气门裂纹全自动检测机的制作方法

1.本发明涉及一种气门检测机，尤其涉及一种可检测气门端面和杆部的设备。


背景技术：

2.目前，通常采用通常采用人工目测的方式检测气门表面缺陷，不仅需要对气门表面进行清洗处理，而且难以发现微小裂纹以及气门内部缺陷。存在劳动强度大、效率低，对检测人员技术要求高、受人为因素影响大等诸多缺陷，难以满足现代大批量生产要求。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种检测效率高、测量数据准确可靠、自动化程度高的气门裂纹全自动检测机。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：它包括从左至右依次布置在机台上的上料组件、搬运组件、分料组件和卸料站，搬运组件的正面有布置在所述机台上的端面检测组件、杆部检测组件。
5.上料组件由倾斜布置的滑梯、与该滑梯对接的输送架、固定在该输送架背面的导向杆、位于输送架与该导向杆之间的第一从动轮和第一主动轮、固定在输送架上并驱动该第一主动轮的第一电机、连接所述第一主动轮和第一从动轮的第一圆形皮带，固定在输送架上的第一信号开关、分隔机构和夹持机构，位于输送架下方的顶升气缸构成；所述分隔机构由固定在输送架上的分隔气缸、与该分隔气缸活塞杆连接的门形支架、固定在该门形支架中并按前后方式错位布置的两个挡销构成；所述夹持机构由固定在输送架上的夹持气缸、由该夹持气缸活塞杆驱动的两个第一手指构成；搬运组件由通过两条横向滑轨安装在横向支架上的搬运板、固定在横向支架上并由第二电机驱动的横向丝杠、固定在搬运板背面并与该横向丝杠配合的横向丝杠螺母、安装在搬运板上的两套夹持升降机构、位于两套所述夹持升降机构之间的夹持旋转升降机构构成；夹持升降机构由通过第一立向滑轨安装在搬运板上的双作用气动夹爪、固定在搬运板上的并通过活塞杆与该双作用气动夹爪连接的升降气缸构成；所述夹持旋转升降机构由通过第二立向滑轨安装在搬运板上的安装座、支承在该安装座上的空芯转轴、与该空芯转轴下端固连的单作用气动夹爪、与空芯转轴上端固连的旋转接头、固定在安装座上并通过第一皮带传动机构驱动空芯转轴转动的第三电机、固定在搬运板上并由第四电机驱动的立向丝杠、与该立向丝杠配合并与安装座固连的立向丝杠螺母构成；端面检测组件由定位装置、夹紧装置和检测装置构成；所述定位装置由固定在第一定位座上的顶针，位于该顶针上方并固定在第一定位座上的两对定位轴承构成，所述夹紧装置由通过第一纵向滑轨安装在夹紧座上的第一纵向滑板、与该第一纵向滑板固连且表面固定有第五电机和压轮的安装板、位于该安装板背面并与第五电机和压轮连接的第二皮带传动机构、固定在夹紧座上并通过其活塞杆与第一纵向滑板连接的第一纵向气缸构成，所述检测装置由通过第二纵向滑轨安装在检测座上的第二纵向滑板、固定在检测座上的纵
向丝杠、与该纵向丝杠配合并与第二纵向滑板连接的纵向丝杠螺母、驱动纵向丝杠转动的第六电机、固定在第二纵向滑板上的裂纹传感器构成；杆部检测组件由固定在第二定位座上的传感器座、固定在该传感器座上的导套和杆部裂纹传感器构成；分料组件由通过第二纵向滑板安装在第三纵向滑轨上的支架、通过活塞杆与该支架连接的第二纵向气缸、向下倾斜固定在该支架上的接料滑道、固定在该接料滑道表面的第二限位板、固定在支架上的第二信号开关和挡料气缸、与该挡料气缸活塞杆连接的挡料板构成；卸料站由多个横向排列的卸料机构组成，所述卸料机构由固定在卸料架背面的导向板、安装在卸料架与该导向板之间的第二主动轮和第二从动轮、连接第二主动轮和第二从动轮的第二圆形皮带、通过棘轮机构与第二主动轮连接的链轮、安装于该链轮上并与固定在卸料架上的横向气缸活塞杆连接的链条、固定在卸料架上并与链条另一端连接的拉簧、固定在卸料架上的两个第三信号开关构成。
6.在上述技术方案中，所述第一信号开关由固定在输送架上的第一传感器和第一感应片构成，所述第二信号开关由通过第一固定架固定在支架上的第二传感器、安装在所述第一固定架上的第一拨杆和第二感应片构成，所述第三信号开关由通过第二固定架固定在卸料架上的第三传感器、安装在所述第二固定架上的第二拨杆和第三感应片构成。
7.在上述技术方案中，双作用气动夹爪的前端安装有气动压块。单作用气动夹爪的前端有弹簧压紧机构，该弹簧压紧机构由固定在单作用气动夹爪前端面的三根导柱、安装在三根导柱上的盖板、固定在该盖板端面的压块、位于盖板与单作用气动夹爪端面之间的弹簧构成。第一定位座上有沿立向开设的两条第一滑槽，三个调节座通过调节螺栓安装在两条第一滑槽上，顶针固定在最低处的调节座上，两对轴承分别通过转轴对应地固定在其余两个调节座上。传感器座的下方有沿立向开设在第二定位座上的两条第二滑槽，第二调节座通过调节螺栓固定在两条第二滑槽上，第二调节座上固定有导套。
8.与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，工件上料、转移、定位、检测、分拣、下料等均由机械自动完成，不仅可降低劳动强度、提高检测效率，而且还能有效避免人工检测所产生的误判。具有自动化程度较高、测量结果准确可靠等优点。
附图说明
9.图1是本发明的立体结构示意图；图2是本发明中上料组件的立体结构示意图；图3是本发明中分隔机构的立体结构示意图；图4是图3中的a向视图；图5是本发明中夹持机构的立体结构示意图；图6是本发明中搬运组件的立体结构示意图；图7是本发明中夹持升降机构的立体结构示意图；图8是本发明中夹持旋转升降机构的立体结构示意图；图9是图8中的b—b剖视图；图10是图9中仰视图；
图11是本发明中端面检测组件的立体结构示意图；图12是本发明中夹紧装置的立体结构示意图；图13是本发明中杆部检测组件的立体结构示意图；图14是本发明中分料组件和卸料站的立体结构示意图；图15是本发明中分料组件的立体结构示意图；图16是本发明中卸料机构的立体结构示意图。
10.图中：上料组件1、滑梯1-1、第一传感器1-2、第一感应片1-3、门形支架1-4、第一限位板1-5、导向杆1-6、第一圆形皮带1-7、第一从动轮1-8、输送架1-9、夹持气缸1-10、顶升气缸1-11、分隔气缸1-12、第一电机1-13、挡销1-14、第一手指1-15。
11.搬运组件2、升降气缸2-1、第三电机2-2、第四电机2-3、立向丝杠螺母2-4、单作用气动夹爪2-5、双作用气动夹爪2-6、第二电机2-7、立向丝杠2-8、第二立向滑轨2-9、第一立向滑轨2-10、搬运板2-11、横向支架2-12、横向滑轨2-13、垫板2-14、第二立项滑块2-15、第一手指2-16、气动压块2-17、第一立项滑块2-18、安装架2-19、旋转接头2-20、轴承座2-21、空芯转轴2-22、导柱2-23、盖板2-24、压块2-25、第二手指2-26、安装座2-27、第一皮带传动机构2-28、弹簧2-29。
12.端面检测组件3、定位轴承3-1、调节座3-2、第一滑槽3-3、顶针3-4、第一定位座3-5、安装板3-6、第二皮带传动机构3-7、检测座3-8、夹紧座3-9、第一纵向气缸3-10、第五电机3-11、压轮3-12、第六电机3-13、第二纵向滑轨3-14、纵向丝杠3-15、纵向丝杠螺母3-16、第二纵向滑板3-17、裂纹传感器3-18、连接板3-19、第一纵向滑板3-20、第一纵向滑轨3-21。
13.杆部检测组件4、导套4-1、第二定位座4-2、第二调节座4-3、第二滑槽4-4、杆部裂纹传感器4-5、传感器座4-6。
14.分料组件5、接料滑道5-1、第二限位板5-2、第二纵向滑板5-3、支架5-4、第三纵向滑轨5-5、第二纵向气缸5-6、挡料板5-7、挡料气缸5-8、第二感应片5-9、固定架5-10、第二传感器5-11、第一拨杆5-12。
15.卸料站6、第二从动轮6-1、卸料架6-2、横向气缸6-3、第二主动轮6-4、第二圆形皮带6-5、第三传感器6-6、第三限位板6-7、拉簧6-8、链条6-9、棘轮机构6-10、链轮6-11、导向板6-12、第二拨杆6-13、第三感应片6-14。
具体实施方式
16.下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步说明。
17.如图1所示：本发明包括从左至右依次布置在机台上的上料组件1、搬运组件2、分料组件5和卸料站6，搬运组件2的正面有布置在所述机台上的端面检测组件3、杆部检测组件4。其中：上料组件1如图2～5所示：它由倾斜布置的滑梯1-1、与该滑梯对接的输送架1-9、固定在该输送架背面的导向杆1-6、位于输送架1-9与该导向杆之间的第一从动轮1-8和第一主动轮（图中未示出）、固定在输送架1-9上并驱动该第一主动轮的第一电机1-13、连接所述第一主动轮和第一从动轮1-8的第一圆形皮带1-7，固定在输送架1-9上的第一信号开关、分隔机构和夹持机构，位于输送架1-9下方的顶升气缸1-11构成。所述第一信号开关由固定在输送架1-9上的第一传感器1-2和第一感应片1-3构成。所述分隔机构由固定在输送架1-9
上的分隔气缸1-12、与该分隔气缸活塞杆连接的门形支架1-4、固定在该门形支架中并按前后方式错位布置的两个挡销1-14构成。所述夹持机构由固定在输送架1-9上的夹持气缸1-10、由该夹持气缸活塞杆驱动的两个第一手指1-15构成。
18.搬运组件（2如图6～10所示：它由固定在横向支架2-12上的两条横向滑轨2-13、通过横向滑块（图中未示出）安装在所述两条横向滑轨上的搬运板2-11、固定在横向支架2-12上的横向丝杠（图中未示出）、与该横向丝杠配合并固定在搬运板2-11背面的横向丝杠螺母（图中未示出）、固定在横向支架2-12上并驱动所述横向丝杠转动的第二电机2-7、安装在搬运板2-11表面的两套夹持升降机构、位于两套所述夹持升降机构之间的夹持旋转升降机构构成。其中，所述夹持升降机构由竖直固定在搬运板2-11上的第一立向滑轨2-10、通过第一立项滑块2-18安装在该第一立向滑轨上的垫板2-14、固定在该垫板上的双作用气动夹爪2-6、通过安装架2-19固定在搬运板2-11上的升降气缸2-1。所述夹持旋转升降机构由竖直固定在搬运板2-11上的第二立向滑轨2-9、通过第二立项滑块2-15安装在该第二立向滑轨上的安装座2-27、固定在该安装座上的轴承座2-21、支承在该轴承上的空芯转轴2-22、与该空芯转轴下端固连的单作用气动夹爪2-5、与空芯转轴2-22上端固连的旋转接头2-20、固定在安装座2-27上并通过第一皮带传动机构2-28驱动空芯转轴2-22转动的第三电机2-2、竖直固定在搬运板2-11表面的立向丝杠2-8、固定在搬运板2-11上并驱动立向丝杠2-8转动的第四电机2-3、与立向丝杠2-8配合并与安装座2-27固连的立向丝杠螺母2-4构成。
19.端面检测组件3如图11、12所示：它由定位装置、夹紧装置和检测装置构成。其中，所述定位装置由固定在第一定位座3-5上的顶针3-4，位于该顶针上方并固定在第一定位座3-5上的两对定位轴承3-1构成；所述夹紧装置由通过第一纵向滑轨3-21安装在夹紧座3-9上的第一纵向滑板3-20、通过连接板3-19与该第一纵向滑板固连的安装板3-6、固定在该安装板表面的第五电机3-11和压轮3-12、位于安装板3-6背面并与第五电机3-11的转轴以及压轮3-12连接的第二皮带传动机构3-7、固定在夹紧座3-9上并通过其活塞杆与第一纵向滑板3-20连接的第一纵向气缸3-10构成；所述检测装置由通过第二纵向滑轨3-14安装在检测座3-8上的第二纵向滑板3-17、固定在检测座3-8上的纵向丝杠3-15、与该纵向丝杠配合并与第二纵向滑板3-17连接的纵向丝杠螺母3-16、固定在检测座3-8上的并驱动纵向丝杠3-15转动的第六电机3-13、固定在第二纵向滑板3-17上的裂纹传感器3-18构成。该裂纹传感器为电磁超声传感器。
20.杆部检测组件4如图13所示：它由固定在第二定位座4-2上的传感器座4-6、固定在该传感器座上的导套4-1和杆部裂纹传感器4-5构成。该杆部裂纹传感器传感器。
21.分料组件5如图14、15所示：它由通过第二纵向滑板5-3安装在第三纵向滑轨5-5上的支架5-4、通过活塞杆与该支架连接的第二纵向气缸5-6、向下倾斜并固定在支架5-4上的接料滑道5-1、固定在该接料滑道表面的第二限位板5-2、固定在支架5-4上的第二信号开关和挡料气缸5-8、与该挡料气缸活塞杆连接的挡料板5-7构成。其中，所述第二信号开关由通过第一固定架5-10固定在支架5-4上的第二传感器5-11、安装在所述第一固定架上的第一拨杆5-12和第二感应片5-9构成。
22.卸料站6如图14、16所示：它由多个横向排列的卸料机构组成。所述卸料机构由固定在卸料架6-2背面的导向板6-12、安装在卸料架6-2与该导向板之间的第二主动轮6-4和第二从动轮6-1、连接第二主动轮6-4和第二从动轮6-1的第二圆形皮带6-5、通过棘轮机构
6-10与第二主动轮6-4连接的链轮6-11、安装在该链轮上并与固定在卸料架6-2上的横向气缸6-3的活塞杆连接的链条6-9、固定在卸料架6-2上并与链条6-9另一端连接的拉簧6-8、固定在卸料架6-2上的两个第三信号开关构成。其中，所述第三信号开关与所述第二信号开关结构相同：由固定在卸料架6-2上的第二固定架（图中未标示出）、固定在该第二固定架上的第三传感器6-6、安装在所述第二固定架上的第二拨杆6-13和第三感应片6-14构成。
23.为了避免相邻气门之间的端面重叠，在输送架1-9的表面支撑有第一限位板1-5。同理，在卸料架6-2的表面支撑有第三限位板6-7。
24.为了保证稳固抓取气门，双作用气动夹爪2-5采用三手指结构；为了保证竖直抓取气门、避免其歪斜，在双作用气动夹爪2-5的前端面安装有气动压块2-17。
25.同理，为了保证稳固抓取气门，单作用气动夹爪2-6采用三手指结构；为了保证竖直抓取气门、避免其歪斜，在单作用气动夹爪2-6的前端面安装有弹簧压紧机构。该弹簧压紧机构由固定在单作用气动夹爪2-6前端面的三根导柱2-23、安装在三根导柱2-23上的盖板2-24、固定在该盖板端面的压块2-25、位于盖板2-24与单作用气动夹爪2-6端面之间的弹簧2-29构成。
26.为了适应不同长度的气门，第一定位座3-5上有沿立向开设的两条第一滑槽3-3，三个调节座3-2通过调节螺栓自上而下分别安装在两条第一滑槽3-3上。顶针3-4固定在最低处的调节座3-2上，两对轴承3-1分别通过转轴对应地固定在其余两个调节座3-2上。
27.同理，为了适应不同长度的气门，传感器座4-6的下方有沿立向开设在第二定位座4-2上的两条第二滑槽4-4，第二调节座4-3通过调节螺栓固定在两条第二滑槽4-4上，第二调节座4-3上固定有导套4-1。
28.工作原理：1）上料：工件在重力作用下通过滑梯1-1滑向上料槽（由第一圆形皮带1-7与导向杆1-6形成的通道，图中未标示出），第一圆皮带1-7载着工件向前运动并触动第一信号开关，分隔气缸1-12活塞杆伸出，左侧的挡销1-14伸出、右侧的挡销1-14退回；工件受到左侧的挡销1-14的阻碍而停止运动。当分离气缸1-12活塞杆退回时，左侧的挡销1-14退回、右侧的挡销1-14伸出；于是最前面的那个工件继续向前运动，而后面的工件则会受到右侧的挡销1-14的阻碍而停止，从而实现工件的分离。
29.当工件运动至夹持位置时，夹持气缸1-10的活塞杆退回，夹持爪1-15合拢而将工件夹住；等待搬运组件2取走。
30.2）搬运：搬运组件2左边的那个升降气缸2-1带动双作用气动夹爪2-6下降，顶升气缸1-11将工件向上顶出一段距离，双作用气动夹爪2-6上的三只第一手指2-16抓起工件（气动压块2-17伸出并顶住气门的大端面，使气门杆保持垂直），升降气缸2-1上升；搬运板2-11向右运动至端面检测组件3的上方，升降气缸2-1下降、三只第一手指2-16松开，将工件释放于所述定位装置上，搬运板2-11向左返回，升降气缸2-1完成一个
“↓↑→↓↑←”
的动作循环，从而源源不断地实现工件搬运。
31.3）端面检测：当工件处于端面检测组件3的定位装置上时，第一纵向气缸3-10通过第一纵向滑板3-20带动压轮3-12将气门压紧于两对轴承3-1之间（气门杆的端头由顶针3-4支撑）；第五电机3-11通过压轮3-12将气门压紧，实现工件定位夹紧。
32.第五电机3-11通过压轮3-12带动气门转动；与此同时第六电机3-13通过第二纵向
滑板3-17带动裂纹传感器3-18运动至气门上方，对气门端面进行扫描检测。
33.4）杆部检测：气门端面检测完毕后，第六电机3-13通过第二纵向滑板3-17带动裂纹传感器3-18向左返回，第一纵向气缸3-10回缩、压轮3-12松开气门；与此同时，第二电机2-7驱动搬运板2-11向右运动，第四电机2-3通过立向丝杠2-8带动所述夹持旋转升降机构向下运动通过单作用气动夹爪2-5抓取气门（单作用气动夹爪2-5上的压块2-25在弹簧2-29的作用下将气门端面顶紧在三只第二手指2-26上，使气门杆保持垂直），第四电机2-3反转并带动单作用气动夹爪2-5上升，然后搬运板2-11继续向右运动至杆部检测组件4的上方。
34.第四电机2-3带动单作用气动夹爪2-5下降、气门插入导套4-1中；与此同时，第三电机2-2通过第一皮带传动机构2-28带动单作用气动夹爪2-5转动，杆部裂纹传感器4-5即可对气门杆进行扫描检测。
35.5）分料：气门杆检测完毕，单作用气动夹爪2-5松开工件，搬运板2-11向左运动，位于右侧的升降气缸2-11驱动右侧的双作用气动夹爪2-6下降并抓取杆部检测组件4上的气门杆，搬运板2-11向右运动至分料组件5的位置、并将气门释放于接料滑道5-1上。
36.气门在下滑过程中触动第二信号开关，挡料气缸5-8动作、挡料板5-7伸出阻止工件下滑。与此同时，控制器（图中未示出）根据检测的数据判断工件是否合格，然后根据判断结果通过第二纵向气缸5-6带动支架5-4移动到预定位置（合格区、次品区、废品区），将工件释放到对应的卸料机构6的卸料槽（第二圆形皮带6-5与导向板6-12之间形成的通道，图中未示出）中，于是实现工件的分拣归类。
37.卸料：工件进入所述卸料槽后立即触发位于左边的那个第三号开关，横向气缸6-3带动链条6-9回缩，链轮6-11通过棘轮机构6-10带动第二主动轮6-4顺时针转动，气门即可在第二圆皮带6-5的作用下沿卸料槽向右移动。当气门向右运动而触发右边的那个第三号开关时刚好落入收集箱中。卸料完成后，横向气缸6-3的活塞杆伸出，链条6-9在拉簧6-8的作用下反向运动、并通过链轮6-11带动棘轮机构6-10作逆时针转动，此时第二主动轮6-4停止不动，第二圆皮带6-5随即停止，等待下一个工件的进入。