圓柱體圓度檢測用搓杆驅動式驅動機構的製作方法

2023-05-19 00:32:46

本發明申請涉及圓柱體圓度檢測機構，尤其涉及一種圓柱體圓度檢測用搓杆驅動式驅動機構。

背景技術：

對於軸銷類圓柱體（以下簡稱圓柱體），生產過程中有時需要檢測其長度是否小於要求和圓度是否符合要求。現有的檢測圓度時，使通過將帶檢測圓柱體支撐在支撐槽上，然後手工驅動待檢測圓柱體在支撐槽上進行轉動90°或以上並通過相關機構進行檢測，由於檢測時為人工驅動待檢測圓柱體進行轉動，因此不便於實現檢測的自動化。

技術實現要素：

本發明提供了一種圓柱體圓度檢測用搓杆驅動式驅動機構，用於對圓柱體進行圓度檢測時驅動圓柱體在支撐槽上進行轉動。

以上技術問題是通過下列技術方案解決的：一種圓柱體圓度檢測用搓杆驅動式驅動機構，包括用於對待檢測圓柱體的兩端進行支撐的支撐槽，所述支撐槽為v形槽，其特徵在於，還包括機架，所述機架設有第一齒輪、兩個搓動機構和驅動齒輪轉動的驅動系統，所述第一齒輪的軸線位於沿支撐槽的寬度方向平方支撐槽的縱向豎平面上，所述兩個搓動機構對稱分布在所述縱向豎平面的兩側，所述搓動機構包括連接在機架上的豎滑杆、套設在豎滑杆上滑動座、同滑動座固接在一起的沿上下方向延伸且嚙合在第一齒輪上的豎齒條、沿水平方向滑動連接在滑動座上的水平滑杆和連接在水平滑杆上的豎搓杆，所述水平滑杆和滑動座之間設有驅動水平滑杆平移而使得豎搓杆抵接到待檢測圓柱體上的按壓彈簧。使用時，將帶檢測圓柱體支撐到支撐槽上（以下稱為上料），在按壓彈簧的作用下兩個搓動機構的搓杆抵接在待檢測圓柱體的徑向兩側，然後通過傳動系統驅動第一齒輪正轉，第一齒輪驅動一個搓動機構的長條上升的同時驅動另一個搓動機構的齒條下降，從而使得一個搓動機構的搓杆上升的同時另一個搓動機構的搓杆下降，從而使得待檢測圓柱體轉動，當待檢測圓柱體轉動90°或以上時停止驅動系統，然後取下支撐槽上的待檢測圓柱體（以下稱為下料）後再上料，然後使驅動系統驅動第一齒輪反轉設定角度後下料並上料，如此循環而完成對所以的待檢測圓柱體的檢測。

本發明還包括轉動盤，所述轉動盤的周面上設有兩個沿轉動盤周向均勻分布的凸塊，所述轉動盤的直徑小於待檢測圓柱體的直徑，所述兩個凸塊之間的距離大於待檢測圓柱體的直徑，轉動盤的軸線位於所述縱向豎平面上，所述轉動盤的角速度和所述搓杆驅動待檢測圓柱體轉動時的角速度相等，所述豎搓杆和所述凸塊位於同一垂直於所述縱向平面的橫向平面上。初始狀態時兩個凸塊一一對應地支撐在兩個搓動機構的搓杆上使得兩個搓動機構的豎搓杆之間的距離大於待檢測圓柱體的直徑，然後上料，驅動系統驅動轉動盤正向轉動180°後停止，在此過程中當凸塊失去對豎搓杆的撐開作用時，豎搓杆抵接在待檢測圓柱體上而驅動待檢測圓柱體轉動，驅動系統驅動轉動盤轉動180°的過程中待檢測圓柱體轉動了90°以上；然後下料後上料，驅動系統驅動轉動盤反向轉動180°後停，完成對第二待檢測圓柱體的轉動；如此正向轉動180°停止、進行下料和上料、再反向轉動180°停止、進行下料和上料的循環，實現對所有待檢測圓柱體的逐一轉動。

作為優選，所述驅動系統包括驅動電機以及相互平行且轉動連接在所述機架上的上轉軸和中轉軸，所述驅動電機的用於驅動所述上轉軸轉動，所述上轉軸設有第二齒輪，所述中轉軸設有第三齒輪，所述第二齒輪和第三齒輪嚙合在一起，所述第一齒輪連接在所述中轉軸上。

本發明還包括轉動盤，所述轉動盤的周面上設有兩個沿轉動盤周向均勻分布的凸塊，所述轉動盤的直徑小於待檢測圓柱體的直徑，所述兩個凸塊之間的距離大於待檢測圓柱體的直徑，轉動盤的軸線位於所述縱向豎平面上，所述轉動盤的角速度和所述搓杆驅動待檢測圓柱體轉動時的角速度相等，所述豎搓杆和所述凸塊位於同一垂直於所述縱向豎平面的橫向豎平面上，所述驅動系統還包括下轉軸和連接在中轉軸上的第四齒輪，所述下轉軸設有同第四齒輪嚙合在一起的第五齒輪，所述轉動盤連接在所述下轉軸上。

作為優選，所述水平滑杆有兩根且沿上下方向分布。能夠更為可靠平穩地對搓杆進行驅動。

本發明還包括將圓柱體輸送到所述支撐槽上的上料機構，所述上料機構包括推料機構、同所述支撐槽對接在一起的上料槽和傾斜設置的使待檢測圓柱體以周面抵接在一起的方式進行堆積的堆料槽，所述堆料槽的下端同所述上料槽對接在一起，所述推料機構包括推料杆和驅動推料杆伸縮而使得推料杆將位於上料槽內的最下方的一根待檢測圓柱體推到所述支撐槽上的推料氣缸。使用時將待檢測的圓柱體堆積在堆料槽內，推料機構將滾落到上料槽內的待檢測圓柱體推到支撐槽上，當上料槽內的待檢測圓柱體被推走後位於堆料槽內的待檢測圓柱體在重力作用下自動滾落到上料朝內。

本發明還包括檢測待檢測圓柱體長度是否短於要求的長度檢測機構，所述長度檢測機構包括廢料移除輪，所述出料槽朝向堆料槽的一側側壁的下端設有限位缺口，所述廢料移除輪包括輪軸、驅動輪軸轉動的輪軸驅動電機和若干沿輪軸周向均勻分布在輪軸上的可同所述出料槽的底壁對接在一起的託料板；所述託料板同出料槽的底壁對接在一起時，所述限位缺口遠離輪軸的一端的壁和同出料槽的底壁對接在一起的託料板與輪軸的連接線之間的距離等於良品圓柱體的長度；所述上料氣缸的活塞杆上設有將位於出料槽內的最前端的一根待檢測圓柱體推到所述堆料槽內的推料塊，推料塊遠離輪軸一側的側面和所述限位缺口遠離輪軸的一端的壁位於同一同上料氣缸活塞杆平行的平面上，所述推料塊上還設有檢測推料板對待檢測圓柱體產生的推力的力傳感器，當所述力傳感器檢測到力大於設定值時所述上料氣缸收縮且所述輪軸驅動電機驅動輪軸轉動n°，n=360/x，x為託料板的數量。能夠檢測出長度短於要求的待檢測圓柱體且不讓其進入圓度檢測工序。

作為優選，兩個支撐槽之間設有可升降的過度託槽。能夠避免上料過程中待檢測圓柱體從兩個支撐槽之間掉落。

作為另一優選，兩個支撐槽之間的距離小於待檢測圓柱體長度的一半。

本發明具有下述優點：能夠實現替換人工轉動圓柱體進行檢測。

附圖說明

圖1為本發明實施例一的右視示意圖。

圖2為實施例一的驅動系統的正視示意圖。

圖3為本發明實施例二的局部示意圖。

圖4為圖3的a向的局部示意圖。

圖中：驅動系統1、中轉軸12、下轉軸13、驅動電機14、減速器141、第二齒輪15、第三齒輪16、第四齒輪17、第五齒輪18、上料機構2、堆料槽21、上料槽22、推料機構23、推料杆231、推料氣缸232、搓動機構3、豎滑杆31、滑動座32、豎齒條33、水平滑杆34、彈簧支撐塊341、豎搓杆35、按壓彈簧36、支撐槽5、升降氣缸52、過度託槽53、機架6、第一齒輪61、轉動盤62、凸塊621、連座軸承63、長度檢測機構9、上料氣缸91、上料氣缸缸體911、上料氣缸活塞杆912、推料塊913、推料塊遠離輪軸一側的側面9131、倒角9132、廢料移除輪92、輪軸921、託料板923、待檢測圓柱體支撐平面924、廢料收集鬥93、待檢測圓柱體檢測開關94、力傳感器95、出料控制裝置96、出料槽97、出料槽朝向堆料槽的一側側壁971、限位缺口972、限位缺口遠離輪軸的一端的壁9721、出料槽的底壁973、限位缺口遠離輪軸的一端的壁和同出料槽的底壁對接在一起的託料板與輪軸的連接線之間的距離l1、倒角沿上料氣缸伸縮方向的投影長度l2、兩個凸塊之間的距離l4、縱向豎平面s。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。

實施例一，參見圖1，一種圓柱體圓度檢測用搓杆驅動式驅動機構，包括支撐槽5、驅動系統1和機架6。

支撐槽5為v形槽。

驅動系統1包括中轉軸12和下轉軸13。中轉軸12和下轉軸13轉動連接在機架6上。中轉軸12上連接有第一齒輪61。下轉軸13上連接有轉動盤62。轉動盤62的周面上設有兩個沿轉動盤周向均勻分布的凸塊621。轉動盤62的直徑小於待檢測圓柱體7的直徑。第一齒輪61的軸線也即中轉軸12的軸線位於沿支撐槽的寬度方向平方支撐槽的縱向豎平面s上。轉動盤62的軸線也即下轉軸13的軸線也位於縱向豎平面s上。

機架6還設有兩個搓動機構3。兩個搓動機構3對稱分布在縱向豎平面s的兩側。搓動機構3包括豎滑杆31、滑動座32、豎齒條33、水平滑杆34和豎搓杆35。豎滑杆31連接在機架6上。滑動座32套設在豎滑杆31上。豎齒條33同滑動座32固接在一起。豎齒條33沿上下方向延伸。豎齒條33嚙合在第一齒輪61上實現將滑動座32懸掛在第一齒輪61上。水平滑杆34沿水平方向滑動連接在滑動座32上。水平滑杆34有兩根。兩根水平滑杆34沿上下方向分布。豎搓杆35連接在水平滑杆34上。水平滑杆34和滑動座32之間設有驅動水平滑杆34朝向待檢測圓柱體7平移的按壓彈簧36。水平滑杆34設有彈簧支撐塊341。按壓彈簧36套設在水平滑杆34上。按壓彈簧36的一端同滑動座32抵接在一起、另一端同彈簧支撐塊341抵接在一起。豎搓杆35和凸塊621位於同一垂直於縱向豎平面s的橫向豎平面上。

參見圖2，支撐槽5有兩個。兩個支撐槽之間的距離l3小於待檢測圓柱體7的長度的一半。兩個凸塊之間的距離l4大於待檢測圓柱體7的直徑。

驅動系統1還包括上轉軸11和驅動電機14。上轉軸11的一端通過連座軸承63支撐在機架61上，另一端通過減速器141同驅動電機14的動力輸出軸連接在一起。上轉軸11同中轉軸12平行。上轉軸11連接有第二齒輪15。中轉軸12設有第三齒輪16和第四齒輪17。第二齒輪15和第三齒輪16嚙合在一起。第一齒輪61連接在中轉軸12上。下轉軸13連接有第五齒輪18。第五齒輪18同第四齒輪17嚙合在一起。轉動盤62連接在下轉軸13上。第一齒輪61、第二齒輪15、第三齒輪16、第四齒輪17和第五齒輪18之間的傳動比關係為，當第一齒輪能夠通過豎搓杆35搓動待檢測圓柱體7轉動時，轉動盤62的角速度和待檢測圓柱體7轉動的角速度相等。

參見圖1和圖2，初始狀態時，兩個凸塊621位於同一水平線上，此時兩個凸塊621一一對應地支撐在兩個搓動機構3的豎搓杆35上、使得豎搓杆35之間的距離大於待檢測圓柱體7的半徑，將待檢測圓柱體7兩端擱置在兩個支撐槽5上實現對待檢測圓柱體7的支撐。然後通過驅動電機14驅動上轉軸11轉動，上轉軸11驅動第二齒輪15轉動，第二齒輪15驅動第三齒輪16齒輪轉動，第三齒輪16驅動中轉軸12轉動，中轉軸12驅動第四齒輪17和第一齒輪61轉動（假設此時為正轉），第四齒輪17驅動第五齒輪18轉動，第五齒輪18驅動下轉軸13轉動，下轉軸驅動轉動盤62轉動，第一齒輪61驅動兩個搓動機構3中的一個搓動機構3的豎齒條33向上平移、另一個搓動機構的豎齒條向下平移，豎齒條33驅動其所在的滑動座32做同方向的平移，滑動座32驅動其所連接的豎搓杆35做同方向的平移；當轉動盤62轉動180°後驅動電機14停止，在此過程中當凸塊失去對豎搓杆的撐開作用時，豎搓杆35在按壓彈簧36的作用下抵接在待檢測圓柱體7上而驅動待檢測圓柱體轉動，驅動系統驅動轉動盤轉動180°的過程中待檢測圓柱體轉動了90°以上；然後下料後上料，驅動系統驅動轉動盤反向轉動180°後停，完成對第二待檢測圓柱體的轉動；如此正向轉動180°停止、進行下料和上料、再反向轉動180°停止、進行下料和上料的循環，實現對所有待檢測圓柱體的逐一轉動。

實施例二，同實施例一的不同之處為：

參見圖3，還包括將圓柱體輸送到所述支撐槽上的上料機構2和長度檢測機構9。兩個支撐槽5之間通過升降氣缸52連接有過度託槽53。過度託槽53的結構同支撐槽5相同。

上料機構2包括推料機構23、同所述支撐槽對接在一起的上料槽22和傾斜設置的使待檢測圓柱體以周面抵接在一起的方式進行堆積的堆料槽21。上料槽22為v形槽。上料槽的開口角同支撐槽的開口角相等。上料槽22和支撐槽位於同一直線上。支撐槽位於上料槽22的右端。堆料槽21的下端對接在上料槽22的上端上。推料機構23包括推料杆231和驅動推料杆伸縮而使得推料杆將位於上料槽內的最下方的一根待檢測圓柱體推到所述支撐槽上的推料氣缸232。

長度檢測機構9包括出料槽97、上料氣缸91、廢料移除輪92和出料控制裝置96。出料槽9左端高右端低地傾斜設置。堆料槽21的上端對接在出料槽97下端即低端的側面上。出料槽朝向堆料槽的一側側壁971的下端設有限位缺口972，出料槽97通過限位缺口972同堆料槽21進行對接。

廢料移除輪92包括輪軸921、驅動輪軸轉動的輪軸驅動電機（圖中沒有畫出輪軸驅動電機）和若干沿輪軸周向均勻分布在輪軸上的託料板923。輪軸921同機架6轉動連接在一起。輪軸驅動電機同機架6連接在一起。託料板923有5塊。託料板923可同出料槽的底壁973對接在一起。輪軸921和託料板923之間設有待檢測圓柱體支撐平面924。待檢測圓柱體支撐平面924同託料板923垂直。託料板同出料槽的底壁對接在一起時，限位缺口遠離輪軸的一端的壁和同出料槽的底壁對接在一起的託料板與輪軸的連接線之間的距離l1等於良品圓柱體的長度。機架6還設有位於廢料移除輪92下方的廢料收集鬥93。機架上還設有從出料槽97流出的待檢測圓柱體是否抵接到待檢測圓柱體支撐平面924的待檢測圓柱體檢測開關94。

上料氣缸91包括上料氣缸缸體911和上料氣缸活塞杆912。上料氣缸缸體911同機架6連接在一起。上料氣缸活塞杆912上設有推料塊913。推料塊遠離輪軸一側的側面9131和限位缺口遠離輪軸的一端的壁9721位於同一同上料氣缸活塞杆平行的平面上。推料塊913上還設有檢測推料板對待檢測圓柱體產生的推力的力傳感器95。

本實施例中上料和檢測圓柱體的長度是否小於設定長度的過程為：將待檢測圓柱體以軸向對齊（也即待檢測圓柱體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內。初始狀態時一片託料板923同出料槽的底壁973對接在一起，出料槽97內的待檢測圓柱體在重力作用下前行到同輪軸922上的待檢測圓柱體支撐平面924抵接在一起時被待檢測圓柱體檢測開關94檢測到並反饋給控制單元96，控制單元96控制上料氣缸91伸長從而驅動推料塊913插入到限位缺口971內去推出料槽內的最前端的一根待檢測圓柱體也即同待檢測圓柱體支撐平面924抵接在一起的待檢測圓柱體（以下稱為最前根待檢測圓柱體），此時：

如果最前根待檢測圓柱體的長度等於設定值，則同最前端的待檢測圓柱體抵接在一起的待檢測圓柱體（以下稱為次前根待檢測圓柱體）的前端同限位缺口遠離輪軸的一端的壁9721平齊，推料塊913將最前根待檢測圓柱體推到堆料槽21內，推料塊913推料過程中由於推料塊913擋在出料槽內所有待檢測圓柱體不能夠前移，推料完成後出料氣缸驅動推料塊913收縮到原位而離開出料槽，離開後次前根待檢測圓柱體前行到同輪軸抵接在一起；

如果最前根待檢測圓柱體的長度小於設定值，則次前根待檢測圓柱體會伸入到出料槽的對應限位缺口的區域內，從而阻擋在推料塊913的伸長路線上，上料氣缸91不能夠正常伸長而導致推料塊913的受力升高到大於正常推料時受到的力，力傳感器95檢測到推料塊的受力大於設定值（也即支撐推料時的受力值）時反饋給出料控制裝置96，出料控制裝置96首先使上料氣缸91收縮而實現推料塊退出出料槽，然後控制輪軸驅動電機驅動輪軸朝驅動同出料槽對接在一起的推料板上抬的方向（也即圖中b向、也即面對出料槽和廢料移除輪92且廢料移除輪位於右側觀測時的順時針方向）轉動n°，n=360/x，x為託料板的數量，本實施例中x為5，故n=72°。轉動的結果為下一根託料板同出料槽的底壁對接在一起，廢料被當前的託料板託起後掉落到廢料收集箱93內。

如此循環而完成檢測分離。

待檢測圓柱體掉落到上料槽內後，推料機構23在需要上料時將位於上料槽最低下的一根待檢測圓柱體推到支撐槽5上，推料到支撐槽5上的過程中，升降氣缸52驅動託料槽53上升到同支撐槽平齊，以便料在此處不會產生掉落而導致不能夠被兩個支撐槽同時支撐。

本實施例中只能夠針對良品圓柱體的長度為一點值的情況進行良廢分離。

但實際生產中的大多數情況為良品的長度為一個範圍，為了滿足良品長度值為一個範圍時也能進行良廢分離，本發明人對實施例二進行了如下改進即為下面的實施例三。

實施例三，同實施例二的不同之處為：

參見圖4，限位缺口遠離輪軸的一端的壁和同出料槽的底壁對接在一起的託料板與輪軸的連接線之間的距離l1等於良品圓柱體長度值的上限。推料塊遠離輪軸一側的側面9131的前端（即遠離上料氣缸91的一端）設有倒角9132。倒角沿上料氣缸伸縮方向的投影長度l2等於良品圓柱體長度值的下限。該方案使得只要待檢測圓柱體的長度在標準值的範圍內，即使此前根待檢測圓柱體伸入到待檢測圓柱體進口97對應限位缺口972的區域，但是在倒角9132的作用下也不會導致卡死而不能夠將良品圓柱體推入到堆料槽內。