保持架自动化综合检测工业线的制作方法

本发明涉及汽车零部件检测设备技术领域，尤其涉及一种保持架自动化综合检测工业线。

背景技术：

球笼也叫做“等速万向节”、“保持架”，是轿车传动系统中的重要部件，其作用是将发动机的动力从变速器传递到驱动轮，驱动轿车高速行驶。用于轿车的等速万向节类型很多，其中应用最多的是球笼式等速万向节和三角架式等速万向节，它主要有滑套、三向轴、传动轴、星形套、保持架、钟形壳主要零件组成。由于等速万向节传递繁重的驱动力矩，随受负荷重，传动精度高，需求量很大，又是安全件，所因此在生产过程中，其产品质量把控非常关键。

其中，球笼保持架的内外球面直径、曲径、中心高、窗口基准高、窗口孔径等参数是决定其转动刚度和运行稳定性的重要参数。一般现有的检测方式为通过工装夹具装夹后再通过千分尺或等效的量具进行检测。其测量效率较低，依赖人工操作进行装夹测量，由于存在量具误差，人员熟练度差异等问题，经常造成漏检、误检、检验数据不一致等问题。同时这类量具的专门性只能检测各个参数中的一个，若需要检测全部参数则需要生产购置多套测量设备，增加了生产者的生产成本、工人劳动强度高、生产效率也较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种保持架自动化综合检测工业线，用于解决现有技术中存在的问题，通过该工业线可以自动地进行保持架的各种参数的测量，同时可有效地进行记录、标识并根据检测结果区分保持架质量并分类送出。

为实现发明目的，本发明采用了如下技术方案：

保持架自动化综合检测工业线，包括以下组件：输送总成，包括位于台架上横向水平由前端向后端输送的输送带和位于所述输送带中部的多个顶升装置，所述顶升装置包括竖直向上设置的顶升气缸和位于所述顶升气缸的活塞杆顶部的锥形顶升部；入料总成，所述入料总成位于所述输送带前端，用于预处理进入的保持架；矫正总成，所述矫正总成位于所述入料总成后侧，用于调整保持架方向；检测总成，所述检测总成位于所述矫正总成后侧，所述检测总成包括水平设于所述输送带上方的检测平台，所述检测平台上前后间隔开设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔上方设有球面检测装置，所述第二通孔上方设有窗口检测装置，所述顶升装置同轴位于所述矫正总成、第一通孔和第二通孔下方；分拣总成，所述分拣总成连接于所述输送带后端用于分类送出不同质量的保持架；所述入料总成、矫正总成、检测总成和分拣总成处设有激光感应器；还包括电气系统，所述电气系统包括微机控制器、显示器、开关总成，所述微机控制器电连接所述输送总成、入料总成、矫正总成、检测总成、分拣总成、显示器、开关总成和激光感应器。

作为本发明的优选，所述球面检测装置包括围绕所述第一通孔轴线设置的两个夹持器，所述夹持器包括连接所述检测平台的基座、可动连接于所述基座的两个平行的夹头和连接于所述夹头上的夹持检测器。

作为本发明的优选，每一夹头上的所述夹持检测器具有竖直方向上间隔设置的至少三个，每一所述夹持器上的两个所述夹头的所述夹持检测器相向设置。

作为本发明的优选，所述窗口检测装置包括固定并指向所述第二通孔的多根导轨、可动连接于所述导轨的滑块、连接于所述滑块前端的止抵检测器，所述滑块后侧还连接有定位驱动器。

作为本发明的优选，所述第二通孔上方水平设有固接于所述检测平台的定位板，所述定位板下方固接有定位锥，所述定位锥与所述顶升部同轴。

作为本发明的优选，所述矫正总成包括沿所述输送带输送方向贯通的壳体，所述壳体内上部依次设有带有调节工装的调节电机和带有遮挡板的位姿调节器。

作为本发明的优选，所述壳体前后侧分别设有隔料板，所述隔料板连接有开合驱动器。

作为本发明的优选，所述入料总成包括跨设于所述输送带上方的龙门退磁机和龙门风刀。

作为本发明的优选，所述分拣总成包括连接所述输送带的出料平台，所述出料平台上连接有可动的出料挡板并由所述出料挡板隔离形成第一出料区和第二出料区，所述第二出料区表面设有落件孔，所述落件孔下方设有第三出料区，所述落件孔下方还铰接有电控翻板。

作为本发明的优选，所述第一出料区末端连接有电连接所述微机控制器的激光打标机。

本发明的有益效果在于：

1）整条工业线的各个功能总成呈模块化设计与布局，具有功能明确，结构简单，工作时各功能互不干涉，检测节拍短，效率高的优点；

2）传感器选用高精度激光传感器，具有反应速度快，精度高的优点；

3）整条工业线系统集成度高，一次能够测量全部的控制要素，而节拍不变，节约了大量的人员成本；

4）分拣总成处通过三个出料区能够区别前序工序识别的不同质量的产品，有效的防止了混料；

5）激光打标机对合格产品及时的标识，使产品具有实时可追溯性；

6）对人员的量具使用熟练度无依赖性，杜绝了漏检、误检、错检等风险；

7）微机控制器具有工作流程控制、尺寸记录、不良品报警、过程能力分析、数据存储等强大功能。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明矫正总成处的截面示意图；

图3为本发明球面检测装置处的截面示意图；

图4为本发明窗口检测装置处的三维示意图；

图5为本发明窗口检测装置处的截面示意图；

图6为本发明分拣总成处的三维示意图；

图中各项分别为：1输送带，2顶升装置，21顶升气缸，22顶升部，31龙门退磁机，32龙门风刀，41壳体，42调节工装，43调节电机，44遮挡板，45位姿调节器，46隔料板，47开合驱动器，5检测平台，51第一通孔，52第二通孔，61夹持器，62基座，63夹头，64夹持检测器，71导轨，72滑块，73止抵检测器，74定位驱动器，75定位板，76定位锥，81出料平台，82出料挡板，83第一出料区，84第二出料区，85第三出料区，86落件孔，87电控翻板，91激光感应器，92显示器，93开关总成。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细描述：

如图1、3、5所示的一种保持架自动化综合检测工业线，包括输送总成、入料总成、矫正总成、检测总成、分拣总成和电气系统，其详细组成如下：

输送总成：其包括一个可以为支架或箱体形式的台架，台架上方螺栓安装有横向水平由前端向后端输送的输送带1和位于输送带1中部的多个顶升装置2。输送带1即为常用的同步带组件或张紧带组件。顶升装置2包括竖直向上设置的顶升气缸21和位于顶升气缸21的活塞杆顶部的锥形顶升部22。本实施例中的输送带1包括左右平行设置的两根，顶升装置2固接于台架的顶部并位于两根输送带1间的对称面上。

入料总成：入料总成固接在台架上，位于输送带1前端，用于预处理进入的从前置生产线上产出的待检测的保持架。入料总成包括依次跨设于输送带1上方的龙门退磁机31和龙门风刀32。从前置生产线上送来的保持架首先通过龙门退磁机31消除保持架在生产中或原料带有的磁性，从而一方面避免磁性吸附作用影响后方的检测装置的测量，另一方面使得其上吸附的铁屑在失去磁性后便于清理。退磁后的保持架通过龙门风刀32，龙门风刀32为工业常用的风刀，通过其送风可以吹走保持架上粘附的油污、杂质、铁屑等从而避免影响后续的检测。

矫正总成，矫正总成位于入料总成后侧，用于调整保持架方向，因为后侧检测总成的检测装置相对位置固定，故需要通过矫正总成将保持架调节至保持架的窗口朝向预设的角度位置。

检测总成，检测总成位于矫正总成后侧，检测总成包括水平设于输送带1上方的检测平台5，检测平台5上前后间隔开设有第一通孔51和第二通孔52。本实施例中的检测平台5为两块前后水平的平板，并通过支柱和台架焊接连接。第一通孔51和第二通孔52分别位于两块平板上。第一通孔51上方安装有球面检测装置，其用于测量保持架的球面参数。第二通孔52上方安装有窗口检测装置，其用于测量保持架的窗口参数。顶升装置2同轴位于矫正总成、第一通孔51和第二通孔52下方，即第一通孔51和第二通孔52位于输送带1的中部上方，在工作时顶升装置2将输送带1上输送的保持架向上顶起至两个检测装置进行检测。

本实施例中优选在矫正总成和检测总成的外侧安装有防尘罩，从而避免灰尘影响检测结果。

分拣总成，分拣总成连接于输送带1后端用于分类送出不同质量的保持架。

入料总成、矫正总成、检测总成和分拣总成处安装有激光感应器91，激光感应器91通过其检测实现对保持架位置、窗口朝向的判断，从而可提供对不同矫正、检测、出料分拣动作的启动/结束判断。

还包括电气系统，电气系统包括微机控制器、显示器92、开关总成93，微机控制器电连接输送总成、入料总成、矫正总成、检测总成、分拣总成、显示器92、开关总成93和激光感应器91，本工业线的控制及动作通过微机控制器实现自动化地控制，同时操作人员可以通过显示器92实时观察对保持架的检测数值和工业线的运行参数并可通过开关总成93实现对工业线的控制调节。

请再参考图2，本实施例中，矫正总成包括沿输送带1输送方向贯通的内空且两端开口以便于输送带1和保持架通过的矩形壳体41，壳体41内上部沿输送带1输送方向依次螺栓或焊接安装带有调节工装42的调节电机43和带有遮挡板44的位姿调节器45。调节工装42为盘型，其下表面机加工有和保持架顶部结构相嵌合的形状，优选可以在该形状上覆盖耐磨的塑料保护层避免其损坏保持架。位姿调节器45为转角气缸。壳体41前后侧分别安装有平板形状的隔料板46，隔料板46一侧连接有通过支架固接在台架上的开合驱动器47，开合驱动器47为转角气缸，其工作转角优选为90°，开合驱动器47处最好安装有激光感应器91从而更好地自动化判断保持架的进出。

同时本实施例中，在矫正总成处安装有两个激光感应器91（未全部示出），激光感应器91呈水平上的以定夹角绕调节工装42在投影平面上的投影形心为圆心周向设置。

保持架在通过入料总成清理后输送进入矫正总成处，此时的隔料板46呈横向位于输送带1上方遮挡保持架不可向后移动，位于前侧的开合驱动器47处的激光感应器91检测到保持架后转动将隔料板46转动打开解除对保持架的遮挡。此后保持架随输送带1向下至与遮挡板44接触停下，此时的保持架处于下方的顶升装置2和上方的调节工装42之间，顶升装置2的顶升气缸21将顶升部22向上升起并通过其锥角将保持架向上顶起，其锥角还具有自定心以及维持保持架水平的功能。顶起的保持架顶部升起后和调节工装42止抵，调节电机43即工作带动调节工装42转动并最终带动保持架转动调节其窗口朝向，窗口朝向的位置由上述的两个激光感应器91实现判断并通过微机控制器控制调节电机43的启停。定位完成后顶升装置2降下使保持架回到输送带1上，遮挡板44在位姿调节器45的控制下转动使保持架向下游移动至壳体41后侧的隔料板46处受阻挡等待进入下游检测总成。

请再参考图3，本实施例中，球面检测装置包括围绕第一通孔51轴线设置的两个夹持器61。夹持器61包括通过气缸螺栓连接在位于检测平台5上向上延伸的立板上的基座62、通过气缸导轨可动连接于基座62的两个平行的夹头63和通过调节螺钉连接于夹头63上的夹持检测器64。在两个夹持器中间61、顶升装置2的上方还可优选设置有横向的限位板用于进一步限位保持架的位置保证检测精度。

本实施例中，每一夹头63上的夹持检测器64具有竖直方向上间隔并通过调节螺栓安装的三个，调节螺栓使得其夹持检测器64可根据需求进行调节以适应不同大小的保持架，每一夹持器61上的两个夹头63的夹持检测器64相向设置。

本实施例中的夹持检测器64为电磁检测器。在工作时，下方的顶升装置2将保持架向上顶起通过第一通孔51进入球面检测装置下方，夹持器61可以通过气缸进行位置调节后向下降下至每一对夹头位于保持架一侧壁面的内外，并在之后通过气缸的夹紧作用止抵在保持架壁面测得保持架上中下高度的参数。在检测保持架前一般先检测一个标准件标定各参数的零点，从而根据后续生产出来的工件与该标准件零点之间的差值范围确定工件的合格程度。夹持检测器64通过其端部检测头止抵测量表面后在电磁线圈中的位移造成的磁通量及电流的变化测定参数，具有测量精度高、自身不会磨损等优点。测量完成后顶升装置2将保持架放下回到输送带1上向后输送。

请再参考图4、5，本实施例中，窗口检测装置包括螺钉固定在检测平台5表面并指向第二通孔52的六根对应保持架上的六个窗口的导轨71、可动连接于导轨71的滑块72、连接于滑块72前端的止抵检测器73，滑块72后侧还连接有定位驱动器74，定位驱动器74为一个横置并通过螺栓连接在检测平台5上的伺服电机，通过螺杆螺母副或者丝杠螺母副实现驱动滑块72的动作，其中螺母可以呈焊接在滑块72上。第二通孔52上方水平通过边缘的立柱连接有固接于检测平台5的定位板75，定位板75下方通过螺钉可调固接有定位锥76，定位锥76与顶升部22同轴。

在工作时，顶升装置2同前一步球面检测步骤中一样将保持架穿过第二通孔52向上顶起至和定位锥76止抵实现稳定的定位，此后定位驱动器74将滑块72向前并将止抵检测器73送入窗口内进行测量，止抵检测器73为可以上下或左右移动的电子、电磁、接触式检测器，通过对窗口的边缘的止抵进行其参数的测量。

上述的球面检测装置和窗口检测装置可在不同的需求下实现前后互换或单独选用。在检测总成中的激光感应器91设置于第一通孔51和第二通孔52所在的竖直平面对应的输送带1的侧面和检测平台5上，用于检测判断保持架的位置从而相应的通过微机控制器启动顶升装置2和相应的检测器工作。

如图6所示，本实施例中，分拣总成包括连接输送带1的出料平台81，其左右边缘向上优先可具有凸出有挡板防止保持架从出料平台81上掉落，出料平台81前端连接在输送带1的尾部，其上连接有通过转角气缸可实现左右摆动的出料挡板82并由出料挡板82隔离形成第一出料区83和第二出料区84，第二出料区84表面机加工有落件孔86，落件孔86下方安装有板状的有第三出料区85，落件孔86下方还铰接有电机或转角气缸控制的电控翻板87。在前序检测过程中，每一个保持架的参数都会从检测器传输至微机控制器中，并与预设的数值进行比对，通过比对后可相应将保持架分类为合格品、可通过后续加工达到合格标准的返工品和无法修复的不合格品。通过激光感应器91可有效的标记每一保持架进入出料平台81的时间，此事微机控制器通过其对该保持架参数的分类判断控制出料挡板82摆动，通过其隔离作用导向不同的出料区，本实施例中优选第一出料区83为合格品出料的区域，第二出料区84为返工品出料的区域，第三出料区85为不合格品出料的区域。其中不合格品通过出料挡板82的导向移动到第二出料区84时，电控翻板87受控打开，使不合格品落下至第三出料区85上。每一出料区后侧可连接外置的输送带或容器以进行保持架的分类收集。本实施例中的三个出料区都呈由出料平台81向外方向上的下斜，从而保持架在其上是可通过重力自然的滑下进入后侧。

本实施例中，第一出料区83末端连接有电连接微机控制器的激光打标机（附图中未示出）。该激光打标机可以为工业中常用的打标机，第一出料区83上的合格品保持架落到其上后其可通过微机控制器的赋值在保持架上打标形成相应编码，从而使得合格的保持架具有数据上的可追溯性。在离开激光打标机后保持架即可进入后续其他装置的包装环节进行包装。

以上实施例只是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。