本实用新型涉及发动机零部件的检查设备，尤其涉及一种活塞装配及外观综合检查机。
背景技术：
活塞是发动机的重要零部件，关系着整个发动机的质量和寿命。活塞生产过程中
需要安装活塞环、卡簧等配件，在活塞的端面需要打印生产批号、二维码等信息。由与活塞端面的字符需要人工录入，容易出错。
活塞出厂前需要对以上生产工序进行全面检查。传统的检查方式为人工检查。人工检查效率极低，且容易出现错误。
技术实现要素：
为克服上述问题，本实用新型提供一种能够实现自动化检查的活塞装配及外观综合检查机。
为此，本实用新型提供一种活塞装配及外观综合检查机，其特征在于包括进料单元、机械框架、工作单元以及出料单元，该机械框架包括平台基板和保护罩壳，该工作单元安装于平台基板上并包括检测模块、不良品处理模块和输送模块，其中，检测模块包括位于第一检测工位上以完成对活塞的活塞环和卡簧的检测的3D相机模组和线扫相机模组、位于第二检测工位上以完成活塞端面上二维码读取及等级确认的读码器模组、以及位于第三检测工位上以完成活塞上字符读取的面阵相机模组，不良品处理模块位于第四检测工位上以将检测出的不良品剔除，输送模块设置成前后分别接驳进料单元和出料单元并适于将从进料单元接收的活塞依次送至第一检测工位至第四检测工位进行检测。
在本实用新型中，通过3D相机、线扫相机、面阵相机、读码器配合完成包含活塞环检查、活塞轴卡簧检查、石墨涂层检查、端面字符读取、端面二维码读取的多个项目的综合检查，具体是利用3D相机检查活塞环有无断裂等缺陷，利用线扫相机检查活塞环有无反装及表面石墨层的质量、活塞轴卡簧有无漏装，利用面阵相机用于字符读取，利用读码器器用于二维码评级和读取。同时，利用不良品处理模块能够将检查出的不良品剔除。总之，本实用新型实现了活塞最终检查的自动化全检，检测效率高，有效降低人力成本；误检率低，极大提高了出厂产品的良率。
进一步，上述3D相机模组包括用于连接平台基板的3D相机安装支柱、固定于3D相机安装支柱上的3D相机X轴模组、位置可调地装设于3D相机X轴模组上的3D相机Z轴模组、位置可调地装设于3D相机Z轴模组上的3D相机支架、以及装设于3D相机支架上的3D相机。
通过上述结构设置，能够根据需要调节（例如手动调节）3D相机在3D相机模组上沿X轴、Z轴的位置。
进一步，上述读码器模组包括用于连接平台基板的读码器安装支柱、固定于读码器安装支柱上的读码器X轴模组、位置可调地装设于读码器X轴模组上的读码器Z轴模组、位置可调地装设于读码器Z轴模组上的读码器支架、以及装设于读码器支架上的读码器。
通过上述结构设置，能够根据需要调节（例如手动调节）读码器在读码器模组上沿X轴、Z轴的位置。
进一步，上述面阵相机模组包括用于连接平台基板的面阵相机安装支柱、固定于面阵相机安装支柱上的面阵相机X轴模组、位置可调地装设于面阵相机X轴模组上的面阵相机Z轴模组、位置可调地装设于面阵相机Z轴模组上的面阵相机支架、以及装设于面阵相机支架上的面阵相机。
通过上述结构设置，能够根据需要调节（例如手动调节）面阵相机在面阵相机模组上沿X轴、Z轴的位置。
进一步，上述线扫相机模组包括用于连接平台基板的线扫相机安装支柱、固定于线扫相机安装支柱上的线扫相机X轴模组、位置可调地装设于线扫相机X轴模组上的线扫相机Z轴模组、位置可调地装设于线扫相机Z轴模组上的线扫相机支架、以及装设于线扫相机支架上的线扫相机。
通过上述结构设置，能够根据需要调节（例如手动调节）线扫相机在线扫相机模组上沿X轴、Z轴的位置。
进一步，上述输送模块包括设置成与进料单元接驳的前输送模块、设置成与出料单元接驳的后输送模块、以及设置于前输送模块的前端处并用于对活塞进行阻挡和定位的活塞阻挡气缸，其中，第一检测工位至第四检测工位沿后输送模块的纵向从前到后顺序排列。
前输送模块设置成与进料单元接驳，即二者空间上紧密配合但相互独立，从而活塞可以从进料单元进入前输送模块，通过活塞阻挡气缸对活塞进行阻挡的同时对活塞起到定位作用，以便于活塞随后准确进入后输送模块，而后输送模块与出料单元接驳，从而使得经过检测的活塞可以最终通过出料单元送出。
再进一步，上述前输送模块包括用于支撑活塞在其上移动的前运动隔板、前平移气缸、与前平移气缸驱动连接的前Z向气缸、位于前Z向气缸上并用于卡接活塞的前活塞卡块。
通过上述结构设置，当活塞被送至前输送模块上时，前Z向气缸从压缩状态进入伸出状态，使前活塞卡块上移并能够卡住活塞的前端边缘，接着前平移气缸向前推动前Z向气缸使得被前活塞卡块卡住的活塞能够在前运动隔板上向前移动。
还再进一步，上述前运动隔板具有中间开槽，前活塞卡块与该中间开槽位置对应，从而能够在前Z向气缸和前平移气缸的带动下沿该中间开槽前后移动或上下移动，并且，前活塞卡块上设置有前卡槽和后卡槽。
中间开槽的设置使得前活塞卡块能够在沿着前运动隔板移动的过程中可以上下移动从而缩回至前运动隔板下方或伸出到前运动隔板上方以利用前卡槽和后卡槽来卡接活塞。
又进一步，上述后输送模块包括旋转扫描模块和定位平移模块，其中，旋转扫描模块包括其上设置有活塞扫描卡块的活塞扫描旋转机构、用于驱动该活塞扫描旋转机构旋转的活塞扫描旋转电机、以及用于使该活塞扫描旋转机构上下移动的活塞扫描Z向气缸，定位平移模块包括用于支撑活塞在其上移动的活塞移动料道、后平移气缸、与后平移气缸连接的后Z向气缸、位于后Z向气缸上用于卡接活塞的活塞平移卡块。
通过上述结构设置，当活塞经由前输送模块被送至旋转扫描模块上时，由活塞扫描卡块卡住活塞，然后能够在活塞扫描旋转电机的带动下旋转360度进行第一检测工位的检测，而后Z向气缸和后平移气缸的设置，使得活塞平移卡块能够上下前后地移动以带动活塞在活塞移动料道上行进。
又再进一步，上述活塞移动料道具有中间槽道，活塞平移卡块与该中间槽道位置对应，从而能够在后Z向气缸和后平移气缸的带动下沿该中间槽道前后移动或上下移动，并且，活塞平移卡块上设置有前钩槽、后钩槽以及位于前钩槽和后钩槽之间的前缺口和后缺口。
前钩槽和后钩槽的设置可以使得活塞平移卡块前后都可卡接一个活塞,而前缺口和后缺口的设置使得可以将活塞定位在这些缺口内并在相应的检测工位进行检测。
进一步，不良品处理模块包括不良品推送气缸和不良品存储槽。通过该结构设置，当经过不良品处理模块的活塞被检出是不良品时，不良品推送气缸会动作并将其推入不良品存储槽中。
通过参考下面所描述的实施例，本实用新型的上述这些方面和其他方面将会得到更清晰地阐述。
附图说明
本实用新型的结构以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中，相同的参考标记标识相同的元件：
图1是根据本实用新型的一个具体实施方式的活塞装配及外观综合检查机的立体示意图；
图2是图1所示活塞装配及外观综合检查机去除机械框架后的立体示意图；
图3是图2中A部分的放大视图，主要示出工作单元的结构；
图3-1是图3所示工作单元的主要部分的平面视图；
图3-2是图3所示工作单元的部分视图，图中主要示出处于第四检测工位的不良品处理模块的结构；
图4-1是图3中3D相机模组的立体示意图；
图4-2是图3中读码器模组的立体示意图；
图4-3是图3中面阵相机模组的立体示意图；
图4-4是图3中线扫相机模组的立体示意图；
图5是图3中输送模块的立体示意图；
图5-1是图5所示输送模块另一角度的部分放大视图，主要示出前输送模块；
图5-2是图5所示输送模块的部分放大视图，但去除了前运动隔板的一侧以清楚显示前输送模块的结构；
图5-3是图5-2中B部分的放大视图；
图6是图5中后输送模块的立体示意图；
图6-1是图5中后输送模块的部分放大视图，主要示出旋转扫描模块；
图6-2是图6所示后输送模块的部分放大视图，并去除了活塞移动料道的一侧以清楚显示后输送模块的结构；
图6-3是图3所示工作单元在后输送模块处的侧视图，该图主要示出了第一检测工位至第三检测工位以及活塞平移卡块的结构；
图7-1至图7-4是活塞在前输送模块上被输送的动作过程图；
图8-1至图8-10是活塞在后输送模块上被输送以在各检测工位进行检测的动作过程图。
附图标记说明：
1 进料单元 2 机械框架
3 出料单元 4 工作单元
5 活塞 52 活塞
53 活塞 54 活塞
55 活塞
C1 第一检测工位 C2 第二检测工位
C3 第三检测工位 C4 第四检测工位
20 平台基板 22 保护罩壳
41 输送模块 42 检测模块
43 不良品处理模块
410 前输送模块 412 后输送模块
414 活塞阻挡气缸 413 中间槽道
415 前钩槽 417 后钩槽
418 前缺口 419 后缺口
421 3D相机模组 423 线扫相机模组
425 读码器模组 427 面阵相机模组
430 不良品推送气缸 432 不良品存储槽
4101 前运动隔板 4102 中间开槽
4103 前平移气缸 4105 前Z向气缸
4106 前卡槽 4107 前活塞卡块
4108 后卡槽
4120 旋转扫描模块 4121 定位平移模块
4122 活塞扫描卡块 4123 活塞移动料道
4124 活塞扫描旋转电机 4125 后平移气缸
4126 活塞扫描Z向气缸 4127 后Z向气缸
4128 扫描旋转机构 4129 活塞平移卡块
4210 3D相机安装支柱 4212 3D相机X轴模组
4214 3D相机Z轴模组 4216 3D相机支架
4218 3D相机
4230 线扫相机安装支柱 4232 线扫相机X轴模组
4234 线扫相机Z轴模组 4236 线扫相机支架
4238 线扫相机
4250 读码器安装支柱 4252 读码器X轴模组
4254 读码器Z轴模组 4256 读码器支架
4258 读码器
4270 面阵相机安装支柱 4272 面阵相机X轴模组
4274 面阵相机Z轴模组 4276 面阵相机支架
4278 面阵相机
具体实施方式
下面将结合附图来描述本实用新型的具体实施方式。
在本文中，用于解释所揭露实施方式的各个部分的结构和/或动作的方向表示，诸如“上”、“下”、“前”、“后”等等，并不是绝对的，而是相对的。当所揭露实施方式的各个部分位于图中所示位置时，这些表示是合适的。如果所揭露实施方式的位置或参照系改变，这些表示也要根据所揭露实施方式的位置或参照系的改变而发生改变。
如图1和图2所示，根据本实用新型的一个具体实施方式的活塞装配及外观综合检查机包括进料单元1、机械框架2、出料单元3以及工作单元4。进料单元1采用传送带皮带形式，利用伺服电机（图未示）驱动。机械框架2包括平台基板20和保护罩壳22，其中，平台基板20由金属平板机械加工而成，起到安装工作单元4的作用；保护罩壳22由型材搭建而成，用来保护工作单元4。出料单元3也采用传送带皮带形式，利用伺服电机（图未示）驱动。应当理解的是，进料单元1和出料单元3都可以是标准传送带单元，结构成熟，在此不做赘述。
如图3所示，并参考图3-1和图3-2，工作单元4包括输送模块41、检测模块42以及不良品处理模块43。检测模块42包括位于第一检测工位C1以完成对活塞5的活塞环和卡簧的检测的3D相机模组421和线扫相机模组423、位于第二检测工位C2以完成活塞5端面上二维码读取及等级确认的读码器模组425、以及位于第三检测工位C3以完成活塞5上字符的读取的面阵相机模组427。不良品处理模块43位于第四检测工位C4以将检测出的不良品剔除。输送模块41设置成前后分别接驳进料单元1和出料单元3并适于将从进料单元1接收的活塞依次送至第一检测工位C1至第四检测工位C4进行检测。如图3-2清晰所示，不良品处理模块43包括不良品推送气缸430和不良品存储槽432，从而当经过不良品处理模块的活塞被检出是不良品时，不良品推送气缸会动作并将其推入不良品存储槽中。
如图4-1所示， 3D相机模组421包括用于连接平台基板20的3D相机安装支柱4210、固定于3D相机安装支柱4210上的3D相机X轴模组4212、位置可调地装设于3D相机X轴模组4212上的3D相机Z轴模组4214、位置可调地装设于3D相机Z轴模组4214上的3D相机支架4216、以及装设于3D相机支架4216上的3D相机4218。
如图4-2所示，读码器模组425包括用于连接平台基板20的读码器安装支柱4250、固定于读码器安装支柱4250上的读码器X轴模组4252、位置可调地装设于读码器X轴模组4252上的读码器Z轴模组4254、位置可调地装设于读码器Z轴模组4254上的读码器支架4256、以及装设于读码器支架4256上的读码器4258。
如图4-3所示，面阵相机模组427包括用于连接平台基20的面阵相机安装支柱4270、固定于面阵相机安装支柱4270上的面阵相机X轴模组4272、位置可调地装设于面阵相机X轴模组4272上的面阵相机Z轴模组4274、位置可调地装设于面阵相机Z轴模组4274上的面阵相机支架4276、以及装设于面阵相机支架4276上的面阵相机4278。
如图4-4所示，线扫相机模组423包括用于连接平台基板20的线扫相机安装支柱4230、固定于线扫相机安装支柱4230上的线扫相机X轴模组4232、位置可调地装设于线扫相机X轴模组4232上的线扫相机Z轴模组4234、位置可调地装设于线扫相机Z轴模组4234上的线扫相机支架4236、以及装设于线扫相机支架4236上的线扫相机4238。
如图5所示，输送模块41包括设置成与进料单元1接驳的前输送模块410、设置成与出料单元3接驳的后输送模块412、以及设置于前输送模块410的前端处并用于对活塞5进行阻挡和定位的活塞阻挡气缸414，其中，第一检测工位C1至第四检测工位C4沿后输送模块412的纵向从前到后顺序排列。需要说明的是，第一检测工位C1为3D相机4218及线扫相机4238检测工位，活塞在此区域上完成活塞环和卡簧的检测；第二检测工位C2为读码器4258读码工位，活塞在此工位上完成活塞端面的二维码读取及等级确认；第三检测工位C3为面阵相机4278检测工位，活塞在此区域完成字符的读取；第四检测工位C4为良品和不良品待分拣工位，不良品由不良品推送气缸430推入不良品存储槽432。前输送模块410和进料单元1接驳，二者空间上紧密配合，但相互独立，从而活塞5可以从进料单元1进入前输送模块410，通过活塞阻挡气缸414对活塞5进行阻挡的同时对活塞5起到定位作用，以便于活塞5随后准确进入后输送模块412，而后输送模块412与出料单元3接驳，从而使得经过检测的活塞5可以最终通过出料单元3送出。
如图5-1至图5-3所示，前输送模块410包括用于支撑活塞5在其上移动的前运动隔板4101、前平移气缸4103、与前平移气缸4103驱动连接的前Z向气缸4105、位于前Z向气缸4105上并用于卡接活塞5的前活塞卡块4107。通过上述结构设置，当活塞5被送至前输送模块410上时，前Z向气缸4105从压缩状态进入伸出状态，使前活塞卡块4107上移并能够卡住活塞5的前端边缘，接着前平移气缸4103向前推动前Z向气缸4105使得被前活塞卡块4107卡住的活塞5能够在前运动隔板4101上向前移动。
再如图5-1所示，前运动隔板4101具有中间开槽4102，前活塞卡块4107与该中间开槽4102位置对应，从而能够在前Z向气缸4105和前平移气缸4103的带动下沿该中间开槽4102前后移动或上下移动，并且，前活塞卡块4107上设置有前卡槽4106和后卡槽4108。中间开槽4102的设置使得前活塞卡块4107能够在沿着前运动隔板4101移动的过程中可以上下移动，从而缩回至前运动隔板4101下方或伸出到前运动隔板4101上方以利用前卡槽4106和后卡槽4108来卡接活塞5。
如图6所示并参考图6-1至图6-3，后输送模块412包括旋转扫描模块4120和定位平移模块4121。其中，旋转扫描模块4120包括其上设置有活塞扫描卡块4122的活塞扫描旋转机构4128、用于驱动该活塞扫描旋转机构4128旋转的活塞扫描旋转电机4124、以及用于使该活塞扫描旋转机构4128上下移动的活塞扫描Z向气缸4126。定位平移模块4121包括用于支撑活塞5在其上移动的活塞移动料道4123、后平移气缸4125、与后平移气缸4125连接的后Z向气缸4127、位于后Z向气缸4127上用于卡接活塞5的活塞平移卡块4129。通过上述结构设置，当活塞5经由前输送模块410被送至后输送模块412的旋转扫描模块4120上时，由活塞扫描卡块4122卡住活塞5，然后能够在活塞扫描旋转电机4124的带动下旋转360度进行第一检测工位C1（参考图3）上的检测，而定位平移模块4121中后Z向气缸4127和后平移气缸4125的设置，使得活塞平移卡块4129能够上下前后地移动以带动活塞5在活塞移动料道4123上行进。
再如图6所示，并参考图6-2和图6-3，活塞移动料道4123具有中间槽道413，活塞平移卡块4129与该中间槽道413位置对应，从而能够在后Z向气缸4127和后平移气缸4125的带动下沿该中间槽道413前后移动或上下移动，并且，活塞平移卡块4129上设置有前钩槽415、后钩槽417以及位于前钩槽415和后钩槽417之间的前缺口418和后缺口419。前钩槽415和后钩槽417的设置可以使得活塞平移卡块4129前后都可卡接一个活塞5,而前缺口418和后缺口419的设置使得可以将活塞5定位在这些缺口内并在相应的检测工位进行检测。
下面参考图7-1至图7-4介绍一下活塞在前输送模块410上被输送的动作过程：
活塞5从进料单元1上进入输送模块41；
首先，活塞阻挡气缸414动作来夹紧活塞5，同时将活塞5准确定位；
前Z向气缸4105初始状态处于压缩状态，当活塞5被活塞阻挡气缸414定位后，前Z向气缸410的活塞杆（图未示）伸出，使前活塞卡块4107的前卡槽4106卡住活塞5的前端边缘，如图7-1所示；
接着，前平移气缸4103开始动作，将活塞5向前推，进入图7-2所示的状态，此时活塞5处于中间状态；
接着，前Z向气缸4105回缩，随即前平移气缸4103也回缩到初始位置；
此时，下一个活塞也进入定位状态，该下一个活塞在此标记为活塞52；
接着，前Z向气缸4105动作，使前活塞卡块4107的前卡槽4106卡住活塞52的前边缘，后卡槽4108卡住活塞5的后边缘，如图7-3所示；
此时，前平移气缸4103动作，将活塞5推入后输送模块412；
动作如上往复循环。
下面参考图8-1至图8-10并结合图6、图6-1至图6-3介绍一下活塞在后输送模块412上被输送的动作过程：
在图8-1所示的状态中，活塞扫描Z向气缸4126处于回缩状态。活塞5从前输送模块410来料后，到达活塞扫描卡块4122上方，即进入了图6-3所示的第一检测工位C1；
在图8-2所示的状态中，活塞扫描Z向气缸4126将活塞5顶起，活塞5卡入活塞扫描卡块4122中，此时，活塞扫描卡块4122随活塞扫描旋转机构4128在活塞扫描旋转电机4124的带动下旋转一周360°，旋转过程中，3D相机4218和线扫相机4238完成活塞5圆周方向的检查，即完成第一检测工位C1的检查；
在图8-3所示的状态中，活塞5已经完成了第一检测工位C1的检查，活塞扫描Z向气缸4126回缩下移，同时后Z向气缸4127回缩下移，后平移气缸4125伸出左移，使活塞平移卡块4129也随之左移，接着，后Z向气缸4127再上移，使活塞平移卡块4129的前钩槽415钩住活塞5的右边缘；
在图8-4所示的状态中，后平移气缸4125回缩右移，将活塞5拉入到第二检测工位C2上的读码器4258下方，读码器4258读码检测，同时活塞52进入第一检测工位C1，完成该第一检测工位上的检测，在此不做赘述；
在图8-5所示的状态中，重复图8-3所示状态时的动作，即：活塞扫描Z向气缸4126回缩，同时后Z向气缸4127回缩下移，后平移气缸4125伸出左移，使活塞平移卡块4129也随之左移，接着，后Z向气缸4127再上移，使活塞平移卡块4129的前钩槽415钩住活塞52的右边缘，此状态时，活塞5进入活塞平移卡块4129上的前缺口418；
在图8-6所示的状态中，重复图8-4所示的状态下的动作，即：后平移气缸4125回缩右移，将活塞5拉入到第三检测工位C3上的面阵相机4278下方，面阵相机读取字符，同时将活塞52拉入到第二检测工位C2上的读码器4258下方，读码器4258读码检测，且活塞53进入第一检测工位C1，完成该第一检测工位C1上的检测，总之，此时的活塞5、活塞52、活塞53分别位于第三检测工位C3、第二检测工位C2以及第一检测工位C1；
在图8-7所示的状态中，重复图8-3所示状态时的动作，即：活塞扫描Z向气缸4126回缩下移，同时后Z向气缸4127回缩下移，后平移气缸4125伸出左移，使活塞平移卡块4129也随之左移，接着，后Z向气缸4127再上移，使活塞平移卡块4129的前钩槽415钩住活塞53的右边缘，此时，活塞5进入后缺口419，活塞52进入前缺口418；
在图8-8所示的状态中，重复图8-4所示状态下的动作，即后平移气缸4125回缩右移，使得活塞5进入第四检测工位C4，活塞52进入第三检测工位C3检测，活塞53进入第二检测工位C2检测，活塞54进入第一检测工位C1检测；
在图8-9所示的状态中，重复图8-3所示状态时的动作，即：活塞扫描Z向气缸4126回缩，同时后Z向气缸4127回缩下移，后平移气缸4125伸出左移，使活塞平移卡块4129也随之左移，接着，后Z向气缸4127再上移，使活塞平移卡块4129的前钩槽415钩住活塞55的右边缘，在此状态时，活塞53进入活塞平移卡块4129上的前缺口418；此时，处于第四检测工位C4上的活塞5如果属于不良品，则会在此处由不良品推送气缸430推入不良品存储槽432，如果属于良品则不做处理，即不良品推送气缸430不动作，同时活塞52进入第三检测工位C3检测，活塞53进入第二检测工位C2检测，活塞54进入第一检测工位C1检测。
在图8-10所示的状态中，重复图8-4所示状态下的动作，即后平移气缸4125回缩右移，此时活塞平移卡块4129的后钩槽417钩住活塞5的后边缘将其推入出料单元3，同时，活塞52进入第四检测工位C4等待进行良品和不良品的分拣处理，活塞53进入第三检测工位C3检测，活塞54进入第二检测工位C2检测，活塞55进入第一检测工位C1检测。
本实用新型的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本实用新型的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构作各种变化和改进，包括这里单独披露的或要求保护的技术特征的组合，以及明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本实用新型所涉及的技术领域内，并落入本实用新型权利要求的保护范围。