CN215985861U - 一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置，包括机体，所述机体的内部安装有工作台，所述工作台的一侧安装有顶尖驱动装置，用于驱动大滚子旋转；所述工作台的另一侧安装有顶尖夹紧装置，用于将大滚子的端面顶紧；所述顶尖驱动装置与顶尖夹紧装置之间设有定位架，所述定位架用于为大滚子提供支撑；所述机体的外侧设有扫描检测机器人，所述扫描检测机器人用于对安装在机体中的大滚子进行涡流扫描检测。本大滚子全自动涡流检测设备不仅自动化程度高，而且检测精度及效率高，具有防止顶尖磨损，提高顶尖的使用寿命，比现有的技术在操作性、经济性都有大幅度的提高。

Description

一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置

技术领域

本实用新型涉及涡流检测技术领域，尤其涉及一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置。

背景技术

现有的技术是大滚子通过桁架机械手搬运，当大滚子搬运至滚子两侧的两个顶尖之间，且大滚子中心与驱动顶尖中心对齐，顶紧气缸活塞杆缩回，两侧顶尖完全顶到大滚子中心孔中，夹紧大滚子，伺服电机驱动顶尖旋转，同时探头扫描机构驱动探头完成大滚子的表面涡流探伤检测。

大滚子在旋转过程中，重量主要集中在两侧端面的顶尖上，在启动的瞬间，由于顶尖和滚子的接触面积小，很容易在顶尖和滚子之间产生滑动，两个顶尖在使用一定时间后，顶尖部很容易磨损，顶尖使用寿命较短，影响经济性。顶尖磨损后没有及时更换新的顶尖就会出现滚子跳动现象，将会造成漏检和误检，影响检测结果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置，以解决上述背景技术中遇到的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置，包括机体，所述机体的内部安装有工作台，所述工作台的一侧安装有顶尖驱动装置，用于驱动大滚子旋转；所述工作台的另一侧安装有顶尖夹紧装置，用于将大滚子的端面顶紧；所述顶尖驱动装置与顶尖夹紧装置之间设有定位架，所述定位架用于为大滚子提供支撑；所述机体的外侧设有扫描检测机器人，所述扫描检测机器人用于对安装在机体中的大滚子进行涡流扫描检测。

上述方案中，所述工作台的外侧设有检测大滚子工位的光电开关，所述工作台的两侧设有直线导轨，所述顶尖驱动装置和顶尖夹紧装置分别通过直线导轨在工作台来回滑动，对大滚子进行夹紧。

进一步的，所述顶尖驱动装置的底部和顶尖夹紧装置的底部分别安装有气动导轨锁，所述顶尖驱动装置和顶尖夹紧装置分别通过气动导轨锁和直线导轨的配合与工作台滑动连接。

更进一步的，所述工作台的一侧设有顶紧气缸，所述顶紧气缸通过分段推杆与顶尖夹紧装置传动连接。

上述方案中，所述机体的内部安装有升降装置，所述升降装置的输出端与定位架的底部固定连接。

进一步的，所述升降装置包括顶升气缸和连接板，所述顶升气缸通过气缸安装座安装在机体的内部底侧，所述顶升气缸的伸缩杆与连接板传动连接，所述连接板的顶部四端分别设有导柱，所述导柱的顶部贯穿所述工作台与定位架的底部固定连接。

上述方案中，所述顶尖驱动装置包括驱动装置外壳、旋转主轴、液压顶尖套、顶尖和顶尖驱动座，所述驱动装置外壳安装在顶尖驱动座的顶部，所述驱动装置外壳的内部通过第一轴承与旋转主轴转动连接，所述旋转主轴的内部设有定位杆，所述驱动装置外壳的外侧设有驱动所述定位杆转动的驱动装置，所述旋转主轴的工作端与液压顶尖套固定连接，所述顶尖的一侧安装在液压顶尖套的内部，所述顶尖的另一侧通过驱动头与顶尖螺纹固定，所述顶尖的端部设有用于驱动大滚子旋转的顶尖头。

进一步的，所述旋转主轴采用莫氏锥度与液压顶尖套相连接，所述液压顶尖套的内部还设有与顶尖弹性连接的弹簧，所述驱动头的工作端设有定位面，所述定位面的表面镀有金刚砂。

上述方案中，所述顶尖夹紧装置包括夹紧装置外壳、从动主轴和顶尖夹紧座，所述夹紧装置外壳安装在顶尖夹紧座的顶部，所述夹紧装置外壳的内部通过第二轴承与从动主轴转动连接，所述从动主轴的内部一侧固定有连接轴，所述夹紧装置外壳的外侧设有驱动所述连接轴转动的传动装置，所述从动主轴的内部另一侧固定有夹紧顶尖，所述夹紧顶尖的外侧设有与从动主轴相固定的拆卸螺母，所述夹紧顶尖与连接轴固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本大滚子全自动涡流检测设备，是由顶尖驱动装置和顶尖夹紧装置定位大滚子，检测时大滚子位于顶尖驱动装置和顶尖夹紧装置之间；顶尖驱动装置用于驱动大滚子旋转，顶尖夹紧装置用于将大滚子的端面顶紧，驱动头的定位面镀金钢砂，提高顶尖寿命；定位架用于为大滚子提供支撑，定位架具有高刚性承载，使顶尖的机械寿命增加；扫描检测机器人用于对安装在机体中的大滚子进行涡流扫描检测，结构简单，方便维护及调试。大滚子更换型号过程无需人工调整零部件，通过PLC控制各个装置一键调节后换型。本大滚子全自动涡流检测设备不仅自动化程度高，而且检测精度及效率高，具有防止顶尖磨损，提高顶尖的使用寿命，比现有的技术在操作性、经济性都有大幅度的提高。

附图说明

参照附图来说明本实用新型的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型俯视结构示意图；

图3为本实用新型中顶尖驱动装置和顶尖夹紧装置组合后的立体结构示意图；

图4为本实用新型中顶尖驱动装置和顶尖夹紧装置组合后的内部结构示意图；

图5为本实用新型中顶尖驱动装置的内部结构示意图；

图6为本实用新型中顶尖驱动装置的外部结构示意图；

图7为本实用新型中顶尖夹紧装置的内部结构示意图；

图8为本实用新型中顶尖夹紧装置的外部结构示意图；

图9为本实用新型中升降装置的结构示意图；

图中标号：1-机体；11-工作台；12-光电开关；13-升降装置；131-顶升气缸；132-气缸安装座；133-连接板；134-导柱；14-直线导轨；15-气动导轨锁；16-顶紧气缸；17-分段推杆；2-顶尖驱动装置；21-驱动装置外壳；22-第一轴承；23-旋转主轴；24-定位杆；25-弹簧；26-液压顶尖套；27-顶尖；271-顶尖；28-驱动头；281-定位面；29-顶尖驱动座；3-顶尖夹紧装置；31-夹紧装置外壳；32-第二轴承；33-从动主轴；34-连接轴；35-夹紧顶尖；36-拆卸螺母；37-顶尖夹紧座；4-定位架；5-扫描检测机器人。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示本实用新型有关的构成。

根据本实用新型的技术方案，在不变更本实用新型实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明，而不应当视为本实用新型的全部或者视为对本实用新型技术方案的限定或限制。

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

实施例1，如图1和图2所示，一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置，包括机体1，机体1的内部安装有工作台11，工作台11的外侧设有检测大滚子工位的光电开关12，光电开关12一般安装在斜对大滚子的位置，主要检测大滚子是否在工作位，当在工作位时，才通过信号传递给机体1中的主机设备，再由主机按设定好的工序对大滚子进行检测作业。

工作台11的一侧安装有顶尖驱动装置2，用于驱动大滚子旋转。工作台11的另一侧安装有顶尖夹紧装置3，用于将大滚子的端面顶紧。

请参阅图3和图4，工作台11的两侧设有直线导轨14，顶尖驱动装置2和顶尖夹紧装置3分别通过直线导轨14在工作台11来回滑动，对大滚子进行夹紧。顶尖驱动装置2和顶尖夹紧装置3通过滑动来调节两者之间的距离，适应不同型号不同长度的大滚子。

进一步的，顶尖驱动装置2的底部和顶尖夹紧装置3的底部分别安装有气动导轨锁15，顶尖驱动装置2和顶尖夹紧装置3分别通过气动导轨锁15和直线导轨14的配合与工作台11滑动连接。通过气动导轨锁15锁定顶尖驱动装置2或顶尖夹紧装置3的滑动位置，对大滚子进行稳定的旋转驱动作业或顶紧作业。

更进一步的，工作台11的一侧设有顶紧气缸16，顶紧气缸16通过分段推杆17与顶尖夹紧装置3传动连接。顶紧气缸16用于驱动顶尖夹紧装置3相对于顶尖驱动装置2滑动，为顶尖夹紧装置3的滑动提供动力，采用分段推杆17用于标定不同的运动行程，按照不同型号不同长度的大滚子，推送相应的行程距离，用于顶紧大滚子。当然顶紧气缸16也可以设置在顶尖驱动装置2的一侧，所起到的效果相同。无论顶紧气缸16通过分段推杆17与顶尖夹紧装置3传动连接，还是顶紧气缸16通过分段推杆17与顶尖驱动装置2传动连接，在推送的一侧滑动，在非推送的一侧可以通过螺丝固定在工作台11上，仅推送顶尖驱动装置2或顶尖夹紧装置3其中之一即可。

请参阅图5和图6，具体的，顶尖驱动装置2包括驱动装置外壳21、旋转主轴23、液压顶尖套26、顶尖27和顶尖驱动座29，驱动装置外壳21安装在顶尖驱动座29的顶部，顶尖驱动座29的底部通过滑道与直线导轨14滑动连接。驱动装置外壳21的内部通过第一轴承22与旋转主轴23转动连接，第一轴承22设置在驱动装置外壳21的内腔两侧，用于方便旋转主轴23在工作时旋转。

旋转主轴23的内部设有定位杆24，驱动装置外壳21的外侧设有驱动定位杆24转动的驱动装置，该驱动装置可以为驱动电机配合皮带轮装置组合而成，也可以直接通过驱动电机或配合其他传动装置，比如精密滚珠丝杠来实现定位杆24的转动，通过定位杆24再带动旋转主轴23旋转。旋转主轴23的工作端与液压顶尖套26固定连接，在实施时，旋转主轴23采用莫氏锥度与液压顶尖套26相连接，采用锥度配合来方便定位和拆卸。顶尖27的一侧安装在液压顶尖套26的内部，顶尖27的另一侧通过驱动头28与顶尖27螺纹固定，顶尖27的端部设有用于驱动大滚子旋转的顶尖头271，顶尖271在旋转作业时顶在大滚子的端面轴心处。

进一步的，为改善顶尖磨损，驱动头28的工作端设有定位面281，定位面281的表面镀有金刚砂。这样可使顶尖驱动装置2为端面定位，定位面281顶在大滚子端面的凹槽内，定位面表面镀金钢砂，增加摩擦力。液压顶尖套26的内部还设有与顶尖27弹性连接的弹簧25，顶尖27后部有弹簧25，定位时可微量收缩，保证大滚子的定芯，同时使端面定位与大滚子紧密接触，提供足够的驱动力。另外旋转主轴23采用莫氏锥度与液压顶尖套26相连接，液压顶尖套26采用莫氏锥度，与旋转主轴23的内孔莫氏锥度配合，定位准确，方便地拆卸。

请参阅图7和图8，具体的，顶尖夹紧装置3包括夹紧装置外壳31、从动主轴33和顶尖夹紧座37，夹紧装置外壳31安装在顶尖夹紧座37的顶部，顶尖夹紧座37的底部通过滑道与直线导轨14滑动连接。夹紧装置外壳31的内部通过第二轴承32与从动主轴33转动连接，从动主轴33的内部一侧固定有连接轴34，夹紧装置外壳31的外侧设有驱动连接轴34转动的传动装置，该传动装置可以为驱动电机配合皮带轮装置组合而成，也可以直接通过驱动电机或配合其他传动装置来实现连接轴34的转动，通过连接轴34再带动从动主轴33旋转。从动主轴33的内部另一侧固定有夹紧顶尖35，其固定方式也可以采用锥度配合来方便定位和拆卸。夹紧顶尖35的外侧设有与从动主轴33相固定的拆卸螺母36，使夹紧顶尖35与从动主轴33固定牢固，夹紧顶尖35的后部与连接轴34固定连接，连接轴34在被驱动下旋转时带动夹紧顶尖35一起旋转。

再次参阅图3和图4，综上所述，当大滚子工件到达工位后，光电开关12发出信号给PLC，驱动装置带动顶尖驱动座29以及顶尖驱动装置2一起前后移动，顶尖271先进入大滚子顶尖孔，然后驱动头28的定位面281接触大滚子定位端面。同时顶紧气缸16通过分段推杆17推动顶尖驱动装置2向前移动，当夹紧顶尖35完全压入大滚子定位孔中，两端定位完成，导轨锁15通气，导轨锁15锁紧顶尖驱动装置2。PLC控制驱动装置驱动同步带带动定位杆24高速旋转，由定位杆24带动旋转主轴23以及液压顶尖套26高速旋转，最终带动驱动头28高速旋转，大滚子端面与驱动头28的定位面281接触，由于定位面281镀金刚砂，产生静止摩擦力，使大滚子高速旋转。

另外，由于大滚子品种多样，设计导轨锁15是适应不同型号不同大小的大滚子，结构简单，方便调试，且定位准确。分段推杆17设计四组定位销孔，使顶紧气缸16行程分四段，也是为了适应不同型号不同大小的大滚子。

在顶尖驱动装置2与顶尖夹紧装置3之间设有定位架4，定位架4用于为大滚子提供支撑，定位架具有高刚性承载，降低顶尖的磨损，使顶尖的机械寿命增加。

为节约上下料机器人的时间，缩短单个大滚子工件的占用上下料机器人的时长，本方案设计的定位架4，由上料机器人将大滚子放在定位架4上，上料机器人离开，顶尖驱动装置2与顶尖夹紧装置3相对运动将大滚子夹紧前，定位架4支撑大滚子的重量，减少顶尖在上下料时的受力时间，降低顶尖的磨损。

为了便于大滚子全自动涡流检测，如图1和图2所示，在机体1的外侧设有扫描检测机器人5，扫描检测机器人5用于对安装在机体1中的大滚子进行两端面及外圆面的涡流扫描检测，扫描检测机器人5采用六驱机器人安装涡流扫描探头，来对大滚子进行涡流检测。机动性高，自动化程度高，适合对大滚子批量涡流检测，且适用任何型号大滚子的涡流检测。

实施例2，如图9所示，在实施例1的基础上，作为一种优选的方案，上述方案中，机体1的内部安装有升降装置13，升降装置13的输出端与定位架4的底部固定连接。升降装置13动作后抬高整个定位架4，便于放置大滚子或取出大滚子，而后再恢复到正常状态，其他顶尖驱动装置2、顶尖夹紧装置3、定位架4以及扫描检测机器人5再各自动作，对大滚子进行位置调节和涡流检测。

具体的，升降装置13包括顶升气缸131和连接板133，顶升气缸131通过气缸安装座132安装在机体1的内部底侧，顶升气缸131的伸缩杆与连接板133传动连接，连接板133的顶部四端分别设有导柱134，导柱134的顶部贯穿工作台11与定位架4的底部固定连接。这样顶升气缸131的伸缩动作最终通过导柱134影响到定位架4，为了方便连接板133的上下移动，可以在气缸安装座132的内侧安装与连接板133上下运动方向的导轨。

本大滚子全自动涡流检测设备，是由顶尖驱动装置2和顶尖夹紧装置3定位大滚子，检测时大滚子位于顶尖驱动装置2和顶尖夹紧装置3之间；顶尖驱动装置2用于驱动大滚子旋转，顶尖夹紧装置3用于将大滚子的端面顶紧，驱动头28的定位面281镀金钢砂，提高顶尖寿命；定位架4用于为大滚子提供支撑，定位架4具有高刚性承载，使顶尖的机械寿命增加；扫描检测机器人5用于对安装在机体1中的大滚子进行涡流扫描检测，结构简单，方便维护及调试。大滚子更换型号过程无需人工调整零部件，通过PLC控制各个装置一键调节后换型。本大滚子全自动涡流检测设备不仅自动化程度高，而且检测精度及效率高，具有防止顶尖磨损，提高顶尖的使用寿命，比现有的技术在操作性、经济性都有大幅度的提高。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，并不用于限定本实用新型保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置，包括机体(1)，所述机体(1)的内部安装有工作台(11)，其特征在于：所述工作台(11)的一侧安装有顶尖驱动装置(2)，用于驱动大滚子旋转；所述工作台(11)的另一侧安装有顶尖夹紧装置(3)，用于将大滚子的端面顶紧；所述顶尖驱动装置(2)与顶尖夹紧装置(3)之间设有定位架(4)，所述定位架(4)用于为大滚子提供支撑；所述机体(1)的外侧设有扫描检测机器人(5)，所述扫描检测机器人(5)用于对安装在机体(1)中的大滚子进行涡流扫描检测。

2.根据权利要求1所述的一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置，其特征在于：所述工作台(11)的外侧设有检测大滚子工位的光电开关(12)，所述工作台(11)的两侧设有直线导轨(14)，所述顶尖驱动装置(2)和顶尖夹紧装置(3)分别通过直线导轨(14)在工作台(11)来回滑动，对大滚子进行夹紧。

3.根据权利要求2所述的一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置，其特征在于：所述顶尖驱动装置(2)的底部和顶尖夹紧装置(3)的底部分别安装有气动导轨锁(15)，所述顶尖驱动装置(2)和顶尖夹紧装置(3)分别通过气动导轨锁(15)和直线导轨(14)的配合与工作台(11)滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置，其特征在于：所述工作台(11)的一侧设有顶紧气缸(16)，所述顶紧气缸(16)通过分段推杆(17)与顶尖夹紧装置(3)传动连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置，其特征在于：所述机体(1)的内部安装有升降装置(13)，所述升降装置(13)的输出端与定位架(4)的底部固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置，其特征在于：所述升降装置(13)包括顶升气缸(131)和连接板(133)，所述顶升气缸(131)通过气缸安装座(132)安装在机体(1)的内部底侧，所述顶升气缸(131)的伸缩杆与连接板(133)传动连接，所述连接板(133)的顶部四端分别设有导柱(134)，所述导柱(134)的顶部贯穿所述工作台(11)与定位架(4)的底部固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置，其特征在于：所述顶尖驱动装置(2)包括驱动装置外壳(21)、旋转主轴(23)、液压顶尖套(26)、顶尖(27)和顶尖驱动座(29)，所述驱动装置外壳(21)安装在顶尖驱动座(29)的顶部，所述驱动装置外壳(21)的内部通过第一轴承(22)与旋转主轴(23)转动连接，所述旋转主轴(23)的内部设有定位杆(24)，所述驱动装置外壳(21)的外侧设有驱动所述定位杆(24)转动的驱动装置，所述旋转主轴(23)的工作端与液压顶尖套(26)固定连接，所述顶尖(27)的一侧安装在液压顶尖套(26)的内部，所述顶尖(27)的另一侧通过驱动头(28)与顶尖(27)螺纹固定，所述顶尖(27)的端部设有用于驱动大滚子旋转的顶尖头(271)。

8.根据权利要求7所述的一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置，其特征在于：所述旋转主轴(23)采用莫氏锥度与液压顶尖套(26)相连接，所述液压顶尖套(26)的内部还设有与顶尖(27)弹性连接的弹簧(25)。

9.根据权利要求7所述的一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置，其特征在于：所述驱动头(28)的工作端设有定位面(281)，所述定位面(281)的表面镀有金刚砂。

10.根据权利要求1所述的一种用于滚子全自动涡流检测设备的顶尖保护装置，其特征在于：所述顶尖夹紧装置(3)包括夹紧装置外壳(31)、从动主轴(33)和顶尖夹紧座(37)，所述夹紧装置外壳(31)安装在顶尖夹紧座(37)的顶部，所述夹紧装置外壳(31)的内部通过第二轴承(32)与从动主轴(33)转动连接，所述从动主轴(33)的内部一侧固定有连接轴(34)，所述夹紧装置外壳(31)的外侧设有驱动所述连接轴(34)转动的传动装置，所述从动主轴(33)的内部另一侧固定有夹紧顶尖(35)，所述夹紧顶尖(35)的外侧设有与从动主轴(33)相固定的拆卸螺母(36)，所述夹紧顶尖(35)与连接轴(34)固定连接。

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