一种金属工件的高精度检测装置及方法与流程

1.本发明涉及金属加工检测技术领域，具体为一种金属工件的高精度检测装置及方法。


背景技术：

2.为了保证金属圆形工件的性能质量良好，往往需要进行多种测试，例如圆度检测、外观检测和内部探伤测试等，特别是一些高精度工件的出厂检测，因为对工件的尺寸要求高，对于出厂工件尺寸的检测要求尤为精准，以确保出厂工件符合使用要求。
3.目前，市场上的检测装置大部分仅有单一的检测功能，无法同时进行多种检测，诸如锥齿轮表面数据的检测，为了完成测试，需要采用多种检测装置分别对工件的各项数据进行检测，在更换检测装置的过程中，极易对产品表面造成损坏，检测数据容易缺失，检测效率低、效果差，设备占用面积大，检测成本高，因此，研发出一种新型的金属圆形工件检测装置显得尤其重要，该装置同时对产品进行圆度、高度、齿数、外观和内部探伤等多项检测，且对产品无损，可广泛应用于各类金属齿轮类工件表面尺寸数据的检测，具有广阔的市场前景，所以本领域技术人员提出一种金属工件的高精度检测装置及方法，来实现上述提到的问题。


技术实现要素：

4.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明公开了一种金属工件的高精度检测装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.（二）技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种金属工件的高精度检测装置及方法，包括：输送件，所述输送件的下表面固定连接有机架；检测件，所述检测件固定设置在输送件上方的两侧，所述检测件包括检测盒体、接触杆、滑动变阻器和电压变化记录笔，所述检测盒体固定连接在机架的上表面，所述检测盒体靠近输送件的一侧插接有接触杆，所述接触杆远离输送件一端的侧面电性连接有滑动变阻器，所述滑动变阻器电性连接有电压变化记录笔；卸料件，所述卸料件固定设置在输送件的一端。
6.优选的，所述输送件包括转轴、传送带、固定杆、工装、限位夹具和齿轮，所述转轴与机架轴承连接，所述转轴的侧面啮合连接有传送带，所述传送带的侧面固定设置有固定杆，所述固定杆的侧面轴承连接有工装，所述工装的侧面固定设置有限位夹具，所述工装靠近传送带一端的侧面固定连接有齿轮。
7.优选的，所述检测盒体靠近工装的一侧设置有蜂窝板，所述蜂窝板靠近工装的一侧固定连接有与齿轮相适配的齿条，所述接触杆贯穿蜂窝板的侧壁并延伸进检测盒体内
侧。
8.优选的，所述接触杆的侧面固定连接有限位块，所述接触杆的侧面固定套接有复位弹簧，所述接触杆靠近工装的一端固定连接有弧形板。
9.优选的，所述检测盒体的内壁固定连接有电源，所述电源与滑动变阻器电性连接，所述电压变化记录笔的下方设置有走纸装置。
10.优选的，所述限位夹具包括托盘、进位杆、卷簧转动柱、棘轮和拨叉，所述托盘固定连接在工装的侧面，所述工装的侧面且位于托盘上方插接有进位杆，所述进位杆延伸进工装的一端固定连接有卷簧，所述卷簧的中间插接有转动柱，所述转动柱与固定杆轴承连接，所述转动柱的侧面固定连接有棘轮，所述工装的侧面插接有与棘轮相适配的拨叉。
11.优选的，所述卸料件包括滑轨、抵紧板、抬升斜板和缓冲弹片，所述滑轨固定连接在机架的侧面，所述滑轨的侧面固定连接有与拨叉相适配抵紧板，所述抵紧板的上表面固定连接有抬升斜板，所述滑轨的内壁固定设置有缓冲弹片。
12.优选的，所述将工件平行放置在传送带上表面固定设置的工装上，工件被限位夹具夹紧，并随着传送带一起前进，在前进过程中固定连接在工装侧面的齿轮与固定连接在蜂窝板侧面的齿条作用，使工装带着工件一起转动前进，工件前进过程中，其侧面与接触杆相互抵紧并压缩复位弹簧发生形变，使得接触杆向检测盒体内侧进位，使得接触杆侧面固定连接的滑动变阻器电阻片发生移动，从而改变接入电路中的电阻，电阻变化影响电路中电压的变化，电压变化记录笔根据电压的改变实时记录电压变化，从而可以计算出工件侧面是否为光滑圆弧面，以及各面的具体数据。
13.本发明公开了一种金属工件的高精度检测装置及方法，其具备的有益效果如下：1、该金属工件的高精度检测装置及方法，采用接入电路电阻变化引起电压变化的原理，在输送工件的输送件侧面设置多组接触杆，通过多组设置在不同高度处的接触杆分别与工件表面不同高度处相互抵紧接触，并通过抵紧处电压计算可得出该处正常电阻值范围，超出该范围的工件即为不合格工件，多组数据结合使用还可以得出工件侧面弧度变化值，从而可以对工件不平滑的侧面进行检测，同时如果工件表面有误差或者裂痕等均可检测出异常电压变化，通过电压变化记录笔将工件侧面数据量化并以波纹线表现出来，与合格工件数据图做对比，可以快速识别工件质量，从而对生产装置做出相应调整。
14.2、该金属工件的高精度检测装置及方法，输送件通过转轴带动传送带前进的方式带动装置整体运动方向，同时通过固定设置在输送件一侧的齿条与工装侧面固定连接的齿轮啮合传动，使得工件在随着传送带向相应方向移动的同时发生自转，自转过程用于检测工件整体的高度以及光滑度，再通过不同位置处设置的接触杆表现为波纹线并输出到检测人员的面前，工装上设置限位夹具对工件进行夹持防止脱落，限位夹具通过工件自身重力实现自锁，并通过拨叉与抵紧板的接触进行自动解除，从而实现本发明装置的自动卸料。
15.3、该金属工件的高精度检测装置及方法，在卸料件中设置抵紧板与拨叉接触，拨叉进位实现将转动柱与卷簧限位，使卷簧收卷带动侧面固定连接的进位杆回收，随着工件的前进，抵紧板上表面固定连接的抬升斜板将工件缓缓抬升脱离与限位夹具的限位，一直到工件完全脱离工装后沿着滑轨下滑到指定位置，在滑轨的内壁设置缓冲弹片接住工件，避免硬性接触导致工件表面损伤。
16.4、该金属工件的高精度检测装置及方法，在工装与固定杆之间通过轴承连接，使
得工装通过侧面固定连接的齿轮可以相对自转，在自转的同时实现对其侧面的完整检测，而在工装内侧设置有单独与固定杆轴承连接的转动柱，一般状态下转动柱与工装一起自转，通过拨叉将转动柱与固定杆实现限位后转动柱不动，从而使得卷簧收卷，卷簧的收卷将其侧面的进位杆进行收缩，从而实现工件与工装限位状态的解除，抬升斜板才能实现将工件托起并自动卸料。
附图说明
17.图1为本发明结构示意图；图2为本发明整体结构剖视图；图3为本发明图2中a处结构放大图；图4为本发明整体结构纵剖图；图5为本发明图4中b处结构放大图；图6为本发明图4中c处结构放大图图7为本发明卸料件结构示意图。
18.图中：1、输送件；101、转轴；102、传送带；103、固定杆；104、工装；105、限位夹具；1051、托盘；1052、进位杆；1053、卷簧；1054、转动柱；1055、棘轮；1056、拨叉；106、齿轮；2、检测件；201、检测盒体；202、接触杆；203、滑动变阻器；204、电压变化记录笔；205、蜂窝板；3、卸料件；301、滑轨；302、抵紧板；303、抬升斜板；304、缓冲弹片；4、机架；5、齿条；6、限位块；7、复位弹簧；8、弧形板；9、电源。
具体实施方式
19.本发明实施例公开一种金属工件的高精度检测装置，结合图1所示，包括输送件1、检测件2和卸料件3，输送件1与机架4固定连接，输送件1的上方设置有检测件2，检测件2设置在输送件1的两侧位置，方便自两侧同时对工件进行检测，输送件1的一端设置有卸料件3，卸料件3可以实现自主对输送件1上的工件进行卸载。
20.结合图2
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3所示，输送件1包括转轴101、传送带102、固定杆103、工装104、限位夹具105和齿轮106，转轴101与机架4轴承连接，机架4水平放置在地面上，转轴101可以在机架4上转动，转轴101的一端与动力输出件固定连接，用以驱动输送件1的运动，转轴101的侧面啮合连接有传送带102，传送带102随着转轴101的转动而向特定方向以特定速度前进。
21.传送带102的侧面固定设置有固定杆103，固定杆103为轻质杆，不影响传送带102的正常运转，固定杆103的侧面轴承连接有工装104，固定杆103作为传送带102与工装104的连接件，只起连接作用，对本装置的实际使用不造成影响，工装104的侧面固定设置有限位夹具105，限位夹具105作为工装104对工件的夹持使用，防止工件在运动过程中发生位置的不确定移动，工装104靠近传送带102一端的侧面固定连接有齿轮106，齿轮106与工装104同步运动。
22.结合图4
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6所示，限位夹具105包括托盘1051、进位杆1052、卷簧1053转动柱1054、棘轮1055和拨叉1056，托盘1051固定连接在工装104的侧面，突出工装104的侧面作为工件的承托平台，工装104的侧面且位于托盘1051上方插接有进位杆1052，进位杆1052延伸进工装104的一端固定连接有卷簧1053，卷簧1053的中间插接有转动柱1054，卷簧1053与转动柱
1054之间固定连接，转动柱1054与固定杆103轴承连接，正常情况下转动柱1054与工装104一起转动。
23.转动柱1054的侧面固定连接有棘轮1055，工装104的侧面插接有与棘轮1055相适配的拨叉1056，当拨叉1056向内侧进位时，在转动柱1054与固定杆103之间形成限位关系，使得转动柱1054不再跟随工装104一起转动，从而固定连接在转动柱1054侧面的卷簧1053收缩，道东其侧面固定连接的进位杆1052，进位杆1052回缩后对工件失去限位作用。
24.检测件2固定设置在输送件1上方的两侧，检测件2包括检测盒体201、接触杆202、滑动变阻器203和电压变化记录笔204，检测盒体201固定连接在机架4的上表面，且两个对称检测盒体201对称设置在传送带102的两侧位置，检测盒体201靠近输送件1的一侧插接有接触杆202，接触杆202的一端延伸到靠近工装104处，接触杆202远离输送件1一端的侧面电性连接有滑动变阻器203，滑动变阻器203的滑片固定设置在接触杆202的侧面。
25.在接触杆202移动时，带动滑片在滑动变阻器203的侧面移动，同步改变接入电路的电阻，电阻的变化引起电路中电压的变化，滑动变阻器203电性连接有电压变化记录笔204，电路中电压的变化由电压变化记录笔204进行记录，根据记录的波状线对照，可以确定工件的表面是否平滑，与工件高度，工件表面光滑度，工件直径等一系列参数。
26.检测盒体201靠近工装104的一侧设置有蜂窝板205，蜂窝板205侧面的孔与接触杆202适配，蜂窝板205靠近工装104的一侧固定连接有与齿轮106相适配的齿条5，齿条5延伸到齿轮106附近并与齿轮106相互啮合，随着工装104在传送带102上位置的移动，齿条5使与之啮合连接的齿轮106与工装104一起进行自转，接触杆202贯穿蜂窝板205的侧壁并延伸进检测盒体201内侧。
27.接触杆202的侧面固定连接有限位块6，接触杆202的侧面固定套接有复位弹簧7，接触杆202靠近工装104的一端固定连接有弧形板8，工件前进将抵紧接触杆202，接触杆202的一端设置弧形板8可以减小侧向推力，限位块6与复位弹簧7配合实现本装置的自动复位效果。
28.检测盒体201的内壁固定连接有电源9，电源9与滑动变阻器203电性连接，电压变化记录笔204的下方设置有走纸装置，电源9为闭合电路提供电力。
29.结合图7所示，卸料件3包括滑轨301、抵紧板302、抬升斜板303和缓冲弹片304，滑轨301固定连接在机架4的侧面，滑轨301的侧面固定连接有与拨叉1056相适配抵紧板302，抵紧板302的上表面固定连接有抬升斜板303，滑轨301的内壁固定设置有缓冲弹片304，缓冲弹片304使工件滑落时不会直接碰撞滑轨301的内壁，减小因为碰撞造成精度变化的问题。
30.一种金属工件的高精度检测装置的使用方法，将工件平行放置在传送带102上表面固定设置的工装104上，工件被限位夹具105夹紧，并随着传送带102一起前进，在前进过程中固定连接在工装104侧面的齿轮106与固定连接在蜂窝板205侧面的齿条5作用，使工装104带着工件一起转动前进，工件前进过程中，其侧面与接触杆202相互抵紧并压缩复位弹簧7发生形变，使得接触杆202向检测盒体201内侧进位，使得接触杆202侧面固定连接的滑动变阻器203电阻片发生移动，从而改变接入电路中的电阻，电阻变化影响电路中电压的变化，电压变化记录笔204根据电压的改变实时记录电压变化，从而可以计算出工件侧面是否为光滑圆弧面，以及各面的具体数据。
31.实施例1：一种金属工件的高精度检测装置，其特征在于，包括：输送件1，输送件1的下表面固定连接有机架4；检测件2，检测件2固定设置在输送件1上方的两侧，检测件2包括检测盒体201、接触杆202、滑动变阻器203和电压变化记录笔204，检测盒体201固定连接在机架4的上表面，检测盒体201靠近输送件1的一侧插接有接触杆202，接触杆202远离输送件1一端的侧面电性连接有滑动变阻器203，滑动变阻器203电性连接有电压变化记录笔204；卸料件3，卸料件3固定设置在输送件1的一端。
32.输送件1包括转轴101、传送带102、固定杆103、工装104、限位夹具105和齿轮106，转轴101与机架4轴承连接，转轴101的侧面啮合连接有传送带102，传送带102的侧面固定设置有固定杆103，固定杆103的侧面轴承连接有工装104，工装104的侧面固定设置有限位夹具105，工装104靠近传送带102一端的侧面固定连接有齿轮106。
33.检测盒体201靠近工装104的一侧设置有蜂窝板205，蜂窝板205靠近工装104的一侧固定连接有与齿轮106相适配的齿条5，接触杆202贯穿蜂窝板205的侧壁并延伸进检测盒体201内侧。
34.接触杆202的侧面固定连接有限位块6，接触杆202的侧面固定套接有复位弹簧7，接触杆202靠近工装104的一端固定连接有弧形板8。
35.检测盒体201的内壁固定连接有电源9，电源9与滑动变阻器203电性连接，电压变化记录笔204的下方设置有走纸装置。
36.限位夹具105包括托盘1051、进位杆1052、卷簧1053转动柱1054、棘轮1055和拨叉1056，托盘1051固定连接在工装104的侧面，工装104的侧面且位于托盘1051上方插接有进位杆1052，进位杆1052延伸进工装104的一端固定连接有卷簧1053，卷簧1053的中间插接有转动柱1054，转动柱1054与固定杆103轴承连接，转动柱1054的侧面固定连接有棘轮1055，工装104的侧面插接有与棘轮1055相适配的拨叉1056。
37.在本实施例中，输送件1配合检测件2一起使用，在输送件1将工件固定卡接后，工件随着传送带102以特定速度向特定方向移动，在移动过程中因为工装104与固定杆103之间是轴承连接的关系，并且有齿轮106与齿条5之间的啮合关系，使得工装104在前进过程中发生匀速的自转，自转使得工件的侧壁可以与检测件2分别接触，从而实现对工件整体进行检测的目的。
38.检测件2中通过公式u=ir的原理，将滑动变阻器203的滑片设置在接触杆202的侧面，在工件前进过程中，工件侧壁与接触杆202相互接触，工件对接触杆202形成挤压力，使得复位弹簧7被压缩，接触杆202进位，带动滑片在滑动变阻器203的侧面滑动，改变接入闭合电路的电阻值，相应的电路中电压改变，与滑动变阻器203电性连接的电压变化记录笔204实时记录电路中电压的变化，形成波纹线，用该波纹线与正常工件做对比，可以很清楚地得出该工件是剖为标准件。
39.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。