CN211740155U - 一种盘齿轮啮合检查自动装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盘齿轮啮合检查自动装置及系统，自动装置包括固定座；驱动装置，固定在固定座上，用于驱动标准检测齿轮转动；夹具轴，用于固定齿轮工件；第一伸缩装置，用于将标准检测齿轮驱使靠近齿轮工件，使标准检测齿轮和齿轮工件啮合；弹性底座，和第一伸缩装置的伸缩杆相连，用于安装标准检测齿轮；标准检测齿轮，用于检测齿轮工件的轮齿和齿槽；径向跳动检测装置，用于检测齿轮工件和标准检测齿轮啮合后的径向跳动幅度；控制器，和所述径向跳动检测装置电连接，径向跳动检测装置将检测信号发送给控制器，控制器根据所述检测信号判断齿轮工件是否合格。本实用新型能够自动完成对盘齿轮的检测，检测效率非常高。

Description

一种盘齿轮啮合检查自动装置及系统

技术领域

本发明涉及一种盘齿轮啮合检查自动装置及系统，属于盘齿轮检测设备技术领域。

背景技术

齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮在传动中的应用很早就出现了。19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。齿轮的轮齿和齿槽是检测齿轮质量的重要检测项目，目前是通过双啮仪对这两项进行检测，由于检测效率比较低，只能进行抽检。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种盘齿轮啮合检查自动装置及系统，能够自动完成对盘齿轮的检测，检测效率非常高，能够实现自动全检。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种盘齿轮啮合检查自动装置，包括固定座；驱动装置，固定在固定座上，用于驱动标准检测齿轮转动；夹具轴，用于固定齿轮工件；第一伸缩装置，用于将标准检测齿轮驱使靠近齿轮工件，使标准检测齿轮和齿轮工件啮合；弹性底座，和第一伸缩装置的伸缩杆相连，用于安装标准检测齿轮；标准检测齿轮，用于检测齿轮工件的轮齿和齿槽；径向跳动检测装置，用于检测齿轮工件和标准检测齿轮啮合后的径向跳动幅度；控制器，和所述径向跳动检测装置电连接，径向跳动检测装置将检测信号发送给控制器，控制器根据所述检测信号判断齿轮工件是否合格；打标装置，和所述控制器电连接，如果控制器判断齿轮工件不合格，达标装置将制定标识打印在齿轮工件上。

驱动装置带动标准检测齿轮旋转，工件从动旋转，在标准检测齿轮滑台上有一个径向跳动检测装置实时检测齿轮径向跳动，测量工位各测点的传感器信号自动输入计算机辅助测量系统通过计算显示待检工件的各被检参数，测量完毕，标准检测齿轮后退，径向跳动检测装置缩回，数据存储并可进行SPC分析(测量数据最终与工件二维码捆绑)，若工件不合格，打标装置伸出在工件表面作标记，PLC发出信号，由机械手将工件抓走。

前述的一种盘齿轮啮合检查自动装置中，本装置还包括第一气嘴，第一气嘴朝向标准检测齿轮，用于清理所述标准检测齿轮；第二气嘴，第二气嘴朝向所述齿轮工件，用于清理所述齿轮工件；内孔尺寸检测装置，安装在夹具轴上，和所述控制器电连接，用于检测齿轮工件的内孔尺寸。

关于盘齿轮啮合检查自动装置的介绍：测量原理：啮合检测装置采用标准轮主动旋转，工件主轴从动旋转的结构形式，设备标准检测齿轮的运动采用气缸驱动，标准检测齿轮的滑座采用弹性装置与气缸连接，避免啮合时顶伤工件齿顶，啮合后滑座与限位块相接触，弹簧不起主要作用，工件B面朝下放置在定位柱上，在工件定位柱内布置有一个测点，工件旋转一周后由计算机计算出内孔直径，在齿轮被测外端面布置一个测点，测量装配高度。其次在设备旁增加不合格品标记机构，避免不合格品与合格品混淆；其三，标准检测齿轮和夹具定位座旁边增加吹气装置，避免铁屑和粉尘对检测结果产生影响。

一种盘齿轮啮合检查自动系统，包括以上所述的一种盘齿轮啮合检查自动装置，还包括上料仓、移栽机构、清洗机、桁架机械手装置、分拣机构和下料仓，上料仓、移栽机构、清洗机、桁架机械手装置、盘齿轮啮合检查自动系统、打标机构、分拣机构和下料仓依次设置；所述上料仓包括仓座，仓座内具有第二驱动电机，仓座上设有工件盘，第二驱动电机的输出轴和所述工件盘相连，工件盘上设有若干工件固定杆，工件固定杆上设有若干齿轮工件；所述仓座上工件盘的一侧设有提升机构。

前述的一种盘齿轮啮合检查自动系统中，所述提升机构包括第三驱动电机、丝杠、提升座、竖直轨道和自动夹爪，丝杠和第三驱动电机的输出轴传动连接，提升座设置在竖直轨道上，提升座上设有丝杠孔，所述丝杠穿过所述丝杠孔，所述自动夹爪安装在所述提升座上，自动夹爪上设有光电传感器，光电传感器和所述自动夹爪电性连接。

前述的一种盘齿轮啮合检查自动系统中，所述移栽机构包括横梁轨道，横梁轨道的一端位于所述上料仓的上方，横梁轨道的另一端位于清洗机上料位的上方；横梁轨道上设有平移装置，平移装置上设有升降装置，升降装置上设有气动夹爪。

前述的一种盘齿轮啮合检查自动系统中，所述桁架机械手装置包括桁架轨道，桁架轨道上设有平移机构，平移机构上安装有机械手装置和水平气缸；桁架轨道上还设有第一平移滑块，第一平移滑块上安装有机械手装置，第一平移滑块通过所述水平气缸和所述平移机构相连；桁架轨道上还设有第二平移滑块，第二平移滑块上安装有机械手装置，第二平移滑块通过连接杆和所述平移机构相连。

前述的一种盘齿轮啮合检查自动系统中，所述打标机构包括打标机构本体，打标机构本体上设有打标机、工件托架、送料气缸、升降气缸、摆缸和夹爪；所述升降气缸和所述送料气缸的活塞杆相连，所述摆缸和所述升降气缸的活塞杆相连，所述夹爪安装在所述摆缸上；所述工件托架位于所述送料气缸的一端的一侧，所述打标机位于所述送料气缸的另一端的一侧，所述打标机的下方设有防护罩。

前述的一种盘齿轮啮合检查自动系统中，所述分拣机构包括分拣轨道，分拣轨道上设有分拣平移装置，分拣平移装置上设有工件托盘，工件托盘的一侧设有推板和推动气缸，推板和推动气缸的活塞杆相连，分拣机构上还设有图像检测分类装置，所述分拣平移装置和所述推动气缸均和所述图像检测分类装置电性连接。

前述的一种盘齿轮啮合检查自动系统中，所述下料仓包括若干相互平行的下料架，下料架上设有传送带，下料架的一端位于所述分拣轨道的一侧，下料架的另一端设有挡板。

与现有技术相比，本发明能够自动完成对盘齿轮的检测，检测效率非常高，能够实现自动全检。

附图说明

图1是一种盘齿轮啮合检查自动装置的结构示意图；

图2是一种盘齿轮啮合检查自动系统的结构示意图；

图3是一种盘齿轮啮合检查自动系统的内部结构示意图；

图4是上料仓的结构示意图；

图5是移栽机构的结构示意图；

图6是桁架机械手装置的结构示意图；

图7是盘齿轮啮合检查自动装置的结构示意图；

图8是分拣机构和下料仓的结构示意图。

附图标记：1-固定座，2-第一伸缩装置，3-弹性底座，4-第一气嘴，5-标准检测齿轮， 6-齿轮工件，7-夹具轴，8-第二气嘴，9-驱动装置，10-打标装置，11-径向跳动检测装置，12-上料仓，13-移栽机构，14-清洗机，15-桁架机械手装置，16-下料仓，17-盘齿轮啮合检查自动装置，18-打标机构，19-分拣机构，20-第二驱动电机，21-工件盘，22-仓座，23-工件固定杆，24-提升机构，25-提升座，26-自动夹爪，27-丝杠，28-竖直轨道，29-平移装置，30-横梁轨道，31-升降装置，32-气动夹爪，33-第一平移滑块，34-平移机构，35-桁架轨道，36-第二平移滑块，37-水平气缸，38-连接杆，39-机械手装置，40-打标机构本体， 41-打标机，42-防护罩，43-夹爪，44-摆缸，45-升降气缸，46-送料气缸，47-工件托架， 48-托盘，49-分拣平移装置，50-推板，51-推动气缸，52-分拣轨道，53-传送带，54-挡板。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

一种盘齿轮啮合检查自动装置的实施例1：一种盘齿轮啮合检查自动装置，包括固定座1；驱动装置9，固定在固定座1上，用于驱动标准检测齿轮5转动；夹具轴7，用于固定齿轮工件6；第一伸缩装置2，用于将标准检测齿轮5驱使靠近齿轮工件6，使标准检测齿轮5 和齿轮工件6啮合；弹性底座3，和第一伸缩装置2的伸缩杆相连，用于安装标准检测齿轮 5；标准检测齿轮5，用于检测齿轮工件6的轮齿和齿槽；径向跳动检测装置11，用于检测齿轮工件6和标准检测齿轮5啮合后的径向跳动幅度；控制器，和所述径向跳动检测装置 11电连接，径向跳动检测装置11将检测信号发送给控制器，控制器根据所述检测信号判断齿轮工件6是否合格；打标装置10，和所述控制器电连接，如果控制器判断齿轮工件6不合格，达标装置将制定标识打印在齿轮工件6上。

一种盘齿轮啮合检查自动装置的实施例2：一种盘齿轮啮合检查自动装置，包括固定座 1；驱动装置9，固定在固定座1上，用于驱动标准检测齿轮5转动；夹具轴7，用于固定齿轮工件6；第一伸缩装置2，用于将标准检测齿轮5驱使靠近齿轮工件6，使标准检测齿轮5 和齿轮工件6啮合；弹性底座3，和第一伸缩装置2的伸缩杆相连，用于安装标准检测齿轮 5；标准检测齿轮5，用于检测齿轮工件6的轮齿和齿槽；径向跳动检测装置11，用于检测齿轮工件6和标准检测齿轮5啮合后的径向跳动幅度；控制器，和所述径向跳动检测装置 11电连接，径向跳动检测装置11将检测信号发送给控制器，控制器根据所述检测信号判断齿轮工件6是否合格；打标装置10，和所述控制器电连接，如果控制器判断齿轮工件6不合格，达标装置将制定标识打印在齿轮工件6上。

本装置还包括第一气嘴4，第一气嘴4朝向标准检测齿轮5，用于清理所述标准检测齿轮5；第二气嘴8，第二气嘴8朝向所述齿轮工件6，用于清理所述齿轮工件6；内孔尺寸检测装置，安装在夹具轴7上，和所述控制器电连接，用于检测齿轮工件6的内孔尺寸。

一种盘齿轮啮合检查自动装置的啮合原理：啮合检测装置采用标准检测齿轮5主动旋转，齿轮工件6主轴从动旋转的结构形式，设备标准检测齿轮5的运动采用气缸驱动，标准检测齿轮5的弹性底座3与气缸连接，避免啮合时顶伤齿轮工件6，啮合后滑座与限位块相接触，弹簧不起主要作用。其次在设备旁增加不合格品标记机构打标装置10，避免不合格品与合格品混淆；其三，标准检测齿轮5和夹具定位座旁边增加吹气装置，避免铁屑和粉尘对检测结果产生影响。

一种盘齿轮啮合检查自动系统的实施例1：一种盘齿轮啮合检查自动系统，以上所述的一种盘齿轮啮合检查自动装置，还包括上料仓12、移栽机构13、清洗机14、桁架机械手装置15、分拣机构19和下料仓16，上料仓12、移栽机构13、清洗机14、桁架机械手装置 15、盘齿轮啮合检查自动系统17、打标机构18、分拣机构19和下料仓16依次设置；

所述上料仓12包括仓座22，仓座22内具有第二驱动电机20，仓座22上设有工件盘21，第二驱动电机20的输出轴和所述工件盘21相连，工件盘21上设有若干工件固定杆 23，工件固定杆23上设有若干齿轮工件6；所述仓座22上工件盘21的一侧设有提升机构 24。所述提升机构24包括第三驱动电机、丝杠27、提升座25、竖直轨道28和自动夹爪 26，丝杠27和第三驱动电机的输出轴传动连接，提升座25设置在竖直轨道28上，提升座 25上设有丝杠27孔，所述丝杠27穿过所述丝杠27孔，所述自动夹爪26安装在所述提升座25上，自动夹爪26上设有光电传感器，光电传感器和所述自动夹爪26电性连接。

上料仓12是采用减速电机第二驱动电机20驱动工件盘21，工件盘21带动固定在其上面的多个工件工位旋转来实现工件的初步运送，待初步运送完成，工件将被送至提升机构 24抓料位置的正下方，此时再由第三驱动电机驱动滚珠丝杆27副运动从而实现工件在垂直方向的送达。并由多组传感器和定位装置在工作路线上进行定位，确保送料准确、可靠。工件可在料仓上多层码放，占地面积小，放料数量多

所述移栽机构13包括横梁轨道30，横梁轨道30的一端位于所述上料仓12的上方，横梁轨道30的另一端位于清洗机14上料位的上方；横梁轨道30上设有平移装置29，平移装置29上设有升降装置31，升降装置31上设有气动夹爪32。通过移栽机构13将齿轮工件6 转移给清洗机14，通过清洗机14对齿轮工件6进行清洗。

所述桁架机械手装置15包括桁架轨道35，桁架轨道35上设有平移机构34，平移机构 34上安装有机械手装置39和水平气缸37；桁架轨道35上还设有第一平移滑块33，第一平移滑块33上安装有机械手装置39，第一平移滑块33通过所述水平气缸37和所述平移机构34相连；桁架轨道35上还设有第二平移滑块36，第二平移滑块36上安装有机械手装置 39，第二平移滑块36通过连接杆38和所述平移机构34相连。

一种盘齿轮啮合检查自动系统的实施例2：一种盘齿轮啮合检查自动系统，以上所述的一种盘齿轮啮合检查自动装置，还包括上料仓12、移栽机构13、清洗机14、桁架机械手装置15、分拣机构19和下料仓16，上料仓12、移栽机构13、清洗机14、桁架机械手装置 15、盘齿轮啮合检查自动系统17、打标机构18、分拣机构19和下料仓16依次设置；

所述上料仓12包括仓座22，仓座22内具有第二驱动电机20，仓座22上设有工件盘21，第二驱动电机20的输出轴和所述工件盘21相连，工件盘21上设有若干工件固定杆 23，工件固定杆23上设有若干齿轮工件6；所述仓座22上工件盘21的一侧设有提升机构 24。所述提升机构24包括第三驱动电机、丝杠27、提升座25、竖直轨道28和自动夹爪 26，丝杠27和第三驱动电机的输出轴传动连接，提升座25设置在竖直轨道28上，提升座25上设有丝杠27孔，所述丝杠27穿过所述丝杠27孔，所述自动夹爪26安装在所述提升座25上，自动夹爪26上设有光电传感器，光电传感器和所述自动夹爪26电性连接。

上料仓12是采用减速电机第二驱动电机20驱动工件盘21，工件盘21带动固定在其上面的多个工件工位旋转来实现工件的初步运送，待初步运送完成，工件将被送至提升机构 24抓料位置的正下方，此时再由第三驱动电机驱动滚珠丝杆27副运动从而实现工件在垂直方向的送达。并由多组传感器和定位装置在工作路线上进行定位，确保送料准确、可靠。工件可在料仓上多层码放，占地面积小，放料数量多

所述移栽机构13包括横梁轨道30，横梁轨道30的一端位于所述上料仓12的上方，横梁轨道30的另一端位于清洗机14上料位的上方；横梁轨道30上设有平移装置29，平移装置29上设有升降装置31，升降装置31上设有气动夹爪32。通过移栽机构13将齿轮工件6 转移给清洗机14，通过清洗机14对齿轮工件6进行清洗。

所述桁架机械手装置15包括桁架轨道35，桁架轨道35上设有平移机构34，平移机构 34上安装有机械手装置39和水平气缸37；桁架轨道35上还设有第一平移滑块33，第一平移滑块33上安装有机械手装置39，第一平移滑块33通过所述水平气缸37和所述平移机构34相连；桁架轨道35上还设有第二平移滑块36，第二平移滑块36上安装有机械手装置 39，第二平移滑块36通过连接杆38和所述平移机构34相连。

所述打标机构18包括打标机构本体40，打标机构本体40上设有打标机41、工件托架 47、送料气缸46、升降气缸45、摆缸44和夹爪43；所述升降气缸45和所述送料气缸46 的活塞杆相连，所述摆缸44和所述升降气缸45的活塞杆相连，所述夹爪43安装在所述摆缸44上；所述工件托架47位于所述送料气缸46的一端的一侧，所述打标机41位于所述送料气缸46的另一端的一侧，所述打标机41的下方设有防护罩42。

当清洗机14的下料工位上有齿轮工件6时，在水平气缸37的带动下第一平移滑块33 带动机械手装置39移动到清洗机14的下料工位的上方，机械手装置39将齿轮工件6抓起，然后在水平气缸的带动下移动到盘齿轮啮合检查自动装置17的上方，通过机械手装置39将齿轮工件6放置在盘齿轮啮合检查自动装置17。盘齿轮啮合检查自动装置17检测完后在齿轮工件6上标识出是否合格，然后继续去抓取清洗机14的下料工位的齿轮工件6，自此过程中平移机构34上的机械手装置39将盘齿轮啮合检查自动装置17上的齿轮工件6抓取到打标机构18上进行打标，第二平移滑块36将打标机构18上原有的齿轮工件6抓取到托盘48上，由于盘齿轮啮合检查自动装置17和打标机构18之间的距离等于打标机构18和托盘48之间的距离，所以平移机构34和第二平移滑块36之间只需要通过连接杆38相连即可，不用再设置气缸等动力组件。

所述分拣机构19包括分拣轨道52，分拣轨道52上设有分拣平移装置49，分拣平移装置49上设有工件托盘48，工件托盘48的一侧设有推板50和推动气缸51，推板50和推动气缸51的活塞杆相连，分拣机构19上还设有图像检测分类装置，所述分拣平移装置49和所述推动气缸51均和所述图像检测分类装置电性连接。所述下料仓16包括若干相互平行的下料架，下料架上设有传送带53，下料架的一端位于所述分拣轨道52的一侧，下料架的另一端设有挡板54。分拣机构19通过图像检测分类装置检测打标机构18和打标装置10打出的图案，将对应的产品型号放入对应的下料架上，并且将不合格产品单独放置在对应的下料架上。

Claims (9)

1.一种盘齿轮啮合检查自动装置，其特征在于，包括固定座(1)；

驱动装置(9)，固定在固定座(1)上，用于驱动标准检测齿轮(5)转动；

夹具轴(7)，用于固定齿轮工件(6)；

第一伸缩装置(2)，用于将标准检测齿轮(5)驱使靠近齿轮工件(6)，使标准检测齿轮(5)和齿轮工件(6)啮合；

弹性底座(3)，和第一伸缩装置(2)的伸缩杆相连，用于安装标准检测齿轮(5)；

标准检测齿轮(5)，用于检测齿轮工件(6)的轮齿和齿槽；

径向跳动检测装置(11)，用于检测齿轮工件(6)和标准检测齿轮(5)啮合后的径向跳动幅度；

控制器，和所述径向跳动检测装置(11)电连接，径向跳动检测装置(11)将检测信号发送给控制器，控制器根据所述检测信号判断齿轮工件(6)是否合格；

打标装置(10)，和所述控制器电连接，如果控制器判断齿轮工件(6)不合格，达标装置将制定标识打印在齿轮工件(6)上。

2.根据权利要求1所述的一种盘齿轮啮合检查自动装置，其特征在于，本装置还包括第一气嘴(4)，第一气嘴(4)朝向标准检测齿轮(5)，用于清理所述标准检测齿轮(5)；

第二气嘴(8)，第二气嘴(8)朝向所述齿轮工件(6)，用于清理所述齿轮工件(6)；

内孔尺寸检测装置，安装在夹具轴(7)上，和所述控制器电连接，用于检测齿轮工件(6)的内孔尺寸。

3.一种盘齿轮啮合检查自动系统，包括权利要求1或2所述的一种盘齿轮啮合检查自动装置，其特征在于，还包括上料仓(12)、移栽机构(13)、清洗机(14)、桁架机械手装置(15)、分拣机构(19)和下料仓(16)，上料仓(12)、移栽机构(13)、清洗机(14)、桁架机械手装置(15)、盘齿轮啮合检查自动系统(17)、打标机构(18)、分拣机构(19)和下料仓(16)依次设置；

所述上料仓(12)包括仓座(22)，仓座(22)内具有第二驱动电机(20)，仓座(22)上设有工件盘(21)，第二驱动电机(20)的输出轴和所述工件盘(21)相连，工件盘(21)上设有若干工件固定杆(23)，工件固定杆(23)上设有若干齿轮工件(6)；所述仓座(22)上工件盘(21)的一侧设有提升机构(24)。

4.根据权利要求3所述的一种盘齿轮啮合检查自动系统，其特征在于，所述提升机构(24)包括第三驱动电机、丝杠(27)、提升座(25)、竖直轨道(28)和自动夹爪(26)，丝杠(27)和第三驱动电机的输出轴传动连接，提升座(25)设置在竖直轨道(28)上，提升座(25)上设有丝杠(27)孔，所述丝杠(27)穿过所述丝杠(27)孔，所述自动夹爪(26)安装在所述提升座(25)上，自动夹爪(26)上设有光电传感器，光电传感器和所述自动夹爪(26)电性连接。

5.根据权利要求3所述的一种盘齿轮啮合检查自动系统，其特征在于，所述移栽机构(13)包括横梁轨道(30)，横梁轨道(30)的一端位于所述上料仓(12)的上方，横梁轨道(30)的另一端位于清洗机(14)上料位的上方；横梁轨道(30)上设有平移装置(29)，平移装置(29)上设有升降装置(31)，升降装置(31)上设有气动夹爪(32)。

6.根据权利要求3所述的一种盘齿轮啮合检查自动系统，其特征在于，所述桁架机械手装置(15)包括桁架轨道(35)，桁架轨道(35)上设有平移机构(34)，平移机构(34)上安装有机械手装置(39)和水平气缸(37)；桁架轨道(35)上还设有第一平移滑块(33)，第一平移滑块(33)上安装有机械手装置(39)，第一平移滑块(33)通过所述水平气缸(37)和所述平移机构(34)相连；桁架轨道(35)上还设有第二平移滑块(36)，第二平移滑块(36)上安装有机械手装置(39)，第二平移滑块(36)通过连接杆(38)和所述平移机构(34)相连。

7.根据权利要求3所述的一种盘齿轮啮合检查自动系统，其特征在于，所述打标机构(18)包括打标机构本体(40)，打标机构本体(40)上设有打标机(41)、工件托架(47)、送料气缸(46)、升降气缸(45)、摆缸(44)和夹爪(43)；所述升降气缸(45)和所述送料气缸(46)的活塞杆相连，所述摆缸(44)和所述升降气缸(45)的活塞杆相连，所述夹爪(43)安装在所述摆缸(44)上；所述工件托架(47)位于所述送料气缸(46)的一端的一侧，所述打标机(41)位于所述送料气缸(46)的另一端的一侧，所述打标机(41)的下方设有防护罩(42)。

8.根据权利要求3所述的一种盘齿轮啮合检查自动系统，其特征在于，所述分拣机构(19)包括分拣轨道(52)，分拣轨道(52)上设有分拣平移装置(49)，分拣平移装置(49)上设有工件托盘(48)，工件托盘(48)的一侧设有推板(50)和推动气缸(51)，推板(50)和推动气缸(51)的活塞杆相连，分拣机构(19)上还设有图像检测分类装置，所述分拣平移装置(49)和所述推动气缸(51)均和所述图像检测分类装置电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种盘齿轮啮合检查自动系统，其特征在于，所述下料仓(16)包括若干相互平行的下料架，下料架上设有传送带(53)，下料架的一端位于所述分拣轨道(52)的一侧，下料架的另一端设有挡板(54)。

Images