一种具有自动分料的活塞环弹性检测装置的制作方法

本发明属于弹力检测领域，特别涉及对精密仪器中的活塞环进行检测，具体为一种具有自动分料的活塞环弹性检测装置。

背景技术：

活塞环(Piston Ring) 是用于嵌入活塞槽沟内部的金属环，活塞环分为两种：压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体；机油环则用来刮除汽缸上多余的机油。活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环，它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环，依靠气体或液体的压力差，在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。

其活塞环的作用包括密封、调节机油（控油）、导热（传热）、导向（支承）四个作用，然而，在实际生产中，加工出来的成品活塞环，在使用中并没有表现出应有的性能。这样的原因可能有两个，其一为由于加工精度不足，加工出来的活塞环的自由形状与理论形状不符，影响其工作性能；其二为设计有误。这样，就需要必要的检测措施，检测活塞环的弹力分布状况。如果弹力分布与理论不符，则很可能是制造过程中的问题，可以根据具体问题，逐层检测，缩小范围，找出有问题的工序环节，并相应整改；如果弹力分布正常，则很可能是设计失误，需要检查和修正设计。

目前，由于活塞环圆环结构的特性，导致检测活塞环弹力分布的技术比较落后，一是需要人工逐个放料；二是检测的活塞环弹力的分布，只是单纯的检测对活塞环所施加的压力，并未对活塞环所施加的压力导致活塞环形变量的压力进行检测，这样测出的结果装配在普通的零件上虽然并无较大影响，但对于密封性、摩擦性要求较高的精密加工机器却有着较大的影响；三是在区分完不良品后，无法自动实现筛分卸料，人工卸料可能会存在人工误差，将不良品放置在合格料盒内。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上问题，提供一种具有自动分料的活塞环弹性检测装置，该装置通过在外筒内部设置有一卸料推杆，利用具有一定锥度的锥杆和设置在锥杆上的止动块实现检料和卸料，对检测后的活塞环进行质量区分，实现一体式全自动送料任务，提高了整个活塞环的检测效率。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种具有自动分料的活塞环弹性检测装置，包括上安装板，其特征在于，所述上安装板上设置有后板和侧板支架，所述侧板支架上设置有用于吊挂活塞环的外筒和一卸料气缸，所述的卸料气缸上设置有伸入外筒内部的卸料推杆，所述卸料推杆通过设置加长的锥杆延伸出外筒、并衔接在分料机构的上端，所述的外筒上套装有推料滑板，所述的推料滑板通过推杆连接推料气缸；弹性检测机构和检测推料盒位于外筒末端出口两侧。

进一步的，所述的分料机构包括一出料内侧板和一出料外侧板，不良品出料槽和出料槽于出料内侧板与出料外侧板两侧中部相对设置，所述的出料内侧板和出料外侧板上开设有一弧形滑槽，在所述弧形滑槽上通过滑杆连接筛分板，所述筛分板中部通过转轴设置在锥杆的正下方；所述筛分板的下端设置有驱动筛分板转动的分料气缸，所述分料气缸固定在气缸垫板上，所述出料槽的下端还设置有一出料槽支撑块。

进一步的，所述上安装板上设置有后板，所述的后板上固定有伺服电机和滑轨，所述滑轨上设置有左侧上夹紧滑板、左侧下夹紧滑板、右侧上夹紧滑板和右侧下夹紧滑板；所述伺服电机的旋转轴上连接有齿轮部件，所述齿轮部件由上齿轮和下齿轮组成，在所述上齿轮上齿轮啮合有右侧上夹紧齿条和左侧上夹紧齿条，在所述下齿轮上齿轮啮合有右侧下夹紧齿条和左侧下夹紧齿条；左侧的弹性检测机构通过左侧上夹紧滑板与右侧上夹紧齿条连接、左侧的检测推料盒通过左侧下夹紧滑板与左侧上夹紧齿条连接，右侧的弹性检测机构通过右侧上夹紧滑板与左侧下夹紧齿条连接、右侧的检测推料盒通过右侧下夹紧滑板与右侧下夹紧齿条连接。

进一步的，所述的弹性检测机构包括一下端开口的料盒检测架，所述料盒检测架的容腔内横向设置有一压板，所述压板通过复位弹簧与料盒检测架的内壁连接，压力检测器设置在料盒检测架上，其压力传感触点抵靠在压板上。

进一步的，位于压板的两侧设置有一倾斜的侧压板，所述侧压板上均设置有一锥面，所述锥面上均配合安装有一侧压滑块，弹性检测器的传感触点抵靠在侧压滑块上。

进一步的，所述的检测推料盒上开设有弧槽。

进一步的，所述的锥杆上设置有一向外翘起的止动块。

本发明的有益效果为：

1．该装置通过在外筒内部设置有一卸料推杆，利用具有一定锥度的锥杆和设置在锥杆上的止动块实现检料和卸料，实现一体式全自动送料任务，提高了整个活塞环的检测效率。

2．分料机构的设置，便于对检测后的活塞环进行质量合格区分，提高准确性和效率。

3．本发明装置结构简单，利用上、下齿轮的转动，带动弹性检测机构、检测推料盒上下位移，实现对活塞环进行双工位自动化检测。

4．本发明的弹性检测通过在压板的两侧设置有一倾斜的侧压板，利用活塞环在压力的作用下所产生的形变量对两侧侧压板进行挤压，测出两侧所产生的压力即是弹性形变压力。

5．检测推料盒设计巧妙，利用弧形槽对活塞环托举推送，防止了活塞环左右偏移，同时也使活塞环在检测完毕后实现初始状态的复位，便于后续下料。

6．本发明利用锥杆增大正在检测的活塞环与待检测活塞环之间的间距，防止发生干涉，同时利用锥杆的回退实现自动卸料。

7．本发明检测装置采用自动化弹性检测，使整个弹性检测更加快速、便捷，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，良品和不合格活塞环得到有效区分。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为齿轮部件的连接结构示意图。

图3为弹性检测机构的结构示意图。

图4为图1中A-A处的局部剖视结构示意图。

图5为自动送料机构和分料机构的立体结构示意图。

图6位分料机构的局部剖视结构示意图。

图7为图4中B处的局部放大结构示意图。

图中所述文字标注表示为：1、上安装板；2、后板；3、伺服电机；4、旋转轴；5、上齿轮；6、下齿轮；7、左侧上夹紧齿条；8、左侧下夹紧齿条；9、右侧上夹紧齿条；10、右侧下夹紧齿条；11、左侧下夹紧滑板；12、右侧上夹紧滑板；13、左侧上夹紧滑板；14、右侧下夹紧滑板；15、滑轨；16、弹性检测机构；17、检测推料盒；18、弧形槽；19、容腔；20、侧板支架；21、外筒；22、锥杆；23、推料气缸；24、推杆；25、推料滑板；26、自动送料机构；27、止动块；28、压板；29、复位弹簧；30、压力检测器；31、侧压板；32、侧压滑块；33、锥面；34、弹性检测器；35、料盒检测架；36、活塞环；37、卸料气缸；38、卸料推杆；39、出料内侧板；40、出料外侧板；41、不良品出料槽；42、出料槽；43、筛分板；44、气缸垫板；45、分料气缸；46、出料槽支撑块；47、滑槽；48、滑杆；49、转轴。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图7所示，本发明的具体结构为：包括上安装板1，其特征在于，所述上安装板1上设置有后板2和侧板支架20，所述侧板支架20上设置有用于吊挂活塞环36的外筒21和一卸料气缸37，所述的卸料气缸37上设置有伸入外筒21内部的卸料推杆38，所述卸料推杆38通过设置加长的锥杆22延伸出外筒21、并衔接在分料机构的上端，所述的外筒21上套装有推料滑板25，所述的推料滑板25通过推杆24连接推料气缸23；弹性检测机构16和检测推料盒17位于外筒21末端出口两侧。

优选的，所述的分料机构包括一出料内侧板39和一出料外侧板40，不良品出料槽41和出料槽42于出料内侧板39与出料外侧板40两侧中部相对设置，所述的出料内侧板39和出料外侧板40上开设有一弧形滑槽47，在所述弧形滑槽47上通过滑杆47连接筛分板43，所述筛分板43中部通过转轴49设置在锥杆22的正下方；所述筛分板43的下端设置有驱动筛分板43转动的分料气缸45，所述分料气缸45固定在气缸垫板44上，所述出料槽42的下端还设置有一出料槽支撑块46。

优选的，所述上安装板1上设置有后板2，所述的后板2上固定有伺服电机3和滑轨15，所述滑轨15上设置有左侧上夹紧滑板13、左侧下夹紧滑板11、右侧上夹紧滑板12和右侧下夹紧滑板14；所述伺服电机3的旋转轴4上连接有齿轮部件，所述齿轮部件由上齿轮5和下齿轮6组成，在所述上齿轮5上齿轮啮合有右侧上夹紧齿条9和左侧上夹紧齿条7，在所述下齿轮6上齿轮啮合有右侧下夹紧齿条10和左侧下夹紧齿条8；左侧的弹性检测机构16通过左侧上夹紧滑板13与右侧上夹紧齿条9连接、左侧的检测推料盒17通过左侧下夹紧滑板11与左侧上夹紧齿条7连接，右侧的弹性检测机构16通过右侧上夹紧滑板12与左侧下夹紧齿条8连接、右侧的检测推料盒17通过右侧下夹紧滑板14与右侧下夹紧齿条10连接。

优选的，所述的弹性检测机构16包括一下端开口的料盒检测架35，所述料盒检测架35的容腔19内横向设置有一压板28，所述压板28通过复位弹簧29与料盒检测架35的内壁连接，压力检测器30设置在料盒检测架35上，其压力传感触点抵靠在压板28上。

优选的，位于压板28的两侧设置有一倾斜的侧压板31，所述侧压板31上均设置有一锥面33，所述锥面33上均配合安装有一侧压滑块32，弹性检测器34的传感触点抵靠在侧压滑块32上。

优选的，所述的检测推料盒17上开设有弧槽18。

优选的，所述的锥杆22上设置有一向外翘起的止动块27。

自动送料的工作过程：启动推料气缸23，推杆24推动推料滑板25在外筒21上移动，将活塞环36推至锥杆22上，被止动块27阻挡，增大了准备检测的活塞环36与处于外筒21上的活塞环36的距离，防止发生干涉现象。

卸料工作过程：在弹性形变检测完毕后，启动卸料气缸37，活塞杆回缩，带动卸料推杆38回退，活塞环36由于重力和外筒21的阻挡，迫使活塞环36在锥杆22上沿锥度方向上滑动，掉落在分料机构的筛分板43上，在之前PLC控制器根据之前测定的标准判断是否为良品，为不良品时，分料气缸45启动，使筛分板43与不良品出料槽41衔接，将不良品活塞环36区分开，反之亦然。

夹持与弹性检测的工作过程：启动伺服电机3，旋转轴4带动齿轮部件转动，上齿轮5带动左侧上夹紧滑板13在滑轨15上向下移动、左侧下夹紧滑板11在滑轨上向上移动，使活塞环36落入检测推料盒17的弧形槽18中，推动活塞环36脱离锥杆22，在弹性检测机构16中进行弹性检测，压板28在推力的作用下向上移动，复位弹簧29被压缩，此时压力检测器30检测的是对活塞环36的压力值；压板28的推动带动侧压板31向料盒检测架35内壁靠拢，锥面33迫使侧压滑块32上移，此时的弹性检测器34测定的是目前所施加的压力，使活塞环36产生的形变量，两侧的弹性检测器34测定的结果是否在标准范围内。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。