一种轴类零件尺寸在线检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种轴类零件尺寸在线检测装置，包括支撑架、传输机构、分拣机构、摄像机和采集控制器，传输机构包括托辊支架、托辊和传输皮带，托辊支架安装在支撑架上，托辊支架上设有多个相互平行的托辊，传输皮带卷绕于所述多个托辊上，摄像机位于传输皮带的正上方，摄像机与采集控制器电连接，分拣机构包括电动气泵、气动阀、气缸和推动杆，气缸位于传输皮带的侧部并通过管道与电动气泵相连，气动阀安装在电动气泵与气缸相连的管道上且其控制端与采集控制器相连，推动杆的一端位于气缸内部，另一端伸出气缸并置于传输皮带上方。本实用新型具有结构简单、控制精度高、检测效率高、抗干扰能力强、操作方便、工作稳定可靠的特点。
【专利说明】一种轴类零件尺寸在线检测装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及测控领域，特别涉及一种轴类零件尺寸在线检测装置。
【背景技术】
[0002] 轴类零件的几何尺寸检测是其加工生产的重要环节之一，是保证轴类零件产品质 量的关键。目前轴类零件机械加工生产后，主要依靠直尺、游标卡尺和千分尺等测量工具进 行手工测量，测量的效率低、精度低、劳动强度大，对操作人员的依赖性强。对某些高精密加 工的轴类零件检测，采用三坐标测量机和激光测量仪进行测量，此种检测方式的成本高、效 率也较低，对于批量化生产的轴类零件，难以满足其大批量、高效率、高精度的产品检测要 求。
【发明内容】
[0003] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种成本低、测量精度高、测量效率高的 轴类零件尺寸在线检测装置。
[0004] 本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种轴类零件尺寸在线检测装置，其特 征在于：包括支撑架、传输机构、分拣机构、摄像机和采集控制器，所述传输机构包括托辊 支架、托辊和传输皮带，所述托辊支架安装在支撑架上，托辊支架上设有多个相互平行的托 辊，传输皮带卷绕于所述多个托辊上，所述托辊包括驱动托辊和从动托辊，其中驱动托辊在 一 [U1]的驱动下旋转且所述从动托辊借助与所述传输皮带的摩擦而旋转，所述摄像机位 于传输皮带的正上方且其摄像口正对传输皮带，摄像机与采集控制器电连接，所述分拣机 构包括电动气泵、气动阀、气缸和推动杆，所述气缸位于传输皮带的侧部并通过管道与电动 气泵相连，所述气动阀安装在电动气泵与气缸相连的管道上，气动阀的控制端与采集控制 器相连，所述推动杆的一端位于气缸内部，另一端伸出气缸并置于传输皮带上方，所述推动 杆的高度略高于传输皮带的高度，在电动气泵的作用下推动杆在传输皮带上做往返运动。
[0005] 上述轴类零件尺寸在线检测装置中，所述托辊支架为无盖的箱体结构，托辊支架 的左右两侧壁上对应地设有多个U形槽，每个托辊中心轴的两端分别卡设于箱体左右侧壁 上对应的U形槽内。
[0006] 上述轴类零件尺寸在线检测装置还包括摄像机支架，所述摄像机支架呈倒置的U 形，摄像机支架的两端安装在托辊支架上且分别位于传输皮带的入口端两侧，其中部位于 传输皮带的正上方，所述摄像机安装在摄像机支架的中部且其摄像口正对传输皮带。
[0007] 上述轴类零件尺寸在线检测装置还包括支撑座，所述支撑座位于传输皮带的一侧 且其高度与传输皮带的高度一致，所述气缸安装在支撑座上。
[0008] 上述轴类零件尺寸在线检测装置中，所述采集控制器包括采集控制箱、图像采集 卡、控制卡和4个继电器，所述图像采集卡、控制卡和4个继电器均安装在采集控制箱内，所 述图像采集卡的输入端与摄像机相连，输出端与控制卡的输入端相连，控制卡的输出端分 别与4个继电器相连。
[0009] 上述轴类零件尺寸在线检测装置中，所述气缸包括第一气室、第二气室和位于第 一气室和第二气室中间的活塞，所述推动杆安装在活塞上，所述电动气泵通过第一管路、第 二管路分别与气缸的第一气室、第二气室相连，气缸上还设有第三管路和第四管路，第三管 路、第四管路分别与气缸的第一气室、第二气室相连，所述气动阀包括第一气动阀、第二气 动阀、第三气动阀和第四气动阀，第一气动阀安装在第一管路上，第四气动阀安装在第二管 路上，第二气动阀安装在第三管路上，第三气动阀安装在第四管路上，所述的4个继电器分 别与上述4个气动阀的控制端相连。
[0010] 上述轴类零件尺寸在线检测装置还包括第一卸料板，所述第一卸料板安装在托辊 支架上传输皮带的出口端处。
[0011] 上述轴类零件尺寸在线检测装置还包括第二卸料板，所述第二卸料板安装在托辊 支架的侧壁上并与所述气缸相对应。
[0012] 本实用新型的有益效果在于：
[0013] 1、本实用新型的摄像机将待测轴类零件的尺寸输入到采集控制器，采集控制器对 轴类零件的尺寸进行判断后通过继电器控制气动阀的开闭，从而实现实时剔除次品的目 的，该检测装置具有结构简单、控制精度高、检测效率高、抗干扰能力强、操作方便、工作稳 定可靠的特点，可满足轴类零件在线实时高精度检测要求；
[0014] 2、本实用新型采用PCI-1409图像采集卡和PCI-1240控制卡作为采集控制器的核 心硬件，具有检测精度高、控制灵活的特点；
[0015] 3、本实用新型的分拣机构米用电动气泵作为动力源，对环境无污染，传输机构米 用托辊和输送皮带输送被测轴类零件，托辊支架可防止输送皮带跑偏；
[0016] 4、本实用新型的摄像机支架呈倒置的U形，便于摄像机的安装，并且减小了传输 机构运作时的振动干扰。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0018] 图2为本实用新型的传输机构剖面结构图。
[0019] 图3为图1中的采集控制器结构示意图。
[0020] 图4为本实用新型的分拣机构结构图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0022] 如图1、图2所示，本实用新型包括支撑架1、传输机构、分拣机构、摄像机支架5、采 集控制器6、摄像机7、支撑座11 ;
[0023] 所述传输机构包括托辊支架3、托辊4和传输皮带9,所述托辊支架3为无盖的箱 体结构，托辊支架3安装在支撑架1上，托辊支架3的左右两侧壁上对应地设有多个U形槽 8,每个托辊4中心轴的两端分别卡设于托辊支架3左右侧壁上对应的U形槽8内，多个托 辊4相互平行安装在托辊支架3上，传输皮带9卷绕于所述多个托辊4上，所述托辊4包括 驱动托辊和从动托辊，其中驱动托辊在一步进电机的驱动下旋转且所述从动托辊借助与所 述传输皮带9的摩擦而旋转；
[0024] 所述摄像机支架5呈倒置的U形，摄像机支架5的两端安装在托辊支架3上且分 别位于传输皮带9的入口端两侧，其中部位于传输皮带9的正上方，所述摄像机7安装在摄 像机支架5的中部且其摄像口正对传输皮带9,摄像机7与采集控制器6电连接；在托辊支 架3上传输皮带9的出口端处安装第一卸料板21 ;在托辊支架3的侧壁上设有第二卸料板 22,第二卸料板22的安装位置与所述气缸10相对应。
[0025] 如图3所示，采集控制器6包括采集控制箱12、图像采集卡13、控制卡14、4个继 电器、电源线24和电源25,控制卡14和4个继电器均安装在采集控制箱12内，所述图像采 集卡13采用PCI-1409,其输入端与摄像机7相连，采集被测零件23图像，输出端与控制卡 14的输入端相连，控制卡14采用PCI-1240,其输出端分别与4个继电器e、f、g、h相连，控 制卡14对采集到的被测零件23的图像进行测量，判断产品的尺寸是否符合精度要求，如果 合格则控制卡14不发出指令，不合格则控制卡14发出指令控制4个继电器动作，继而控制 气动阀的开闭。
[0026] 如图4所示，所述分拣机构包括电动气泵2、气动阀、气缸10和推动杆15,所述气 缸10安装在支撑座11上，所述支撑座11位于传输皮带9的一侧且其高度与传输皮带9的 高度一致，所述气缸10包括第一气室A、第二气室B和位于第一气室A和第二气室B中间的 活塞16,所述推动杆15的一端安装在活塞16上，另一端伸出气缸10面向传输皮带9,所述 电动气泵2通过第一管路17、第二管路18分别与气缸10的第一气室A、第二气室B相连， 气缸10上还设有第三管路19和第四管路20,第三管路19、第四管路20分别与气缸10的 第一气室A、第二气室B相连，所述气动阀包括第一气动阀a、第二气动阀b、第三气动阀c和 第四气动阀d，第一气动阀a安装在第一管路17上，第四气动阀d安装在第二管路18上，第 二气动阀b安装在第三管路19上，第三气动阀c安装在第四管路20上，所述采集控制器6 的4个继电器分别与上述4个气动阀的控制端相连。
[0027] 本实用新型的工作原理如下：如图1所示，驱动托辊在步进电机的驱动下旋转并 带动传输皮带9旋转，被测零件23安放在传输皮带9上，当被测零件23传输摄像机7的正 下方时，摄像机拍照采集并保存图像到采集控制器6的控制卡14中，控制卡14对图像进行 测量，判断是否达到尺寸精度，若是，则等待下一触发指令；如图4所示，若不是，则控制卡 14延时
【权利要求】
1. 一种轴类零件尺寸在线检测装置，其特征在于：包括支撑架、传输机构、分拣机构、 摄像机和采集控制器，所述传输机构包括托辊支架、托辊和传输皮带，所述托辊支架安装在 支撑架上，托辊支架上设有多个相互平行的托辊，传输皮带卷绕于所述多个托辊上，所述托 辊包括驱动托辊和从动托辊，其中驱动托辊在一步进电机的驱动下旋转且所述从动托辊借 助与所述传输皮带的摩擦而旋转，所述摄像机位于传输皮带的正上方且其摄像口正对传输 皮带，摄像机与采集控制器电连接，所述分拣机构包括电动气泵、气动阀、气缸和推动杆，所 述气缸位于传输皮带的侧部并通过管道与电动气泵相连，所述气动阀安装在电动气泵与气 缸相连的管道上，气动阀的控制端与采集控制器相连，所述推动杆的一端位于气缸内部，另 一端伸出气缸并置于传输皮带上方，所述推动杆的高度略高于传输皮带的高度，在电动气 泵的作用下推动杆在传输皮带上做往返运动。
2. 如权利要求1所述的轴类零件尺寸在线检测装置，其特征在于：所述托辊支架为无 盖的箱体结构，托辊支架的左右两侧壁上对应地设有多个U形槽，每个托辊中心轴的两端 分别卡设于箱体左右侧壁上对应的U形槽内。
3. 如权利要求1所述的轴类零件尺寸在线检测装置，其特征在于：还包括摄像机支架， 所述摄像机支架呈倒置的U形，摄像机支架的两端安装在托辊支架上且分别位于传输皮带 的入口端两侧，其中部位于传输皮带的正上方，所述摄像机安装在摄像机支架的中部且其 摄像口正对传输皮带。
4. 如权利要求1所述的轴类零件尺寸在线检测装置，其特征在于：还包括支撑座，所述 支撑座位于传输皮带的一侧且其高度与传输皮带的高度一致，所述气缸安装在支撑座上。
5. 如权利要求1所述的轴类零件尺寸在线检测装置，其特征在于：所述采集控制器包 括采集控制箱、图像采集卡、控制卡和4个继电器，所述图像采集卡、控制卡和4个继电器均 安装在采集控制箱内，所述图像采集卡的输入端与摄像机相连，输出端与控制卡的输入端 相连，控制卡的输出端分别与4个继电器相连。
6. 如权利要求5所述的轴类零件尺寸在线检测装置，其特征在于：所述气缸包括第一 气室、第二气室和位于第一气室和第二气室中间的活塞，所述推动杆安装在活塞上，所述电 动气泵通过第一管路、第二管路分别与气缸的第一气室、第二气室相连，气缸上还设有第三 管路和第四管路，第三管路、第四管路分别与气缸的第一气室、第二气室相连，所述气动阀 包括第一气动阀、第二气动阀、第三气动阀和第四气动阀，第一气动阀安装在第一管路上， 第四气动阀安装在第二管路上，第二气动阀安装在第三管路上，第三气动阀安装在第四管 路上，所述的4个继电器分别与上述4个气动阀的控制端相连。
7. 如权利要求1所述的轴类零件尺寸在线检测装置，其特征在于：还包括第一卸料板， 所述第一卸料板安装在托辊支架上传输皮带的出口端处。
8. 如权利要求1所述的轴类零件尺寸在线检测装置，其特征在于：还包括第二卸料板， 所述第二卸料板安装在托辊支架的侧壁上并与所述气缸相对应。
【文档编号】G01B21/02GK204064278SQ201420550547
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月24日 优先权日:2014年9月24日
【发明者】王文韫, 陈安华, 李学军, 郭迎福, 伍济钢, 龚木红 申请人:湖南科技大学