一种用于盘类工件检测的生产线的制作方法

本实用新型涉及工件检测技术领域，更具体地说，涉及一种盘类工件检测生产线。

背景技术：

盘类工件是机械加工中较为常见的典型工件之一，其广泛的应用于诸如汽车刹车盘、齿轮等工件中。在对盘类工件进行加工过程中，需对工件的加工精度和动平衡进行检测，检测完毕后进行打标工序。

现有技术中，用于测量工件加工精度和动平衡的加工精度工序、动平衡工序以及打标工序通常分开进行，不仅浪费人力物力，而且工作效率低。

因此，如何提高盘类工件检测过程的自动化程度，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种盘类工件检测生产线，可以实现盘类工件加工精度、动平衡以及打标过程的自动化生产线，其检测效率高、且节省人力成本。

本实用新型提供一种盘类工件检测生产线，包括：

用以传输盘类工件的传输装置；

设于所述传输装置的同侧，且沿所述传输装置的传输方向设有用以对工件进行去重的去重装置、用以对所述传输装置的工件进行抓取的机械手以及用以对工件进行动平衡检测的动平衡检测装置；

设于所述去重装置、所述机械手以及所述动平衡检测装置后侧、用以对工件进行测量的测量装置及用以对工件进行打标的打标装置；

与所述机械手、所述去重装置、所述动平衡检测装置、所述测量装置以及所述打标装置相连的控制器；

用以安装所述传输装置、所述去重装置、所述机械手、所述动平衡检测装置、所述测量装置、所述打标装置以及所述控制器的底座。

优选的，所述传输装置包括：

用于输送工件的上料装置；

设于所述上料装置、用以仅供一个工件通过的隔离装置；

设于所述上料装置的传输末端、用以提升所述隔离装置的升料装置；

横向分设于所述升料装置的两侧、分别用于输送合格工件及不合格工件的下料装置及废料装置。

优选的，所述机械手包括：

旋转轴；

型材座；

纵向固设于所述型材座的直线导轨和齿条；

与所述齿条相啮合的齿轮；

用以驱动所述齿轮旋转的旋转电机；

安装于所述直线导轨的滑块以及固设于所述滑块的侧壁、用以安装所述旋转电机的悬臂架；

固设于所述型材座侧壁的气缸；

安装于所述气缸底部、用以夹取工件的至少两个抓料爪；

用以驱动所述旋转轴旋转的伺服电机。

优选的，所述测量装置包括：

设有滑动部的固定装置；

安装于所述固定装置的长行程气缸；

与所述长行程气缸相连、用以安装待测工件及带动待测工件沿所述滑动部滑动的滑动装置；

安装于所述滑动装置、用以检测待测工件存在情况的一对对射开关；

安装于所述固定装置、与所述对射开关和所述滑动装置相连、用以当接收来自所述对射开关的信号时，能够控制所述滑动装置向下运动的第一短行程气缸；

伺服电机；

与所述第一短行程气缸相连、用以安装伺服电机的电机连接座；

安装于所述电机连接座，且与所述第一短行程气缸相连、用以卡设于待测工件圆孔中的拨动头；

安装于所述滑动装置、用以检测待测工件圆度的圆度检测装置。

优选的，所述升料装置包括：

输送皮带；

驱动所述输送皮带正向及反向旋转的旋转电机；

旋转电机支架；

固设于所述旋转电机支架下端的第二短行程气缸。

优选的，所述隔离装置包括：

第一阻挡部；

第二阻挡部；

与所述第一阻挡部铰接连接、与所述第二阻挡部固定连接的连接杆；

安装于所述连接杆底部中央处的支座；

用以驱动所述第一阻挡部升降运动的连接杆驱动气缸。

优选的，还包括安装于所述旋转轴、且与所述伺服电机相连的对射光耦，以及安装于所述悬臂架底部的弧形挡板。

优选的，还包括安装于所述滑动装置、用以检测待测工件端面跳度的跳动检测装置。

优选的，还包括安装于所述滑动装置、用以防止所述滑动装置超程运动的缓冲杆。

优选的，还包括用以去除所述底座及空气环境中的灰尘的除尘器。

与上述背景技术相比，本实用新型所提供的盘类工件检测生产线，传输装置将其上的工件传输至某一位置时，机械手对工件进行抓取并将工件置于平衡检测装置上进行动平衡检测，检测完成后，机械手将工件置于去重装置进行不平衡去重，机械手将去重后的工件再次置于平衡检测装置上进行动平衡复检测，检测后的机械手抓取工件并将其放置于打标装置进行打标，打标后，机械手对工件进行抓取并将其置于测量装置上，进行圆度、端面跳度、件厚等尺寸的综合测量；测量完毕后，机械手将工件置于传输装置上，进行成品件及废品间下料。

本实用新型所提供的盘类工件检测生产线，在机械手的辅助作用下，可以实现盘类工件的动平衡检测、不平衡去重、打标、综合测量及输送过程的流水线作业，其工作效率高、自动化程度好，实现了盘类工件的无人化作业，保证了全部工序工作的连贯性，且节省了人力物力。

因此，该盘类工件检测生产线，其工作效率高、自动化程度好、生产成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的盘类工件检测生产线的结构示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为图1中传输装置的结构示意图；

图4为图3中升料装置的结构示意图；

图5为图3中隔离装置的结构示意图；

图6为图1中机械手的结构示意图；

图7为图6中抓料装置的结构示意图；

图8为图1中测量装置的结构示意图。

其中，1-传输装置、101-上料装置、102-隔离装置、1021-第一阻挡部、1022-第二阻挡部、1023-连接杆、1024-支座、1025-连接杆驱动气缸、103-升料装置、1031-输送皮带、1032-旋转电机、1033-旋转电机支架、1034-第二短行程气缸、104-下料装置、105-废料装置、2-去重装置、3-机械手、301-旋转轴、302-型材座、303-直线导轨、304-齿条、305-齿轮、306-旋转电机、307-滑块、308-悬臂架、309-气缸、310-抓料爪、3101-装夹部、3102-弹簧、311-伺服电机、312-保护开关、313-润滑轮、4-动平衡检测装置、5-测量装置、501-固定装置、502-长行程气缸、503-滑动装置、504-对射开关、505-第一短行程气缸、506-伺服电机、507-电机连接座、508-拨动头、509-圆度检测装置、6-打标装置、7-跳动检测装置、8-缓冲杆、9-除尘器、10-底座。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种盘类工件检测生产线，实现了盘类工件检测的无人化及流水化作业，节省了人力成本。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的盘类工件检测生产线的结构示意图，图2为图1的俯视示意图。

本实用新型提供一种盘类工件检测生产线，包括用以传输盘类工件的传输装置1以及设于传输装置1同侧的去重装置2、机械手3、动平衡检测装置4，其中，去重装置2、机械手3及动平衡检测装置4沿着工件的传输方向依次设置；此外，去重装置2、机械手3及动平衡检测装置4的后侧还设有用以对工件的诸如端面跳动、厚度、圆度、孔圆度、孔直径等尺寸进行综合测量的检测装置5，以及对工件进行打标的打标装置6；此外，还设有控制器，传输装置1、去重装置2、动平衡检测装置4、测量装置5以及打标装置6的设定位置均安装有检测开关，各检测开关通过导线等连接件与控制器相连，当传输装置1上的检测开关检测出有工件通过时，将信号发送给控制器，控制器即控制机械手3运动至工件位置处，对工件进行抓取并将其置于动平衡检测装置4上，动平衡检测完成后，动平衡检测装置4向控制器发送一个控制信号，控制器随即控制机械手3将动平衡检测装置4上的工件夹持至去重装置2上，进行动平衡去重；去重完成后，控制器控制机械手3将工件再次夹持至动平衡检测装置4上，再次进行动平衡检测；检测完成后，动平衡检测装置4向控制器发送一个检测完毕的信号，控制器控制机械手3将工件依次夹持至打标装置6上进行打标和测量装置5上进行各项尺寸的综合测量，测量完成后，测量装置5向控制器发送完成信号，在控制器的控制下，机械手3将工件置回传输装置上，进行成品件及废品间下料。

由此可见，本实用新型提供的盘类工件检测生产线，可以实现盘类工件的动平衡检测、不平衡去重、打标、综合测量及运输过程的无人化、流水化作业，工作效率高、自动化程度好，节省了人力成本。

请参考图3，图3为图1中传输装置的结构示意图。

具体来说，传输装置1包括上料装置101以及设置于上料装置101的传输末端的隔离装置102，盘类工件在上料装置101的传输作用下运动至上料装置101传输末端的隔离装置102上，通过隔离装置102的隔离作用，仅允许一个工件通过隔离装置102，上料装置101上传输的其余工件暂时受到隔离装置102的阻挡；还包括设置于上料装置101末端的升料装置103以及分别设置于升料装置103左右两侧的下料装置104及废料装置105，允许通过的工件在上料装置101的传输作用下运动至升料装置103上，在升料装置103上完成对工件各项尺寸的检测，检测完成后，升料装置103将其上的工件向上提升至与下料装置104及废料装置105的入料端大体水平的位置，检测结果为合格的工件被升料装置103传送至下料装置104上，检测结果为不合格的工件被升料装置103传送至废料装置105上，从而实现了工件的筛选及分类传输。

请参考图4，图4为图3中升料装置的结构示意图。

升料装置103包括输送皮带1031、驱动输送皮带1031运动的旋转电机1032、用以支撑旋转电机1032的旋转电机支架1033以及安装于旋转电机支架1033下端的第二短行程气缸1034，工件在升料装置103上完成各项尺寸的检测，检测完成后，升料装置103向上运动，至与下料装置104及废料装置105大体处于相同水平面的位置处，当检测结果显示工件为合格品时，升料装置103通过导线向旋转电机1032发送一个正转信号，旋转电机1032随即正转，以使输送皮带1031将工件传送到下料装置104上，工件沿下料装置104上设置的多个滚动轴承向下滑动，将合格品运输至合格品区域；当检测结果显示工件为不合格品时，升料装置103向旋转电机1032发送一个反转信号，旋转电机1032随即反转，旋转电机1032驱动下的输送皮带1031将工件传送到废料装置105上，工件沿废料装置105上的多个滚动轴承下滑运动，将不合格品运输至废品区域。

请参考图5，图5为图3中隔离装置的结构示意图。

上述隔离装置102包括第一阻挡部1021、第二阻挡部1022以及用以连接第一阻挡部1021与第二阻挡部1022的连接杆1023，连接杆1023的右端与第一阻挡部1021铰接连接，连接杆1023的左端与第二阻挡部1022焊接连接，也可通过螺栓等连接件可拆卸连接；此外，还包括底座、安装在底座上且用以支撑连接杆1023的支座1024以及用以驱动第一阻挡部1021的连接杆驱动气缸1023，支座1024的下端垂直安装在底座上，支座1024的上端支撑于连接杆1023底部的中央处，连接杆驱动气缸1024的活动端与第一阻挡部1021的底部相连，在连接杆驱动气缸1025的驱动力作用下，第一阻挡部1021上升运动，由于连接杆1023与第一阻挡部1021铰接，并且连接杆1023的中央位置有支座1024支撑，因此，第一阻挡部1021上升运动时，连接杆1023连接的第二阻挡部1022绕着支座1024的支撑点向下运动，只允许一个工件通过第一阻挡部1021并沿着上料装置101运动至升料装置103上，紧临其后的工件在第一阻挡部1021的阻挡作用下无法继续运动；当升料装置103完成测量及输送后，下降至初始位置，此时，连接杆1023驱动气缸1025驱动第一阻挡部1021下降至初始位置，与此同时，第二阻挡1022部向上运动，没有了第一阻挡部1021的阻挡，工件沿上料装置向下运动，至第二阻挡部1022位置时，被第二阻挡部1022阻挡，此后，连接杆气缸1025驱动第一阻挡部1021下降，第二阻挡部1022上升，如此过程，实现了对工件的隔离及运输。

请参考图6和图7，图6为图1中机械手的结构示意图，图7为图6中抓料装置的结构示意图。

上述机械手3包括旋转轴301、型材座302、纵向固设于型材座302的直线导轨303和齿条304、与齿条304相啮合的齿轮305、驱动齿轮305旋转的旋转电机306、安装于直线导轨303上的滑块307、固设于滑块307侧壁的悬臂架308、与型材座302固定连接的气缸309、安装于气缸309底部的至少两个抓料爪310以及用以驱动旋转轴301旋转的伺服电机311。

当旋转电机306工作时，旋转电机306带动齿轮305旋转，通过齿轮305与齿条304之间的啮合，将齿轮305的圆周运动转换成齿条304的直线运动，以使安装有齿条304和直线导轨303的型材座302纵向运动；另外，直线导轨303上安装有固定装置，上述旋转电机306安装在该固定装置上，当旋转电机306驱动齿轮305和齿条304相互啮合运动时，齿条304带动型材座302及安装在型材座302上的直线导轨303纵向运动，由于固定装置的位置固定，因此，型材座302可以相对于固定装置上下运动；此外，型材座302的侧壁还安装有气缸309，气缸309的底部安装有至少两个抓料爪310，抓料爪310分别安装在沿气缸309长度方向的两端底部，当型材座302纵向运动时，气缸302跟随型材座302同步运动，以此来实现抓料爪310竖直方向的位置调整，当驱动气缸309伸缩运动时，安装在气缸309底部的抓料爪310跟随气缸同步运动，通过驱动气缸309调整气缸309的长度，由此可以根据盘类工件的实际尺寸来调整抓料爪310之间的距离，以满足不同直径的工件的装夹需求；此外，通过旋转电机306的驱动，可以实现抓料装置的升降运动，通过伺服电机311的驱动，可以实现抓料装置的360°旋转，至工件的目标位置，实现对工件的夹取。该机械手，自动化程度高、上料速度快，节省人力物力，并且可以实现多个工件的同时抓取。

由此可见，该盘类零件抓取装置，在旋转电机306的控制下，可以调整抓料爪310的高度，通过气缸309可以调整抓料爪310间的距离，实现了盘类零件的自动抓取，工作效率高，且安全性好。

为了实现抓料爪310的准确夹取工件，上述抓料爪310均包括装夹部3101和固定于装夹部3101顶部的弹簧3102，装夹部3101为筒状结构，其底部设有环形凸台，在对工件进行夹取时，全部抓料爪310共同将工件夹持于环形凸台上，在环形凸台的承接作用下，防止工件掉落；抓料爪310可以直接安装在气缸309底部，也可以通过连接座实现抓料爪310与气缸309两者之间的安装；此外，气缸309的侧壁还设有保护开关312，保护开关312的数量具体为两个，分别安装在气缸309的两个侧壁上，保护开关312与各弹簧3102以及旋转电机306之间通过导线连接，当抓料爪310触碰至工件表面等错误的夹持位置时，弹簧3102受压收缩，将受压信号发送给保护开关312，保护开关312接收到此信号后，控制旋转电机306反转，控制抓料爪310上升，以此保证抓料爪310装夹位置的准确。

为了提高悬臂架308与气缸309之间的连接强度，可以在悬臂架308与气缸309之间设置连接座，连接座一端安装在悬臂架308上，另一端安装在气缸309上，连接座与气缸309以及悬臂架308之间，可以为焊接连接，也可以通过螺栓等连接件拆卸连接，连接座的设置，增加了悬臂架308与气缸309的连接强度。

上述抓料爪310具体为四个，四个抓料爪310分别安装在气缸309左右两侧壁的底部，夹取时，四个抓料爪310同时工作，共同实现对工件的夹取。

为了实现抓料爪310初始零值的检测，可以通过对射光耦来实现，具体来说，在悬臂架308的底部安装一个弧形挡板，在抓料爪310的初始零值位置相对应的旋转轴301上安装对射光耦，当抓料爪310处于初始位置时，该弧形挡板恰好插设在对射光耦的发射端与接收端之间的空间中，如果抓料爪310处于初始位置时，对射光耦检测不到弧形挡板，当对射光耦检测到弧形挡板时，对射光耦将自动计算旋转误差值，由于对射光耦与伺服电机311通过导线相连，对射光耦将根据其计算出的旋转误差值来控制伺服电机使其驱动旋转轴301旋转相应的角度，从而实现抓料爪310初始位置的自动检测和校准。

为了提高齿轮305与齿条304之间的润滑性能，可以在齿条304上安装润滑轮313，通过螺栓等连接件将该润滑轮313安装在上述连接座上，润滑轮313的设置，起到润滑、防锈及减震的作用。

请参考图8，图8为图1中测量装置的结构示意图。

测量装置5包括固定装置501，该固定装置501安装在底座10上，其上表面设有滑动部，其侧端面安装有长行程气缸502，与长行程气缸502相连安装有用以安装待检测工件的滑动装置503，该滑动装置503安装在滑动部，当长行程气缸502运动时，直接驱动滑动装置503沿滑动部滑动，以此来实现盘类工件的运输；滑动装置503上还安装有一对对射开关504以及用以检测待工件圆度的圆度检测装置509，对射开关504相对设置，用以检测滑动装置503上工件的存在情况；此外，固定装置501上还安装有第一短行程气缸505，第一短行程气缸505的固定端通过螺钉等连接件安装在固定装置501上，其活动端与电机连接座507相连，电机连接座507上端面安装伺服电机506，电机连接座507的侧壁安装拨动头508，该拨动头508与伺服电机506及第一短行程气缸505通过导线相连，当对射开关504检测到滑动装置503上有工件放置时，对射开关504向第一短行程气缸505发送一个运行信号，接到信号的第一短行程气缸505立即向下伸出运动，同时带动电机连接座507及伺服电机311同时向下运动，至拨动头508与工件表面相碰触时，拨动头508随即向伺服电机311发送一个驱动信号，伺服电机311收到信号后随即带动电机连接座507进而带动拨动头508旋转，至工件圆孔位置处，拨动头508落至工件圆孔中，此后，在伺服电机311的驱动下，拨动头508拨动工件同步旋转，在此过程中，圆度检测装置509实现对工件的圆度检测。

由上述可知，该用于盘类工件的圆度检测装置509，可以实现工件的运输、旋转及圆度的自动检测，其自动化程度高，可以显著降低工人的劳动强度，提高检测效率，且检测精度高。

为实现工件的端面跳度检测，还可设置跳动检测装置7，该跳动检测装置7安装在上述滑动装置503上，在工件的旋转过程中，实现工件的端面跳度检测。

为了防止滑动装置503超程运动，可以在第一滑动部的终点处安装缓冲杆8，该缓冲杆8具体设置在底座10的边缘处、长行程气缸502运动的终点位置，这样一来，在长行程气缸502的推动下，滑块307运动至与缓冲杆8相接触时，在缓冲杆8的缓冲作用下，使得滑块307的加速度减小、速度减慢，直至运动靠近底座10边缘处时，滑块307停止，从而避免滑块307从第一滑动部脱出，提高了滑块307运行的安全性。

上述传输装置1、去重装置2、机械手3、动平衡检测装置4、测量装置5以及打标装置6均可安装在底座10上，可以防潮、隔热、降噪，可以确保各装置测量的精准性，也可以在底座10上安装带有观察窗的隔离室，将该生产线与外界环境相隔离，以确保生产线不受外界环境干扰，并且方便工作人员从隔离室外了解生产线的运行情况。

此外，为了提高工作环境的清洁度，减少工作环境中以及底座10上灰尘的附着，可以在底座10上安装除尘器9，除尘器9的设置，可以定期的对底座10上以及周围环境中的灰尘进行清扫，以保证测量的准确性、提高生产线上各设备的使用寿命。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的盘类工件检测生产线进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。