轴类零件自动测量与分选装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了轴类零件自动测量与分选装置，属于精密测试计量技术领域。它包括机械部分和测控部分，所述机械部分包括振动料盘、送料管、料斗柜体、机架柜体、料仓组件、转盘组件、内径测量组件、长度测量组件、下料组件和控制盒等，所述测控组件包括PLC、转盘电机、内径测量电机、转盘电机驱动器、内径测量电机驱动器、人机界面、气动量仪和长光栅等。该发明专利技术装置采用六工位转盘的机械结构，运用气动量仪和长光栅的测量方法，实现对轴类零件的内径和长度全自动化高精度在线测量，并将测量结果分选为合格品、返修品和不合格品。本发明专利技术具有工作效率高、可靠性强、重复性好等优点，有效降低了操作人员的劳动强度和企业的生产成本。

Automatic measuring and sorting device for shaft parts

The invention discloses an automatic measuring and sorting device for shaft parts, which belongs to the technical field of precision measurement and metrology. It includes a mechanical part and a measurement and control part, which includes a vibrating feed plate, a feeding tube, a hopper cabinet body, a rack cabinet body, a silo component, a turntable component, an inner diameter measurement component, a length measurement module, a feed assembly, a control box, etc. the measurement and control components include a PLC, a rotating disk motor, an inner diameter measuring motor, and a turntable electricity. Machine driver, internal diameter measuring motor driver, human-machine interface, momentum meter and long grating. The device adopts the mechanical structure of six position turntable, and uses the measuring method of the pneumatic momentum meter and the long grating to realize the automatic and high precision on-line measurement of the inner diameter and length of the shaft parts, and the measurement results are divided into qualified products, rework products and unqualified products. The invention has the advantages of high work efficiency, strong reliability and good repeatability, and effectively reduces the labor intensity of the operator and the production cost of the enterprise.

【技术实现步骤摘要】
轴类零件自动测量与分选装置
本专利技术涉及一种测量与分选装置，特别涉及一种轴类零件自动测量与分选装置，属于精密测试计量

技术介绍
轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一，它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成，广泛应用于各种高精度配合场所。轴类零件的精确测量不仅能保证零件最后加工质量，也是提高生产效率的一个关键所在。然而内径和长度作为轴类零件基本尺寸参数之一，它的测量也是整个测量环节中不可缺少的一部分，特别是对于轴类零件的小孔孔径测量，因测量工具的活动范围有限，操作不方便，所以对其进行高精度测量一直以来是一个较难解决的问题。现有技术中，通常采用止通规或者内径千分尺对轴类零件进行内径测量，采用游标卡尺对轴类零件进行长度测量，最后再根据两者的测量结果进行人工分选。虽然上述方法操作简单，基本能够达到预期测量和分选效果，但是工作效率低、检测成本高、操作人员主观出错率大，而且不容易做到全检，特别是在工业大规模生产中，如果仍采用上述的方式，将很难以完成大批量的检测任务，无法满足现代企业的发展要求。因此，很有必要提供一种轴类零件自动测量与分选装置来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种轴类零件自动测量与分选装置，以解决现有技术中轴类零件检测工作效率低、误差大、成本高和难以实现大批量测量等问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种轴类零件自动测量与分选装置，包括机械部分和测控部分。机械部分包括：振动料盘1，设置在料斗柜体9上面，用于放置待测工件；振动料盘1的出料口连有送料管2，送料管2为待测工件进入料仓组件3的通道；料仓组件3与送料管2相连，料仓组件3设置在转盘组件4上，料仓组件3用于将待测工件自动送入到转盘组件4的上料工位46中；转盘组件4设置在机架柜体8上，转盘组件4包含有六个工位，通过旋转运动的方式，使待测工件能进入上料组件、下料组件5、内径测量组件6和长度测量组件7中；在转盘组件4的内径测量工位48一侧设置有内径测量组件6，内径测量组件6设置在机架柜体8上，通过气动量仪52实现对待测工件内孔的精密测量；内径测量工位48的下一个工位是长度测量工位50，长度测量工位50旁边安装有长度测量组件7，固定在机架柜体8上，通过长光栅54实现对待测工件长度的精密测量；在长度测量工位50后的工位分别是合格品工位49、返修品工位47和不合格品工位45，在长度测量工位50一侧设置有下料组件5，下料组件5安装在机架柜体8上，下料组件5用于对已经测量过的待测工件进行下料和分选；机械部分还包括控制盒10，控制盒10安装在料斗柜体9的端面上且与控制盒10的上端面平齐，料斗柜体9用于安装人机界面11以及操作按钮。测控部分由PLC55、转盘电机驱动器51、内径测量电机驱动器53、人机界面11、气动量仪52和长光栅54组成；测控部分元件设置在料斗柜体9中，料斗柜体9边门开有通风口，并设置有风扇，通过风扇降低料斗柜体9中的温度；PLC55作为控制系统的核心，转盘电机驱动器51、内径测量电机驱动器53连接在PLC55上，转盘电机驱动器51用于控制转盘电机20，内径测量电机驱动器53用于控制内径测量电机22；气动量仪52与PLC55通讯接口相连，用于待测工件的内径测量；长光栅54与转盘测量电机驱动器相连，用于待测工件长度测量；人机界面11安装在控制盒10上，同样也与PLC55相连，用于显示测量数据和修改参数。料斗柜体9和机架柜体8对齐放置，料斗柜体9和机架柜体8中间相隔一定距离，便于送料管2中的待测工件进入料仓组件3。料仓组件3包括料仓左块12、料仓右块14、料仓背板15、导料块13和顶料气缸16；料仓左块12和料仓右块14均设置在料仓背板15上，料仓左块12和料仓右块14之间形成一个与待测工件外径大小相等的深槽，该深槽用作待测工件走料的通道；导料块13设置在料仓左块12和料仓右块14上，能使深槽内的待测工件平稳、顺利地进入到转盘组件4的上料工位46中；料仓组件3的侧部设置有顶料气缸16，顶料气缸16用于顶住深槽内的待测工件，为待测工件的上料提供动力。转盘组件4包括六工位转盘17、夹持套18、电机箱体19、减速器21和转盘电机20；六工位转盘17设置在电机箱体19上，六工位转盘17通过减速器21与电机箱体19内的转盘电机20相连，用于实现待测工件的内径测量、长度测量和分选功能；夹持套18设置在六工位转盘17上，用于夹住待测工件。内径测量组件6包括内径测量电机22、推料气缸23、滑板24、拨叉杆25、气动测头26、簧片27、测头传感器28、挡块29、弹簧30和行程开关31；气动测头26通过多块簧片27支撑，气动测头26设置在转盘组件4中的夹持套18旁；内径测量电机22作为整个组件的动力元件用于驱动拨叉杆25运动；拨叉杆25固定在滑板24上用于推动气动测头26上的待测工件；推料气缸23安装在电机箱体19上用于将夹持套18中的待测工件顶到气动测头26上；测头传感器28设置在组件的侧部，测头传感器28与挡块29一起组成测头保护装置，用于防止气动测头26被撞伤；弹簧30安装在内径测量组件6的下端，用于调整调节气动测头26左移受力大小；滑板24的下端还设置有两个行程开关31，用于限制拨叉杆25推动气动测头26上待测工件的移动范围。长度测量组件7包括长度测量气缸34、顶销轴36、顶销轴支座35、定位销37、定位销支座38、光栅读数头32和标尺光栅33；顶销轴36设置在顶销轴支座35上，顶销轴支座35安装在长度测量气缸34上，长度测量气缸34用于带动顶销轴36顶向待测工件的一端，待测工件的另一端则顶到定位销37上，定位销37与待测工件同轴并通过盈配合安装在定位销支座38上，定位销支座38安装在机架柜体8上；标尺光栅33设置在长度测量气缸34左侧，标尺光栅33的一侧安装有光栅读数头32，随着长度测量气缸34的运动带动标尺光栅33运动，光栅读数头32能够间接测得待测工件长度大小。下料组件5包括左接料垫39、右接料垫41、接料支架40、卸料支架42、卸料气缸44和卸料顶杆43；左接料垫39和右接料垫41分别安装在接料支架40的两侧，左接料垫39和右接料垫41用于盛放待测工件，接料支架40固定在卸料支架42上，卸料支架42安装在机架柜体8上；下料组件5包括合格品、返修品和不合格品的三个卸料工位，各卸料工位旁都有卸料气缸44和卸料顶杆43，用于待测工件的自动下料。本专利技术可以取得如下有益效果：1)本专利技术采用气动量仪和长光栅的测量方法，能全自动在线测量轴类零件的内径和长度，并可将测量结果分选为合格品、返修品和不合格品，还特别解决了小孔孔径高精度快速测量的难题。2)本专利技术采用了六工位转盘的机械结构，上料、下料和测量各组件以此结构为中心，顺利完成了整个测量动作。3)在本专利技术的内径测量组件中，气动测头采用簧片支撑，使测头在上下和左右方向有一定的活动空间，能够自动调整测头与工件内孔之间的同轴度，降低对测头的损伤。4)在本专利技术的内径测量组件中，采用的测头传感器能有效防止气动测头被撞伤，减少不必要的经济损失。此外，安装的弹簧能够调节气动测头左移受力大小，进而调节触发测头保护装置的难易程度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
轴类零件自动测量与分选装置，其特征在于：包括机械部分和测控部分；机械部分包括：振动料盘(1)，设置在料斗柜体(9)上面，用于放置待测工件；振动料盘(1)的出料口连有送料管(2)，送料管(2)为待测工件进入料仓组件(3)的通道；料仓组件(3)与送料管(2)相连，料仓组件(3)设置在转盘组件(4)上，料仓组件(3)用于将待测工件自动送入到转盘组件(4)的上料工位(46)中；转盘组件(4)设置在机架柜体(8)上，转盘组件(4)包含有六个工位，通过旋转运动的方式，使待测工件能进入上料组件、下料组件(5)、内径测量组件(6)和长度测量组件(7)中；在转盘组件(4)的内径测量工位(48)一侧设置有内径测量组件(6)，内径测量组件(6)设置在机架柜体(8)上，通过气动量仪(52)实现对待测工件内孔的精密测量；内径测量工位(48)的下一个工位是长度测量工位(50)，长度测量工位(50)旁边安装有长度测量组件(7)，固定在机架柜体(8)上，通过长光栅(54)实现对待测工件长度的精密测量；在长度测量工位(50)后的工位分别是合格品工位(49)、返修品工位(47)和不合格品工位(45)，在长度测量工位(50)一侧设置有下料组件(5)，下料组件(5)安装在机架柜体(8)上，下料组件(5)用于对已经测量过的待测工件进行下料和分选；机械部分还包括控制盒(10)，控制盒(10)安装在料斗柜体(9)的端面上且与控制盒(10)的上端面平齐，料斗柜体(9)用于安装人机界面(11)以及操作按钮；测控部分由PLC(55)、转盘电机驱动器(51)、内径测量电机驱动器(53)、人机界面(11)、气动量仪(52)和长光栅(54)组成；测控部分元件设置在料斗柜体(9)中，料斗柜体(9)边门开有通风口，并设置有风扇，通过风扇降低料斗柜体(9)中的温度；PLC(55)作为控制系统的核心，转盘电机驱动器(51)、内径测量电机驱动器(53)连接在PLC(55)上，转盘电机驱动器(51)用于控制转盘电机(20)，内径测量电机驱动器(53)用于控制内径测量电机(22)；气动量仪(52)与PLC(55)通讯接口相连，用于待测工件的内径测量；长光栅(54)与转盘测量电机驱动器相连，用于待测工件长度测量；人机界面(11)安装在控制盒(10)上，同样也与PLC(55)相连，用于显示测量数据和修改参数。...

【技术特征摘要】
1.轴类零件自动测量与分选装置，其特征在于：包括机械部分和测控部分；机械部分包括：振动料盘(1)，设置在料斗柜体(9)上面，用于放置待测工件；振动料盘(1)的出料口连有送料管(2)，送料管(2)为待测工件进入料仓组件(3)的通道；料仓组件(3)与送料管(2)相连，料仓组件(3)设置在转盘组件(4)上，料仓组件(3)用于将待测工件自动送入到转盘组件(4)的上料工位(46)中；转盘组件(4)设置在机架柜体(8)上，转盘组件(4)包含有六个工位，通过旋转运动的方式，使待测工件能进入上料组件、下料组件(5)、内径测量组件(6)和长度测量组件(7)中；在转盘组件(4)的内径测量工位(48)一侧设置有内径测量组件(6)，内径测量组件(6)设置在机架柜体(8)上，通过气动量仪(52)实现对待测工件内孔的精密测量；内径测量工位(48)的下一个工位是长度测量工位(50)，长度测量工位(50)旁边安装有长度测量组件(7)，固定在机架柜体(8)上，通过长光栅(54)实现对待测工件长度的精密测量；在长度测量工位(50)后的工位分别是合格品工位(49)、返修品工位(47)和不合格品工位(45)，在长度测量工位(50)一侧设置有下料组件(5)，下料组件(5)安装在机架柜体(8)上，下料组件(5)用于对已经测量过的待测工件进行下料和分选；机械部分还包括控制盒(10)，控制盒(10)安装在料斗柜体(9)的端面上且与控制盒(10)的上端面平齐，料斗柜体(9)用于安装人机界面(11)以及操作按钮；测控部分由PLC(55)、转盘电机驱动器(51)、内径测量电机驱动器(53)、人机界面(11)、气动量仪(52)和长光栅(54)组成；测控部分元件设置在料斗柜体(9)中，料斗柜体(9)边门开有通风口，并设置有风扇，通过风扇降低料斗柜体(9)中的温度；PLC(55)作为控制系统的核心，转盘电机驱动器(51)、内径测量电机驱动器(53)连接在PLC(55)上，转盘电机驱动器(51)用于控制转盘电机(20)，内径测量电机驱动器(53)用于控制内径测量电机(22)；气动量仪(52)与PLC(55)通讯接口相连，用于待测工件的内径测量；长光栅(54)与转盘测量电机驱动器相连，用于待测工件长度测量；人机界面(11)安装在控制盒(10)上，同样也与PLC(55)相连，用于显示测量数据和修改参数。2.根据权利要求1所述的轴类零件自动测量与分选装置，其特征在于：料斗柜体(9)和机架柜体(8)对齐放置，料斗柜体(9)和机架柜体(8)中间相隔一定距离，便于送料管(2)中的待测工件进入料仓组件(3)。3.根据权利要求1所述的轴类零件自动测量与分选装置，其特征在于：料仓组件(3)包括料仓左块(12)、料仓右块(14)、料仓背板(15)、导料块(13)和顶料气缸(16)；料仓左块(12)和料仓右块(14)均设置在料仓背板(15)上，料仓左块(12)和料仓右块(14)之间形成一个与待测工件外径大小相等的深槽，该深槽用作待测工件走料的通道；导料块(13)设置在料仓左块(12)和料仓右块(14)上，能使深槽内的待测工件平稳、顺利地进入到转盘组件(4)的上料工位(46)中；料仓组件(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：石照耀，董定雨，叶勇，张临涛，付瑛，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11