CN217110818U - 一种钢球直径批量检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及钢球检测技术领域，具体是涉及一种钢球直径批量检测装置，包括机架、上料装置、检测元件和激光测距仪；上料装置呈竖直状态固定安装于机架上；检测元件呈竖直状态设置于上料装置的一侧，激光测距仪呈竖直状态固定安装于激光测距仪顶部；检测元件包括检测架、直线驱动器、活动检测架、气动下料单元和红外传感单元；检测架固定安装于机架上，活动检测架呈竖直状态可滑动的设置于检测架内；气动下料单元固定安装于检测架的一侧；气动下料单元呈水平状态固定安装于检测架的背部；红外传感单元呈水平状态固定安装于检测架的一侧；本申请可以全自动化对钢珠进行检测，检测精度高速度快，无需人工，适用于大批量检测。

Description

一种钢球直径批量检测装置

技术领域

本实用新型涉及钢球检测技术领域，具体是涉及一种钢球直径批量检测装置。

背景技术

目前在很多行业和领域中都可利用钢珠进行重复定位，这对钢珠的直径差精度有一定要求，例如机床中的刀杆和刀头在利用钢珠进行重复定位时，其要求使用的钢珠与标准钢珠的直径差在-0.001mm～0.001mm之间；由于钢珠的特殊性，现有的测量方式和测量工具对钢珠的精度检测非常麻烦；

现有的接触式钢珠测量方法，包括利用千分尺或者千分表等接触式检测工具对钢珠直径的测量，但由于钢珠在平面滚动的特性，测量准确性和效率很低，如无法定位钢珠的最高点，导致千分尺或者千分表等工具测量的高度不等同于钢珠的直径，从而出现误差；同时不能直接测出待检测钢珠与标准钢珠的直径差是否在-0.001mm～0.001mm之间；另外这种测量方式也无法实现钢珠快速批量检测；检测速度缓慢；

为此，我们提出一种可以自动对钢珠进行检测的一种钢球直径批量检测装置。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种钢球直径批量检测装置。

为解决现有技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种钢球直径批量检测装置，包括机架、上料装置、检测元件和激光测距仪；上料装置呈竖直状态固定安装于机架上；检测元件呈竖直状态设置于上料装置的一侧，检测元件入料口正对上料装置的出料口设置，激光测距仪呈竖直状态固定安装于激光测距仪顶部；检测元件包括检测架、直线驱动器、活动检测架、气动下料单元和红外传感单元；检测架固定安装于机架上，活动检测架呈竖直状态可滑动的设置于检测架内；气动下料单元固定安装于检测架的一侧，气动下料单元的输出端与活动检测架的驱动端固定连接；气动下料单元呈水平状态固定安装于检测架的背部；红外传感单元呈水平状态固定安装于检测架的一侧。

优选的，上料装置包括储料管、环形架、转料盘、储料槽、气道、第一导料槽和气源接头；储料管呈竖直状态固定安装于机架上；环形架呈竖直状态设置于储料管出料端的正下方，转料盘同轴可转动的设置于环形架顶部，储料槽开设于转料盘上表面，储料槽靠近转料盘边缘设置，储料槽沿着转料盘的轴线方向圆周阵列开设有多个，每个储料槽内壁还径向开设有气道；第一导料槽呈倾斜状态设置于环形架一侧；气源接头同轴可拆卸设置于转料盘中部。

优选的，检测架包括检测通道、入料口、第一出料口、第二出料口和第二导料槽；检测通道自上而下贯穿开设于检测架内；入料口贯穿开设于检测架顶部一侧；第一出料口相对入料口贯穿开设于入料口另一侧；第一出料口靠近检测架中部设置，第二出料口贯穿开设于检测架上，第二出料口设置于第一出料口的正下方，第二出料口靠近检测架的底部设置；第一出料口和第二出料口处还分别倾斜设置有一个第二导料槽。

优选的，直线驱动器包括第一安装架、电动推杆、伸缩架、导向杆和伸缩杆；第一安装架固定安装于检测架的一侧，电动推杆呈竖直状态固定安装于第一安装架上，电动推杆的输出轴穿过第一安装架朝向机架方向设置；伸缩架呈水平状态固定安装于电动推杆输出端，伸缩架的中部还垂直设置有导向杆，导向杆的端部穿过伸缩架设置并与伸缩架滑动连接，伸缩杆呈竖直状态固定安装于伸缩架端部，伸缩杆与检测通道同轴设置，伸缩杆的端部与活动检测架的连接端固定连接。

优选的，活动检测架包括连接部、感应元件、立柱和承载部；活动检测架由自下而上依次同轴连接设置的连接部、立柱和承载部组成；感应元件固定安装于连接部的外壁，连接部设置于靠近红外传感单元方向的一侧。

优选的，红外传感单元包括第一红外传感器、第二红外传感器和第三红外传感器；第一红外传感器、第二红外传感器和第三红外传感器沿着检测架侧面的长边方向自上而下依次排列设置于检测架侧壁上；第一红外传感器设置于入料口和第一出料口之间；第二红外传感器设置于第一出料口的下端，第二红外传感器靠近第一出料口底部设置，第三红外传感器设置于第二出料口的下端，第三红外传感器靠近第二出料口底部设置。

本申请相比较于现有技术的有益效果是：

1.本申请通过上料装置实现了如何对钢球进行自动上料的工作，无需人工，减少人工成本。

2.本申请通过激光测距仪、直线驱动器和活动检测架的配合，实现了如何对钢球进行自动检测，以及检测后自动带动钢球移动至对应下料工位的工作。

3.本申请通过气动下料单元和红外传感单元的配合，实现了如何对钢球进行下料以及如何使其活动检测架可以准确停止至下料工位的工作，自动化程度高，移动行程精确。

附图说明

图1是本申请的立体图；

图2是本申请的侧视图；

图3是本申请的检测元件和激光测距仪立体图一；

图4是本申请的检测元件和激光测距仪立体图二；

图5是本申请的检测元件和激光测距仪侧视图；

图6是图5的A-A处截面剖视图；

图7是本申请的上料装置部分结构分解立体图示意图；

图8是本申请的检测元件和激光测距仪侧视图俯视图；

图9是图8的B-B处截面立体剖视图。

图中标号为：

1-机架；

2-上料装置；2a-储料管；2b-环形架；2c-转料盘；2d-储料槽；2e-气道；2f-第一导料槽；2g-气源接头；

3-检测元件；3a-检测架；3b-检测通道；3c-入料口；3d-第一出料口；3e-第二出料口；3f-直线驱动器；3f1-第一安装架；3f2-电动推杆；3f3-伸缩架；3f4-导向杆；3f5-伸缩杆；3g-活动检测架；3g1-连接部；3g2-感应元件；3g3-立柱；3g4-承载部；3h-气动下料单元；3h1-第一气嘴；3h2-第二气嘴；3r-红外传感单元；3r1-第一红外传感器；3r2-第二红外传感器；3r3-第三红外传感器；3j-第二导料槽；

4-激光测距仪。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

如图1至图9所示，本申请提供：

一种钢球直径批量检测装置，包括机架1、上料装置2、检测元件3和激光测距仪4；上料装置2呈竖直状态固定安装于机架1上；检测元件3呈竖直状态设置于上料装置2的一侧，检测元件3入料口正对上料装置2的出料口设置，激光测距仪4呈竖直状态固定安装于激光测距仪4顶部；检测元件3包括检测架3a、直线驱动器3f、活动检测架3g、气动下料单元3h和红外传感单元3r；检测架3a固定安装于机架1上，活动检测架3g呈竖直状态可滑动的设置于检测架3a内；气动下料单元3h固定安装于检测架3a的一侧，气动下料单元3h的输出端与活动检测架3g的驱动端固定连接；气动下料单元3h呈水平状态固定安装于检测架3a的背部；红外传感单元3r呈水平状态固定安装于检测架3a的一侧。

基于上述实施例，工作状态下，钢球通过上料装置2自动朝向检测元件3方向进行传输，钢球滚动进入至检测架3a内，并掉落至活动检测架3g上，当红外传感单元3r检测到钢球掉落至活动检测架3g承载端时，驱动激光测距仪4工作对钢球进行检测是否合格，合格后的钢球会在直线驱动器3f的驱动下被传输至合格下料工位通过气动下料单元3h进行下料，而不合格的钢球则会在直线驱动器3f的驱动下被传输至不合格工位通过气动下料单元3h进行下料。

进一步的，如图1、图2和图7所示：

上料装置2包括储料管2a、环形架2b、转料盘2c、储料槽2d、气道2e、第一导料槽2f和气源接头2g；储料管2a呈竖直状态固定安装于机架1上；环形架2b呈竖直状态设置于储料管2a出料端的正下方，转料盘2c同轴可转动的设置于环形架2b顶部，储料槽2d开设于转料盘2c上表面，储料槽2d靠近转料盘2c边缘设置，储料槽2d沿着转料盘2c的轴线方向圆周阵列开设有多个，每个储料槽2d内壁还径向开设有气道2e；第一导料槽2f呈倾斜状态设置于环形架2b一侧；气源接头2g同轴可拆卸设置于转料盘2c中部。

基于上述实施例，所述储料管2a的出料端正对储料槽2d设置，转料盘2c通过精密分度盘驱动转动，当需要朝向检测架3a内传输钢球时，只需接入外部电源驱动精密分度盘带动转料盘2c进行转动，桶储料槽2d将钢球带动至第一导料槽2f处，最后在重力的作用下使钢球自主转动并掉落至检测架3a内部，从而完成对钢球的自动传输工作，气源接头2g用以接入外部起源朝向气道2e内部传输，从而使得钢球在传输至第一导料槽2f处时推送钢球进入至第一导料槽2f内，避免出现卡料。

进一步的，如图3、图4、图5、图6和图9所示：

检测架3a包括检测通道3b、入料口3c、第一出料口3d、第二出料口3e和第二导料槽3j；检测通道3b自上而下贯穿开设于检测架3a内；入料口3c贯穿开设于检测架3a顶部一侧；第一出料口3d相对入料口3c贯穿开设于入料口3c另一侧；第一出料口3d靠近检测架3a中部设置，第二出料口3e贯穿开设于检测架3a上，第二出料口3e设置于第一出料口3d的正下方，第二出料口3e靠近检测架3a的底部设置；第一出料口3d和第二出料口3e处还分别倾斜设置有一个第二导料槽3j。

基于上述实施例，经过上料装置2传输的钢球会沿着第一导料槽2f内滚动至入料口3c处，并顺着入料口3c处掉落至检测架3a内，最终掉落至活动检测架3g顶部；当钢球经过激光测距仪4检测合格后，钢球会在直线驱动器3f的驱动移动至第一出料口3d处，然后在气动下料单元3h输出端的气压吹送下从而第一出料口3d处导出检测架3a外，然后活动检测架3g会在直线驱动器3f的驱动下重新恢复至检测位等待对下一个钢球进行检测，活动检测架3g的检测位，位于入料口3c和第一出料口3d之间，由于活动检测架3g在检测位至激光测距仪4输出端之间的距离始终固定，所以当在对钢球进行检测时，当激光测距仪4检测出的钢球顶部至激光测距仪4之间距离不在钢球合格标准之间时则被判定为不合格，同理当检测距离在合格标准之间时，则为合格；所述气动下料单元3h由第一气嘴3h1和第二气嘴3h2组成，第一气嘴3h1和第二气嘴3h2相对第一出料口3d和第二出料口3e分别呈水平状态固定安装于检测架3a的另一侧，第一气嘴3h1和第二气嘴3h2的出气端分别朝向第一出料口3d和第二出料口3e方向设置。

进一步的，如图6所示：

直线驱动器3f包括第一安装架3f1、电动推杆3f2、伸缩架3f3、导向杆3f4和伸缩杆3f5；第一安装架3f1固定安装于检测架3a的一侧，电动推杆3f2呈竖直状态固定安装于第一安装架3f1上，电动推杆3f2的输出轴穿过第一安装架3f1朝向机架1方向设置；伸缩架3f3呈水平状态固定安装于电动推杆3f2输出端，伸缩架3f3的中部还垂直设置有导向杆3f4，导向杆3f4的端部穿过伸缩架3f3设置并与伸缩架3f3滑动连接，伸缩杆3f5呈竖直状态固定安装于伸缩架3f3端部，伸缩杆3f5与检测通道3b同轴设置，伸缩杆3f5的端部与活动检测架3g的连接端固定连接。

基于上述实施例，当需要驱动活动检测架3g在检测通道3b内部竖直往复移动时，首先接入外部电源驱动电动推杆3f2工作，电动推杆3f2输出轴延伸带动伸缩杆3f5同步移动，从而实现驱动活动检测架3g竖直往复移动的工作。

进一步的，如图6所示：

活动检测架3g包括连接部3g1、感应元件3g2、立柱3g3和承载部3g4；活动检测架3g由自下而上依次同轴连接设置的连接部3g1、立柱3g3和承载部3g4组成；感应元件3g2固定安装于连接部3g1的外壁，连接部3g1设置于靠近红外传感单元3r方向的一侧。

基于上述实施例，所述承载部3g4呈漏斗状设置，从而适用于对不同大小的钢球进行放置的同时，保持每个钢球都呈居中状态；所述连接部3g1的外壁还设置有一个与检测通道3b内部滑动配合的凸柱，所述凸柱用以避免连接部3g1在滑动的过程中出现自主转动。

进一步的，如图9所示：

红外传感单元3r包括第一红外传感器3r1、第二红外传感器3r2和第三红外传感器3r3；第一红外传感器3r1、第二红外传感器3r2和第三红外传感器3r3沿着检测架3a侧面的长边方向自上而下依次排列设置于检测架3a侧壁上；第一红外传感器3r1设置于入料口3c和第一出料口3d之间；第二红外传感器3r2设置于第一出料口3d的下端，第二红外传感器3r2靠近第一出料口3d底部设置，第三红外传感器3r3设置于第二出料口3e的下端，第三红外传感器3r3靠近第二出料口3e底部设置。

基于上述实施例，所述第二红外传感器3r2至第一出料口3d底部的距离与感应元件3g2中部承载部3g4上表面之间的距离相同，第三红外传感器3r3至第二出料口3e底部的距离与感应元件3g2中部承载部3g4上表面之间的距离相同；这时在活动检测架3g的驱动带动活动检测架3g上的钢球移动至第一出料口3d或第二出料口3e处进行下料时，通过第二红外传感器3r2和第三红外传感器3r3的检测，可以使其承载部3g4的上表面与第一出料口3d底部成齐平状态设置，从而便于气动下料单元3h输出端输出压缩气体对钢球进行下料。

本申请可以全自动化对钢珠进行检测，检测精度高速度快，无需人工，适用于大批量检测。

以上实施例仅表达了本实用新型的一种或几种实施方式，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 (6)

1.一种钢球直径批量检测装置，包括机架(1)、上料装置(2)、检测元件(3)和激光测距仪(4)；上料装置(2)呈竖直状态固定安装于机架(1)上；检测元件(3)呈竖直状态设置于上料装置(2)的一侧，检测元件(3)入料口正对上料装置(2)的出料口设置，激光测距仪(4)呈竖直状态固定安装于激光测距仪(4)顶部；其特征在于，检测元件(3)包括检测架(3a)、直线驱动器(3f)、活动检测架(3g)、气动下料单元(3h)和红外传感单元(3r)；检测架(3a)固定安装于机架(1)，活动检测架(3g)呈竖直状态可滑动的设置于检测架(3a)内；气动下料单元(3h)固定安装于检测架(3a)的一侧，气动下料单元(3h)的输出端与活动检测架(3g)的驱动端固定连接；气动下料单元(3h)呈水平状态固定安装于检测架(3a)的背部；红外传感单元(3r)呈水平状态固定安装于检测架(3a)的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种钢球直径批量检测装置，其特征在于，上料装置(2)包括储料管(2a)、环形架(2b)、转料盘(2c)、储料槽(2d)、气道(2e)、第一导料槽(2f)和气源接头(2g)；储料管(2a)呈竖直状态固定安装于机架(1)上；环形架(2b)呈竖直状态设置于储料管(2a)出料端的正下方，转料盘(2c)同轴可转动的设置于环形架(2b)顶部，储料槽(2d)开设于转料盘(2c)上表面，储料槽(2d)靠近转料盘(2c)边缘设置，储料槽(2d)沿着转料盘(2c)的轴线方向圆周阵列开设有多个，每个储料槽(2d)内壁还径向开设有气道(2e)；第一导料槽(2f)呈倾斜状态设置于环形架(2b)一侧；气源接头(2g)同轴可拆卸设置于转料盘(2c)中部。

3.根据权利要求2所述的一种钢球直径批量检测装置，其特征在于，检测架(3a)包括检测通道(3b)、入料口(3c)、第一出料口(3d)、第二出料口(3e)和第二导料槽(3j)；检测通道(3b)自上而下贯穿开设于检测架(3a)内；入料口(3c)贯穿开设于检测架(3a)顶部一侧；第一出料口(3d)相对入料口(3c)贯穿开设于入料口(3c)另一侧；第一出料口(3d)靠近检测架(3a)中部设置，第二出料口(3e)贯穿开设于检测架(3a)上，第二出料口(3e)设置于第一出料口(3d)的正下方，第二出料口(3e)靠近检测架(3a)的底部设置；第一出料口(3d)和第二出料口(3e)处还分别倾斜设置有一个第二导料槽(3j)。

4.根据权利要求3所述的一种钢球直径批量检测装置，其特征在于，直线驱动器(3f)包括第一安装架(3f1)、电动推杆(3f2)、伸缩架(3f3)、导向杆(3f4)和伸缩杆(3f5)；第一安装架(3f1)固定安装于检测架(3a)的一侧，电动推杆(3f2)呈竖直状态固定安装于第一安装架(3f1)上，电动推杆(3f2)的输出轴穿过第一安装架(3f1)朝向机架(1)方向设置；伸缩架(3f3)呈水平状态固定安装于电动推杆(3f2)输出端，伸缩架(3f3)的中部还垂直设置有导向杆(3f4)，导向杆(3f4)的端部穿过伸缩架(3f3)设置并与伸缩架(3f3)滑动连接，伸缩杆(3f5)呈竖直状态固定安装于伸缩架(3f3)端部，伸缩杆(3f5)与检测通道(3b)同轴设置，伸缩杆(3f5)的端部与活动检测架(3g)的连接端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种钢球直径批量检测装置，其特征在于，活动检测架(3g)包括连接部(3g1)、感应元件(3g2)、立柱(3g3)和承载部(3g4)；活动检测架(3g)由自下而上依次同轴连接设置的连接部(3g1)、立柱(3g3)和承载部(3g4)组成；感应元件(3g2)固定安装于连接部(3g1)的外壁，连接部(3g1)设置于靠近红外传感单元(3r)方向的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种钢球直径批量检测装置，其特征在于，红外传感单元(3r)包括第一红外传感器(3r1)、第二红外传感器(3r2)和第三红外传感器(3r3)；第一红外传感器(3r1)、第二红外传感器(3r2)和第三红外传感器(3r3)沿着检测架(3a)侧面的长边方向自上而下依次排列设置于检测架(3a)侧壁上；第一红外传感器(3r1)设置于入料口(3c)和第一出料口(3d)之间；第二红外传感器(3r2)设置于第一出料口(3d)的下端，第二红外传感器(3r2)靠近第一出料口(3d)底部设置，第三红外传感器(3r3)设置于第二出料口(3e)的下端，第三红外传感器(3r3)靠近第二出料口(3e)底部设置。

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