一种新型油墨印字检测设备及检测方法与流程

本发明属于电连接器产品油墨印字检测技术领域，涉及一种新型油墨印字检测设备及检测方法。

背景技术：

油墨印字检验规范中，明确了检验油墨是否合格的标准，其中用3m胶带粘在油墨表面，在胶带表面施加20n的压力，往返按压三次，并且在撕下胶带时，胶带走向需与水平呈夹角45°，同时要保持一个0.6-1m/s的速度。目前电连接器壳体油墨印字的检验方法，通常都是人工在电连接器壳体外缠绕胶带后撕下进行检测，人工检测手法无法保证规范中要求的具体数值，没有一种现行有效地统一实现规范中要求的各项指标的操作方法，导致完成检测后的产品依然有油墨掉字现象，而且效率低，产品合格率不高。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种半自动化的油墨印字检测设备及检测方法，不仅统一了油墨印字的检测标准，还保证了每一步检验动作不受人为干扰而产生影响，使检验产品油墨印字检测方法更加可靠有效，提高产品合格率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种新型油墨印字检测设备，该设备包括工作台，工作台左、右两侧分别设置第一工位工作区和第二工位工作区，在第一工位工作区安装有产品夹持机构和滚压机构，完成对具有油墨印字的产品施加压力；

所述产品夹持机构包括电机底座、电机、第一轴承、联轴器和三爪卡盘，所述电机底座固定在工作台上表面左端，电机固定在电机底座的上表面靠左端，电机的输出轴依次安装有联轴器、第一轴承和三爪卡盘，所述第一轴承固定在电机底座的上表面靠右端；

所述滚压机构包括底部支架、第一升降台、安装板、横向导轨、气缸连接板、连接支架、气缸、滚轮组件和肘夹；所述底部支架安装在电机底座的侧方，第一升降台安装在底部支架上方，第一升降台的前方安装有安装板，在安装板前方下端设有横向导轨，上端安装有左右对称设置的肘夹，在横向导轨上安装有气缸连接板，气缸连接板的后端面与横向导轨连接并可沿横向导轨左、右移动，在气缸连接板前端通过连接支架安装有气缸，滚轮组件安装在气缸的底端，通过调节气缸连接板在横向导轨上的位置，从而调整滚轮组件的横向位置，调整至合适位置时通过肘夹将气缸连接板固定在横向导轨上，防止气缸工作时窜动，气缸带动滚轮组件进行上下运动，对夹持在三爪卡盘上的产品进行滑动摩擦滚压；第一升降台带动安装板、气缸和滚轮组件上下运动从而调整滚轮组件的竖向位置，带动滚轮组件与不同直径的产品进行滑动摩擦滚压。

在第二工位工作区安装有第二升降台、直线滑台气缸、气爪机械手、夹具机构和角度保持机构，所述第二升降台固定在工作台上表面且置于滚压机构的右侧，直线滑台气缸沿与水平面呈45°夹角固定在第二升降台的前方，在直线滑台气缸的底端设有滑台，在滑台的外侧端面上垂直安装有气爪安装板，在气爪安装板上安装有气爪机械手，直线滑台气缸驱动气爪机械手沿直线滑台气缸与水平面呈45°往复滑动；

所述夹具机构包括底座、第二轴承和用于连接夹紧产品的顶尖夹，第二轴承安装在底座的上方，顶尖夹安装在第二轴承上；

所述角度保持机构包括楔块支架和楔块，所述楔块支架包括垂直固定在夹具机构右侧的竖支柱，在竖支柱的上端安装有套筒，可沿竖支柱上下移动，且在套筒的末端横向固定有横支柱，楔块固定在横支柱的末端，且置于夹紧在顶尖夹上的产品上方，套筒的外侧安装有锁紧螺钉，可将套筒固定在竖支柱的合适位置上，从而调整楔块在竖直方向的位置，所述楔块为直角三角形块体，斜面与直线滑台气缸所在平面平行。

进一步地，所述滚轮组件包括第一支架、第二支架、转轴、第三轴承、第四轴承、固定轴环、橡胶滚轮，第一支架和第二支架竖直固定在气缸底面，在转轴的左、右两端分别安装有第三轴承和第四轴承，且第三轴承和第四轴承分别安装在第一支架和第二支架上，在第一支架外侧的转轴上安装有橡胶滚轮，橡胶滚轮通过转轴与第三轴承和第四轴承的配合实现自由旋转，在橡胶滚轮外侧的转轴上安装有固定轴环，将橡胶滚轮固定在转轴上，防止橡胶滚轮窜动。

进一步地，所述顶尖夹包括前夹和后夹，所述前夹包括第一圆台体，在第一圆台体的前平台中心设有用于与底座的第二轴承相连接的轴，右平台的中心设有向外凸出的螺杆；

所述后夹包括与第一圆台体相对称设置的第二圆台体，在第二圆台体的右平台上设有圆柱体，在圆柱体的外周设有凹凸纹路，且在第二圆台体和圆柱体的中心设有贯穿的螺纹孔，产品穿入第一圆台体的螺杆后，将第二圆台体通过螺纹孔与螺杆固定，将产品夹紧在第一圆台体和第二圆台体之间，且第一圆台体通过轴与轴承实现在外力的作用下带动产品自由转动。

进一步地，所述楔块的底面与斜面的相交线与产品的外圆周面相切。

本发明另外提供上述新型油墨印字检测设备的检测方法，包括以下步骤：

(1)首先采用3m胶带缠绕粘在电连接器产品油墨印字表面；

(2)将缠绕3m胶带后的电连接器产品置于三爪卡盘上夹紧，通过电机带动三爪卡盘旋转，将油墨印字区域露在三爪卡盘外部，避免遮挡；

(3)通过调节第一升降台调整滚轮组件的高度，使固定好的电连接器产品的法线与橡胶滚轮的法线处于同一条直线上；

(4)然后控制滚压机构的气缸向下运动，使橡胶滚轮与电连接器产品印字区域外圆相切，对电连接器产品的油墨印字区域进行滚压，且反复3次。

(5)将滚压后的电连接器产品从三爪卡盘中取下，安装在顶尖夹的前夹和后夹之间夹紧，将楔块置于固定好的电连接器产品上方，通过调节套筒的位置，从而调整横支柱的位置，使楔块的底面与斜面的相交线与产品的外圆周面相切；

(6)通过调整气爪机械手在竖向滑轨的位置调节气爪机械手的位置，使气爪机械手夹取胶带的位置与楔块斜面处于同一直线上，然后人工将电连接器产品表面经滚压后的3m胶带始端放置在气爪机械手中，通过控制气爪机械手夹住3m胶带，控制直线滑台气缸驱动气爪机械手跟随滑台斜向上45°运动，顶尖夹带动电连接器产品转动，使3m胶带从电连接器产品上沿着楔块的斜面保持45°撕下来。

进一步地，所述滚压机构的气缸压力设置在20n。

进一步地，所述直线滑台气缸的速度设置在0.6-1m/s。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明通过半自动化的设计，定型了规范中所要求的数值指标，不仅统一了油墨印字的检测标准，还保证了每一步检验动作不受人为干扰而产生影响，使检验产品油墨印字方法更加可靠有效。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是产品夹持机构的结构示意图；

图3是滚压机构的结构示意图；

图4是产品夹持机构与滚压机构的配合示意图；

图5是第二工位工作区安装的第二升降台、直线滑台气缸、气爪机械手、夹具机构和角度保持机构的结构示意图；

图6是升降台的结构示意图；

图7是顶尖夹夹取电连接器产品的结构示意图；

图8是顶尖夹的前夹结构示意图；

图9是顶尖夹的后夹结构示意图；

图中：1-工作台；2-产品夹持机构；2-1-电机底座；2-2-电机；2-3-第一轴承；2-4-联轴器；2-5-三爪卡盘；

3-滚压机构；3-1-底部支架；3-2-第一升降台；3-3-安装板；3-4-横向导轨；3-5-气缸连接板；3-6-连接支架；3-7-气缸；3-8-滚轮组件；3-8-1-第一支架；3-8-2-第二支架；3-8-3-转轴；3-8-4-第三轴承；3-8-5-第四轴承；3-8-6-固定轴环；3-8-7-橡胶滚轮；3-9-肘夹；

4-第二升降台；5-直线滑台气缸；6-气爪机械手；

7-夹具机构；7-1-底座；7-2-第二轴承；7-3-顶尖夹；7-3-1-前夹；7-3-1-1-第一圆台体；7-3-1-2轴；7-3-1-3-螺杆；7-3-2-后夹；7-3-2-1-第二圆台体；7-3-2-2-圆柱体；7-3-2-3-凹凸纹路；7-3-2-4-螺纹孔；

8-角度保持机构；8-1-楔块支架；8-1-1-竖支柱；8-1-2-套筒；8-1-3-横支柱；8-2-楔块；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，一种新型油墨印字检测设备，该设备包括可移动的工作台1，工作台1左、右两侧分别设置第一工位工作区和第二工位工作区，在第一工位工作区安装有产品夹持机构2和滚压机构3，完成对具有油墨印字的产品施加压力；

参照图2，所述产品夹持机构2包括电机底座2-1、电机2-2、第一轴承2-3、联轴器2-4和三爪卡盘2-5，所述电机底座2-1固定在工作台1上表面左端，电机2-2固定在电机底座2-1的上表面靠左端，电机2-2的输出轴依次安装有联轴器2-4、第一轴承2-3和三爪卡盘2-5，所述第一轴承2-3固定在电机底座2-1的上表面靠右端；

参照图3-图4，所述滚压机构3包括底部支架3-1、第一升降台3-2、安装板3-3、横向导轨3-4、气缸连接板3-5、连接支架3-6、气缸3-7、滚轮组件3-8和肘夹3-9；所述底部支架3-1安装在电机底座2-1的侧方，第一升降台3-2安装在底部支架3-1上方，第一升降台3-2的前方安装有安装板3-3，第一升降台3-2带动安装板3-3在垂直方向上、下移动，在安装板3-3前方下端设有横向导轨3-4，上端安装有左右对称设置的肘夹3-9，在横向导轨3-4上安装有气缸连接板3-5，气缸连接板3-5的后端面与横向导轨3-4连接并可沿横向导轨3-4左、右移动，在气缸连接板3-5前端通过连接支架3-6安装有气缸3-7，滚轮组件3-8安装在气缸3-7的底端，通过调节气缸连接板3-5在横向导轨3-4上的位置，从而调整滚轮组件3-8的横向位置，调整至合适位置时通过肘夹3-9将气缸连接板3-5固定在横向导轨3-4上，防止气缸3-7工作时窜动，气缸3-7带动滚轮组件3-8进行上下运动，对夹持在三爪卡盘2-5上的产品进行滑动摩擦滚压；第一升降台3-2带动安装板3-3、气缸3-7和滚轮组件3-8上下运动从而调整滚轮组件3-8的竖向位置，带动滚轮组件3-8与不同直径的产品进行滑动摩擦滚压。由于检测的产品种类多，本发明采用了夹取调节范围广的三爪卡盘，并且还有拆卸方便的特点。

参照图5，在第二工位工作区安装有第二升降台4(第一升降台3-2与第二升降台4的结构相同，结构如图6所示)、直线滑台气缸5、气爪机械手6、夹具机构7和角度保持机构8，所述第二升降台4固定在工作台1上表面且置于滚压机构3的右侧，直线滑台气缸5沿与水平面呈45°夹角固定在第二升降台4的前方，在直线滑台气缸5的底端设有滑台5-1，在滑台5-1的外侧端面上垂直安装有气爪安装板9，在气爪安装板9上安装有气爪机械手6，气爪机械手6前端与水平面呈45°，直线滑台气缸5驱动气爪机械手6沿直线滑台气缸5与水平面呈45°往复滑动；

所述夹具机构7包括底座7-1、第二轴承7-2和用于连接夹紧产品的顶尖夹7-3，第二轴承7-2安装在底座7-1的上方，顶尖夹7-3安装在第二轴承7-2上；底座7-1采用的是三向微调底座，可根据需要调整底座的方向。

所述角度保持机构8包括楔块支架8-1和楔块8-2，所述楔块支架8-1包括垂直固定在夹具机构7右侧的竖支柱8-1-1，在竖支柱8-1-1的上端安装有套筒8-1-2，可沿竖支柱8-1-1上下移动，且在套筒8-1-2的末端横向固定有横支柱8-1-3，楔块8-2固定在横支柱8-1-3的末端，且置于夹紧在顶尖夹7-3上的产品上方，套筒8-1-2的外侧安装有锁紧螺钉，可将套筒8-1-2固定在竖支柱8-1-1的合适位置上，从而调整楔块8-2在竖直方向的位置，所述楔块8-2为直角三角形块体，且楔块8-2的斜面与直线滑台气缸5所在平面平行。

参照图3，所述滚轮组件3-8包括第一支架3-8-1、第二支架3-8-2、转轴3-8-3、第三轴承3-8-4、第四轴承3-8-5、固定轴环3-8-6、橡胶滚轮3-8-7，第一支架3-8-1和第二支架3-8-2并列竖直固定在气缸底面，在转轴3-8-3的左、右两端分别安装有第三轴承3-8-4和第四轴承3-8-5，且第三轴承3-8-4和第四轴承3-8-5分别安装在第一支架3-8-1和第二支架3-8-2上，在第一支架3-8-1外侧的转轴3-8-3上安装有橡胶滚轮3-8-7，橡胶滚轮3-8-7通过转轴3-8-3与第三轴承3-8-4和第四轴承的配实现自由旋转，在橡胶滚轮3-8-7外侧的转轴3-8-3上安装有固定轴环3-8-6，将橡胶滚轮3-8-7固定在转轴3-8-3上，防止橡胶滚轮3-8-7窜动。

参照图7-图9，所述顶尖夹7-3包括前夹7-3-1和后夹7-3-2，所述前夹7-3-1包括第一圆台体7-3-1-1，在第一圆台体7-3-1-1的前平台中心设有用于与底座7-1的第二轴承7-2相连接的轴7-3-1-2，后平台的中心设有向外凸出的螺杆7-3-1-3；

所述后夹7-3-2包括与第一圆台体7-3-1-1相对称设置的第二圆台体7-3-2-1，在第二圆台体7-3-2-1的后平台上设有圆柱体7-3-2-2，在圆柱体7-3-2-2的外周设有凹凸纹路7-3-2-3，且在第二圆台体7-3-2-1和圆柱体7-3-2-2的中心设有贯穿的螺纹孔7-3-2-4，产品穿入第一圆台体7-3-1-1的螺杆7-3-1-3后，将第二圆台体7-3-2-1通过螺纹孔7-3-2-4与螺杆7-3-1-3固定，将产品夹紧在第一圆台体7-3-1-1和第二圆台体7-3-2-1之间，且第一圆台体7-3-1-1和第二圆台体7-3-2-1通过轴7-3-1-2与第二轴承配合实现在直线滑台气缸5的外力的作用(气爪机械手6夹取产品外部的3m胶带沿直线滑台气缸5向斜上方运动的作用力)下带动产品自由转动。

所述楔块8-2的底面与斜面的相交线l相交线与产品的外圆周面相切。

本发明另外提供上述新型油墨印字检测设备的检测方法，包括以下步骤：

(1)首先采用3m胶带缠绕粘在电连接器产品油墨印字表面；

(2)将缠绕3m胶带后的电连接器产品置于三爪卡盘2-5上夹紧，通过电机2-2带动三爪卡盘2-5旋转，将油墨印字区域露在三爪卡盘2-5外部，避免遮挡；

(3)通过调节第一升降台3-2调整滚轮组件3-8的高度，使固定好的电连接器产品的法线与橡胶滚轮3-8-7的法线处于同一条直线上；

(4)然后控制滚压机构3的气缸3-7向下运动，使橡胶滚轮3-8-7与电连接器产品印字区域外圆相切，对电连接器产品的油墨印字区域进行滚压，且反复3次；

(5)将滚压后的电连接器产品从三爪卡盘2-5中取下，安装在顶尖夹7-3的前夹7-3-1和后夹7-3-2之间夹紧，将楔块8-2置于固定好的电连接器产品上方，通过调节套筒8-1-2的位置，从而调整横支柱8-1-3的位置，使楔块8-2的底面与斜面的相交线与产品的外圆周面相切；

顶尖夹7-3可通过第一圆台体7-3-1-1和第二圆台体7-3-2-1的坡度顶紧不同直径尺寸的电连接器产品，气爪机械手6与第二升降台4呈水平夹角45°连接，既可保证机械手在工作时可以沿着规定的角度方向移动，又保证了气爪机械手6在顶尖夹7-3夹紧产品时，在产品的法线方向移动；

顶尖夹7-3的前夹7-3-1和后夹7-3-2通过螺纹连接，中间放置产品，因为第一圆台体7-3-1-1和第二圆台体7-3-2-1有一个适应产品倒角的坡度，所以一套顶尖夹可适用多个大小直径不同的产品，减少了使用工装数量，节约了成本，同时方便了人员操作。

(6)通过调整气爪机械手6在竖向滑轨的位置调节气爪机械手6的位置，使气爪机械手6夹取胶带的位置与楔块8-2斜面处于同一平面上，保证在撕下3m胶带时，3m胶带走向与水平呈夹角45°，然后人工将电连接器产品表面经滚压后的3m胶带始端放置在气爪机械手6中，通过控制气爪机械手6夹住3m胶带，控制直线滑台气缸5驱动气爪机械手6跟随滑台斜向上45°运动，顶尖夹7-3带动电连接器产品转动，使3m胶带从电连接器产品上沿着楔块8-2的斜面保持45°撕下来。

所述滚压机构3的气缸压力设置在20n。

所述直线滑台气缸5的速度设置在0.6-1m/s。

本发明通过半自动化的设计，定型了规范中所要求的数值指标，不仅统一了油墨印字的检测标准，还保证了每一步检验动作不受人为干扰而产生影响，使检验产品油墨印字方法更加可靠有效。

本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。