自動檢測下料裝置的製作方法

2023-06-16 03:38:57

本發明涉及機械技術領域，特別是涉及一種自動檢測下料裝置。

背景技術：

在多軸加工設備的生產中，零件生產後進行檢測及下料均需要人工手動操作。為滿足設備要求，至少需要兩名工人來實現檢測和下料工作，工人的工作強度大、生產成本高、勞動強度大和生產效率低，且人工檢測尺寸難以保證產品質量的要求的問題，不適用於大規模生產。

技術實現要素：

基於此，有必要提供一種減小工作強度、提高生產效率和適用於大規模生產的自動檢測下料裝置。

一種自動檢測下料裝置，用於零件的自動檢測和下料，所述零件沿軸向在兩端分別具有內徑較大的較大內孔和內徑較小的較小內孔，所述自動檢測下料裝置包括接料機構、第一檢測機構、轉移機構、第二檢測機構和收料機構；

所述接料機構包括落料管和接料杆，所述落料管用於使所述零件以其軸向平行於所述落料管的軸向的方式進入所述落料管；所述接料杆位於所述落料管的下方且與所述落料管同軸設置，所述接料杆包括相互連接且同軸設置的第一接料部和第二接料部，所述第一接料部的外徑小於所述第二接料部的外徑且所述第一接料部靠近所述落料管設置，所述第二接料部的外徑介於所述零件的較大內孔的內徑和較小內孔的內徑之間，所述第一接料部的外徑小於較小內孔的內徑，所述較大內孔的軸向長度大於所述第一接料部的軸向長度；當所述零件的較小內孔朝下，所述零件能夠套設於所述第一接料部上；當所述零件的較大內孔朝下，所述零件能夠套設於所述第二接料部上；

所述第一檢測機構用於根據所述零件在所述接料杆上的位置，檢測所述零件在所述接料杆上的朝向；

所述轉移機構用於將所述零件從所述接料杆以預設朝向轉移至所述第二檢測機構的檢測工位上；

所述第二檢測機構用於檢測所述檢測工位上的零件是否合格；

所述收料機構用於分別收集合格的零件和不合格的零件。

上述自動檢測下料裝置，採用第一檢測機構檢測零件在接料杆上的朝向，採用轉移機構將零件從接料杆以預設朝向轉移至第二檢測機構的檢測工位以便於檢測，經過第二檢測機構檢測是否合格，再通過收料機構分別收集合格和不合格的零件，如此不僅區分了零件的方向以便於檢測，而且實現了自動區分方向、自動檢測和自動下料，減小了工人的工作強度，提高了檢測的精確性和生產的穩定性及生產效率，適用於大規模生產。

在其中一個實施例中，所述轉移機構還用於根據所述第一檢測機構檢測的所述零件在所述接料杆上的朝向，將所述接料杆上朝向與所述預設朝向相反的零件調節為朝向與所述預設朝向相同，並轉移至所述檢測工位上。

在其中一個實施例中，所述第一檢測機構包括接近傳感器，所述接近傳感器設於所述接料杆的下方，所述接近傳感器用於獲取所述零件與所述接近傳感器之間的距離；

若所述零件與所述接近傳感器之間的距離大於或等於所述第一接料部和所述第二接料部的連接處與所述接近傳感器之間的距離，則所述零件在所述接料杆上的朝向為較小內孔朝下；若所述零件與所述接近傳感器之間的距離小於所述第一接料部和所述第二接料部的連接處與所述接近傳感器之間的距離，則所述零件在所述接料杆上的朝向為較大內孔朝下。

在其中一個實施例中，所述自動檢測下料裝置還包括送檢組件，所述送檢組件包括轉動盤和轉動盤支架，所述轉動盤設於所述轉動盤支架上且能相對所述轉動盤支架轉動，所述轉動盤沿周向設有多個用於安放所述零件的安放孔，所述轉移機構用於將所述零件從所述接料杆以所述預設朝向轉移至預設位置的所述安放孔，所述轉動盤能夠帶動所述安放孔上的零件轉動至所述第二檢測機構的檢測工位以進行檢測，並使另一所述安放孔轉動到所述預設位置。

在其中一個實施例中，所述送檢組件還包括至少兩個配重塊，對應地，所述轉動盤上設有至少兩個調節孔，所述調節孔兩兩相對設於所述轉動盤的周向，所述配重塊與所述調節孔配合且能夠在所述調節孔中移動以平衡所述轉動盤。

在其中一個實施例中，所述第二檢測機構為多個，多個所述第二檢測機構對應的多個檢測工位依次分布於所述轉動盤的周向，所述轉動盤能夠帶動所述安放孔上的零件依次轉動至各所述檢測工位以進行檢測。

在其中一個實施例中，多個所述第二檢測機構中包括長度測量組件和外徑測量組件，所述長度測量組件和所述外徑測量組件均包括觸碰組件和觸碰傳感器，所述觸碰組件包括兩個能夠相互靠近或遠離的測量部件，所述觸碰傳感器用於獲取兩個所述測量部件同時觸碰到所述零件時該兩個測量部件之間的距離，進而得到所述零件的長度或外徑。

在其中一個實施例中，所述收料機構包括分揀組件、料盤組件和報廢組件，所述分揀組件用於將所述檢測工位上合格的零件收集到所述料盤組件或將不合格的零件收集到所述報廢組件。

在其中一個實施例中，所述料盤組件包括至少兩層收料盤，所述收料盤上下且間隔設置，且相鄰兩層收料盤能相對運動以相互錯開。

在其中一個實施例中，所述自動檢測下料裝置還包括與所述落料管連接的傳送機構，所述傳送機構包括傳送機架、傳送帶和多個刮板，所述傳送帶設於所述傳送機架上且能夠相對所述傳送機架運動，所述刮板一端連接於所述傳送機架上，另一端位於所述傳送帶上，位於所述傳送帶上的一端向與所述傳送帶的輸送方向相反的方向延伸並相對所述傳送帶的傳輸方向傾斜設置，所述多個刮板設於所述傳送機架的兩側，且所述兩側的刮板交錯且間隔設置，從而使所述刮板與所述傳送帶配合形成彎折的通道。

附圖說明

圖1為一實施例的自動檢測下料裝置的結構圖；

圖2為圖1所示自動檢測下料裝置不含保護罩的俯視圖；

圖3為圖1所示自動檢測下料裝置的第一傳送機構的結構圖；

圖4為圖1所示自動檢測下料裝置的接料機構的結構圖；

圖5為圖1所示自動檢測下料裝置的送檢組件；

圖6為圖1所示自動檢測下料裝置的收料機構的料盤組件。

具體實施方式

為了便於理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施例。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為「固定於」另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是「連接」另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體地實施例的目的，不是旨在於限制本發明。本文所使用的術語「和/或」包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

參照圖1，本發明一實施例的自動檢測下料裝置10，用於零件的自動檢測和下料。該零件沿軸向在兩端分別設有內徑較大的較大內孔和內徑較小的較小內孔。可以理解也適用於較大內孔和較小內孔相互連通的零件。

參照圖1及圖2，該自動檢測下料裝置10包括傳送機構100、接料機構200、第一檢測機構(圖未標)、轉移機構300、第二檢測機構400和收料機構500。可以理解，在其他實施例中，傳送機構100可以省略，零件從上一工序等位置直接進入接料機構200。

具體在本實施例中，傳送機構100的數量為三個，依次為第一傳送機構110、第二傳送機構120和第三傳送機構130，第一傳送機構110、第二傳送機構120和第三傳送機構130依次連接。

具體地，第一傳送機構110用於與零件上一工序的出料口連接。第二傳送機構120與第一傳送機構110的傳輸方向相同，第三傳送機構130與第二傳送機構110的傳輸方向垂直，從而使得零件的傳輸方向轉向，進而縮小自動檢測下料裝置10的縱向尺寸，有利於優化自動檢測下料裝置10的結構分布。更具體地，在本實施例中，第一傳送機構110、第二傳送機構120和第三傳送機構130的傳輸速度依次增大。可以理解，在其他實施例中，第一傳送機構110、第二傳送機構120或第三傳送機構130可以省略。

參照圖3，具體地，第一傳送機構110包括傳送機架111、傳送帶112和多個刮板113。傳送帶112設於傳送機架111上且能夠相對傳送機架111運動。刮板113一端連接於傳送機架111，另一端位於傳送帶112上。位於傳送帶112上的一端向與傳送帶112的輸送方向相反的方向延伸並相對傳送帶112的傳輸方向傾斜設置。所述多個刮板113設於傳送機架111的兩側，且兩側的刮板113交錯且間隔設置，從而使得刮板113與傳送帶112形成彎折的通道。

所述兩側的刮板113交錯且間隔設置，是指一側的刮板113設好後，與之相鄰的刮板113設於另一側，且該刮板113與前一刮板113交錯，避免相鄰的兩個刮板113在傳送帶的傳輸方向具有直線通道。優選的，刮板113在傳送帶112的位置超過傳送帶112的一半寬度的位置。優選的，刮板113為優力膠板。

如此零件經過第一傳送機構110，在傳送帶112上彎折前進，鐵屑等雜物與零件發生部分分離，且在此過程中具有一定速度前進的鐵屑等雜物不可避免的與刮板113發生摩擦，進一步使得鐵屑等雜物與零件分離，從而起到清洗鐵屑等雜物的作用。

具體地，第一傳送機構110還包括導向部(圖未示)。導向部連接於傳送機架111的側邊，且導向部位於刮板113與傳送機架111的側邊構成的銳角夾角中。導向部與刮板113之間形成排屑空間。如此與零件分離的鐵屑等雜物隨著傳送帶112的傳送在刮板113和導向部的導向和限位作用下進入該排屑空間。具體地，該排屑空間小於零件的尺寸，進而可避免零件誤入該排屑空間。具體地，該導向部遠離對應的刮板113的外側相對傳送帶112的傳輸方向傾斜，且該外側從與傳送機架111連接的一端到另一端沿傳送帶112的傳輸方向延伸，如此該導向部可對零件具有往傳送帶112的傳輸方向的導向作用。

可以理解，刮板113位於傳送帶112的略上方即可，使刮板113不影響傳送帶112的傳輸即可。可以理解，刮板113的高度可以根據零件的尺寸具體設置。

參照圖4，具體地，接料機構200包括落料管210和接料杆220。具體地，落料管210與傳送機構100連接，從而使得傳送機構100的零件進入落料管210。具體在本實施例中，落料管210連接於傳送機構100的第三傳送機構130。

更具體地，落料管用於使零件以其軸向平行於落料管210的軸向的方式進入落料管210。如此落料管210不僅可調整零件以豎直方向進入落料管210，而且可方便後續第一檢測機構的檢測。具體地，落料管210的內徑大於或等於所述零件的外徑，且落料管210的內徑小於所述零件的長度。

具體地，接料杆220位於落料管210的下方且與落料管210同軸設置。接料杆220包括相互連接且同軸設置的第一接料部221和第二接料部222。第一接料部221的外徑小於第二接料部222的外徑且第一接料部221靠近落料管210設置。第二接料部222的外徑介於零件的較大內孔的內徑和較小內孔的內徑之間，第一接料部221的外徑小於較小內孔的內徑，較大內孔的軸向長度大於第一接料部221的軸向長度。從而使當零件的較小內孔朝下時，零件能夠套設於第一接料部221；當零件的較大內孔朝下時，零件能夠套設於第二接料部222。如此零件以較大內孔和較小內孔朝下落下，與接料杆220的套設位置不同，進而可通過該套設位置得知零件在接料杆220上的朝向。

具體地，第一檢測機構用於根據零件在接料杆220上的位置，檢測零件在接料杆220上的朝向。

進一步的，落料管210豎直設置，利用重力使零件自然下落。

進一步的，第一檢測機構包括接近傳感器(圖未示)。接近傳感器設於接料杆220的下方，接近傳感器用於獲取零件與該接近傳感器之間的距離。

由於所述零件要麼套設於所述第一接料部221，要麼套設於第二接料部222，進而在這兩種情況接近傳感器與零件的距離的不同。因此第一檢測機構通過獲取該距離，即可得到零件套設於第一接料部221還是套設於第二接料部222。

具體地，通過將該距離與第一接料部221和第二接料部222的連接處與接近傳感器之間的距離比較即可。其中第一接料部221和第二接料部222的連接處與接近傳感器之間的距離是固定的。

若零件與接近傳感器之間的距離大於或等於第一接料部221和第二接料部222的連接處與接近傳感器之間的距離，則零件在接料杆220上的朝向為較小內孔朝下；若零件與接近傳感器之間的距離小於第一接料部221和第二接料部222的連接處與接近傳感器之間的距離，則零件在接料杆220上的朝向為較大內孔朝下。

進一步的，落料管210與接料杆220之間具有間隔，如此使得零件能從該間隔取出。

繼續參照圖2，具體地，轉移機構300用於將零件從接料杆220以預設朝向轉移到第二檢測機構400的檢測工位上。

更具體地，轉移機構300還用於根據第一檢測機構檢測的零件在接料杆220上的朝向，將接料杆220上朝向與預設朝向相反的零件調節為朝向與預設朝向相同，並轉移至檢測工位上。

具體在本實施例中，轉移機構300為機械手。轉移機構300將零件按照適應第一檢測機構檢測的放置方向統一方向，進而避免後續檢測調整方向，統一方向，優化工藝。

具體在本實施例中，零件的較大內孔一端朝下放置。相應的，轉移機構300將較大內孔朝下放置的零件轉移到第二檢測機構400的檢測工位即可，無需進行上下調整方向；將較小內孔朝下設置的零件上下調整方向後再轉移到第二檢測機構400。可以理解，轉移機構300除了可以將零件上下調整方向還能將零件在豎直和水平方向移動。

具體地，第二檢測機構400用於檢測檢測工位上的零件是否合格，以得到合格的零件和不合格的零件。

參照圖1～3，在其中一個實施例中，自動檢測下料裝置10還包括送檢組件600。送檢組件600包括轉動盤611和轉動盤支架(圖未示)，轉動盤611設於轉動盤支架上且能相對轉動盤支架轉動，轉動盤611沿周向設有多個用於安放零件的安放孔611，轉移機構300用於將零件從接料杆220以預設朝向轉移至預設位置的安放孔611，轉動盤611能夠帶動安放孔611上的零件轉動至第二檢測機構的檢測工位以進行檢測，並使另一安放孔611轉動到預設位置。具體地，安放孔611用於與零件軸向配合。

進一步的，安放孔611兩兩相對設於轉動盤611的周向，進而保證轉動盤611的平衡。更進一步的，安放孔611均勻分布於轉動盤611的周向，進而有利於轉動盤611根據角度即可控制工位的位置。轉動盤611每轉動相同的位置即轉動一個安放孔611。如此提高了檢測的節奏感，有利於檢測的節拍化，進而能達到較高的生產效率，如每3秒完成一個零件檢測。具體在本實施例中，安放孔611為8個。

進一步的，送檢組件600還包括至少兩個配重塊612。轉動盤611上設有至少兩個調節孔(圖未示)。該調節孔兩兩相對設於轉動盤611的周向且置。配重塊612與調節孔配合，且能夠在調節孔中移動以平衡配重塊612。如此當轉動盤611由於零件的重量略有差別導致轉動盤611失去平衡時，可以通過調節該配重塊612在調節孔中的位置變化進而達到再次平衡的作用，從而有利於轉動盤611上的零件準確地落到第二檢測機構400的檢測工位上，方便後續檢測。具體在本實施例中，調節孔位於兩個安放孔611之間。

具體地，送檢組件600還包括轉動驅動機構(圖未示)。轉動驅動機構設於轉動盤611的中心且位於轉動盤611的下方。

更具體地，第二檢測機構400為多個。多個第二檢測機構400對應的多個檢測工位依次分布於轉動盤611的周向，轉動盤611能夠帶動安放孔611上的零件依次轉動到各檢測工位進行檢測。若多個第二檢測機構400中至少一個檢測結果為不合格，則零件的檢測結果為不合格；若多個第二檢測機構400中所有檢測結果為合格，則零件的檢測結果為合格。可以理解，在其他實施例中，多個第二檢測機構400中前一檢測結果不合格，則可以不進行後續檢測結果。

進一步的，多個第二檢測機構400中包括長度測量組件和外徑測量組件。長度測量組件和外徑測量組件均包括觸碰組件和觸碰傳感器。觸碰組件包括兩個能夠相互靠近或遠離的測量部件，觸碰傳感器用於獲取兩個測量部件同時觸碰到零件時兩個測量部件之間的距離，進而得到零件的長度或外徑。具體在本實施例中，長度測量組件中兩個測量部件上下運動，長度測量組件中的觸碰傳感器獲取的距離為零件兩個端面之間的距離，即零件的長度。外徑測量組件中兩個測量部件左右運動，長度測量組件中的觸碰傳感器獲取的距離為零件徑向的尺寸，即零件的外徑。可以理解，在其他實施例中，多個第二檢測機構400還包括其他檢測組件。

繼續參照圖1及圖2，具體地，收料機構500用於分別收集合格的零件和不合格的零件。如此將合格的零件和不合格的零件分別處理，進行後續工藝。

上述自動檢測下料裝置10，採用第一檢測機構檢測零件在接料杆220上的朝向，採用轉移機構300將零件從接料杆220以預設朝向轉移至第二檢測機構400的檢測工位以便於檢測，經過第二檢測機構400檢測零件是否合格，再通過收料機構500分別收集合格和不合格的零件，如此不僅區分了零件的方向以便於檢測，而且實現了自動區分方向、自動檢測和自動下料，減小了工人的工作強度，提高了檢測的精確性和生產的穩定性及生產效率，適用於大規模生產。

進一步的，所述收料機構500包括分揀組件510、料盤組件520和報廢組件(圖未示)。分揀組件510用於將檢測工位上合格的零件收集到料盤組件520或將不合格的零件收集到報廢組件。

具體在本實施例中，分揀機構510為機械手。更具體地，分揀機構510設有兩個抓取工位，且兩個抓取工位能獨立將所述合格的零件收集到所述料盤組件520或將所述不合格的零件收集到所述報廢組件。即兩個抓取工位能同時工作且能同時進行不同的操作，如此可進一步提高零件分揀的效率。採用該分揀組件510大大降低了由於人工操作失誤導致下料過程造成零件報廢的概率，進而提高了產品的品質。對應的，料盤組件520也為兩個。

參照圖6，具體地，所述料盤組件520包括至少兩層收料盤521，所述收料盤521上下且間隔設置，且相鄰兩層收料盤521能相對運動以相互錯開。如此該兩層收料盤521能交替用於收料，避免了更換收料盤521耽誤時間導致零件堆積或者設備停機的問題，提高了工作效率；且在不工作又能層疊設置，減小空間。可以理解，收料盤521也可為三層或三層以上。

具體在本實施例中，料盤組件520還包括料盤支架522和兩個驅動氣缸(圖未示)，兩層收料盤521上下設於料盤支架522上，兩個驅動氣缸分別用於驅動兩層收料盤521相對料盤支架522運動。更具體地，料盤支架522包括兩根相對設置的料盤導軌523，其中一層收料盤521設於兩個料盤導軌523上且能沿該料盤導軌523運動；另一層收料盤521設於兩個料盤導軌523之間且滑動連接於兩個料盤導軌523的側壁。

上述料盤組件使用時，待零件擺滿其中一層收料盤521後，驅動氣缸驅動該收料盤521遠離原位置，另一驅動氣缸驅動另一層收料盤521運動至該收料盤521的位置以便分揀機構510存儲零件；待零件擺滿該另一層收料盤521後又交替使用空出的收料盤521。

繼續參照圖1，具體地，該自動檢測下料裝置10還包括保護罩700。保護罩700設於傳送機構100、第一檢測機構、轉移機構300、第二檢測機構400和收料機構500的上方。具體地，保護罩700上設有控制面板710，控制面板710設有控制單元。控制單元用於控制傳送機構100、第一檢測機構、轉移機構300，第二檢測機構400和收料機構500自動進行。如此實現了檢測和下料全程自動化控制，減小了工人的勞動強度。更具體地，控制單元為plc，即可編程邏輯控制器。

以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。