CN108942484B - 单向器自动在线检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种单向器自动在线检测系统，包括控制管理系统及设置在压力机取料口侧的机架，关键在于：所述机架上设置有上料机械手、转盘、下料机械手及料盘周转系统，上料机械手设置在转盘上方的上料导轨上，具有沿上料导轨移动到压力机工作台上方取料及移动到转盘上料工位上料的自由度；转盘边缘均布有与工位数量匹配的定位夹具，各定位夹具分别与上料机械手、下料机械手及环绕转盘设置在转盘各停止位处的检具单元的工位对应，形成流水线式检验结构；下料机械手沿料盘周转系统上方的十字导轨在下料工位与料盘周转系统间往复运动形成下料、分拣结构。实现了自动检测，大幅度的提高了工作效率和企业的效益。

Description

单向器自动在线检测系统

技术领域

本发明涉及单向器的生产检验设备，具体涉及自动与压力机对接并对锻压、冲压后的单向器进行在线检验的系统。

背景技术

随着汽车、摩托车行业的不断发展，作为汽车、摩托车的重要零件，单向器的生产数量随之增加，质量要求也随之提高。汽车、摩托车零部件生产厂家在单向器从压力机锻压、冲压成型后，需要对其重量、尺寸、外观进行检验，并对表面进行去毛刺处理。现在，各厂家基本为线下人工检验，线下人工检验存在诸多不足，包括：生产效率低，劳动强度大，人工成本高；不能及时发现产品质量问题，可能出现批次性不合格品；存在人为误差，无法保证产品质量；无法实现工厂的数字化管理及产品质量数据的可追溯性等。

发明内容

本发明为了克服人工检验的不足，设计了一种单向器自动在线检测系统，通过机械手上料和下料，并通过环形布局在检测平台外围的检具单元完成各道检验工序，实现了自动检测，大幅度的提高了工作效率和企业的效益。

本发明为了实现上述发明目的采用的技术方案为：一种单向器自动在线检测系统，包括控制管理系统及设置在压力机取料口侧的机架，关键在于：所述机架上设置有上料机械手、转盘、下料机械手及料盘周转系统，上料机械手设置在转盘上方的上料导轨上，具有沿上料导轨移动到压力机工作台上方取料及移动到转盘上料工位上料的自由度；转盘边缘均布有与工位数量匹配的定位夹具，各定位夹具分别与上料机械手、下料机械手及环绕转盘设置在转盘各停止位处的检具单元的工位对应，形成流水线式检验结构；下料机械手沿料盘周转系统上方的十字导轨在下料工位与料盘周转系统间往复运动形成下料、分拣结构。

本发明的自动在线检测系统，设置在压力机取料口侧，与压力机衔接，压力机成型完一个产品，上料机械手将单向器从压力机取出、放置到检测平台即转盘上料工位处的定位夹具上，转盘旋转、带动该单向器转向第一个检具单元进行检测，同时上料机械手从压力机再次取料放到上料工位的定位夹具上，转盘再转动一个工位，第一个单向器转向第二检具单元检测、第二个单向器转至第一检具单元检测，同时上料机械手从压力机再次取料放到上料工位的定位夹具上，如此循环，各单向器依次经过环绕转盘设置的检具单元，各检具单元分别对单向器进行相应检验后，单向器旋转至下料工位，下料机械手将单向器取下，合格品码放在料盘中，不合格品投入不合格品收集盒，料盘周转系统自动进行空料盘和满料盘的周转，实现自动检测系统与压力机的对接及加工完成后的自动检测。转盘将传送与支撑功能结合，即可作为传送装置又可作为支撑检测平台，转盘每次停止时，每个定位夹具分别对应一个工位，以保证各单元同时工作。

进一步的，所述转盘设置在定位于机架安装板上的凸轮分割器上，凸轮分割器连接电机和配套减速器，转盘上各定位夹具之间的间隔与凸轮分割器的转动间隔相对应；围绕转盘依次设置有称重单元、去毛刺单元、尺寸测量单元及外观检测单元，借助凸轮分割器，转盘带动位于定位夹具内的单向器从上料工位依次旋转至称重、去毛刺、尺寸测量、外观检测单元及下料工位形成环线检测结构。

转盘由电机带动凸轮分割器驱动，可实现工位的精确分度。定位夹具在转盘上精确定位，与凸轮分割器的的分度及工位精确对应，定位夹具可以根据单向器型号或同类零件型号进行更换。称重单元、去毛刺单元、尺寸测量单元及外观检测单元围绕转盘依次设置，每个单元与一个工位对应。检测时，每个单向器的检测流程是：转盘带动位于定位夹具内的单向器从上料工位旋转至称重单元工位后，暂停，称重单元对单向器进行称重后，转盘继续旋转，带动单向器运动至去毛刺单元工位，暂停，去毛刺单元对单向器进行去毛刺处理，然后再运动至尺寸测量、外观检测单元进行相应检测，最后运动至下料工位。但是转盘每次暂停时，各个工位的单元是同时工作的。

进一步的，所述称重单元包括固定在机架安装板上的称重导轨和称重升降机构、连接在称重升降机构升降杆端头的升降板及配套称重传感器和撑托头，升降板滑动限位在称重导轨上，具有带动设置在其上的称重传感器及设置在称重传感器上的撑托头升降的自由度，撑托头撑托定位夹具内的单向器底部并按压称重传感器形成自动称重结构。称重导轨竖立在转盘外围，称重升降机构可以采用气缸、直线电机、电机驱动的齿轮齿条或涡轮蜗杆或丝杠丝母或皮带传动机构，优选采用气缸或直线电机。升降板对应连接在气杆、电机输出轴、齿条或蜗杆或丝母或皮带上。称重传感器安装在升降板上，撑托头安装在称重传感器上，当转盘运动时，撑托头收于转盘下方，不阻碍转盘运动。当转盘旋转至称重工位时，撑托头从转盘下方与定位夹具内的单向器对齐。称重时，称重升降机构带动升降板沿升降导轨上升，同时带动称重传感器和撑托头上升，撑托头顶起单向器，称重传感器感应称重，将重量信号传给控制管理系统。称重结束后，升降板下降，撑托头随之下降，将单向器放回定位夹具内，转盘带动单向器转向下一个工位，同时下一个单向器转至称重工位。机架安装板上还通过立板定位有缓冲柱，缓冲柱下端与升降板接触配合形成限位缓冲结构。缓冲柱用于限制升降板的上升距离，并在升降板上升到位时抵住升降板，避免震动影响称重传感器的称量精度。

进一步的，所述去毛刺单元包括固定在机架安装板上的第一机架立板及定位在第一机架立板上的去毛刺导轨和上、下打磨升降机构，上、下打磨升降机构分别与滑动限位在去毛刺导轨上的上、下升降板连接，并分别驱动设置在上升降板上的上打磨头及配套打磨驱动机构从转盘上方与单向器顶部接触、设置在下升降板上的下打磨头及配套打磨驱动机构从转盘下方与单向器底部接触形成自动打磨结构。

将两打磨头分设在转盘上、下侧的上、下打磨升降机构上，当转盘运动时，两打磨头远离转盘，不阻碍转盘运动。当转盘暂停时，两打磨头向转盘运动，分别对单向器的顶部和底部进行自动打磨去毛刺，上、下同时对磨结构，工作效率高。第一机架立板和去毛刺导轨竖立在转盘外围，上、下升降机构、上、下升降板及上、下打磨头分别位于转盘上、下两侧。上、下升降机构可以采用气缸、直线电机、电机驱动的齿轮齿条或涡轮蜗杆或丝杠丝母或皮带传动机构，优选采用定位在第一机架立板上的气缸和直线电机。上、下升降板对应连接在气杆、电机输出轴、齿条或蜗杆或丝母或皮带上。上、下打磨头与单向器上的被打磨面形状和尺寸匹配，上、下打磨头选用盘型砂石或硅橡胶或金刚砂打磨头，便于获得质量高、可靠性好的产品。打磨驱动机构为旋转式气动马达。旋转式气动马达具有轻便、高性能输出、低振动、低噪声等优点，利于高效、稳定的对单向器进行打磨。

进一步的，所述尺寸测量单元包括固定在机架安装板上的第二机架立板、测距导轨及测距升降机构，第二机架立板上设置有定位压头、上位移传感器及相对设置的左、右位移传感器，测距升降机构的升降杆连接滑动限位在测距导轨上的升降台，升降台上设置有下位移传感器及与测距旋转驱动装置连接的支撑转托；支撑转托撑托定位夹具内的单向器与定位压头配合形成夹持、转位结构，各位移传感器的伸缩探头与单向器接触配合形成尺寸测量结构。

尺寸测量单元中，将上、左、右位移传感器和定位压头悬设在检测平台上方，下位移传感器和支撑转托可升降的设置在检测平台下方，不测量时，均不与定位夹具或检测平台或单向器接触，不阻碍检测平台带动定位夹具及单向器运动。当检测平台暂停时，定位夹具内的单向器与定位压头和支撑转托对准，支撑转托和下位移传感器上升，支撑转托托起单向器至与定位压头接触，支撑转托和定位压头夹扶住单向器，使单向器保持稳定。定位压头通过轴承安装在第二机架立板上，在测距旋转驱动装置的带动下，定位压头和支撑转托夹扶单向器旋转，以便于上、下位移传感器配合测量单向器的高度、槽深，左、右位移传感器配合测量单向器的直径，并转换测量角度进行多次测量，提高测量精度测距升降机构可以采用气缸、直线电机、电机驱动的齿轮齿条或涡轮蜗杆或丝杠丝母或皮带传动机构，优选采用直线电机和气缸。升降台对应连接在气杆、电机输出轴、齿条或蜗杆或丝母或皮带上。测距旋转驱动装置采用伺服电机，由于安装空间的限制，直连结构难以安装时，可通过传动机构连接。左、右位移传感器用于测量单向器的径向尺寸，上下位移传感器用于测量单向器高度方向的尺寸，支撑转托还可带动单向器旋转，以对多个部位进行测量和多次测量。进一步的，所述外观检测单元包括固定在机架安装板上的第三机架立板、外观检测导轨及外观检测升降机构，外观检测升降机构连接滑动限位在外观检测导轨上的升降块，升降块上设置有撑托转头及其配套外观旋转驱动装置，撑托转头撑托、旋转定位夹具内的单向器与转盘上方定位于第三机架立板上的视觉系统配合形成外观检测结构。

外观检测单元中，将视觉系统悬挂设置在检测平台上方或侧面，或侧面和上方都设置，撑托转头可升降的设置在检测平台下方，不检验时，均不与定位夹具或检测平台或单向器接触，不阻碍检测平台带动定位夹具及单向器运动。当检测平台暂停时，定位夹具内的单向器与撑托转头对准，撑托转头上升，托起单向器，使单向器从定位夹具内显露出来，视觉系统进行取像、测量和判断，实现自动检测外观。并可带动单向器旋转，使视觉系统从上方、侧面对单向器的外观进行多角度的清晰取像。外观旋转驱动装置采用伺服电机，外观检测升降机构可以采用气缸、直线电机、电机驱动的齿轮齿条或涡轮蜗杆或丝杠丝母或皮带传动机构，优选采用直线电机和气缸，升降块对应连接在气杆、电机输出轴、齿条或蜗杆或丝母或皮带上。视觉系统就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉系统是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而生成判别结果，是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。可提高生产的柔性和自动化程度，在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成和存储，便于实时显示生产状态，实现可视化生产及存储产品的各项质量参数，实现产品质量数据的可追溯性。可以在最快的生产线上对产品进行测量、引导、检测、和识别，并能保质保量的完成生产任务。

进一步的，所述上料机械手包括立臂、设置在立臂上的上料升降机构、设置在上料升降机构上的伸向压力机的夹爪横臂及配套上料夹爪，立臂通过滑块与定位在机架连接架上的上料导轨滑动配合，并与直线驱动机构连接；上料夹爪设置在夹爪横臂自由端，并借助设置在夹爪横臂上的双向气缸形成开、合结构。直线驱动机构包括伺服电机和配套传感器，伺服电机连接丝杠丝母传动副或同步带传动机构，立臂设置在丝母或者同步带上。上料升降机构可以采用气缸、直线电机、电机驱动的齿轮齿条或涡轮蜗杆或丝杠丝母或皮带传动机构，优选采用直线电机和气缸，夹爪横臂对应连接在气杆、电机输出轴、齿条或蜗杆或丝母或皮带上。上料机械手沿定位于机架上的上料导轨往复移动，其取料位置与压力机脱模位对准，上料位置与转盘的上料工位对应，并与暂停的检测平台上的定位夹具对准。

进一步的，所述下料机械手包括伸向转盘下料工位的纵臂、设置在纵臂上的下料升降机构、设置在下料升降机构上的夹爪立臂及配套下料夹爪，纵臂滑动限位在料盘周转系统上方的十字导轨上，并与直线驱动机构连接；下料夹爪设置在夹爪立臂自由端，并借助设置在夹爪立臂上的双向气缸形成开、合结构。下料机械手与上料机械手的结构和工作原理基本相同，不同的是下料机械手在码盘和分拣过程中需要两个方向联动，所以将其纵臂滑动限位在十字导轨或滑台上。

进一步的，所述料盘周转系统设置在转盘的下料侧，包括定位在机架上的暂存平台、向下倾斜延伸至暂存平台的送盘滑道及从暂存平台向下倾斜延伸的出盘滑道，借助送盘滑道送到暂存平台上的待码盘空料盘与下料机械手配合码放合格单向器，并借助设置在暂存平台上的出盘机构推向出盘滑道；暂存平台上相邻待码盘空料盘设置不合格品收集盒；十字导轨包括设置在暂存平台上方的下料纵轨及连接直线驱动机构的滑动限位在下料纵轨上的下料横轨，纵臂滑动限位在下料横轨上、并与配套直线驱动机构连接。。

料盘周转系统中，根据现场空间情况，送盘滑道与出盘滑道可以是通过暂存平台对接的两段滑坡式结构，送盘滑道与出盘滑道也可以并排设置在暂存平台的一侧。对接式结构只需在暂存平台下方设置出盘机构，以将放满单向器的料盘推入出盘滑道即可，并排式结构需要设置送盘机构和挡盘机构。排列在送盘滑道上的空料盘，从高处依次滑落到底部的暂存平台上。暂存平台送盘滑道侧只暂存一只空料盘，排在暂存平台上的空料盘后方的空料盘被挡盘机构阻挡在送盘滑道上，当送盘机构将暂存平台上的空料盘从送盘侧推向出盘侧，并复位后，挡盘机构释放送盘滑道底端的空料盘，该空料盘滑到暂存平台上，挡盘机构阻挡后续的空料盘，循环执行，实现空料盘的自动输送。送盘机构、挡盘机构与出盘机构均为直线往复运动机构。下料机械手将合格品码放在暂存平台出盘侧的空料盘中，满盘以后，出盘机构将满料盘推向出盘滑道，满料盘沿出盘滑道滑向后续处理工序。不合格品投入不合格品收集盒，不合格品收集盒设置在暂存平台下方，暂存平台上具有与其相通的废品孔，废品孔与出盘滑道侧的待码盘空料盘相邻设置，以便于分拣。下料纵轨固定在暂存平台上方，下料横轨滑动限位在下料纵轨上、纵臂滑动限位在下料横轨上，纵臂在直线驱动机构的带动下可沿下料横轨移动，下料横轨在直线驱动机构的驱动下带动纵臂沿下料纵轨移动，进而实现纵、横联动，以便于下料码盘和分拣。直线驱动机构优选采用伺服电机驱动的丝杠丝母传动副或同步带传动机构，下料横轨、纵臂与丝母或同步带固连。

进一步的，所述送盘滑道与出盘滑道并排设置在暂存平台的一侧，待码盘空料盘借助设置在暂存平台侧面的送盘机构从送盘滑道末端推向出盘滑道始端，并借助设置在出盘滑道对面的出盘机构移入出盘滑道，暂存平台与送盘滑道的衔接部设置有挡盘机构；送盘机构和出盘机构均为驱动气缸，挡盘机构为设置在暂存平台下方的气缸，气缸的气杆自由端具有穿过暂存平台上的通孔阻挡空料盘前进及回缩放行的自由度。气缸利于简化结构。本发明的有益效果为：1、自动化水平高、生产效率高，在线检测系统与压机联动，系统自动从压力机取料进行检测，实时检测、记录产品的各项质量参数，检测完成后自动区分合格品与不合格品进行码盘，料盘周转系统自动进行空料盘和满料盘的周转。2、检测精度高，可靠性好，产品质量高。重量检测采用称重传感器进行测量，精度可以达到0.1g；尺寸采用高精度位移传感器测量，可以消除人为误差，精度可达微米级；外观采用视觉系统检测，比人眼精确、可靠；有助于获得质量高、可靠性好的产品。3、可实时显示生产状态，实现可视化生产；检测并存储产品的各项质量参数，实现产品质量数据的可追溯性。4、检测平台采用多工位转盘式结构，将传送与支撑功能结合，即可作为传送装置又可作为支撑检测平台，结构紧凑，占地空间小，且定位夹具可循环使用，占用数量较少，可以快换，兼容多种规格产品，对产品进行精确定位；称重、去毛刺、尺寸检测、外观缺陷检测等各单元独立分布，避免干涉；各单元同时工作，提高生产效率；上下料机械手结构紧凑，夹爪可以快换，兼容多种规定产品；空料盘由送盘机构自动推送到位，满料盘由出盘机构自动送入出盘滑道，整体布局紧凑、合理，各机构结构简单、衔接紧密、可靠。5、上、下料机械手、各检具单元可与间歇运动的转盘可靠的衔接和配合，各单元同时工作，工作效率高。

附图说明

图1是自动在线检测系统的整体结构示意图；

图2是转盘与各单元的相对分布结构示意图；

图3是上料机械手的结构示意图；

图4是称重单元的结构示意图；

图5是去毛刺单元的结构示意图；

图6是尺寸测量单元的结构示意图；

图7是外观检测单元的结构示意图；

图8是下料机械手的结构示意图；

图9是下料工位与上料工位的相对位置结构示意图；

图10是料盘周转系统的结构示意图；

图11a和图11b分别是单向器顶面和底面的结构示意图；

附图中，1代表转盘，11代表定位夹具，12代表凸轮分割器，101代表压力机，102代表单向器，2代表上料机械手，21代表立臂，22代表上料升降机构，23代表夹爪横臂，24代表上料夹爪，25代表上料导轨，26代表伺服电机，3代表机架，31代表机架连接架，32代表机架安装板，33代表第一机架立板，34代表第二机架立板，35代表第三机架立板，4代表下料机械手，41代表纵臂，42代表下料升降机构，43代表夹爪立臂，44代表下料夹爪，45代表下料纵轨，46代表下料横轨，5代表称重单元，51代表称重导轨，52代表称重升降机构，53代表升降板，54代表称重传感器，55代表撑托头，56代表缓冲柱，6代表去毛刺单元，61代表去毛刺导轨，62代表上打磨升降机构，63代表下打磨升降机构，64代表上升降板，65代表下升降板，66代表上打磨头，67代表下打磨头，7代表尺寸测量单元，71代表测距升降机构，72代表定位压头，73代表测距导轨，74代表升降台，75代表上位移传感器，76左位移传感器，77右位移传感器，78代表下位移传感器，79代表支撑转托，791代表测距旋转驱动装置，8代表外观检测单元，81代表外观检测导轨，82代表外观检测升降机构，83代表升降块，84代表撑托转头，85代表外观旋转驱动装置，86代表图像摄取装置，9代表料盘周转系统，91代表暂存平台，92代表送盘滑道，93代表出盘滑道，94代表送盘机构，95代表出盘机构，96代表废品孔，97代表推板，98代表料盘。图2中为了便于清楚显示，拆除了缓冲柱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

参见附图，一种单向器自动在线检测系统，机架3安装在压力机101取料口侧。机架安装板32上固定有凸轮分割器12上，凸轮分割器12上安装转盘1，凸轮分割器12与电机和配套减速器连接，可带动转盘1按照分度间隔进行旋转、停止间歇运行。转盘1上分布有定位夹具11，各定位夹具11的间隔与凸轮分割器12的转动间隔相对应、数量与工位数量匹配。按照一般的检验流程，围绕转盘1依次设置称重单元5、去毛刺单元6、尺寸测量单元7及外观检测单元8。加上上料和下料工位，一共是6个工位，6个定位夹具11。转盘1每次停止时，每个定位夹具11分别对应一个工位，各单元同时工作。定位夹具11为适应单向器102形状的中空结构，转盘1在定位夹具的安装位置开设通孔，且单向器102底部为外径较小的台阶套筒结构，底部穿过转盘1显露在转盘1下方。

转盘1上方的机架连接架31上吊装上料导轨25，上料导轨25从转盘1上方向压力机101延伸。定位在机架3上的伺服电机26输出轴连接主动轮，主动轮通过同步带连接从动轮。上料机械手2包括立臂21、夹爪横臂23及上料夹爪24。立臂21定位在同步带上，且顶端滑动限位在上料导轨25上，可在同步带的带动下沿上料导轨25滑动。立臂21底端设置有上料升降机构22，上料升降机构22采用气缸，夹爪横臂23连接在气杆端头，并伸向压力机101。上料夹爪24安装在夹爪横臂23自由端的双向气缸气杆端头，可在双向气缸的带动下开、合，以夹持或者插入单向器的中心孔外撑拿取单向器。

具体上料时，压力机101成型完一个单向器，同步带带动整个上料机械手2向压力机101移动，到位后，夹爪横臂23下降、上料夹爪24开或合、夹爪横臂23上升，将单向器取下，然后同步带带动整个上料机械手2向转盘1移动，移动到上料工位时，检验完毕的单向器已在下料工位取走，转至上料工位的定位夹具11正好是空的，夹爪横臂23下降、上料夹爪24合或开释放单向器102、夹爪横臂23上升，将单向器放入转盘1的定位夹具11内，上料完毕。

称重单元5包括固定在机架安装板32上的称重导轨51、称重升降机构52及与称重升降机构52连接的升降板53。称重导轨51位于转盘1外侧，升降板53滑动限位在称重导轨51上，升降板53上固定有称重传感器54，称重传感器54上设置有撑托头55。撑托头55位于转盘1下方，并在转盘1暂停于该停止位时，与定位夹具11内的单向器对准。称重升降机构52采用定位在机架安装板32上的气缸，升降板53对应连接在气杆端头。机架安装板32上通过立板定位有缓冲柱56。

具体称重时，转盘1暂停，某一单向器位于称重工位，称重升降机构52驱动升降板53带动撑托头55上升，撑托头55撑托定位夹具11内的单向器102，直至缓冲柱56抵住升降板53，上升到位，单向器102下压称重传感器54自动称重。

去毛刺单元6中，第一机架立板33固定在机架安装板32上，去毛刺导轨61固定在第一机架立板33上，位于转盘1外围。上、下打磨升降机构62、63为设置在第一机架立板33上的两组气缸，上、下升降板64、65连接在气杆端头，同时借助滑块限位在去毛刺导轨61上，可在气缸的推动下沿去毛刺导轨61升降。上、下打磨头66、67及各自的旋转式气动马达分别定位在上、下升降板64、65上。上、下打磨升降机构62、63、上、下升降板64、65及上、下打磨头66、67分别位于转盘1上、下方，转盘1暂停于该停止位时，上、下打磨头66、67分别与单向器102的顶部和底部对准。上、下打磨头66、67为盘型金刚砂打磨头。

具体去毛刺时，转盘1暂停，某一单向器位于去毛刺工位，上打磨升降机构62驱动上升降板64带动上打磨头66下降，同时，下打磨升降机构63驱动下升降板65带动下打磨头67上升，上、下打磨头66、67分别与定位夹具11内的单向器102顶部和底部接触，旋转式气动马达带动上、下打磨头66、67旋转对单向器102进行自动打磨去毛刺。

机架安装板32上固定有第二机架立板34，尺寸测量装置中的定位压头72通过轴承转动限位在第二机架立板34上，围绕定位压头72设置的上位移传感器75、左、右位移传感器76、77定位在第二机架立板34上。定位压头72、上位移传感器75、左、右位移传感器76、77均悬设在转盘1上方。转盘1下方的机架安装板32上固定测距导轨73和测距升降机构71，测距升降机构71为气缸。升降台74连接在气杆端头，同时滑动限位在测距导轨73上，可沿测距导轨73升降。升降台74、下位移传感器78及支撑转托79位于转盘1下方。支撑转托79连接在测距旋转驱动装置791上。测距旋转驱动装置791包括定位在升降台74上的电机，电机通过齿轮传动机构连接支撑转托79，下位移传感器78位于支撑转托79的一侧，固定在升降台74上。支撑转托79和定位压头72与暂停的检测平台上的定位夹具11内的单向器102对准。左、右位移传感器76、77、上位移传感器75及下位移传感器78均采用直线位移传感器。

具体测量时，转盘1暂停，某一单向器102位于尺寸测量工位，测距升降机构71驱动升降台74带动支撑转托79和下位移传感器78上升，当单向器102接触定位压头72后，上升到位，定位压头72和支撑转托79夹扶住单向器102，使之保持稳定。左、右位移传感器76、77与单向器102的径向外轮廓接触，测量径向尺寸，上、下位移传感器75、78与单向器102的顶部、底部接触测量高度尺寸。然后测距旋转驱动装置791驱动支撑转托79带动单向器102旋转进行其余角度的再次测量及槽深测量。测量完毕后，升降台74带动支撑转托79、单向器102及下位移传感器78下降，单向器102放置在定位夹具11内，升降台74带动支撑转托79及下位移传感器78继续下降，复位后，转盘1可继续旋转。

外观检测单元8中的升降块83位于间歇运动式检测平台停止位下方，滑动限位在定位于机架安装板32上的外观检测导轨81上，并与定位于机架安装板32上的外观检测升降机构82连接。外观检测升降机构82采用设置在机架安装板32上的气缸，升降块83对应连接在气杆上。升降块83上设置有撑托转头84及其配套外观旋转驱动装置85，外观旋转驱动装置85为定位在升降块83上的电机和配套减速器，撑托转头84连接在减速器输出轴上。撑托转头84与暂停的检测平台上的定位夹具11内的单向器102对准。 机架安装板32上固定有第三机架立板35，第三机架立板35位于转盘1外围。视觉系统中的图像摄取装置86固定在第三机架立板35上，图像摄取装置86包括位于检测平台上方的俯视的图像摄取装置86和位于检测平台侧面的侧视的图像摄取装置86。图像摄取装置86连接配套图像处理系统。

具体检测时，转盘1暂停，某一单向器102位于外观检测工位，外观检测升降机构82驱动升降块83带动撑托转头84上升，上升到位后，单向器102显露出来，图像摄取装置86对单向器102进行取像。然后外观旋转驱动装置85驱动撑托转头84带动单向器102旋转进行其余角度的取像。检测完毕后，撑托转头84下降，单向器102放置在定位夹具11内，撑托转头84继续下降，复位后，转盘1可继续旋转。

下料机械手4滑动设置在料盘周转系统9上方的十字导轨上，取料位置与检测平台的下料工位对应、并与暂停的检测平台上的定位夹具11内的单向器102对准。下料机械手4包括伸向检测平台下料工位的纵臂41、设置在纵臂41上的下料升降机构42、设置在下料升降机构42上的夹爪立臂43及配套下料夹爪44，纵臂41滑动限位在下料横轨46上，并与直线驱动机构连接；下料夹爪44设置在夹爪立臂43自由端，并借助设置在夹爪立臂43上的双向气缸形成开、合结构。下料升降机构42为定位在纵臂41上的气缸，夹爪立臂43通过“L”形安装板连接在气杆上，“L”形安装板的竖向部分滑动限位在气缸上，为夹爪立臂43的升降导向。。料盘周转系统包括定位在机架3上的暂存平台91、向下倾斜延伸至暂存平台91的送盘滑道92及从暂存平台91向下倾斜延伸的出盘滑道93。送盘滑道92与出盘滑道93并排设置在暂存平台91的一侧，待码盘空料盘98通过设置在暂存平台91上的送盘机构94从送盘滑道92末端推向出盘滑道93始端，并借助设置在出盘滑道93对面的推杆移入出盘滑道93。不合格品收集盒位于暂存平台91下方，并与暂存平台91上相邻待码盘空料盘98设置的废品孔96相通。推杆连接配套直线驱动机构形成出盘机构95，直线驱动机构为设置在出盘滑道93对侧的气缸；送盘机构94包括设置在送盘滑道92一侧的推板97，推板97连接在在定位于机架3上的气缸端头。暂存平台91与送盘滑道92的衔接部下方设置有挡盘气缸，挡盘气缸的伸缩杆可穿过暂存平台91阻挡空料盘98滑向暂存平台91。十字导轨包括沿出盘滑道93方向布置的下料横轨46及垂直于下料横轨46设置的下料纵轨45，下料横轨46与配套直线驱动机构连接，并滑动限位在下料纵轨45上，下料机械手4滑动限位在下料横轨46上，并连接配套直线驱动机构，下料横轨46和下料机械手4的配套直线驱动机构均包括定位在机架3上的伺服电机，伺服电机连接同步带传动机构，下料横轨46和纵臂41相应设置在各自的同步带上。

具体实施时，空料盘98放入送盘滑道92，滑到暂存平台91上，挡盘气缸的伸缩杆伸出，阻挡后续空料盘98滑向暂存平台91，送盘机构94将暂存平台91上的空料盘98从送盘滑道92侧推到出盘滑道93侧，待码放合格单向器102。转盘1暂停，某一单向器102完成检测后位于下料工位，同步带带动整个下料机械手4向转盘1移动，到位后，夹爪立臂43下降、下料夹爪44开或合、夹爪立臂43上升，将单向器取下，然后同步带带动整个下料机械手4向暂存平台91移动，到达废品孔96或待码盘空料盘98上方，夹爪立臂43下降、下料夹爪44合或开释放单向器102，不合格的单向器102从废品孔96投入不合格品收集盒，合格单向器102码放在料盘98中。然后转盘1旋转，循环分拣码盘过程，料盘98码放满后，出盘机构95将满料盘98推入出盘滑道93。

Claims (7)

1.一种单向器自动在线检测系统，包括控制管理系统及设置在压力机（101）取料口侧的机架（3），其特征在于：所述机架（3）上设置有上料机械手（2）、转盘（1）、下料机械手（4）及料盘周转系统（9），上料机械手（2）设置在转盘（1）上方的上料导轨（25）上，具有沿上料导轨（25）移动到压力机工作台上方取料及移动到转盘上料工位上料的自由度；转盘（1）边缘均布有与工位数量匹配的定位夹具（11），各定位夹具（11）分别与上料机械手（2）、下料机械手（4）及环绕转盘（1）设置在转盘（1）各停止位处的检具单元的工位对应，形成流水线式检验结构；下料机械手（4）沿料盘周转系统（9）上方的十字导轨在下料工位与料盘周转系统（9）间往复运动形成下料、分拣结构；

所述转盘（1）设置在定位于机架安装板（32）上的凸轮分割器（12）上，凸轮分割器（12）连接电机和配套减速器，转盘（1）上各定位夹具（11）之间的间隔与凸轮分割器（12）的转动间隔相对应；围绕转盘（1）依次设置有称重单元（5）、去毛刺单元（6）、尺寸测量单元（7）及外观检测单元（8），借助凸轮分割器（12），转盘（1）带动位于定位夹具（11）内的单向器（102）从上料工位依次旋转至称重、去毛刺、尺寸测量、外观检测单元及下料工位形成环线检测结构；

所述料盘周转系统（9）设置在转盘（1）的下料侧，包括定位在机架上的暂存平台（91）、向下倾斜延伸至暂存平台（91）的送盘滑道（92）及从暂存平台（91）向下倾斜延伸的出盘滑道（93），借助送盘滑道（92）送到暂存平台（91）上的待码盘空料盘（98）与下料机械手（4）配合码放合格单向器（102），并借助设置在暂存平台（91）上的出盘机构（95）推向出盘滑道（93）；暂存平台（91）上相邻待码盘空料盘（98）设置不合格品收集盒；十字导轨包括设置在暂存平台（91）上方的下料纵轨（45）及连接直线驱动机构的滑动限位在下料纵轨（45）上的下料横轨（46），纵臂（41）滑动限位在下料横轨（46）上、并与配套直线驱动机构连接；

所述尺寸测量单元（7）包括固定在机架安装板（32）上的第二机架立板（34）、测距导轨（73）及测距升降机构（71），第二机架立板（34）上设置有定位压头（72）、上位移传感器（75）及相对设置的左、右位移传感器（76、77），测距升降机构（71）的升降杆连接滑动限位在测距导轨（73）上的升降台（74），升降台（74）上设置有下位移传感器（78）及与测距旋转驱动装置连接的支撑转托（79）；支撑转托（79）撑托定位夹具（11）内的单向器（102）与定位压头（72）配合形成夹持、转位结构，各位移传感器的伸缩探头与单向器（102）接触配合形成尺寸测量结构。

2.根据权利要求1所述的单向器自动在线检测系统，其特征在于：所述称重单元（5）包括固定在机架安装板（32）上的称重导轨（51）和称重升降机构（52）、连接在称重升降机构（52）升降杆端头的升降板（53）及配套称重传感器（54）和撑托头（55），升降板（53）滑动限位在称重导轨（51）上，具有带动设置在其上的称重传感器（54）及设置在称重传感器（54）上的撑托头（55）升降的自由度，撑托头（55）撑托定位夹具（11）内的单向器（102）底部并按压称重传感器（54）形成自动称重结构。

3.根据权利要求1所述的单向器自动在线检测系统，其特征在于：所述去毛刺单元（6）包括固定在机架安装板（32）上的第一机架立板（33）及定位在第一机架立板（33）上的去毛刺导轨（61）和上、下打磨升降机构（62、63），上、下打磨升降机构（62、63）分别与滑动限位在去毛刺导轨（61）上的上、下升降板（64、65）连接，并分别驱动设置在上升降板（64）上的上打磨头（66）及配套打磨驱动机构从转盘（1）上方与单向器（102）顶部接触、设置在下升降板（65）上的下打磨头（67）及配套打磨驱动机构从转盘（1）下方与单向器（102）底部接触形成自动打磨结构。

4.根据权利要求1所述的单向器自动在线检测系统，其特征在于：所述外观检测单元（8）包括固定在机架安装板（32）上的第三机架立板（35）、外观检测导轨（81）及外观检测升降机构（82），外观检测升降机构（82）连接滑动限位在外观检测导轨（81）上的升降块（83），升降块（83）上设置有撑托转头（84）及其配套外观旋转驱动装置（85），撑托转头（84）撑托、旋转定位夹具（11）内的单向器（102）与转盘（1）上方定位于第三机架立板（35）上的视觉系统配合形成外观检测结构。

5.根据权利要求1所述的单向器自动在线检测系统，其特征在于：所述上料机械手（2）包括立臂（21）、设置在立臂（21）上的上料升降机构（22）、设置在上料升降机构（22）上的伸向压力机（101）的夹爪横臂（23）及配套上料夹爪（24），立臂（21）通过滑块与定位在机架连接架（31）上的上料导轨（25）滑动配合，并与直线驱动机构连接；上料夹爪（24）设置在夹爪横臂（23）自由端，并借助设置在夹爪横臂（23）上的双向气缸形成开、合结构。

6.根据权利要求1所述的单向器自动在线检测系统，其特征在于：所述下料机械手（4）包括伸向转盘（1）下料工位的纵臂（41）、设置在纵臂（41）上的下料升降机构（42）、设置在下料升降机构（42）上的夹爪立臂（43）及配套下料夹爪（44），纵臂（41）滑动限位在料盘周转系统（9）上方的十字导轨上，并与直线驱动机构连接；下料夹爪（44）设置在夹爪立臂（43）自由端，并借助设置在夹爪立臂（43）上的双向气缸形成开、合结构。

7.根据权利要求1所述的单向器自动在线检测系统，其特征在于：所述送盘滑道（92）与出盘滑道（93）并排设置在暂存平台（91）的一侧，待码盘空料盘（98）借助设置在暂存平台（91）侧面的送盘机构（94）从送盘滑道（92）末端推向出盘滑道（93）始端，并借助设置在出盘滑道（93）对面的出盘机构（95）移入出盘滑道（93），暂存平台（91）与送盘滑道（92）的衔接部设置有挡盘机构；送盘机构（94）和出盘机构（95）均为驱动气缸，挡盘机构为设置在暂存平台（91）下方的气缸，气缸的气杆自由端具有穿过暂存平台（91）上的通孔阻挡空料盘（98）前进及回缩放行的自由度。