一种用于圆柱形物体的外形在线检测和处理装置的制作方法

本发明涉及传感器在线检测领域，具体地说，特别涉及到一种用于圆柱形物体的外形在线检测处理装置。

背景技术：

原材料或产品外形尺寸是否合格的检测是产品生产的重要环节，特别是自动化生产线上，原材料外形尺寸不合格可能导致生产线工作停止，外形尺寸合格产品和不合格产品混淆将严重影响产品质量。

离线检测效率低，自动化程度低。因此原材料或产品外形尺寸在线检测，对于生产线正常工作，以及提高生产线工作效率具有重要作用。

圆柱形物体是工业生产中占比较大，由于涉及到几何尺寸检测，采用激光测距等尺寸检测方法成本高，机械处理方式结构复杂、结构尺寸大、占用空间大。简单可靠的自动化流水线连续在线检测和处理装置具有广阔的应用前景。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种用于圆柱形物体的外形在线检测处理装置，以解决现有技术中存在的问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种用于圆柱形物体的外形在线检测处理装置，包括传输带组件、以及安装在传输带组件上方和侧面的在线检测组件和在线处理组件；

所述的传输带组件包括支撑架，支撑架包括第一固定挡边和第二固定挡板，第一固定挡边和第二固定挡板的底部通过底板连接，且倾斜于地面设置，在第一固定挡边和第二固定挡板之间设有传输带，在传输带的前端设有在线检测组件；

所述在线检测组件包括用于高度检测的第一对射传感器和第二对射传感器、以及用于直径检测的第一接近传感器、第二接近传感器和第三接近传感器；

第一对射传感器的发射端和接收端分别设置在第一固定挡边和第二固定挡板的外侧面，所述第二对射传感器的发射端和接收端分别设置在第一固定挡边和第二固定挡板的外侧面；

第一接近传感器、第二接近传感器和第三接近传感器固定在传输带上方的机架上，且与传输带的圆柱形物体垂直；

所述在线处理组件位于传输带的后端，在线处理组件包括超厚处理单元、超薄处理单元、超大处理单元和超小处理单元；

超厚处理单元包括安装在第一固定挡边外侧面上的第一气缸，第一气缸的输出端连接有第一推杆，第一气缸驱动第一推杆穿过第一穿孔将厚度过大的圆柱形物体由开设在第二固定挡边上的第一通过槽推出；

超薄处理单元包括安装在第一固定挡边外侧面上的第二气缸，第二气缸的输出端连接有第二推杆，第二气缸驱动第二推杆穿过第二穿孔将厚度过小的圆柱形物体由开设在第二固定挡边上的第二通过槽推出；

超大处理单元包括安装在第一固定挡边外侧面上的第三气缸，第三气缸的输出端连接有第三推杆，第三气缸驱动第三推杆穿过第三穿孔将直径过大的圆柱形物体由开设在第二固定挡边上的第三通过槽推出；

超小处理单元包括安装在第一固定挡边外侧面上的第四气缸，第四气缸的输出端连接有第四推杆，第四气缸驱动第四推杆穿过第四穿孔将厚度过小的圆柱形物体由开设在第二固定挡边上的第四通过槽推出。

进一步的，在所述第一固定挡边和第二固定挡板上开设有一组第一通孔，位于第一固定挡边外侧面的第一对射传感器的发射端发出的光线穿过第一通孔到达位于第二固定挡板的外侧面的第一对射传感器的接收端。

进一步的，在所述第一固定挡边和第二固定挡板上开设有一组第二通孔，位于第一固定挡边外侧面的第二对射传感器的发射端发出的光线穿过第二通孔到达位于第二固定挡板的外侧面的第二对射传感器的接收端。

进一步的，设合格的被测圆柱形物体厚度范围为hmin～hmax，

当被测圆柱形物体厚度小于hmin时，被测圆柱形物体不遮挡第一对射传感器的发射端发射给接收端的光线；

当被测圆柱形物体厚度大于等于hmax时，被测圆柱形物体遮挡第一对射传感器的发射端发射给接收端的光线；

当被测圆柱形物体厚度大于hmax时，被测圆柱形物体遮挡第二对射传感器的发射端发射给接收端的光线；

当被测圆柱形物体厚度小于等于hmax时，被测圆柱形物体不遮挡第二对射传感器的发射端发射给接收端的光线。

进一步的，设合格的被测圆柱形物体的直径范围为dmin～dmax，第一接近传感器的轴线和第二接近传感器的轴线到第一固定挡边的距离均为h1，第三接近传感器的轴线到第一固定挡边的距离h2；

则第一接近传感器的轴线到第二接近传感器的轴线距离为：

第一接近传感器(19)的轴线到第三接近传感器(16)的轴线距离为：

在确定h1和h2之后，根据和

l2稍大于

确定第一接近传感器、第二接近传感器和第三接近传感器安装位置；当第一接近传感器检测到被测的圆柱形物体时，若第二接近传感器没有检测到被测的圆柱形物体，说明被测的圆柱形物体的直径小于dmin，若第三接近传感器检测到被测的圆柱形物体，说明被测的圆柱形物体的直径大于dmax。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

在传送带不停顿的条件下实现了工位的在线检测，根据检测结果不合格的种类，进行相应的分类处理，具有结构简单，控制容易，使用方便等优点，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明所述的外形在线检测处理装置的示意图。

图2为本发明所述的支撑架的侧视图和俯视图。

图3为本发明所述的圆柱形物体检测原理示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1，本发明所述的一种用于圆柱形物体的外形在线检测处理装置，包括机架(图中未标出)、传送带11、第一固定挡边12、第二固定挡边13、第一对射传感器发射端20、第一对射传感器接收端17、第二对射传感器发射端14、第二对射传感器接收端15、第一接近传感器19、第二接近传感器18、第三接近传感器16、超厚处理单元101、超薄处理单元102、超大处理单元103、超小处理单元104、被测圆柱形物体31，32，33，34，35，36，37、气缸38，40，42，44、推杆39，41，43，45、通过孔51，52，53，54、通过槽46，47，48，49。

第一固定挡边12、第二固定挡边13、传送带11、第一对射传感器发射端20、第一对射传感器接收端17、第二对射传感器发射端14、第二对射传感器接收端15、第一接近传感器19、第二接近传感器18、第三接近传感器16、超厚处理单元101、超薄处理单元102、超大处理单元103和超小处理单元104安装在机架上，被测圆柱形物体31，32，33，34，35，36，37放置在传送带上，由传送带带动以固定速度移动。

第一对射传感器发射端20和第一对射传感器接收端17、第二对射传感器发射端14和第二对射传感器接收端15相对布置，保证光线发射和接收。

第一接近传感器19、第二接近传感器18、第三接近传感器16固定在所述机架上，布置在被测圆柱形物体32上方，与被测圆柱形物体32上表面垂直，并保持一定适当距离。

传送带11、第一固定挡边12和第二固定挡边13与地面倾斜一定角度，使被测圆柱形物体31，32，33，34，35，36，37靠在第一固定挡边12上。

超厚处理单元101、超薄处理单元102、超大处理单元103和超小处理单元104均包括气缸38、40、42和44和推杆39、41、43和45，气缸38、40、42和44分别带动推杆39、41、43和45做往复直线运动。第二固定挡边13上开有与超厚处理单元101、超薄处理单元102、超大处理单元103和超小处理单元104位置分别相对应的通过槽46、47、48、49。第一固定挡边12上开有与超厚处理单元101、超薄处理单元102、超大处理单元103和超小处理单元104位置相对应的通过孔51、52、53和54，超厚处理单元101、超薄处理单元102、超大处理单元103和超小处理单元104的推杆51、52、53和54可以分别穿过通过孔51、52、53和54，推动圆柱形物体34、35、36和47分别经过通过槽46、47、48和49至传送带11外。

参见图2，第一固定挡边12和第二固定挡边13上开有与第一对射传感器发射端17、第一对射传感器接收端14位置相对应的第一对射传感器通过孔21，保证光线通过第一固定挡边12和第二固定挡边13不受遮挡。第一固定挡边12和第二固定挡边13上开有与第一对射传感器发射端17、第一对射传感器接收端14、第二对射传感器发射端14、第二对射传感器接收端15位置相对应的第二对射传感器通过孔22，保证光线通过第一固定挡边12和第二固定挡边13不受遮挡。

参见图3，设合格的被测圆柱形物体的直径范围为dmin～dmax，第一接近传感器的轴线和第二接近传感器的轴线到第一固定挡边的距离均为h1，第三接近传感器的轴线到第一固定挡边的距离h2；

则第一接近传感器的轴线到第二接近传感器的轴线距离为：

第一接近传感器(19)的轴线到第三接近传感器(16)的轴线距离为：

在确定h1和h2之后，根据和

l2稍大于

确定第一接近传感器、第二接近传感器和第三接近传感器安装位置；当第一接近传感器检测到被测的圆柱形物体时，若第二接近传感器没有检测到被测的圆柱形物体，说明被测的圆柱形物体的直径小于dmin，若第三接近传感器检测到被测的圆柱形物体，说明被测的圆柱形物体的直径大于dmax

当被测圆柱形物体31厚度或直径超过要求范围时，相应的超厚处理单元101、超薄处理单元102、超大处理单元103、超小处理单元104对相应的被测圆柱形物体31做相应的剔除动作。

需要指出的是，本发明上述实施例中，超厚处理单元101、超薄处理单元102、超大处理单元103、超小处理单元104，在不脱离本发明创造本质的情况下，可以采用气缸以外其他直线运动装置，均应属于本发明的保护范围。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。