和作为测量垂直度的基准，

所述升降机构2包括左侧伺服电缸21和右侧伺服电缸22，所述左侧伺服电缸的伸出杆211与平移机构3的左端固定，所述右侧伺服电缸的伸出杆221与平移机构3的右端固定，

所述平移机构3包括丝杠电机31，丝杠311，滑轨34，所述滑轨34上安装有往复直线运动的第一滑块35和第二滑块36，所述丝杠311左端固定左侧支座33，所述丝杠311右端固定右侧支座32，所述丝杠电机31固定在右侧支座32上，所述丝杠电机31带动丝杠311转动，所述左侧支座33和右侧支座32下方均设有螺纹孔，所述螺纹孔分别与左侧伺服电缸21的伸出杆211和右侧伺服电缸的伸出杆221螺纹连接，所述第一滑块35下方固定有压力传感器37，所述压力传感器37下方固定有套筒38，套筒38顶部开设有螺纹孔，通过螺钉固定在压力传感器37下方，套筒38外径小于待测弹簧6外径，套筒38内径大于待测弹簧6内径，压力传感器37采用平膜压阻式压力传感器37，升降机构2驱动平移机构3下移，套筒38接触弹簧支撑圈，弹簧对套筒38的作用力传递到压力传感器37的膜片上，传感器电阻发生变化，将信号输入到控制器，所述第二滑块36下方固定有表面粗糙度检测器39，所述第一滑块35与第二滑块36通过连接杆312固定，防止第一滑块35和第二滑块36相对运动，便于丝杠311驱动滑块在两个检测工位上切换，

所述转动机构4包括蜗杆电机41，所述蜗杆电机输出轴411上安装有蜗杆42，所述蜗杆42传递运动到蜗轮43上，所述蜗轮43与轴套44通过平键45固定，所述轴套44与阶梯轴11间隙配合，蜗轮蜗杆机构用于驱动轴套44旋转，轴套44横截面为T形，轴套44上表面作为待测弹簧6的支持面，轴套44下表面与阶梯轴11轴肩接触，轴套44的孔与阶梯轴11间隙配合，在永久变形检验过程中，升降机构2对待测弹簧6压缩，待测弹簧6对轴套44的下压力与阶梯轴11轴肩的支持力平衡，蜗轮43轴向不受力，同时转动机构4安装在工作台1底部，体积小，不会造成遮挡。

优选的，所述识别系统5包括图像采集器51、光源52和柔光布53，所述图像采集器51固定在工作台1左侧壁，所述光源52固定在工作台1右侧壁，所述光源52表面包覆有柔光布53，光源52采用高亮度LED灯，LED灯为点光源52，LED灯表面包覆的柔光布53将点光源52转变为漫反射光源52，从而使光线柔和，增强待测弹簧6的轮廓，形成最有利于图像处理的成像效果。

优选的，所述左侧伺服电缸21和右侧伺服电缸22均采用防转伺服电缸，伺服电缸是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，控制精度高，在本实用新型中伺服电缸仅用于驱动平移机构3的上升和下降，因此采用防转伺服电缸，提高检测精度。

优选的，所述轴套44上方固定有环形薄磁铁441，待测弹簧6材质为弹簧钢，环形薄磁铁441用于吸附待测弹簧6底部支撑圈，表面粗糙度检测时防止被测发生位移，避免影响检测结果。

本实用新型的工作原理：确定该批待测弹簧6的基本尺寸，选取合适的内径规46装配在工作台1的阶梯轴11上，选取合适的套筒38装配在压力传感器37下方，将待测弹簧6放置在内径规46上，启动蜗杆电机41，蜗杆电机41驱动蜗杆42旋转，带动蜗轮43慢速转动，启动图像采集器51和光源52，实时对待测弹簧6影像采集，蜗杆电机41按照预设的指令间歇停止，截取停止期间采集的图像，对图像进行降噪处理，运用像素差值法检测待测弹簧6和内径规46的边缘，从而得到精确高的待测弹簧6和内径规46投影轮廓，测量待测弹簧6上支撑圈和下支撑圈的直线距离得到自由高度参数，测量同侧相邻圈之间的中心距离得到节距参数，测量基准线111到待测弹簧6轮廓的最大距离得到垂直度参数，测量某段弹簧圈的最小距离得到线径参数。

丝杠电机31驱动丝杠311转动，丝杠311带动第二滑块36运动到待测弹簧6上支撑圈上方，左侧伺服电缸21和右侧伺服电缸22驱动平移机构3下降，使表面粗糙度传感器391接触待测弹簧6上支撑圈表面，启动蜗杆电机41，待测弹簧6转动一定角度，表面粗糙度传感器391随之划过一定距离，得到弹簧端面粗糙度参数。

丝杠电机31驱动丝杠311转动，丝杠311带动第一滑块35运动到套筒38与阶梯轴11轴向对齐，左侧伺服电缸21和右侧伺服电缸22驱动平移机构3下降，将待测弹簧6压缩五次到工作极限高度，启动识别系统5测量第四次和第五次的高度变化，得到极限变形量和极限工作载荷，从而判断待测弹簧6永久变形检验是否合格。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种弹簧检测装置，包括工作台、升降机构、平移机构、转动机构，其特征在于，

所述工作台外壁安装有升降机构，所述工作台底面设有阶梯轴，所述工作台侧壁固定有识别系统，

所述升降机构包括左侧伺服电缸和右侧伺服电缸，所述左侧伺服电缸的伸出杆与平移机构的左端固定，所述右侧伺服电缸的伸出杆与平移机构的右端固定，

所述平移机构包括丝杠电机，丝杠，滑轨，所述滑轨上安装有往复直线运动的第一滑块和第二滑块，所述丝杠左端固定左侧支座，所述丝杠右端固定右侧支座，所述丝杠电机固定在右侧支座上，所述丝杠电机带动丝杠转动，所述左侧支座和右侧支座下方均设有螺纹孔，所述螺纹孔分别与左侧伺服电缸的伸出杆和右侧伺服电缸的伸出杆螺纹连接，所述第一滑块下方固定有压力传感器，所述压力传感器下方固定有套筒，所述第二滑块下方固定有表面粗糙度检测器，所述第一滑块与第二滑块通过连接杆固定，

所述转动机构包括蜗杆电机，所述蜗杆电机输出轴上安装有蜗杆，所述蜗杆传递运动到蜗轮上，所述蜗轮与轴套通过平键固定。

2.根据权利要求1所述的一种弹簧检测装置，其特征在于，所述识别系统包括图像采集器、光源和柔光布，所述图像采集器固定在工作台左侧壁，所述光源固定在工作台右侧壁，所述光源表面包覆有柔光布。

3.根据权利要求1所述的一种弹簧检测装置，其特征在于，所述左侧伺服电缸和右侧伺服电缸均采用防转伺服电缸。

4.根据权利要求1所述的一种弹簧检测装置，其特征在于，所述轴套上方固定有环形薄磁铁。

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