一種翻轉式在線外徑自動測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種翻轉式在線外徑自動測量裝置，包括相鄰設置的翻轉式裝夾機構和升降式測量機構。能實現零件的自動送料、夾緊和在線自動檢測，測量方便高效，有效地減少了工人的數量，解決了企業(yè)招工和管理的難題；而且通用性強，靈活性高，利用接觸式測量能夠直接地得到零件的尺寸信息，測量結果準確，檢測精度高、工作穩(wěn)定可靠；裝置設計及制造成本較低，可以滿足國內中小企業(yè)的需求，也不需要高額的維護費用，可為中小企業(yè)大大降低成本。
【專利說明】一種翻轉式在線外徑自動測量裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種外徑自動測量裝置，具體涉及一種翻轉式在線外徑自動測量裝置；屬于檢測設備【技術領域】。

【背景技術】
[0002]外徑檢測是指利用實物量具、極限量規(guī)、顯示測量儀等對軸類、圓環(huán)類、套筒類和盤柱類零件的外徑進行檢測，廣泛應用于機械行業(yè)，按測量原理可分為接觸式測量、非接觸式測量和組合測量。
[0003]現有的外徑檢測通常為手動檢測，檢測裝置一般有游標式測量儀、微動螺旋副式測量儀、機械式測量儀、氣動測量儀和電學測量儀等。在手動檢測過程中，操作人員通常將檢測工具的量爪、測桿或測砧放在待測工件的直徑兩側，然后微動調整量具，讀取零件的外徑數據。在對大批量零件外徑進行檢測時，該方法的勞動強度大、工作效率低。為了解決這一問題，現有技術中也開發(fā)了一些自動化的檢測設備，如專利CN202862211U中就提出了一種圓軸外徑檢測機械手和圓軸外徑檢測機配合使用的外徑自動檢測裝置，雖然該裝置工作效率較高，但是圓軸外徑檢測機械手結構比較復雜，對橫向滑軌和縱向滑軌的精度要求很高，并且圓軸外徑檢測機采用的是光學非接觸式檢測，對工作環(huán)境要求較高且檢測精度低，整個裝置的柔性化程度不高，很難完成多種規(guī)格的工件的檢測，設備的通用性不強。
[0004]綜上，目前現有技術中針對軸類、套筒類、圓環(huán)類和盤柱類等零件外徑的檢測存在以下局限性:
1)、自動化程度低:目前市場上的外徑檢測工具雖然種類繁多，但大都為手動檢測工具，如游標式測量儀、微動螺旋副式測量儀等，檢測過程中需要人工操作，生產模式仍為勞動密集型；
2)、檢測精度低:手動檢測中人為因素的影響，包括檢測工人的技術熟練程度、檢測方式的選擇等會使得對于相同零件的檢測結果因人而異，從而導致對制造過程的反饋信息不準確，而現有自動檢測裝置的裝夾方式或檢測方式的選擇不佳也會導致檢測精度降低；
3)、采用國外的全自動在線檢測系統(tǒng)資金投入大，不適合在國內的中小企業(yè)中推廣應用。


【發(fā)明內容】

[0005]為解決現有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種自動化程度高、測量結果準確可靠的翻轉式在線外徑自動檢測裝置。
[0006]為了實現上述目標，本發(fā)明采用如下的技術方案:
一種翻轉式在線外徑自動測量裝置，其特征在于，包括相鄰設置的翻轉式裝夾機構和升降式測量機構；其中，所述翻轉式裝夾機構包括:翻轉氣缸、一對側板、翻蓋及抓取組件，所述翻轉氣缸通過氣缸轉軸轉動連接于側板之間，所述翻蓋的一端通過翻蓋轉軸轉動連接于側板頂部，翻轉氣缸的推桿帶動翻蓋相對于側板實現翻轉，所述抓取組件設置于翻蓋內并且位于遠離翻蓋轉軸的另一端，抓取組件包括:與翻蓋固定連接的固定塊、連接于固定塊上的兩個氣動滑塊以及固定于氣動滑塊上的一對抓手；所述升降式測量機構包括:上下平行設置的底板和測量平臺，所述底板上連接一對升降氣缸和一個測量組件，所述升降氣缸的氣缸軸端部與測量平臺的底部固定連接，所述測量組件包括:一傳感器、兩個測桿、設置于測桿頂部的測量探頭以及驅動兩個測桿運動的一對測量氣缸，所述測量平臺上形成有供測量探頭穿過以與待測零件接觸的通槽結構，所述測量平臺上還設有用于將待測零件夾緊的夾緊組件。
[0007]優(yōu)選地，前述翻轉氣缸的推桿端部安裝一接頭，所述接頭與翻蓋鉸接。
[0008]進一步地，前述翻轉式裝夾機構還包括:用于驅動兩個氣缸滑塊動作的外部氣缸。
[0009]具體地，前述抓手與氣動滑塊通過螺栓固定連接。
[0010]作為一種具體結構，前述夾緊組件包括:設置于測量平臺上的固定V型塊、一對導向塊以及與導向塊滑動連接的活動V型塊，所述固定V型塊與活動V型塊的V型面相對設置。
[0011]進一步地去，前述固定V型塊與活動V型塊之間的測量平臺上還固定有四個定位釘。
[0012]前述夾緊組件還包括:用于驅動活動V型塊滑動的頂緊氣缸。
[0013]作為本發(fā)明的進一步的改進，前述底板和測量平臺之間還設有若干定位組件，所述定位組件包括:與底板固定連接的定位套筒以及與測量平臺固定連接的定位桿，所述定位桿在定位套筒內滑動。
[0014]優(yōu)選地，前述定位組件為4個，設置于測量平臺的邊角處。
[0015]進一步優(yōu)選地，前述定位套筒的內壁頂部為錐形孔，所述定位桿上部設有與錐形孔配合的錐臺。
[0016]本發(fā)明的有益之處在于:
(1)、自動化程度高:本發(fā)明能實現零件的自動送料、夾緊和在線自動檢測，測量方便高效，有效地減少了工人的數量，解決了企業(yè)招工和管理的難題；
(2)、通用性強，靈活性高:通過對抓手進行更換即可實現對多種規(guī)格零件(如軸類零件、套筒類零件、圓環(huán)類零件和盤柱類零件等)外徑進行檢測，提高了整套裝置的通用性；
(3)、檢測精度高:利用接觸式測量能夠直接地得到零件的尺寸信息，測量結果準確，檢測精度高、工作穩(wěn)定可靠；
(4)、裝置設計及制造成本較低，可以滿足國內中小企業(yè)的需求，也不需要高額的維護費用，可為中小企業(yè)大大降低成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的一種翻轉式在線外徑檢測裝置的一個優(yōu)選實施例的立體結構示意圖；
圖2是圖1所示實施例中翻轉式裝夾機構的立體結構示意圖；
圖3是圖1所示實施例中升降式測量機構的立體結構示意圖；
圖4是圖1所示實施例中定位組件的立體結構示意圖；
圖5是圖1所示實施例中測量組件的立體結構示意圖。
[0018]圖中附圖標記的含義:1、翻轉氣缸，2、側板，3、翻蓋，4、氣缸轉軸，5、翻蓋轉軸，6、接頭，7、固定塊，8、氣動滑塊，9、抓手，10、底板，11、測量平臺，12、升降氣缸，13、測量組件，131、傳感器，132、測桿，133、測量探頭，134、測量氣缸，14、固定V型塊，15、導向塊，16、活動V型塊，17、頂緊氣缸，18、定位釘，19、定位組件，191、定位套筒，1911、錐形孔，192、定位桿，1921、錐臺。

【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。
[0020]參見圖1，本發(fā)明的一種翻轉式在線外徑自動測量裝置，包括相鄰設置的翻轉式裝夾機構和升降式測量機構，翻轉式裝夾機構用于搬運待測零件和已測零件，而升降式測量機構則是實現外徑自動測量的核心。
[0021]其中，如圖2所示，翻轉式裝夾機構包括:翻轉氣缸1、一對側板2、翻蓋3及抓取組件，兩個側板2平行放置，翻轉氣缸I通過氣缸轉軸4轉動連接于側板2之間，而翻蓋3的一端通過翻蓋轉軸5轉動連接于側板2頂部，這樣一來，通過翻轉氣缸I的推桿運動從而帶動翻蓋3相對于側板2實現翻轉，為了使得翻轉更加可靠容易實現，在翻轉氣缸I的推桿端部安裝一接頭6，接頭6與翻蓋3鉸接。
[0022]抓取組件設置于翻蓋3內并且位于遠離翻蓋轉軸5的另一端，具體包括:與翻蓋3固定連接的固定塊7、連接于固定塊7上的兩個氣動滑塊8以及固定于氣動滑塊8上的一對抓手9。抓手9與氣動滑塊8優(yōu)選通過螺栓固定連接，實際檢測過程中，可根據待測零件的規(guī)格尺寸更換抓手9，提高了裝置的通用性。氣動滑塊8能夠帶動抓手9運動從而將待測零件夾緊，因此，本裝置最好再配置一外部氣缸，用于驅動兩個氣動滑塊8自動運動。
[0023]如圖3所示，升降式測量機構包括:上下平行設置的底板10和測量平臺11，在底板10上連接一對升降氣缸12和一個測量組件13。其中，升降氣缸12的氣缸軸端部與測量平臺11的底部固定連接從而調節(jié)測量平臺11的高度。如圖5所示，測量組件13具體包括:一傳感器131、兩個測桿132、設置于測桿132頂部的測量探頭133以及驅動兩個測桿132運動的一對測量氣缸134，在測量平臺11上形成有供測量探頭133穿過以與待測零件接觸的通槽結構。
[0024]為了將待測零件固定于測量平臺11上，從而確保檢測結果的可靠性，在測量平臺11上還設有用于將待測零件夾緊的夾緊組件。作為一種具體結構，夾緊組件包括:設置于測量平臺11上的固定V型塊14、一對導向塊15以及與導向塊15滑動連接的活動V型塊16，固定V型塊14與活動V型塊16的V型面相對設置，通過V型面將待測零件可靠地夾緊并且確保待測零件不會傾斜，以保證測量數據的準確性。進一步地，夾緊組件還包括用于驅動活動V型塊16滑動的頂緊氣缸17。
[0025]此外，參見圖3，固定V型塊14與活動V型塊16之間的測量平臺11上還固定有四個定位釘18，用于對待測零件進行限位，保證待測零件的水平度，從而進一步提高測量數據的準確性。
[0026]作為本發(fā)明的進一步的改進，底板10和測量平臺11之間還設有若干如圖4所示的定位組件19，包括:與底板10固定連接的定位套筒191以及與測量平臺11固定連接的定位桿192，測量平臺11升降的過程中，定位桿192在定位套筒191內滑動。本發(fā)明中，定位組件19為4個，設置于測量平臺11的邊角處，如圖1所示。進一步地，定位套筒191的內壁頂部為錐形孔1911，定位桿192上部設有與錐形孔1911配合的錐臺1921，當升降氣缸12降至如圖3所示的最低位置時，錐形孔1911與錐臺1921剛好相互配合。
[0027]為了更好地理解本發(fā)明，下面對本發(fā)明的自動測量裝置的工作過程進行簡要說明:首先，待測零件由機械手臂送至抓手9，外部氣缸帶動氣動滑塊8使抓手9抓緊待測零件，同時，升降氣缸12將測量平臺11升至最高位置，如圖1所示，然后，翻轉氣缸I帶動翻蓋3轉動至水平位置，此時抓手9松開將待測零件放置于測量平臺11上的測量位置。完成自動送料后，頂緊氣缸17推動活動V型塊16沿導向塊15滑動，與固定V型塊14配合從而將待測零件夾緊，同時兩個升降氣缸12帶動測量平臺11下降至最低位置，如圖3所示的狀態(tài)，此時，測量探頭133伸出通槽結構，然后，兩個測量氣缸134推動測桿132彼此靠近，使測量探頭133與待測零件接觸，傳感器131獲得測量數據，完成測量后，兩個測量氣缸134驅動測量探頭133遠離零件。最后，升降氣缸12帶動測量平臺11回位至圖1所示的最高位置，頂緊氣缸17帶動活動V型塊16遠離零件，抓手9抓取已測零件，翻轉氣缸I帶動翻蓋3回到如圖1所示的初始位置，等待機械手取走已測零件并更換新的待測零件。
[0028]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種翻轉式在線外徑自動測量裝置，其特征在于，包括相鄰設置的翻轉式裝夾機構和升降式測量機構； 其中，所述翻轉式裝夾機構包括:翻轉氣缸、一對側板、翻蓋及抓取組件，所述翻轉氣缸通過氣缸轉軸轉動連接于側板之間，所述翻蓋的一端通過翻蓋轉軸轉動連接于側板頂部，翻轉氣缸的推桿帶動翻蓋相對于側板實現翻轉，所述抓取組件設置于翻蓋內并且位于遠離翻蓋轉軸的另一端，抓取組件包括:與翻蓋固定連接的固定塊、設于固定塊上的兩個氣動滑塊以及固定于氣動滑塊上的一對抓手； 所述升降式測量機構包括:上下平行設置的底板和測量平臺，所述底板上連接一對升降氣缸和一個測量組件，所述升降氣缸的氣缸軸端部與測量平臺的底部固定連接，所述測量組件包括:一傳感器、兩個測桿、設置于測桿頂部的測量探頭以及驅動兩個測桿運動的一對測量氣缸，所述測量平臺上形成有供測量探頭穿過以與待測零件接觸的通槽結構，所述測量平臺上還設有用于將待測零件夾緊的夾緊組件。
2.根據權利要求1所述的一種翻轉式在線外徑自動測量裝置，其特征在于，所述翻轉氣缸的推桿端部安裝一接頭，所述接頭與翻蓋鉸接。
3.根據權利要求1所述的一種翻轉式在線外徑自動測量裝置，其特征在于，所述翻轉式裝夾機構還包括:用于驅動兩個氣缸滑塊動作的外部氣缸。
4.根據權利要求1所述的一種翻轉式在線外徑自動測量裝置，其特征在于，所述抓手與氣動滑塊通過螺栓固定連接。
5.根據權利要求1所述的一種翻轉式在線外徑自動測量裝置，其特征在于，所述夾緊組件包括:設置于測量平臺上的固定V型塊、一對導向塊以及與導向塊滑動連接的活動V型塊，所述固定V型塊與活動V型塊的V型面相對設置。
6.根據權利要求5所述的一種翻轉式在線外徑自動測量裝置，其特征在于，所述固定V型塊與活動V型塊之間的測量平臺上還固定有四個定位釘。
7.根據權利要求5所述的一種翻轉式在線外徑自動測量裝置，其特征在于，所述夾緊組件還包括:用于驅動活動V型塊滑動的頂緊氣缸。
8.根據權利要求1-7任一項所述的一種翻轉式在線外徑自動測量裝置，其特征在于，所述底板和測量平臺之間還設有若干定位組件，所述定位組件包括:與底板固定連接的定位套筒以及與測量平臺固定連接的定位桿，所述定位桿在定位套筒內滑動。
9.根據權利要求8所述的一種翻轉式在線外徑自動測量裝置，其特征在于，所述定位組件為4個，設置于測量平臺的邊角處。
10.根據權利要求8所述的一種翻轉式在線外徑自動測量裝置，其特征在于，所述定位套筒的內壁頂部為錐形孔，所述定位桿上部設有與錐形孔配合的錐臺。
【文檔編號】G01B21/10GK104515490SQ201410695264
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權日:2014年11月27日
【發(fā)明者】徐月同, 楊猛, 傅建中, 李科迪 申請人:蘇州紫金港智能制造裝備有限公司