螺栓紧固件硬度自动检测和筛选装置制造方法
【专利摘要】本发明公开一种螺栓紧固件硬度自动检测和筛选装置，包括上料部件、转台、工件压紧部件、下料部件、硬度计和桌子，上料部件固定在摆台安装底座上，摆台安装底座和转台安装在硬度计自身的底座上。上料部件、工件压紧部件、转台、下料部件和硬度计的连续往复运动实现螺栓的连续多点硬度检测和筛选。本发明运动部件由气缸和电磁铁驱动，控制方式简单、工作可靠、易实现；可通过简单的调整驱动件上的调整螺栓、弹簧挡料部件上的垫片、工件定位套和旋转挡板，实现不同规格螺栓的硬度检测，柔性好；同时通过控制转台旋转角度可以对螺栓进行多点硬度检测符合硬度计的使用和硬度检测的要求；上料部件和下料部件安装在硬度计工作台上，整机结构空间紧凑。
【专利说明】螺栓紧固件硬度自动检测和筛选装置【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制造装备【技术领域】的自动硬度检测筛分设备，具体地说，涉及的是一种螺栓紧固件自动硬度检测筛分装备。
【背景技术】
[0002]螺栓作为应用最广泛的机械标准件之一，有众多的生产厂家，每一个生产厂家都必须通过全国紧固件标准化技术委员会的认证。每一个螺栓都必须根据国标要求进行硬度检测，如果硬度不合格就要剔除。目前硬度检测主要通过人工操作方式，由于不同规格的螺栓长度和直径不同，很多厂家还是采用人工上下料、人工硬度检测和人工筛选方式，效率低，劳动强度大，并且容易出错且存在安全隐患，因此，非常有必要开发一种能自动上下料、自动硬度检测和自动筛选的自动化设备。
[0003]经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号为:CN201030207628.1，名称为:硬度计；和申请号为:CN200510115873.8，名称为:硬度计，这两个设备主要是用于小批量的手动硬度检测机构，没有对批量产品的硬度自动检测功能，也没有自动上下料和硬度筛选功能。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供一种能自动上下料、自动硬度检测和自动筛选的螺栓紧固件硬度检测设备，通过快速简单的调整，能实现不同规格螺栓的硬度检测，操作简单，实现了螺栓多点硬度检测，提高了效率和精度。
[0005]为实现上述的目的，本发明所述的一种螺栓紧固件硬度自动检测和筛选装置，包括上料部件、转台、工件压紧部件、下料部件、硬度计和桌子，所述上料部件和转台通过紧固件固定在硬度计自身的底座上，工件压紧部件通过紧固件安装在下料部件的工件定位机构上，下料部件通过紧固件安装在转台上，上料部件中的送料槽安装在桌子的桌面上。
[0006]所述上料部件，包括:弹簧挡料机构、送料槽、旋转挡板、气缸支架、定位气缸、推动杆安装块、推动夹头、旋转臂、旋转臂支撑、调节件、可调保护板、旋转气缸和摆台安装底座，其中:气缸支架和旋转挡板用紧固件固定在摆台安装底座水平面上；送料槽固定在桌子的桌面上；旋转气缸、可调保护板安装在摆台安装底座垂直面上；旋转臂支撑通过紧固件安装在旋转气缸上；调节件安装在旋转臂支撑上；旋转臂通过紧固件安装在调节件上；弹簧挡料机构通过紧固件固定在旋转挡板上，旋转挡板通过紧固件安装在摆台安装底座上；定位气缸通过紧固件安装在气缸支架上；推动夹头通过推动杆安装块连接在定位气缸上的活塞杆上，由定位气缸带动往复运动。
[0007]所述弹簧挡料机构包括:弹簧、支撑块以及挡料块，弹簧的一端连接在支撑块上，另一端连接在挡料块上，挡料块通过自身槽口套在支撑块上。弹簧挡料机构安装在旋转挡板上，通过添加或减少支撑块后面的垫片调整挡料块与送料槽的间隙。上料前弹簧挡料机构的挡料块挡住送料槽中的螺栓，阻止螺栓滑落；上料时旋转气缸带动旋转臂压下挡料块，螺栓滑入旋转臂中，旋转气缸带动旋转臂上料，此时挡料块由弹簧的弹力推动弹起挡住剩 下的螺栓。
[0008]所述下料部件，包括:两个下料滑槽、两个下料槽安装板、工件定位机构安装板、工 件定位机构、定位支撑、定位套、下料气缸，其中:下料气缸和定位支撑通过紧固件安装在转 台自身的工作台上；工件定位机构安装板通过紧固件安装在下料气缸的滑块上，带动工件 定位机构往复运动；工件定位机构通过紧固件安装在工件定位机构安装板上；工件定位套 通过紧固件安装在工件定位机构上，由下料气缸的滑块上带动工件定位机构左右往复运动 实现下料；两个下料槽安装板分别安装在硬度计自身底座两边的侧面上；两个下料滑槽分 别安装在两个下料槽安装板上。
[0009]所述的工件压紧部件包括:楔块、电磁铁、连接条，电磁铁通过紧固件安装在工件 定位机构上的一个与水平面成5?50度角的斜面上并通过连接条与楔块相连；楔块通过工 件定位机构上另外一个突出与水平面成5?50度角(保持与前面角度相同)的斜凸台来支 撑导向，以保证气缸退回后工件压紧部件不仅能压紧螺栓，还能给螺栓一个向下的力消除 或减少硬度检测时螺栓与底面的间隙。
[0010]所述硬度计为洛式硬度计，也可以为其它硬度计。
[0011]为保证硬度打在工件端面离开中心的指定位置，在机器装配时，使工件定位套中 心线和硬度计的硬度头中心线要偏移合适的距离(具体安装时确定)，以保证硬度打在工件 端面离开中心的指定位置；同时针对不同规格的工件，需通过调整旋转挡板与摆台安装底 座连接的紧固件在摆台安装底座槽中不同位置，来调整旋转挡板与送料槽的位置，保证上 料时工件能够进入到旋转臂合适位置；更换弹簧挡料机构与旋转挡板间的垫片，使得弹簧 挡料机构的挡料块能够与送料槽保持合适的距离，实现有效挡料；更换不同规格定位套以 保证螺栓中心在要求的位置；调节用于旋转臂与调节件连接的紧固件在调节件槽中的不同 位置，来调整旋转臂间的相对位置以减少工件进入旋转臂的晃动。
[0012]本发明工作时，首先，需要根据工件的尺寸安装相应工件定位套，并调整旋转挡板 的位置以及旋转臂的间距。然后将工件放入送料槽，保证工件方向一致，工件沿送料槽靠重 力滑入旋转臂，旋转气缸旋转，带动旋转臂旋转，同时弹簧挡料机构的弹簧弹起挡料块挡住 剩下的螺栓，旋转气缸旋转带动旋转臂旋转，使工件竖直，定位气缸带动推动夹头将工件推 到工件定位套定位，定位气缸带动推动夹头往回运动同时工件压紧部件中电磁铁带动连接 条推动楔块压紧螺栓。此时硬度计开始工作，硬度头压向工件顶端硬度检测，硬度头上升， 转台旋转一个角度硬度头下压对下一点进行硬度检测，如此循环待检测足够数目后，转台 回复初始位置，工件压紧部件回位，硬度计可以连接到PLC，PLC对工件硬度自动记录和数 据处理，获得工件的硬度值，与设定的硬度初值比较判断工件硬度是否合格。若工件合格则 下料气缸左移动下料，若不合格则下料气缸向右移动下料，旋转气缸往回旋转压下弹簧挡 料机构的挡料块接收下一个工件。下料气缸带动工件定位机构运动，在工件定位机构的带 动下，工件向底座其中一边的下料滑槽移动，并通过下料滑槽滑到收料箱完成筛选。当工件 掉下料滑槽后，下料气缸回位，等待下一个工件。
[0013]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0014]1、实现自动上料、自动下料、自动硬度检测，控制方式简单、工作可靠、自动化程度 闻;[0015]2、可通过简单调整垫片、工件定位套和旋转挡板，旋转臂，实现不同规格工件的多点硬度检测和筛分，柔性好；
[0016]3、自动完成硬度的筛选，效率高；
[0017]4、上料部件和下料部与硬度计工作台高度集成，整机结构紧凑。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0019]图1为本发明总体示意图。
[0020]图2为本发明的上料部件主视图。
[0021]图3为本发明的上料部件右视图。
[0022]图4为本发明的下料部件左视图。
[0023]图5为本发明的下料部件主视图。
[0024]图6为本发明的工件压紧部件主视图。
[0025]图7为本发明的工件压紧部件左视图。
[0026]图8为本发明的弹簧挡料机构左视图。
[0027]图9为本发明的弹簧挡料机构主视图。
[0028]图10为本发明的弹簧挡料机构俯视图。
[0029]图中:
[0030]上料部件1、下料部件2、工件压紧部件3、转台4、硬度计5，桌子6 ;
[0031]送料槽1-1、弹簧挡料机构1-2、旋转挡板1-3、气缸支架1-4、定位气缸1-5、推动杆安装块1-6、推动夹头1-7、旋转臂1-8、可调保护板1-9、调节件1-10、旋转气缸1-11、旋转臂支撑1-12、和摆台安装底座1-13 ；
[0032]下料滑槽2-1、下料槽安装板2-2、定位支撑2-3、定位套2_4、工件定位机构2_5、工件定位机构安装板2-6、下料气缸2-7 ；
[0033]楔块3-1、电磁铁3-2、连接条3-3 ；
[0034]弹簧1-2-1、支撑块1-2-2、挡料块1-2-3。
【具体实施方式】
[0035]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0036]如图1所示，本实施例提供一种螺栓紧固件自动硬度检测装备，包括上料部件1、下料部件2、工件压紧部件3、转台4、硬度计5、桌子6组成，其中上料部件I和转台4用紧固件固定在硬度计5的工作台上，上料部件I中的送料槽1-1安装在桌子的桌面上。
[0037]如图2、图3所示，所述上料部件I包括:送料槽1-1、弹簧挡料机构1-2、旋转挡板
1-3、气缸支架1-4、定位气缸1-5、推动杆安装块1-6、推动夹头1-7、旋转臂1-8、可调保护板1-9、调节件1-10、旋转气缸1-11、旋转臂支撑1-12、和摆台安装底座1-13，其中:送料槽1-1用紧固件固定在桌子6的桌面上；旋转挡板1-3和气缸支架1-4用紧固件固定在摆台 安装底座1-13水平面上；可调保护板1-9和旋转气缸1-11安装在摆台安装底座1-13垂直 面上；旋转臂支撑1-12通过紧固件安装在旋转气缸1-11上；调节件1-10用于安装旋转臂
1-8以及通过调节旋转臂1-8紧固件在调节件1-10槽中的位置来调节旋转臂1-8之间的距 离减小螺栓的晃动，调节件1-10安装在旋转臂支撑1-12上，旋转臂1-8通过紧固件安装在 调节件1-10上；弹簧挡料机构1-2通过紧固件固定支撑块1-2-2安装在旋转挡板1-3上， 旋转挡板1-3通过紧固件安装在摆台安装底座1-13上；定位气缸1-5通过紧固件安装在气 缸支架1-4上；推动夹头1-7通过推动杆安装块1-6连接在定位气缸1-5的活塞杆上，由定 位气缸1-5带动往复运动。
[0038]如图4、图5所示，所述下料部件2包括:下料滑槽2-1、下料槽安装板2_2、定位支 撑2-3、定位套2-4、工件定位机构2-5、工件定位机构安装板2-6、下料气缸2-7。其中:下 料气缸2-7和定位支撑2-3通过紧固件安装在转台4自身的工作台；工件定位机构安装板
2-6通过紧固件安装在下料气缸2-7的滑块上通过带动工件定位机构2-5往复运动；工件 定位机构2-5通过紧固件安装在工件定位机构安装板2-6上；定位套2-4通过紧固件安装 在工件定位机构2-5上；由下料气缸2-7的滑块上带动工件定位机构2-5左右往复运动实 现下料；两个下料槽安装板2-2分别安装在硬度计5自身底座两边的侧面上；下料滑槽2-1 安装在下料槽安装板2-2上。
[0039]为保证硬度打在工件端面离开中心的指定位置，在机器装配时，使工件定位套2-4 中心线和硬度计5的硬度头中心线要偏离一定距离；同时针对不同规格的工件、需调整旋 转挡板1-3的位置跟换弹簧挡料机构1-2的垫片、更换定位套2-4，调节旋转臂1-8的相对 位置减少工件进入旋转臂1-8的晃动。
[0040]如图8-10所示，所述弹簧挡料机构1-2包括:弹簧1-2-1、支撑块1-2-2、挡料块 1-2-3，弹簧1-2-1的一端连接在支撑1-2-2块上另一端连接在挡料块1-2-3上，挡料块
1-2-3通过自身槽口嵌套在支撑块1-2-2上。弹簧挡料机构1-2安装在旋转挡板1-3上，通 过添加或减少支撑块1-2-2后面的垫片调整挡料块1-2-3与送料槽1-1的间隙。
[0041]如图6-7所示，所述的工件压紧部件3包括:楔块3-1、电磁铁3-2、连接条3_3 ;电 磁铁3-2通过紧固件安装在工件定位机构2-5与水平面成5?50度角的斜面上并通过连接 条3-3与楔块3-1相连；楔块3-1通过工件定位机构2-5上另外一个突出与水平面成5? 50度角(保持与前面角度相同)的斜凸台来支撑导向，以保证气缸退回后工件压紧部件3不 仅能压紧螺栓还能给螺栓一个向下的力消除或减少硬度检测时螺栓与底面的间隙。
[0042]本例实施工作时，首先，需要根据工件的尺寸安装相应工件定位套2-4，并调整旋 转挡板1-3的位置以及旋转臂1-8的间距。然后将工件放入送料槽1-1，保证工件方向一 致，工件沿送料槽1-1靠重力滑入旋转臂1-8，旋转气缸1-11旋转，带动旋转臂1-8旋转，同 时弹簧挡料机构1-2的弹簧1-2-1弹起挡料块1-2-3挡住剩下的螺栓，旋转气缸1-11旋转 带动旋转臂1-8旋转，使工件竖直，定位气缸1-5带动推动夹头1-7，将工件推到工件定位套
2-4定位，定位气缸1-5带动推动夹头1-7往回运动同时工件压紧部件3中电磁铁3-2带动 连接条3-3推动楔块3-1压紧螺栓。此时硬度计5开始工作，硬度头压向工件顶端硬度检 测，硬度头上升，转台4顺时针旋转一个角度硬度头下压对下一点进行硬度检测，如此循环 待检测足够数目后，转台4回复初始位置，工件压紧部件3回位，对工件硬度自动记录和数据处理，获得工件硬度值，与设定的硬度初值比较判断工件硬度是否合格。若工件合格则下料气缸2-7左移下料，若不合格则下料缸2-7向右移下料(以上记录数据、判断是否合格、下料是通过PLC控制实现的)，旋转气缸1-11往回旋转压下弹簧挡料机构1-2的挡料块1-2-3接收下一个工件。下料气缸2-7带动工件定位机构2-5运动，在工件定位机构2-5的带动下，工件向底座其中一边的下料滑槽2-1移动，并通过下料滑槽2-1滑到收料箱完成筛选。当工件掉入下料滑槽2-1后，下料气缸2-7回位，等待下一个工件。
[0043]本发明运动部件由气缸和电磁铁驱动，控制方式简单、工作可靠、易实现；可通过简单的调整驱动件上的调整螺栓、弹簧挡料部件上的垫片、工件定位套和旋转挡板，实现不同规格螺栓的硬度检测，柔性好；同时通过控制转台旋转角度可以对螺栓进行多点硬度检测符合硬度计的使用和硬度检测的要求，实现自动化完成硬度的筛选，效率高，不易出错；上料部件和下料部件安装在硬度计工作台上，整机结构空间紧凑。
[0044]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【权利要求】
1.一种螺栓紧固件硬度自动检测和筛选装置，其特征在于包括上料部件、转台、工件压紧部件、下料部件、硬度计和桌子，所述上料部件和转台通过紧固件固定在硬度计自身的底座上，工件压紧部件通过紧固件安装在下料部件的工件定位机构上，下料部件通过紧固件安装在转台上，上料部件中的送料槽安装在桌子的桌面上； 所述上料部件包括:弹簧挡料机构、送料槽、旋转挡板、气缸支架、定位气缸、推动杆安装块、推动夹头、旋转臂、旋转臂支撑、调节件、可调保护板、旋转气缸和摆台安装底座，其中:气缸支架和旋转挡板用紧固件固定在摆台安装底座水平面上；送料槽固定在桌子的桌面上；旋转气缸、可调保护板安装在摆台安装底座垂直面上；旋转臂支撑通过紧固件安装在旋转气缸上；调节件安装在旋转臂支撑上；旋转臂通过紧固件安装在调节件上；弹簧挡料机构通过紧固件固定在旋转挡板上，旋转挡板通过紧固件安装在摆台安装底座上；定位气缸通过紧固件安装在气缸支架上；推动夹头通过推动杆安装块连接在定位气缸上的活塞杆上，由定位气缸带动往复运动。
2.根据权利要求1所述的一种螺栓紧固件硬度自动检测和筛选装置，其特征在于:所述弹簧挡料机构包括:弹簧、支撑块以及挡料块，弹簧的一端连接在支撑块上，另一端连接在挡料块上，挡料块通过自身槽口套在支撑块上，弹簧挡料机构安装在旋转挡板上，通过添加或减少支撑块后面的垫片调整挡料块与送料槽的间隙。
3.根据权利 要求2所述的一种螺栓紧固件硬度自动检测和筛选装置，其特征在于:上料前所述弹簧挡料机构的挡料块挡住送料槽中的螺栓，阻止螺栓滑落；上料时旋转气缸带动旋转臂压下挡料块，螺栓滑入旋转臂中，旋转气缸带动旋转臂上料，此时挡料块由弹簧的弹力推动弹起挡住剩下的螺栓。
4.根据权利要求1所述的一种螺栓紧固件硬度自动检测和筛选装置，其特征在于:所述旋转臂上设有螺栓，根据工件尺寸规格的不同，调整所述上料部件中的旋转挡板的位置以及通过调整旋转臂上的螺栓来调整旋转臂的相对位置减小工件进入旋转臂的晃动。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种螺栓紧固件硬度自动检测和筛选装置，其特征在于:所述下料部件包括:两个下料滑槽、两个下料槽安装板、工件定位机构安装板、工件定位机构、定位支撑、定位套、下料气缸，其中:下料气缸和定位支撑通过紧固件安装在转台自身的工作台上；工件定位机构安装板通过紧固件安装在下料气缸的滑块上，带动工件定位机构往复运动；工件定位机构通过紧固件安装在工件定位机构安装板上；工件定位套通过紧固件安装在工件定位机构上，由下料气缸的滑块上带动工件定位机构左右往复运动实现下料；两个下料槽安装板分别安装在硬度计自身底座两边的侧面上；两个下料滑槽分别安装在两个下料槽安装板上。
6.根据权利要求5所述的一种螺栓紧固件硬度自动检测和筛选装置，其特征在于:所述工件定位套中心线和硬度计的硬度头中心线要偏移一合适的距离，该距离保证硬度打在工件端面离开中心的指定位置。
7.根据权利要求5所述的一种螺栓紧固件硬度自动检测和筛选装置，其特征在于:根据工件尺寸规格的不同，通过更换工件定位套，达到精确定位。
8.根据权利要求1-4任一项所述的一种螺栓紧固件硬度自动检测和筛选装置，其特征在于:所述的工件压紧部件包括:楔块、电磁铁、连接条，电磁铁通过紧固件安装在工件定位机构上的一个与水平面成5~50度角的斜面上并通过连接条与楔块相连；楔块通过工件定位机构上另外一个突出与水平面成5~50度角的斜凸台来支撑导向， 这两处斜面的角度相同，以保证气缸退回后工件压紧部件不仅能压紧螺栓，还能给螺栓一个向下的力消除或减少硬度检测时螺栓与底面的间隙。
【文档编号】G01N3/40GK103528903SQ201310425246
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月17日 优先权日:2013年9月17日
【发明者】许黎明, 王嗣阳, 赖小平, 曲征洪, 杨子琦, 胡德金 申请人:上海交通大学