垫圈内径检测装置的制作方法

本发明涉及机械自动化技术领域，尤其涉及一种垫圈内径检测装置。

背景技术

垫圈内径检测装置可以检测钢制垫圈内径是否在公差允许范围内,能较快速地淘汰钢制垫圈内径不在公差范围内的工件,并且能将合格内径垫圈、大于合格内径垫圈、小于合格内径的垫圈分类。普通垫圈内径检测装置仅仅可以区分合格品和不合格品，这种装置需要二次检测不合格品，工序多、效率低、耗时长，难以提升对不合格品的利用率，难以满足高效生产的需求。

现有技术中的一些垫圈内径检测装置由于检测精度及传输机构的技术限制，极易在检测过程中对工件造成不可逆的破坏，大大降低了检测的效率与工件的合格率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种垫圈内径检测装置，以解决自动化地实现对于垫圈内径的检测的技术问题。

本发明的垫圈内径检测装置是这样实现的：

一种垫圈内径检测装置，包括：

工件传输机构，用于将工件传输至待检位，包括一适于带动工件传输的带轮结构；

工件检测机构，用于对工件的内径进行检测的检测组件和适于驱动所述检测组件至待检位的检测驱动组件；以及

驱动机构，适于驱动带轮机构运行以及驱动检测驱动组件运行，包括与所述带轮机构相连的第一驱动单元，以及与所述检测驱动组件相连的第二驱动单元。

在本发明较佳的实施例中，所述带轮结构包括通过一传送带相连的主动转轮和被动转轮；

所述工件放置于传送带上由传送带进行传输。

在本发明较佳的实施例中，所述检测驱动组件包括间隔设置在一根传动轴上的一对凸轮、分别与一对所述凸轮抵接的一对滚轮，以及分别与一对滚轮相连的一对连杆；

所述传动轴的一端固连有适于带动该传动轴旋转的第一锥形齿轮；

所述检测组件包括在一对所述连杆中的其种一个连杆的下端部设有的压杆、在所述压杆的下端部设有一检测探头、一对所述连杆中的另一个连杆的下端部设有的联动杆，以及在所述联动杆的下端部垂直设置有一止动销。

在本发明较佳的实施例中，所述压杆和联动杆均与一限位板滑动相连；以及

所述压杆穿过所述限位板以指向所述传送带；

所述联动杆穿过所述限位板以指向所述传送带。

在本发明较佳的实施例中，所述压杆上径向地间隔设有若干个检测凹槽；以及

所述止动销具有一适于朝向工件的开口部。

在本发明较佳的实施例中，所述第二驱动单元包括与所述第一锥形齿轮啮合传动的第二锥形齿轮、与该第二锥形齿轮通过一主连接轴相连的第一大圆齿轮、与所述第一大圆齿轮啮合传动的第一小圆齿轮、与该第一小圆齿轮同轴相连的第二大圆齿轮、与该第二大圆齿轮啮合传动的第二小圆齿轮，以及与所述第二小圆齿轮相连的驱动电机。

在本发明较佳的实施例中，所述第一驱动单元包括设于所述主连接轴上的第三小圆齿轮、与该第三小圆齿轮啮合传动的第三大圆齿轮，以及与所述第三大圆齿轮同轴设置的槽轮结构。

在本发明较佳的实施例中，所述槽轮结构包括通过一转动轴与所述主动转轮相连的槽轮，以及适于驱动该槽轮转动的槽轮驱动结构；

所述槽轮驱动结构包括一拨盘、与所述拨盘固连的轴销，以及在所述拨盘的外周侧壁上设置的外凸锁止弧；所述拨盘通过一连接轴与第三大圆齿轮相连；

所述槽轮的外周侧壁上环形均布设置有多个与所述外凸锁止弧配合设置的内凹弧形槽；且在每相邻的两个所述内凹弧形槽之间设置有适于与所述轴销配合并位于所述槽轮径向方向上的径向槽；以及

所述外凸锁止弧上设置有缺口；所述轴销正对所述缺口且设置在所述缺口的两端点之间的中垂线上。

在本发明较佳的实施例中，所述轴销设置为圆柱体结构，所述圆柱体的轴销的轴线垂直于所述拨盘所在平面；以及

所述轴销通过一转臂固定连接在所述拨盘上；

所述转臂沿自身宽度方向的中心线与所述缺口两端点之间连线的中垂线重合。

在本发明较佳的实施例中，所述槽轮的外周侧壁上环形均布设置有四个与所述外凸锁止弧配合设置的内凹弧形槽；以及

每相邻的两个径向槽之间形成90度夹角。

采用了上述技术方案，本发明具有一下的有益效果：本发明的垫圈内径检测装置，自动化程度高，结构巧妙且只要使用同一个原动力即可满足使用需求，能有效降低运作成本。同理，本发明的工件检测机构、工件传输机构均通过驱动机构的一个驱动电机以驱动三个机构的同时运作，大大降低了原动力的输入和运作成本。

进一步的，采用的槽轮驱动结构可以实现间歇性转动，可自动化地控制由该槽轮驱动机构带动的工件检测机构的间歇性的转动，满足在工件检测的使用要求。

附图说明

图1为本发明的垫圈内径检测装置第一视角的结构示意图；

图2为本发明的垫圈内径检测装置第二视角的结构示意图；

图3为本发明的垫圈内径检测装置第三视角的结构示意图；

图4为本发明的垫圈内径检测装置的检测组件的结构示意图；

图5为本发明的垫圈内径检测装置的槽轮结构的结构示意图；

图6为本发明的垫圈内径检测装置的槽轮结构的结构示意图；

图7为本发明的垫圈内径检测装置的径向槽的可选实施方案的结构示意图；

图8为本发明的垫圈内径检测装置的径向槽的另一可选实施方案的结构示意图。

图中：主动转轮101、被动转轮102、传送带103、传动轴201、凸轮203、滚轮205、第一锥形齿轮207、连杆208、压杆209、检测探头210、联动杆213、止动销215、检测凹槽216、限位板217、微动开关218、第二锥形齿轮301、主连接轴302、第一大圆齿轮303、第一小圆齿轮305、第二大圆齿轮306、第二小圆齿轮307、驱动电机308、第三小圆齿轮401、第三大圆齿轮402、槽轮403、拨盘405、轴销406、外凸锁止弧407、内凹弧形槽408、径向槽410、缺口412、转臂413、半圆弧面501、平面502、弧面503、工件600。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

请参阅图1至图3所示，本实施例提供了一种垫圈内径检测装置，包括：工件传输机构、工件检测机构和驱动机构。

工件传输机构，用于将工件传输至待检位，包括一适于带动工件传输的带轮结构。

工件检测机构，用于对工件的内径进行检测的检测组件和适于驱动检测组件至待检位的检测驱动组件。

驱动机构，适于驱动带轮机构运行以及驱动检测驱动组件运行，包括与带轮机构相连的第一驱动单元，以及与检测驱动组件相连的第二驱动单元。

具体的，本实施例采用的带轮结构包括通过一传送带103相连的主动转轮101和被动转轮102；工件放置于传送带103上由传送带103进行传输。

又具体的，检测驱动组件包括间隔设置在一根传动轴201上的一对凸轮203、分别与一对凸轮203抵接的一对滚轮205，以及分别与一对滚轮205相连的一对连杆208；传动轴201的一端固连有适于带动该传动轴201旋转的第一锥形齿轮207。

请参阅图4所示，检测组件包括在一对连杆208中的其种一个连杆208的下端部设有压杆209、在压杆209的下端部设有一检测探头210、在一对连杆208中的另一个连杆208的下端部设有联动杆213，以及在联动杆213的下端部垂直设置有一止动销215。止动销215具有一适于朝向工件的开口部，用于在工件检测的过程中对工件进行限位，以使得工件在止动销215的限位下，使得工件的内径位于检测探头210的正下方，从而方便检测探头210检测工件的内径。本实施例采用的一对凸轮203均为对心直动滚子推杆盘形凸轮203。

可选的，本实施例中的与用于带动压杆209运动的连杆208的滚轮205抵接的凸轮203采用五次多项式运动规律的凸轮203，以及，与用于带动联动杆213运动的连杆208的滚轮205抵接的凸轮203采用二次多项式运动规律的凸轮203，以减小探头检测时的冲击力。

其中，压杆209和联动杆213均与一限位板217滑动相连；以及压杆209穿过限位板217以指向传送带103；联动杆213穿过限位板217以指向传送带103，限位板217平行于传送带103，使得一对连杆208带动检测探头210和止动销215可以做垂直于传送带103方向的纵向升降运动。限位板217通过外部的辅助结构进行固定，使得当压杆209和联动杆213随着一对凸轮203的转动移动时，滑动地穿过限位板217。

该检测驱动组件具体的实施原理如下：当一对凸轮203随着在传动轴201的作用下同步转动时，一对连杆208通过滚轮205与凸轮203的抵接，一对连杆208则跟随凸轮203的转动做垂直于传送带103方向的纵向升降运动，实现检测探头210和止动销215接近传送带103上的工件进行检测或检测完毕后远离传送带103上的工件。

作为一可选的实施方式，压杆209上径向地设有一段检测凹槽216。该检测凹槽216包括依次分布的圆锥区段、圆柱区段和圆锥区段；根据检测探头210探入工件的深度不同，检测凹槽216卡嵌于限位板217上的区段则不同，在限位板217的上端面设置有一适于接触检测凹槽216的不同区段而输出电信号至控制系统的微动开关218。具体的，随着检测凹槽216卡嵌于限位板217上的区段不同时，对应的，位于限位板217上端面的适于与微动开关218接触的区段位也不同，当微动开关218接触检测凹槽216的三种不同的区段位时分别输出三种不同的电信号到控制系统，从而可以根据检测凹槽216的不同区段实现对不合格产品的具体分类，便于提高不合格产品的二次利用率。

本实施例的检测组件具体的实施原理如下：在对工件(例如本实施例中的垫圈)的内径进行检测时，存在每8s一个检测周期，0-1s，传送带103传输工件，压杆209与联动杆213处在相对于传送带103而言的最高点，微动开关218位于限位板217上的压杆209的左侧；1-1.5s，二次多项式运动规律凸轮203带动联动杆213下降，则止动销215随着联动杆213开始下降；1.5-2s，止动销215到达相对于传送带103的最低点，准备固定工件；2-3.5s，传送带103传输工件至止动销215位置，五次多项式运动规律凸轮203带动压杆209与检测下降；3.5-4.5s，传送带103停止工作，检测探头210开始检测工件，微动开关218朝向压杆209一侧移动；4.5-5.5s，微动开关218与位于限位板217上端面的检测凹槽216的区段位接触，发出相应的信号给控制系统；5.5-6.5s，微动开关218向远离压杆209的一侧移动，远离压杆209；6.5-8s，压杆209和联动杆213上升，微动开关218停止工作，以上所述过程为一个完整的垫圈内径检测过程。

再具体的，第二驱动单元包括与第一锥形齿轮207啮合传动的第二锥形齿轮301、与该第二锥形齿轮301通过一主连接轴302相连的第一大圆齿轮303、与第一大圆齿轮303啮合传动的第一小圆齿轮305、与该第一小圆齿轮305同轴相连的第二大圆齿轮306、与该第二大圆齿轮306啮合传动的第二小圆齿轮307，以及与第二小圆齿轮307相连的驱动电机308。

第一驱动单元包括设于主连接轴302上的第三小圆齿轮401、与该第三小圆齿轮401啮合传动的第三大圆齿轮402，以及与第三大圆齿轮402同轴设置的槽轮结构。

槽轮结构包括通过一转动轴与主动转轮101相连的槽轮403，以及适于驱动该槽轮403转动的槽轮驱动结构。此处设计的槽轮403通过转动轴与主动转轮101相连，即可实现将槽轮403转动的动力传递给主动转轮101，从而实现传送带103的运转，即减少了对于传送带103单独设计动力结构的问题，不仅简化了结构，而且降低了动力能耗。

请参阅图5所示，槽轮驱动结构包括一拨盘405、与拨盘405固连的轴销406，以及在拨盘405的外周侧壁上设置的外凸锁止弧407；拨盘405通过一连接轴与第三大圆齿轮402相连。槽轮403的外周侧壁上环形均布设置有多个与外凸锁止弧407配合设置的内凹弧形槽408；且在每相邻的两个内凹弧形槽408之间设置有适于与轴销406配合并位于槽轮403径向方向上的径向槽410。

请参阅图6所示，拨盘405上设置的轴销406可以与槽轮403上设置的径向槽410配合运动，将拨盘405的动力传递给槽轮403使得槽轮403运动。而在拨盘405外周侧壁上设置的外凸锁止弧407，以及在槽轮403外周侧壁上设置的与外凸锁止弧407配合设置的内凹弧形槽408，外凸锁止弧407配合凹弧形槽内可以实现槽轮403的静止，保证整个旋转驱动机构运动的可靠性，使得拨销下一次可以准确进入径向槽410，避免槽轮驱动结构的失效。

外凸锁止弧407上设置有缺口412；轴销406正对缺口412且设置在缺口412的两端点之间的中垂线上，上述结构的设计使得轴销406可以在径向槽410内移动，当拨盘405带动轴销406同步转动，轴销406适于转入所述槽轮403的径向槽410内，从而带动槽轮403沿着拨盘405的相反方向转动。可以避免外凸锁止弧407对槽轮403的转动产生限位，保证槽轮403转动的可靠性。

轴销406设置为圆柱体结构，圆柱体的轴销406的轴线垂直于拨盘405所在平面502；以及轴销406通过一转臂413固定连接在拨盘405上。这样，轴销406通过转臂413固定连接在所述拨盘405上，可以在保证槽轮驱动结构正常运动的情况下，减小槽轮驱动结构的整体质量，节省材料。

对于此处的转臂413，可选设置在槽轮403的上方，还可设置在槽轮403的下方，均能满足本实施例的使用要求。

转臂413沿自身宽度方向的中心线与缺口412两端点之间连线的中垂线重合。这样，转臂413沿自身宽度方向的中心线与缺口412两端点之间的中垂线重合，整个拨盘405沿中垂线对称设置，使得槽轮驱动结构的运动更加平稳可靠，进一步减少槽轮驱动结构运动过程中产生的振动以及噪声。当然具体实施时，所述转臂413只需连接在缺口412上即可，均属于本槽轮驱动结构可实施的范围。

可选的，本实施例的转臂413的长度与所述径向槽410长度一致。这样，可以使得轴销406与槽底接触，使得槽轮403转动过程更加平稳，同时能够更好的减少整个槽轮驱动结构占用的空间。当然具体实施时，所述转臂413的长度可小于径向槽410的长度，同样属于本槽轮驱动结构可实施的范围。

本实施例中的槽轮403的外周侧壁上环形均布设置有四个与外凸锁止弧407配合设置的内凹弧形槽408；在每相邻的两个径向槽410之间形成90度夹角。即当槽轮403转动90°后，轴销406转出槽轮403上的径向槽410。当然，本实施例的槽轮403的外周还可设置其它数量的内凹弧形槽408，对此，本实施例不再赘述，仅以结合附图的四个内凹弧形槽408为例。

本实施例的槽轮结构的实施原理如下：拨盘405在第三大圆齿轮402旋转时的带动下旋转，当拨盘405上的轴销406未进入槽轮403的径向槽410时，槽轮403的内凹弧形槽408被拨盘405的外凸锁止弧407卡住，槽轮403保持静止不动。当轴销406刚进入槽轮403的径向槽410的时，槽轮403的内凹弧形槽408被松开，此后槽轮403受轴销406的驱动而转动，进而驱动主动转轮101转动；随着槽轮403的转动，当轴销406离开上述的径向槽410时，槽轮403的内凹弧形槽408又被卡住，槽轮403恢复静止不动的状态，直至轴销406再进入槽轮403的另一个径向槽410，槽轮403每次转过90°。

实施例2：

请参阅图7所示，在实施例1的垫圈内径检测装置的基础上，本实施例的垫圈内径检测装置的径向槽410的槽底表面设置为半圆弧面501，圆柱体的轴销406的直径与半圆弧面501直径一致；以及径向槽410的内侧面靠近该径向槽410的槽底的部分设置为平面502。

当径向槽410槽底表面设置为半圆弧面501时，使得圆柱体直径与半圆弧面501直径一致，可以使得圆柱体侧面与半圆弧面501更好的贴合，减少机构运动过程中产生的振动，使得机构的运动更加平稳可靠。

请参阅图8所示，还可选的，本实施例的径向槽410的内侧壁可以做成如下变形，径向槽410内侧面靠近槽底的部分设置为平面502，靠外的部分设置为内凹的弧面503。这样的设计，使得设置的弧面503可以减小轴销406在进入径向槽410时对径向槽410侧面产生的冲击、振动以及噪声，提高整个装置运动的可靠性。弧面503可以采用凸轮203轮廓线的设计方法进行设计，建立数学模型得出弧面503，避免由于弧面503弧度过大，导致槽轮403反转，更好的保证运动的可靠性。还可在平面502与弧面503相交位置处设置有过渡曲面，可以保证轴销406与径向槽410的槽面平滑接触，保证运动的平稳，降低轴销406与径向槽410的槽面接触时产生的振动与噪声。

以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。