圆柱体圆度检测用搓杆驱动式驱动机构的制作方法

本发明申请涉及圆柱体圆度检测机构，尤其涉及一种圆柱体圆度检测用搓杆驱动式驱动机构。

背景技术：

对于轴销类圆柱体（以下简称圆柱体），生产过程中有时需要检测其长度是否小于要求和圆度是否符合要求。现有的检测圆度时，使通过将带检测圆柱体支撑在支撑槽上，然后手工驱动待检测圆柱体在支撑槽上进行转动90°或以上并通过相关机构进行检测，由于检测时为人工驱动待检测圆柱体进行转动，因此不便于实现检测的自动化。

技术实现要素：

本发明提供了一种圆柱体圆度检测用搓杆驱动式驱动机构，用于对圆柱体进行圆度检测时驱动圆柱体在支撑槽上进行转动。

以上技术问题是通过下列技术方案解决的：一种圆柱体圆度检测用搓杆驱动式驱动机构，包括用于对待检测圆柱体的两端进行支撑的支撑槽，所述支撑槽为v形槽，其特征在于，还包括机架，所述机架设有第一齿轮、两个搓动机构和驱动齿轮转动的驱动系统，所述第一齿轮的轴线位于沿支撑槽的宽度方向平方支撑槽的纵向竖平面上，所述两个搓动机构对称分布在所述纵向竖平面的两侧，所述搓动机构包括连接在机架上的竖滑杆、套设在竖滑杆上滑动座、同滑动座固接在一起的沿上下方向延伸且啮合在第一齿轮上的竖齿条、沿水平方向滑动连接在滑动座上的水平滑杆和连接在水平滑杆上的竖搓杆，所述水平滑杆和滑动座之间设有驱动水平滑杆平移而使得竖搓杆抵接到待检测圆柱体上的按压弹簧。使用时，将带检测圆柱体支撑到支撑槽上（以下称为上料），在按压弹簧的作用下两个搓动机构的搓杆抵接在待检测圆柱体的径向两侧，然后通过传动系统驱动第一齿轮正转，第一齿轮驱动一个搓动机构的长条上升的同时驱动另一个搓动机构的齿条下降，从而使得一个搓动机构的搓杆上升的同时另一个搓动机构的搓杆下降，从而使得待检测圆柱体转动，当待检测圆柱体转动90°或以上时停止驱动系统，然后取下支撑槽上的待检测圆柱体（以下称为下料）后再上料，然后使驱动系统驱动第一齿轮反转设定角度后下料并上料，如此循环而完成对所以的待检测圆柱体的检测。

本发明还包括转动盘，所述转动盘的周面上设有两个沿转动盘周向均匀分布的凸块，所述转动盘的直径小于待检测圆柱体的直径，所述两个凸块之间的距离大于待检测圆柱体的直径，转动盘的轴线位于所述纵向竖平面上，所述转动盘的角速度和所述搓杆驱动待检测圆柱体转动时的角速度相等，所述竖搓杆和所述凸块位于同一垂直于所述纵向平面的横向平面上。初始状态时两个凸块一一对应地支撑在两个搓动机构的搓杆上使得两个搓动机构的竖搓杆之间的距离大于待检测圆柱体的直径，然后上料，驱动系统驱动转动盘正向转动180°后停止，在此过程中当凸块失去对竖搓杆的撑开作用时，竖搓杆抵接在待检测圆柱体上而驱动待检测圆柱体转动，驱动系统驱动转动盘转动180°的过程中待检测圆柱体转动了90°以上；然后下料后上料，驱动系统驱动转动盘反向转动180°后停，完成对第二待检测圆柱体的转动；如此正向转动180°停止、进行下料和上料、再反向转动180°停止、进行下料和上料的循环，实现对所有待检测圆柱体的逐一转动。

作为优选，所述驱动系统包括驱动电机以及相互平行且转动连接在所述机架上的上转轴和中转轴，所述驱动电机的用于驱动所述上转轴转动，所述上转轴设有第二齿轮，所述中转轴设有第三齿轮，所述第二齿轮和第三齿轮啮合在一起，所述第一齿轮连接在所述中转轴上。

本发明还包括转动盘，所述转动盘的周面上设有两个沿转动盘周向均匀分布的凸块，所述转动盘的直径小于待检测圆柱体的直径，所述两个凸块之间的距离大于待检测圆柱体的直径，转动盘的轴线位于所述纵向竖平面上，所述转动盘的角速度和所述搓杆驱动待检测圆柱体转动时的角速度相等，所述竖搓杆和所述凸块位于同一垂直于所述纵向竖平面的横向竖平面上，所述驱动系统还包括下转轴和连接在中转轴上的第四齿轮，所述下转轴设有同第四齿轮啮合在一起的第五齿轮，所述转动盘连接在所述下转轴上。

作为优选，所述水平滑杆有两根且沿上下方向分布。能够更为可靠平稳地对搓杆进行驱动。

本发明还包括将圆柱体输送到所述支撑槽上的上料机构，所述上料机构包括推料机构、同所述支撑槽对接在一起的上料槽和倾斜设置的使待检测圆柱体以周面抵接在一起的方式进行堆积的堆料槽，所述堆料槽的下端同所述上料槽对接在一起，所述推料机构包括推料杆和驱动推料杆伸缩而使得推料杆将位于上料槽内的最下方的一根待检测圆柱体推到所述支撑槽上的推料气缸。使用时将待检测的圆柱体堆积在堆料槽内，推料机构将滚落到上料槽内的待检测圆柱体推到支撑槽上，当上料槽内的待检测圆柱体被推走后位于堆料槽内的待检测圆柱体在重力作用下自动滚落到上料朝内。

本发明还包括检测待检测圆柱体长度是否短于要求的长度检测机构，所述长度检测机构包括废料移除轮，所述出料槽朝向堆料槽的一侧侧壁的下端设有限位缺口，所述废料移除轮包括轮轴、驱动轮轴转动的轮轴驱动电机和若干沿轮轴周向均匀分布在轮轴上的可同所述出料槽的底壁对接在一起的托料板；所述托料板同出料槽的底壁对接在一起时，所述限位缺口远离轮轴的一端的壁和同出料槽的底壁对接在一起的托料板与轮轴的连接线之间的距离等于良品圆柱体的长度；所述上料气缸的活塞杆上设有将位于出料槽内的最前端的一根待检测圆柱体推到所述堆料槽内的推料块，推料块远离轮轴一侧的侧面和所述限位缺口远离轮轴的一端的壁位于同一同上料气缸活塞杆平行的平面上，所述推料块上还设有检测推料板对待检测圆柱体产生的推力的力传感器，当所述力传感器检测到力大于设定值时所述上料气缸收缩且所述轮轴驱动电机驱动轮轴转动n°，n=360/x，x为托料板的数量。能够检测出长度短于要求的待检测圆柱体且不让其进入圆度检测工序。

作为优选，两个支撑槽之间设有可升降的过度托槽。能够避免上料过程中待检测圆柱体从两个支撑槽之间掉落。

作为另一优选，两个支撑槽之间的距离小于待检测圆柱体长度的一半。

本发明具有下述优点：能够实现替换人工转动圆柱体进行检测。

附图说明

图1为本发明实施例一的右视示意图。

图2为实施例一的驱动系统的正视示意图。

图3为本发明实施例二的局部示意图。

图4为图3的a向的局部示意图。

图中：驱动系统1、中转轴12、下转轴13、驱动电机14、减速器141、第二齿轮15、第三齿轮16、第四齿轮17、第五齿轮18、上料机构2、堆料槽21、上料槽22、推料机构23、推料杆231、推料气缸232、搓动机构3、竖滑杆31、滑动座32、竖齿条33、水平滑杆34、弹簧支撑块341、竖搓杆35、按压弹簧36、支撑槽5、升降气缸52、过度托槽53、机架6、第一齿轮61、转动盘62、凸块621、连座轴承63、长度检测机构9、上料气缸91、上料气缸缸体911、上料气缸活塞杆912、推料块913、推料块远离轮轴一侧的侧面9131、倒角9132、废料移除轮92、轮轴921、托料板923、待检测圆柱体支撑平面924、废料收集斗93、待检测圆柱体检测开关94、力传感器95、出料控制装置96、出料槽97、出料槽朝向堆料槽的一侧侧壁971、限位缺口972、限位缺口远离轮轴的一端的壁9721、出料槽的底壁973、限位缺口远离轮轴的一端的壁和同出料槽的底壁对接在一起的托料板与轮轴的连接线之间的距离l1、倒角沿上料气缸伸缩方向的投影长度l2、两个凸块之间的距离l4、纵向竖平面s。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

实施例一，参见图1，一种圆柱体圆度检测用搓杆驱动式驱动机构，包括支撑槽5、驱动系统1和机架6。

支撑槽5为v形槽。

驱动系统1包括中转轴12和下转轴13。中转轴12和下转轴13转动连接在机架6上。中转轴12上连接有第一齿轮61。下转轴13上连接有转动盘62。转动盘62的周面上设有两个沿转动盘周向均匀分布的凸块621。转动盘62的直径小于待检测圆柱体7的直径。第一齿轮61的轴线也即中转轴12的轴线位于沿支撑槽的宽度方向平方支撑槽的纵向竖平面s上。转动盘62的轴线也即下转轴13的轴线也位于纵向竖平面s上。

机架6还设有两个搓动机构3。两个搓动机构3对称分布在纵向竖平面s的两侧。搓动机构3包括竖滑杆31、滑动座32、竖齿条33、水平滑杆34和竖搓杆35。竖滑杆31连接在机架6上。滑动座32套设在竖滑杆31上。竖齿条33同滑动座32固接在一起。竖齿条33沿上下方向延伸。竖齿条33啮合在第一齿轮61上实现将滑动座32悬挂在第一齿轮61上。水平滑杆34沿水平方向滑动连接在滑动座32上。水平滑杆34有两根。两根水平滑杆34沿上下方向分布。竖搓杆35连接在水平滑杆34上。水平滑杆34和滑动座32之间设有驱动水平滑杆34朝向待检测圆柱体7平移的按压弹簧36。水平滑杆34设有弹簧支撑块341。按压弹簧36套设在水平滑杆34上。按压弹簧36的一端同滑动座32抵接在一起、另一端同弹簧支撑块341抵接在一起。竖搓杆35和凸块621位于同一垂直于纵向竖平面s的横向竖平面上。

参见图2，支撑槽5有两个。两个支撑槽之间的距离l3小于待检测圆柱体7的长度的一半。两个凸块之间的距离l4大于待检测圆柱体7的直径。

驱动系统1还包括上转轴11和驱动电机14。上转轴11的一端通过连座轴承63支撑在机架61上，另一端通过减速器141同驱动电机14的动力输出轴连接在一起。上转轴11同中转轴12平行。上转轴11连接有第二齿轮15。中转轴12设有第三齿轮16和第四齿轮17。第二齿轮15和第三齿轮16啮合在一起。第一齿轮61连接在中转轴12上。下转轴13连接有第五齿轮18。第五齿轮18同第四齿轮17啮合在一起。转动盘62连接在下转轴13上。第一齿轮61、第二齿轮15、第三齿轮16、第四齿轮17和第五齿轮18之间的传动比关系为，当第一齿轮能够通过竖搓杆35搓动待检测圆柱体7转动时，转动盘62的角速度和待检测圆柱体7转动的角速度相等。

参见图1和图2，初始状态时，两个凸块621位于同一水平线上，此时两个凸块621一一对应地支撑在两个搓动机构3的竖搓杆35上、使得竖搓杆35之间的距离大于待检测圆柱体7的半径，将待检测圆柱体7两端搁置在两个支撑槽5上实现对待检测圆柱体7的支撑。然后通过驱动电机14驱动上转轴11转动，上转轴11驱动第二齿轮15转动，第二齿轮15驱动第三齿轮16齿轮转动，第三齿轮16驱动中转轴12转动，中转轴12驱动第四齿轮17和第一齿轮61转动（假设此时为正转），第四齿轮17驱动第五齿轮18转动，第五齿轮18驱动下转轴13转动，下转轴驱动转动盘62转动，第一齿轮61驱动两个搓动机构3中的一个搓动机构3的竖齿条33向上平移、另一个搓动机构的竖齿条向下平移，竖齿条33驱动其所在的滑动座32做同方向的平移，滑动座32驱动其所连接的竖搓杆35做同方向的平移；当转动盘62转动180°后驱动电机14停止，在此过程中当凸块失去对竖搓杆的撑开作用时，竖搓杆35在按压弹簧36的作用下抵接在待检测圆柱体7上而驱动待检测圆柱体转动，驱动系统驱动转动盘转动180°的过程中待检测圆柱体转动了90°以上；然后下料后上料，驱动系统驱动转动盘反向转动180°后停，完成对第二待检测圆柱体的转动；如此正向转动180°停止、进行下料和上料、再反向转动180°停止、进行下料和上料的循环，实现对所有待检测圆柱体的逐一转动。

实施例二，同实施例一的不同之处为：

参见图3，还包括将圆柱体输送到所述支撑槽上的上料机构2和长度检测机构9。两个支撑槽5之间通过升降气缸52连接有过度托槽53。过度托槽53的结构同支撑槽5相同。

上料机构2包括推料机构23、同所述支撑槽对接在一起的上料槽22和倾斜设置的使待检测圆柱体以周面抵接在一起的方式进行堆积的堆料槽21。上料槽22为v形槽。上料槽的开口角同支撑槽的开口角相等。上料槽22和支撑槽位于同一直线上。支撑槽位于上料槽22的右端。堆料槽21的下端对接在上料槽22的上端上。推料机构23包括推料杆231和驱动推料杆伸缩而使得推料杆将位于上料槽内的最下方的一根待检测圆柱体推到所述支撑槽上的推料气缸232。

长度检测机构9包括出料槽97、上料气缸91、废料移除轮92和出料控制装置96。出料槽9左端高右端低地倾斜设置。堆料槽21的上端对接在出料槽97下端即低端的侧面上。出料槽朝向堆料槽的一侧侧壁971的下端设有限位缺口972，出料槽97通过限位缺口972同堆料槽21进行对接。

废料移除轮92包括轮轴921、驱动轮轴转动的轮轴驱动电机（图中没有画出轮轴驱动电机）和若干沿轮轴周向均匀分布在轮轴上的托料板923。轮轴921同机架6转动连接在一起。轮轴驱动电机同机架6连接在一起。托料板923有5块。托料板923可同出料槽的底壁973对接在一起。轮轴921和托料板923之间设有待检测圆柱体支撑平面924。待检测圆柱体支撑平面924同托料板923垂直。托料板同出料槽的底壁对接在一起时，限位缺口远离轮轴的一端的壁和同出料槽的底壁对接在一起的托料板与轮轴的连接线之间的距离l1等于良品圆柱体的长度。机架6还设有位于废料移除轮92下方的废料收集斗93。机架上还设有从出料槽97流出的待检测圆柱体是否抵接到待检测圆柱体支撑平面924的待检测圆柱体检测开关94。

上料气缸91包括上料气缸缸体911和上料气缸活塞杆912。上料气缸缸体911同机架6连接在一起。上料气缸活塞杆912上设有推料块913。推料块远离轮轴一侧的侧面9131和限位缺口远离轮轴的一端的壁9721位于同一同上料气缸活塞杆平行的平面上。推料块913上还设有检测推料板对待检测圆柱体产生的推力的力传感器95。

本实施例中上料和检测圆柱体的长度是否小于设定长度的过程为：将待检测圆柱体以轴向对齐（也即待检测圆柱体的延伸方向同出料槽的延伸方向相同的方式）的方式排列在出料槽内。初始状态时一片托料板923同出料槽的底壁973对接在一起，出料槽97内的待检测圆柱体在重力作用下前行到同轮轴922上的待检测圆柱体支撑平面924抵接在一起时被待检测圆柱体检测开关94检测到并反馈给控制单元96，控制单元96控制上料气缸91伸长从而驱动推料块913插入到限位缺口971内去推出料槽内的最前端的一根待检测圆柱体也即同待检测圆柱体支撑平面924抵接在一起的待检测圆柱体（以下称为最前根待检测圆柱体），此时：

如果最前根待检测圆柱体的长度等于设定值，则同最前端的待检测圆柱体抵接在一起的待检测圆柱体（以下称为次前根待检测圆柱体）的前端同限位缺口远离轮轴的一端的壁9721平齐，推料块913将最前根待检测圆柱体推到堆料槽21内，推料块913推料过程中由于推料块913挡在出料槽内所有待检测圆柱体不能够前移，推料完成后出料气缸驱动推料块913收缩到原位而离开出料槽，离开后次前根待检测圆柱体前行到同轮轴抵接在一起；

如果最前根待检测圆柱体的长度小于设定值，则次前根待检测圆柱体会伸入到出料槽的对应限位缺口的区域内，从而阻挡在推料块913的伸长路线上，上料气缸91不能够正常伸长而导致推料块913的受力升高到大于正常推料时受到的力，力传感器95检测到推料块的受力大于设定值（也即支撑推料时的受力值）时反馈给出料控制装置96，出料控制装置96首先使上料气缸91收缩而实现推料块退出出料槽，然后控制轮轴驱动电机驱动轮轴朝驱动同出料槽对接在一起的推料板上抬的方向（也即图中b向、也即面对出料槽和废料移除轮92且废料移除轮位于右侧观测时的顺时针方向）转动n°，n=360/x，x为托料板的数量，本实施例中x为5，故n=72°。转动的结果为下一根托料板同出料槽的底壁对接在一起，废料被当前的托料板托起后掉落到废料收集箱93内。

如此循环而完成检测分离。

待检测圆柱体掉落到上料槽内后，推料机构23在需要上料时将位于上料槽最低下的一根待检测圆柱体推到支撑槽5上，推料到支撑槽5上的过程中，升降气缸52驱动托料槽53上升到同支撑槽平齐，以便料在此处不会产生掉落而导致不能够被两个支撑槽同时支撑。

本实施例中只能够针对良品圆柱体的长度为一点值的情况进行良废分离。

但实际生产中的大多数情况为良品的长度为一个范围，为了满足良品长度值为一个范围时也能进行良废分离，本发明人对实施例二进行了如下改进即为下面的实施例三。

实施例三，同实施例二的不同之处为：

参见图4，限位缺口远离轮轴的一端的壁和同出料槽的底壁对接在一起的托料板与轮轴的连接线之间的距离l1等于良品圆柱体长度值的上限。推料块远离轮轴一侧的侧面9131的前端（即远离上料气缸91的一端）设有倒角9132。倒角沿上料气缸伸缩方向的投影长度l2等于良品圆柱体长度值的下限。该方案使得只要待检测圆柱体的长度在标准值的范围内，即使此前根待检测圆柱体伸入到待检测圆柱体进口97对应限位缺口972的区域，但是在倒角9132的作用下也不会导致卡死而不能够将良品圆柱体推入到堆料槽内。