蜗杆磨削烧伤检测生产线的制作方法

本发明涉及一种测试材料的耐气候，耐腐蚀，或耐光照性能的装置，具体涉及一种蜗杆磨削烧伤检测生产线。

背景技术：

当蜗杆磨削参数选择不当或冷却选择不当，磨削时会在工件表面制造二次淬火及高温回火，从而使在表层和次表层之间产生拉应力，造成发生磨削裂纹的现象，这种裂纹既很难快速做出检测，也无法准确确定烧伤级别。

公告号为CN103760091B的中国专利公开了一种蜗杆磨削烧伤检测系统，该系统包括PLC控制器，多个检测池排成两排且位于检测池框架内，检测池框架的前后顶梁面为导轨，步进电机驱动位于导轨上的驱动轴且步进电机信号输出端通过数据线接 PLC 控制器的信号输入端，驱动轴两端分别装有导轮且带动导轮沿导轨前后移动，升降运动气缸末端与套在驱动轴上的轴承座壳连接且升降气缸信号输出端通过数据线接PLC控制器的信号输入端，升降运动气缸中的活塞杆通过工件夹与蜗杆连接且带动蜗杆下降或上升，前后运动气缸通过轴套水平位于轴套下方且前后运动气缸的信号输出端通过数据线接PLC 控制器的信号输入端。

上述系统检测蜗杆磨削烧伤的过程为，将蜗杆夹到工件夹上，在第一检测池热去脂、在第二检测池冷冲洗、在第三检测池酸蚀、在第四检测池冷冲洗、在第五检测池酸蚀、在第六检测池冷洗、在第七检测池中和、在第八检测池冷洗后，用吹风机吹干后， 进入第九检测池浸油后取出蜗杆。蜗杆取出后，通过观察蜗杆表面的变化，可对蜗杆进行分类。

其中：A类：无磨削烧伤,表面呈现均匀的灰色；

B类：轻微烧伤，磨削烧伤不连续，较窄的浅色显示；此类磨削烧伤降低表面硬度不显著；

D类：较重的磨削烧伤，磨削烧伤连续较宽的深色显示，此类磨削烧伤降低表面硬度10HV或更多；

E类：重新硬化，重新硬化的区域为白斑，周围是黑色的D级区域，这些白斑是未回火马氏体，对腐蚀没反应。

通过该蜗杆磨削烧伤检测系统对蜗杆的表面进行处理后，需要立刻对蜗杆的表面情况进行识别，而在识别蜗杆的表面情况时，必须通过肉眼对每个蜗杆进行观察，然后将其分类；因此当蜗杆磨削烧伤检测系统对蜗杆的表面处理完成后，需先对蜗杆的表面情况进行确认，然后蜗杆磨削烧伤检测系统才能对下一蜗杆的表面进行处理，因此在此期间蜗杆磨削烧伤检测系统处于等待状态，从而影响检测效率，使得该系统的利用率偏低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种可以连续工作的蜗杆磨削烧伤检测生产线，以提高检测效率。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

蜗杆磨削烧伤检测生产线包括蜗杆烧伤检测系统，蜗杆烧伤检测系统包括PLC控制器、设于框架上的多个检测池、设于检测池上方的导轨，导轨上滑动连接有驱动轴，驱动轴由步进电机驱动；驱动轴上设有升降气缸，升降气缸中的活塞杆通过工件夹夹紧蜗杆并可带动蜗杆下降或上升；检测池口所对的导轨上均设有触点开关且触点开关信号输出端通过数据线接PLC控制器的信号输入端，所述步进电机和升降气缸均由PLC控制器控制；还包括运输系统和标记系统，所述运输系统包括机架、驱动电机、传送带和收纳槽，传送带由驱动电机驱动，传送带的一端与蜗杆烧伤检测系统对接，传送带的另一端与收纳槽对接；标记系统设置在运输系统上方，且标记系统靠近蜗杆烧伤检测系统；标记系统包括支撑臂、摄像头、储存器和激光打标机，摄像头和激光打标机固定安装在支撑臂上，摄像头与存储器和PLC控制器均连接，激光打标机与PLC控制器连接。

在本方案中，驱动轴上的工件夹夹持住蜗杆，然后由步进电机驱动驱动轴在导轨上运行，进而使蜗杆可以相对与轨道运行。驱动轴在轨道上运行的同时会触发轨道上的触点开关，当触点开关触发后，会通过PLC控制步进电机的启停，由于触点开关与检测池口对应，因此驱动轴将被定位在检测池上方。当驱动轴定位在检测池上方后，PLC控制器将控制升降气缸启动并推动蜗杆向下，使蜗杆进入检测池内对其表面进行处理，当该工序完成后，PLC将控制升降气缸将蜗杆从检测池中提起，然后步进电机继续启动，以使蜗杆可以进入下一工序的处理。

当蜗杆在各检测池中依次完成各工序后，蜗杆将运行到传送带端部的上方，然后工件夹将松开蜗杆，则蜗杆落入传送带上，进入传送阶段；当工件夹松开蜗杆的同时，PLC控制将控制摄像头和激光打标机启动，摄像头将拍摄下下方蜗杆的照片，并将其存储在存储器中，此时激光打标机也将在蜗杆上留下数字标记，激光打标机和摄像头均有PLC控制，当激光打标机对蜗杆标记一次将进行一次计数，进而在蜗杆上留下的数字标记也一次递增，且存储器中存储的照片也以对应的蜗杆上留下的数字标记进行命名，从而使蜗杆与其对应的照片能够一一对应。当标记完成后，蜗杆将随传送带运行，并将其送入收纳槽中，当收纳槽装满后，通过更换收纳槽，可保证传送带连续运行。而当工件夹将蜗杆放置到传送带后，驱动轴将立即返回起点，保证工作的连续性。

当完成标记和拍照后，将存储器内存储的照片调出，并在显示器上进行识别，当发现不符合要求时，则通过照片的命名以及对应的蜗杆上的数字标记，可以将对应的蜗杆找出，并将其作废，从而完成蜗杆烧伤的检测。

本方案产生的有益效果是：

（一）在本方案的蜗杆磨削烧伤检测生产线中，标记系统可对表面处理完成后的蜗杆即可进行拍照记录并进行标记，因此蜗杆烧伤检测系统可以连续工作，无需停止等待，从而达到提高检测效率的目的。

（二）在本方案中，通过标记系统通过对蜗杆进行拍照记录，可对每个蜗杆进行建档，从而有利于后续追踪，防止不合格品流出。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，所述传送带的两侧设有固定在机架上的挡板，挡板的中部设有限位槽，且两挡板的限位槽相对设置，所述传送带动表面设有传动齿。在本优选方案中，两挡板之间将形成蜗杆的运输通道，由于蜗杆的两端为供转动连接的转轴，而蜗杆的中段为螺旋齿，因此当蜗杆进入挡板之间的通道后，蜗杆螺旋齿段将处于挡板中部的限位槽内，因此对蜗杆具有限位作用，从而可保证蜗杆处于直立状态，因此激光打标机可将数字标记打印在蜗杆的端面上，从而避免将数字标记打印在蜗杆的工作面上。通过挡板对蜗杆限位，可使蜗杆与激光打标机之间定位更精确；另外传送带的表面设置的传动齿可推动蜗杆移动，从而避免蜗杆与传送带表面的接触面小，摩擦力不足道现象。

优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述收纳槽的左右两侧壁的中部也设有相对设置的限位槽，且收纳槽倾斜设置。在收纳槽内也设置限位槽可是蜗杆在收纳槽内处于直立状态，而数字标记打印在蜗杆的上端面，因此对蜗杆进行作废处理时，有利于查询作废蜗杆；收纳槽倾斜设置可是蜗杆在重力的作用下自行滑落到收纳槽的底部。

优选方案三：作为对基础方案的进一步优化，所述标记系统还包括与存储器连接的显示器，从而显示器可以直接调出存储器内的数据，从而更方便与浏览照片。

优选方案四：作为对基础方案的进一步优化，所述导轨包括上层导轨和下层导轨，上层导轨和下层导轨的两端设有将上层轨道和下层轨道连接的竖直轨道，上层导轨的端部还固定有电磁铁，所述驱动轴设有若干。在优选方案四中，驱动轴设置若干，而上层导轨、下层导轨和竖直导轨使导轨形成一回路，从而可是驱动轴在导轨上做循环运动，以提高效率。其具体的循环过程为，当工件夹夹持蜗杆后，驱动轴将在下层导轨上滑动，并依次将蜗杆伸入检验池中进行表面处理；当完成蜗杆表面处理后，驱动轴将继续运行到下层导轨的端部，并将蜗杆放入传送带上，此时电磁铁将启动，从而对其下方的驱动轴产生吸力，进而使驱动轴沿竖直导轨向上移动，使驱动轴进入上层导轨，则驱动轴将在上层导轨上逆向滑动，当驱动轴运行到上层导轨端部时，驱动轴又将在重力的作用下沿竖直导轨进入下层导轨完成一个工作循环。

附图说明

图1是本发明蜗杆磨削烧伤检测生产线实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：检测池1、上层导轨21、下层导轨22、竖直导轨23、电磁铁3、驱动轴41、步进电机42、升降气缸43、触点开关5、支撑臂61、摄像头62、激光打标机63、传送带7、传动齿71、挡板8、限位槽81、收纳槽9。

实施例基本如图1所示：

本实施例的蜗杆磨削烧伤检测生产线包括蜗杆烧伤检测系统、运输系统和标记系统。蜗杆烧伤检测系统包括框架、PLC控制器、设于框架上依次排列的九个检测池1、设于检测池1上方的导轨，导轨上滑动连接有驱动轴41，驱动轴41由步进电机42驱动；驱动轴41上设有升降气缸43，升降气缸43中的活塞杆通过工件夹夹紧蜗杆并可带动蜗杆下降或上升，从而将蜗杆放入检测池1中进行表面处理，然后再将蜗杆从检测池1中提起。检测池1口所对的导轨上均设有触点开关5，触点开关5采用DAIER的型号为KCD1-101N-5-W的三脚船型防水开关，且触点开关5信号输出端通过数据线接PLC控制器的信号输入端，步进电机42和升降气缸43均有PLC控制器控制。当步进电机42驱动驱动轴41在轨道上运行时会触发轨道上的触点开关5，当触点开关5触发后，会通过PLC控制步进电机42的启停，由于触点开关5与检测池1口对应，因此驱动轴41将被定位在检测池1上方，同时PLC控制器将控制升降气缸43启动并推动蜗杆向下，使蜗杆进入检测池1内对其表面进行处理，当该工序完成后，PLC将控制升降气缸43将蜗杆从检测池1中提起，然后步进电机42继续启动，以使蜗杆可以进入下一工序的处理。

在本实施例中，检测池1按前后顺序依次排列为：

（1） 第一检测池1内加入浓度为4-5％的碱性去油脂剂，温度≥50℃，PH值＞10， 时间＞15分钟，目的去油脂；

（2） 第二检测池1内加入浓度为4-6％的氢氧化钠水溶液，温度25±0.5℃，PH值10-11.5， 时间＞3分钟，目的去油脂；

（3） 第三检测池1内加入浓度为2-4％的硝酸水溶液，温度室温，PH值＜7，时间5-8秒，目的腐蚀；

（4） 第四检测池1内加入浓度为4-6％的氢氧化钠水溶液，温度室温，PH值11-12.5，时间5秒，目的去酸；

（5） 第五检测池1内加入浓度为2-4％的盐酸水溶液， 温度室温， PH值＜7， 时间30-60秒，目的脱色；

（6） 第六检测池1内加入浓度为4-6％的氢氧化钠溶液，温度室温，PH值11-12.5，时间5秒，目的去酸；

（7） 第七检测池1内加入浓度为4-6％的碳酸钠水溶液，温度室温，PH值10-11.5，时间3分钟，目的中和酸；

（8） 第八检测池1内加入浓度为4-6％的碳酸钠水溶液，温度室温，PH值10-11.5，时间5秒，目的去碱；

（9） 第九检测池1内加入防锈油，温度室温，1-3分钟，目的防锈。

在本实施例中，驱动轴41同样设置有九个，且导轨是由上层导轨21、下层导轨22和竖直导轨23组成的环形导轨，竖直导轨23设置在上层导轨21和下层导轨22的两端，并将上层导轨21和下层导轨22连接，从而形成回路。在上层导轨21的端部固定有电磁铁3，当工件夹夹持蜗杆后，驱动轴41将在下层导轨22上滑动，并依次将蜗杆伸入检验池中进行表面处理；当完成蜗杆表面处理后，驱动轴41将继续运行到下层导轨22的端部，并将蜗杆放入传送带7上，此时电磁铁3将启动，从而对其下方的驱动轴41产生吸力，进而使驱动轴41沿竖直导轨23向上移动，使驱动轴41进入上层导轨21，则驱动轴41将在上层导轨21上逆向滑动，当驱动轴41运行到上层导轨21端部时，驱动轴41又将在重力的作用下沿竖直导轨23进入下层导轨22完成一个工作循环。

运输系统包括机架、驱动电机、传送带7和收纳槽9；传送带7由驱动电机驱动，传送带7的一端与蜗杆烧伤检测系统对接，传送带7的另一端与收纳槽9对接，收纳槽9放置在机架上，当收纳槽9内装满蜗杆后，应将收纳槽9取下并更换新的收纳槽9。在传送带7的两侧设有固定在机架上的挡板8，挡板8的中部设有限位槽81，且两挡板8的限位槽81相对设置；两挡板8之间形成蜗杆的运输通道，由于蜗杆的两端为供转动连接的转轴，而蜗杆的中段为直径大于两端的螺旋齿，因此当蜗杆进入挡板8之间的通道后，蜗杆螺旋齿段将处于挡板8中部的限位槽81内，因此对蜗杆具有限位作用，从而可保证蜗杆处于直立状态。传送带7动表面设有传动齿71，传动齿71将拨动蜗杆的下端，从而驱动蜗杆在传送带7上运行。

标记系统设置在运输系统上方，且标记系统靠近蜗杆烧伤检测系统。标记系统包括支撑臂61、摄像头62、储存器和激光打标机63，摄像头62和激光打标机63固定安装在支撑臂61上，摄像头62与存储器和PLC控制器均连接，激光打标机63与PLC控制器连接。在本实施例中，激光打标机63采用ML-Z9500系列的三轴CO2激光刻印机，而存储器采用型号为AT24C02 Serial E2PROMS存储芯片，摄像头62采用J-VISION的型号为y2000的微型摄像头。

本实施例蜗杆磨削烧伤检测生产线的具体工作过程为：

驱动轴41上的工件夹夹持住蜗杆，然后由步进电机42驱动驱动轴41在导轨上运行，进而使蜗杆可以相对与轨道运行。驱动轴41在轨道上运行的同时会触发轨道上的触点开关5，当触点开关5触发后，会通过PLC控制步进电机42的启停，由于触点开关5与检测池1口对应，因此驱动轴41将被定位在检测池1上方。当驱动轴41定位在检测池1上方后，PLC控制器将控制升降气缸43启动并推动蜗杆向下，使蜗杆进入检测池1内对其表面进行处理，当该工序完成后，PLC将控制升降气缸43将蜗杆从检测池1中提起，然后步进电机42继续启动，以使蜗杆可以进入下一工序的处理。

当蜗杆在各检测池1中依次完成各工序后，蜗杆将运行到传送带7端部的上方，然后工件夹将松开蜗杆，则蜗杆落入传送带7上，进入传送阶段；当工件夹松开蜗杆的同时，PLC控制将控制摄像头62和激光打标机63启动，摄像头62将拍摄下下方蜗杆的照片，并将其存储在存储器中，此时激光打标机63也将在蜗杆上留下数字标记，激光打标机63和摄像头62均有PLC控制，当激光打标机63对蜗杆标记一次将进行一次计数，进而在蜗杆上留下的数字标记也一次递增，且存储器中存储的照片也以对应的蜗杆上留下的数字标记进行命名，从而使蜗杆与其对应的照片能够一一对应。当标记完成后，蜗杆将随传送带7运行，并将其送入收纳槽9中，当收纳槽9装满后，通过更换收纳槽9，可保证传送带7连续运行。而当工件夹将蜗杆放置到传送带7后，驱动轴41将立即返回起点，保证工作的连续性。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。