專利名稱：通孔直徑的自動檢測裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種孔徑的檢測設(shè)備，尤其涉及通孔直徑的自動檢測裝置，該通孔特別是活塞銷的銷孔。
背景技術(shù)：
孔軸配合是一種常見的定位或連接結(jié)構(gòu)，例如銷釘和銷孔。為了保證這種定位和連接的準(zhǔn)確性，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制孔軸的公差帶和配合關(guān)系。相對于軸徑，孔徑的檢測工藝復(fù)雜得多，這也是通常選擇基孔制的原因?，F(xiàn)有技術(shù)提出了一些孔徑檢測設(shè)備，以解決孔徑檢測的不便，如CN201210128210.X所示的那種檢測設(shè)備。該檢測設(shè)備包括一頂針，將工件固定在檢測設(shè)備上，工件上的待檢測的銷孔對應(yīng)于頂針布置。使用時，頂針在彈簧的作用下沖向銷孔，如果銷孔被推動，判定銷孔的孔徑不合格，如果銷孔未移動，判定銷孔孔徑正常。顯然的，這種頂針只能適用于孔徑偏小的情形，只要孔徑大于頂針，銷孔不可能被推動。另外，如何定位工件，以保證銷孔與頂針準(zhǔn)確同軸，也是該案未能解決的技術(shù)問題。鑒于此，現(xiàn)有技術(shù)有進(jìn)一步改進(jìn)的必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種通孔直徑的自動檢測裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)無法自動化地準(zhǔn)確檢測孔徑的缺陷。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明構(gòu)造了以下技術(shù)方案:一種通孔直徑的檢測方法，用于檢測工件側(cè)面上的通孔直徑，其特征在于包括以下步驟，定位:將工 件放置在工作臺上，用定位桿頂住工件側(cè)面，旋轉(zhuǎn)工件直至定位桿從通孔的一側(cè)插入，檢測:將止通規(guī)從該通孔的另一側(cè)伸入，該止通規(guī)由直徑小于等于通孔孔徑的通段和直徑大于通孔孔徑的止段組成，取料:如果止段通過該通孔或者通段不能通過通孔，將工件視為次品取出，如果通段通過該通孔并且止段不能通過該通孔，將工件視為合格品取出。本發(fā)明還構(gòu)造了與所述方法對應(yīng)的裝置，一種通孔直徑的自動檢測裝置，其特征在于包括:一控制器；用于放置待檢測工件的工作臺；進(jìn)料組件，所述進(jìn)料組件包括進(jìn)料通道、第一直線驅(qū)動器、以及將所述工件從所述進(jìn)料通道推至所述工作臺的推桿，所述推桿固定在所述第一直線驅(qū)動器的輸出端上，所述第一直線驅(qū)動器的信號輸入端連接至所述控制器；旋轉(zhuǎn)組件，所述旋轉(zhuǎn)組件包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器、旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的信號輸入端連接至所述控制器，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的輸出端連接至所述旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸與所述推桿分別位于所述工作臺的兩側(cè)；
定位組件，所述定位組件包括第二直線驅(qū)動器、定位桿、彈性件、以及行程開關(guān)，所述第二直線驅(qū)動器的信號輸入端連接至所述控制器，所述第二直線驅(qū)動器的輸出端連接至所述定位桿，所述定位桿可滑動地設(shè)置在所述工作臺上，所述定位桿的直徑小于等于所述通孔直徑，所述彈性件的一端抵靠在所述工作臺上，另一端抵靠在所述定位桿上，所述行程開關(guān)限定所述定位桿遠(yuǎn)離所述工作臺的最大行程；檢測組件，所述檢測組件包括第三直線驅(qū)動器、止通規(guī)、以及過載檢測單元，所述止通規(guī)由止段和通段組成，所述止段的直徑大于所述通孔直徑，所述通段的直徑小于等于所述通孔直徑，所述止段連接至所述第三直線驅(qū)動器的輸出端，所述第三直線驅(qū)動器的信號輸入端連接至所述控制器，所述過載檢測單元的輸入端連接至所述第三直線驅(qū)動器，所述過載檢測單元的輸出端連接至所述控制器；以及將所述工件取出的出料組件，所述出料組件至少由合格品驅(qū)動器和次品驅(qū)動器組成，所述合格品驅(qū)動器和次品驅(qū)動器均連接至所述控制器。在本發(fā)明的這種通孔直徑的自動檢測裝置中，控制器實現(xiàn)第一直線驅(qū)動器、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器、第二直線驅(qū)動器、以及第三直線驅(qū)動器的順序工作。具體的，工件從所述進(jìn)料通道進(jìn)入，推桿作用在工件的一端，將工件推至工作臺，直至頂住旋轉(zhuǎn)軸；定位桿在彈性件的作用下頂在工件的側(cè)面上，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器控制旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)軸帶動工件轉(zhuǎn)動，直至定位桿伸入通孔中；第三直線驅(qū)動器驅(qū)動止通規(guī)插入所述銷孔，若第三直線驅(qū)動器發(fā)生過載，過載檢測單元將過載信號反饋至控制器，控制器驅(qū)動次品驅(qū)動器工作，如果定位桿在止通規(guī)的推動下觸發(fā)行程開關(guān)，行程開關(guān)將信號反饋至控制器，控制器驅(qū)動次品驅(qū)動器工作，否則，控制器控制合格品驅(qū)動器工作。進(jìn)一步的，所述 控制器具有一 PLC單元。進(jìn)一步的，所述進(jìn)料組件還包括一振動盤，所述振動盤的出口連接至所述進(jìn)料通道。進(jìn)一步的,所述旋轉(zhuǎn)軸的靠近所述工作臺的一側(cè)設(shè)有摩擦墊。進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)組件還包括至少一個的拉力彈簧、纜繩，所述拉力彈簧的一端固定在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器上，另一端連接至所述纜繩，所述纜繩的端部纏繞在所述旋轉(zhuǎn)軸上。進(jìn)一步的，所述彈性件為一推力彈簧，該推力彈簧推動所述定位桿朝向所述工作臺的方向運動。進(jìn)一步的，所述工作臺由上活動部分和下固定部分組成，所述合格品驅(qū)動器和次品驅(qū)動器沿相反的方向推動所述上活動部分。實施本發(fā)明的這種通孔直徑的自動檢測裝置中，具有以下有益效果:當(dāng)孔徑小于通段直徑或者直徑大于止段直徑時均能被檢測出，相對于現(xiàn)有技術(shù)，可以準(zhǔn)確檢測出通孔直徑是否符合要求。旋轉(zhuǎn)軸帶動工件旋轉(zhuǎn)，定位桿通過逐一尋找的方式定位工件，實現(xiàn)了自動化地固定工件。控制器控制多個組件順序工作，可以完成孔徑的全自動檢測，提高了工作效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明的所述通孔直徑的自動檢測方法的流程圖；圖2為本發(fā)明的通孔直徑的自動檢測裝置的優(yōu)選實施方式下的示意圖，圖中為了更為清楚地顯示主要構(gòu)件，對部分結(jié)構(gòu)做了省略；圖3為圖2的另一方向的示意圖；圖4為圖3的另一狀態(tài)下的示意圖；圖5為本發(fā)明的待檢測工件與止通規(guī)的優(yōu)選示意圖；圖6為發(fā)明 的通孔直徑的自動檢測裝置的框圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍?，F(xiàn)以活塞銷8的銷孔81作為工件的待檢測通孔，簡述本發(fā)明的檢測方法和檢測設(shè)備的優(yōu)先實施例。本發(fā)明利用PLC實現(xiàn)可編程控制，將檢測合格與不合格產(chǎn)品自動分離。解放了勞動力，提高了檢測效率，使得檢測數(shù)據(jù)更客觀，質(zhì)量更穩(wěn)定。如圖1所示的銷孔直徑的檢測方法，用于檢測截面圓形的活塞銷的側(cè)面上的銷孔直徑，其包括以下步驟:SOl:將活塞銷放置在工作臺上；S02:用定位桿頂住活塞銷側(cè)面；S03:旋轉(zhuǎn)活塞銷直至定位桿從銷孔的一側(cè)插入；S04:將止通規(guī)從該銷孔的另一側(cè)伸入通孔；S05:如果止段通過該通孔或者通段不能通過通孔，進(jìn)入S07 ;如果通段通過該通孔并且止段不能通過該通孔，進(jìn)入S06 ；S06:將活塞銷視為合格品取出，返回至SOl ；S07:將活塞銷視為次品取出，返回至S01。如圖2至6所示的本發(fā)明的這種銷孔直徑的自動檢測裝置，其包括:控制器1、工作臺2、進(jìn)料組件3、旋轉(zhuǎn)組件4、定位組件5、檢測組件6、出料組件7，以下分述之?？刂破鱅用于控制整個裝置的順序工作，輸入端連接至行程開關(guān)54、過載檢測單元63，其輸出端連接至第一直線驅(qū)動器33、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器41、第二直線驅(qū)動器51、以及第三直線驅(qū)動器61。在控制器中，時序邏輯控制可以由PLC單元11實現(xiàn)。PLC單元11包括處理器、電源、時鐘以及其他必要的組分，在此不作贅述。工作臺2用于放置待檢測活塞銷8，其與本發(fā)明的驅(qū)動器的機(jī)架固定連接在一起。工作臺2可以是一四周包絡(luò)的筒狀結(jié)構(gòu)，允許活塞銷8軸向移動。工作臺2由上活動部分21和下固定部分22組成，上活動部分21限定活塞銷三個側(cè)面，下固定部分22限定活塞銷的一個側(cè)面。合格品驅(qū)動器71和次品驅(qū)動器72沿兩個不同的方向推動所述上活動部分21。當(dāng)活塞銷8偏離下固定部分22后，沿著圖4箭頭的方向墜落，最終區(qū)分合格品和次品。
所述進(jìn)料組件3主要由振動盤31、進(jìn)料通道32、第一直線驅(qū)動器33、以及推桿34組成。振動盤31包括盤狀體311和電磁振動器312，盤狀體311連接至進(jìn)料通道32。在電磁振動器312的驅(qū)動下，盤狀體311上下震動，進(jìn)而將活塞銷8抖入進(jìn)料通道32。進(jìn)料通道32的截面形狀可與活塞銷8相同，其輸出口位于推桿34的上方。推桿34將所述活塞銷8從進(jìn)料通道32推至所述工作臺2，推桿34固定在第一直線驅(qū)動器33的輸出端上。第一直線驅(qū)動器33可以是氣缸，該氣缸的信號輸入端連接至所述控制器I。所述旋轉(zhuǎn)組件4包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器41、旋轉(zhuǎn)軸42。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器41可以是步進(jìn)電機(jī)或者交流伺服電機(jī)。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器41的信號輸入端連接至所述控制器I，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器41的輸出端連接至所述旋轉(zhuǎn)軸42。所述旋轉(zhuǎn)軸42與所述推桿34分別位于所述工作臺2的兩側(cè)，所述旋轉(zhuǎn)軸42的靠近所述工作臺2的一側(cè)設(shè)有摩擦墊43。推桿34推動活塞銷8進(jìn)入工作臺2，旋轉(zhuǎn)軸42從活塞銷8的另一端頂住活塞銷8。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器帶動活塞銷8旋轉(zhuǎn)，摩擦墊43可以提高摩擦力，以保證活塞銷8同步轉(zhuǎn)動。如圖2所示,所述旋轉(zhuǎn)組件4還包括至少一個的拉力彈簧44、纜繩45，所述拉力彈簧44的一端固定在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器41的機(jī)架，另一端連接至所述纜繩45，所述纜繩45的端部纏繞在所述旋轉(zhuǎn)軸42上。這種拉力彈簧44提供的拉力可以使得摩擦墊43緊緊地頂在活塞銷8的端面。所述定位組件5包括第二直線驅(qū)動器51、定位桿52、彈性件53、以及行程開關(guān)54。類似于第一直線驅(qū)動器33，所述第二直線驅(qū)動器51也可以是氣缸，第二直線驅(qū)動器51的信號輸入端連接至所述控制器1，所述第二直線驅(qū)動器51的輸出端連接至所述定位桿52。所述定位桿52可滑動地設(shè)置在所述工作臺2上，所述定位桿52的直徑小于等于所述銷孔81直徑。所述彈性件53為一推力彈簧，該推力彈簧推動所述定位桿52朝向所述工作臺2的方向運動，該彈性件53的一端抵靠在所述工作臺2上，另一端抵靠在所述定位桿52上。在定位組件5中，定位桿52頂在在活塞銷8的側(cè)面，當(dāng)銷孔81旋轉(zhuǎn)至定位桿52所在的位置時，定位桿52在推力彈簧的推動下插入銷孔81。當(dāng)定位桿52向著遠(yuǎn)離工作臺2的方向運動到一定的距離時，會觸碰行程開關(guān)54，即，所述行程開關(guān)54限定所述定位桿52遠(yuǎn)離所述工作臺2的最大行程。所述檢測組件6包括第三直線驅(qū)動器61、止通規(guī)62、以及過載檢測單元63。所述止通規(guī)62由止段621和通段622組成，類似于階梯軸，所述止段621的直徑大于所述銷孔81直徑，所述通段622的直徑小于等于所述銷孔81的直徑。如果要求更為精確地測定銷孔81直徑，應(yīng)當(dāng)考慮到公 差帶的影響，所述止段621的直徑大于所述銷孔81的最大直徑，通段622的直徑小于等于所述銷孔81的最小直徑。所述止段621連接至所述第三直線驅(qū)動器61的輸出端，通段622更為靠近活塞銷8。所述第三直線驅(qū)動器61的信號輸入端連接至所述控制器1，所述過載檢測單元63的輸入端連接至所述第三直線驅(qū)動器61，輸出端連接至所述控制器I。所述出料組件7至少由合格品驅(qū)動器71和次品驅(qū)動器72組成，合格品驅(qū)動器71和次品驅(qū)動器72均為氣缸，這兩個驅(qū)動器的輸出端均連接至上活動部分21，但是驅(qū)動的方向不同。使用時，活塞銷8從振動盤經(jīng)由進(jìn)料通道32滑入滑槽(未示出)，推桿作用在活塞銷8的一端，將活塞銷8推至工作臺2，直至頂住旋轉(zhuǎn)軸42。定位桿52在彈性件53的作用下頂在活塞銷8的側(cè)面上，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器41控制旋轉(zhuǎn)軸42轉(zhuǎn)動，直至定位桿52伸入銷孔81中。第三直線驅(qū)動器61驅(qū)動止通規(guī)62插入所述銷孔81，若第三直線驅(qū)動器61發(fā)生過載，過載檢測單元63將過載信號反饋至控制器1，控制器I驅(qū)動次品驅(qū)動器72工作，如果定位桿52在止通規(guī)62的推動下觸發(fā)行程開關(guān)54，行程開關(guān)54將信號反饋至控制器1，控制器I驅(qū)動次品驅(qū)動器72工作。否則，控制器I控制合格品驅(qū)動器71工作。顯然，現(xiàn)有技術(shù)問題得以解決。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同 替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種通孔直徑的檢測方法，用于檢測工件側(cè)面上的通孔直徑，其特征在于包括以下步驟， 定位:將工件放置在工作臺上，用定位桿頂住工件側(cè)面，旋轉(zhuǎn)工件直至定位桿從通孔的一側(cè)插入， 檢測:將止通規(guī)從該通孔的另一側(cè)伸入，該止通規(guī)由直徑小于等于通孔孔徑的通段和直徑大于通孔孔徑的止段組成， 取料:如果止段通過該通孔或者通段不能通過通孔，將工件視為次品取出，如果通段通過該通孔并且止段不能通過該通孔，將工件視為合格品取出。
2.一種通孔直徑的自動檢測裝置，其特征在于包括: 一控制器； 用于放置待檢測工件的工作臺； 進(jìn)料組件，所述進(jìn)料組件包括進(jìn)料通道、第一直線驅(qū)動器、以及將所述工件從所述進(jìn)料通道推至所述工作臺的推桿，所述推桿固定在所述第一直線驅(qū)動器的輸出端上，所述第一直線驅(qū)動器的信號輸入端連接至所述控制器； 旋轉(zhuǎn)組件，所述旋轉(zhuǎn)組件包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器、旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的信號輸入端連接至所述控制器，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器的輸出端連接至所述旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸與所述推桿分別位于所述工作臺的兩側(cè)； 定位組件，所述定位組件包括第二直線驅(qū)動器、定位桿、彈性件、以及行程開關(guān)，所述第二直線驅(qū)動器的信號輸入端連接至所述控制器，所述第二直線驅(qū)動器的輸出端連接至所述定位桿，所述定位桿 可滑動地設(shè)置在所述工作臺上，所述定位桿的直徑小于等于所述通孔直徑，所述彈性件的一端抵靠在所述工作臺上，另一端抵靠在所述定位桿上，所述行程開關(guān)限定所述定位桿遠(yuǎn)離所述工作臺的最大行程； 檢測組件，所述檢測組件包括第三直線驅(qū)動器、止通規(guī)、以及過載檢測單元，所述止通規(guī)由止段和通段組成，所述止段的直徑大于所述通孔直徑，所述通段的直徑小于等于所述通孔直徑，所述止段連接至所述第三直線驅(qū)動器的輸出端，所述第三直線驅(qū)動器的信號輸入端連接至所述控制器，所述過載檢測單元的輸入端連接至所述第三直線驅(qū)動器，所述過載檢測單元的輸出端連接至所述控制器；以及 將所述工件取出的出料組件，所述出料組件至少由合格品驅(qū)動器和次品驅(qū)動器組成，所述合格品驅(qū)動器和次品驅(qū)動器均連接至所述控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動檢測裝置，其特征在于，所述控制器具有一PLC單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動檢測裝置，其特征在于，所述進(jìn)料組件還包括一振動盤，所述振動盤的出口連接至所述進(jìn)料通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動檢測裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸的靠近所述工作臺的一側(cè)設(shè)有摩擦墊。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5任意一項所述的自動檢測裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)組件還包括至少一個的拉力彈簧和纜繩，所述拉力彈簧的一端固定在所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器上，另一端連接至所述纜繩，所述纜繩的端部纏繞在所述旋轉(zhuǎn)軸上。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至5任意一項所述的自動檢測裝置，其特征在于，所述彈性件為一推力彈簧，該推力彈簧推動所述定位桿朝向所述工作臺的方向運動。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至5任意一項所述的自動檢測裝置，其特征在于，所述工作臺由上活動部分和下固定部分組成，所述合格品驅(qū)動器和次品驅(qū)動器沿相反的方向推動所述上活動部分。 ·
全文摘要
本發(fā)明提出了一種通孔直徑的自動檢測裝置，可以用于檢測發(fā)動機(jī)活塞銷的銷孔直徑。該自動檢測裝置主要包括控制器、旋轉(zhuǎn)組件、定位組件、以及檢測組件。旋轉(zhuǎn)組件和定位組件共同完成待檢測工件的定位，檢測組件用于檢測孔徑，而控制器控制執(zhí)行部件的順序工作。本發(fā)明還公開了一種與自動檢測裝置相對應(yīng)的自動檢測方法。本發(fā)明將檢測合格與不合格產(chǎn)品自動分離。解放了勞動力，提高了檢測效率，使得檢測數(shù)據(jù)更客觀，質(zhì)量更穩(wěn)定。
文檔編號G01B5/08GK103234426SQ20131012307
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者曹禮旺, 賈志中 申請人:黃石市科興機(jī)電科技有限公司