一种自动换型的全方向螺纹检测设备的制作方法

1.本实用新型涉及螺纹检测设备技术领域，尤其是一种自动换型的全方向螺纹检测设备。


背景技术：

2.现有技术中，通常是由人工采用通止规的方式对螺纹进行检测的，通规过而止规不过则判为合格。
3.现有的人工检测方式劳动强度大，在效率和效果上明显无法适应工业生产的需求，尤其是对于开设有多数量、多类型螺纹的产品进行检测时，不仅在速度上很难满足要求，而且还极易在工具类型选用上出错，甚至是因数量多而出现漏检；另一方面，基于检测要求，还需要对产品进行翻面等操作来对背面等位置上的螺纹进行检测，更是增加了劳动强度和检测难度。


技术实现要素：

4.本技术人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的自动换型的全方向螺纹检测设备，从而能够对产品进行全方向上的螺纹自动化检测，效率高，效果好。
5.本实用新型所采用的技术方案如下：
6.一种自动换型的全方向螺纹检测设备，包括底座，所述底座顶面对角位置分别设置为第一检测工位和第二检测工位，底座顶面另两个对角位置分别安装有六轴机器人和测头库，测头库上有序放置有多个测头组件；所述六轴机器人输出轴端安装有中间板，中间板侧面并列安装有锁螺纹动力组件和工装座，锁螺纹动力组件底端安装有快接组件；还包括移载工装；
7.所述六轴机器人端部的快接组件与其中一个测头组件配装对产品进行螺纹检测，或者是六轴机器人端部的工装座与移载工装配装对产品进行工位间的移载。
8.作为上述技术方案的进一步改进：
9.所述锁螺纹动力组件中包括有竖向布设的转动主轴，转动主轴由电机带动转动，转动主轴底端安装有快接组件。
10.所述移载工装端部安装有与工装座相配装的衔接块，测头组件端部设置有与快接组件相配装的配装块；所述衔接块与工装座之间的配装结构、和配装块与快接组件之间的配装结构，两组配装结构的结构相同。
11.所述快接组件与配装块之间的配装结构，具体结构为：包括开设于配装块端面上的插孔，插孔内壁面上开设有环形限位，位于插孔周向外部的配装块端面上还均匀开设有限位孔；所述快接组件向下伸出的轴端周向侧面配装有多个伸缩球，伸缩球在外部气压和弹簧弹性力的切换作用下侧向凸出轴端或是缩回轴端内部，位于轴端周向外部还间隔设置有向下外凸的定位销组；所述定位销组与限位块配装，外凸的伸缩球与环形限位配装。
12.所述第二检测工位包括有固定于底座上的双层支架，双层支架的上层设置为支承
定位产品的检测台，双层支架的下层设置为支承定位移载工装的工装台。
13.所述检测台和第一检测工位均通过支承柱向上支承产品，并结合定位销来对产品进行定位；所述工装台包括有固装于双层支架下层的支承底板，支承底板上安装有支承移载工装的支柱和定位移载工装的限位销。
14.所述第一检测工位的结构为：包括检测支板一，检测支板一顶面间隔固装有三组支承柱一，三组支承柱一位于同一三角形的三个角处；所述检测支板一上还安装有定位销一；所述检测支板一两侧还对称安装有导向轨，经由导向轨与外部小车衔接。
15.所述检测台包括安装于双层支架顶面的检测支板二，检测支板二上间隔固装有三组支承柱二，三组支承柱二位于同一三角形的三个角处；所述检测支板二上还安装有定位销二，检测支板二顶面拐角处安装有夹紧气缸；位于检测支板二顶面边缘还安装有配对使用的传感器。
16.所述移载工装的结构为：包括纵截面呈t型结构的工装支座，工装支座竖直外壁面上安装与工装座相配装的衔接块，工装支座水平顶面安装有支承产品的支承柱三和定位产品的定位柱，工装支座顶面边缘还安装有三组转角气缸，三组转角气缸位于同一三角形的三个角处，单个转角气缸的压装高度均高于支承柱三，三组转角气缸共同将产品向着支承柱三的方向贴合压紧。
17.所述测头库包括有单层或多层结构的支承架，支承架每层上均安装有层板，单个层板长度方向的外边缘均间隔开设有多个卡槽，单个卡槽上方配装有u型结构的限位块，单个卡槽配合限位块构成挂装测头组件的挂装位。
18.本实用新型的有益效果如下：
19.本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，先由六轴机器人切换不同型号的测头组件对支承于第一检测工位上的产品进行螺纹检测，而后六轴机器人切换移载工装，经移载工装抓取产品并上下翻转180
°
后支承于第二检测工位上，再由六轴机器人切换测头组件进行检测，从而对产品完成全方向上的螺纹自动化检测，效率高，效果好；
20.本实用新型还包括如下优点：
21.快接组件的设置，使得六轴机器人可以配装不同的测头组件对产品进行螺纹检测，切换迅速可靠；还通过工装座快速配装移载工装，来对产品进行位置移动和位姿变换，实现了对于六轴机器人的灵活、全面使用。
附图说明
22.图1为本实用新型的结构示意图。
23.图2为本实用新型六轴机器人端部工装座与测头组件的布设示意图。
24.图3为本实用新型快接组件与测头组件的配装示意图。
25.图4为本实用新型第二检测工位的结构示意图。
26.图5为本实用新型第一检测工位的结构示意图。
27.图6为本实用新型测头库的结构示意图。
28.其中：1、底座；2、测头库；3、第一检测工位；4、六轴机器人；5、第二检测工位；6、移载工装；7、锁螺纹动力组件；8、快接组件；9、测头组件；10、外部小车；
29.21、支承架；22、挂装位；
30.31、定位销一；32、检测支板一；33、支承柱一；34、导向轨；
31.41、中间板；42、工装座；
32.51、双层支架；52、检测台；53、工装台；521、夹紧气缸；522、检测支板二；523、定位销二；524、支承柱二；531、支承底板；532、支柱；533、限位销；
33.60、衔接块；61、转角气缸；62、工装支座；63、定位柱；64、支承柱三；
34.71、电机；
35.81、定位销组；82、伸缩球；91、配装块。
具体实施方式
36.下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
37.如图1所示，本实施例的一种自动换型的全方向螺纹检测设备，包括底座1，底座1顶面对角位置分别设置为第一检测工位3和第二检测工位5，底座1顶面另两个对角位置分别安装有六轴机器人4和测头库2，测头库2上有序放置有多个测头组件9；六轴机器人4输出轴端安装有中间板41，中间板41侧面并列安装有锁螺纹动力组件7和工装座42，锁螺纹动力组件7底端安装有快接组件8；还包括移载工装6；
38.六轴机器人4端部的快接组件8与其中一个测头组件9配装对产品进行螺纹检测，或者是六轴机器人4端部的工装座42与移载工装6配装对产品进行工位间的移载。
39.在实际使用过程中，先由六轴机器人4切换不同型号的测头组件9对支承于第一检测工位3上的产品进行螺纹检测，而后六轴机器人4切换移载工装6后，经移载工装6抓取产品并上下翻转180
°
后支承于第二检测工位5上，再由六轴机器人4切换测头组件9进行检测，从而对产品完成全方向上的螺纹自动化检测。
40.如图2所示，锁螺纹动力组件7中包括有竖向布设的转动主轴，转动主轴由电机71带动转动，转动主轴底端安装有快接组件8。
41.本实施例中，快接组件8的设置，使得六轴机器人4可以配装不同的测头组件9对产品进行螺纹检测，切换迅速可靠；还通过工装座42快速配装移载工装6，来对产品进行位置移动和位姿变换，实现了对于六轴机器人4的灵活、全面使用。
42.本实施例中的六轴机器人4经由快接组件8配装测头组件9进行螺纹检测时，由电机71带动转动主轴转动结合六轴机器人4的上下移动，实现对于螺纹的旋入、旋出操作来进行检测。
43.本实施例中的六轴机器人4为外购标准产品。
44.移载工装6端部安装有与工装座42相配装的衔接块60，测头组件9端部设置有与快接组件8相配装的配装块91；衔接块60与工装座42之间的配装结构、和配装块91与快接组件8之间的配装结构，两组配装结构的结构相同。
45.如图3所示，快接组件8与配装块91之间的配装结构，具体结构为：包括开设于配装块91端面上的插孔，插孔内壁面上开设有环形限位，位于插孔周向外部的配装块91端面上还均匀开设有限位孔；快接组件8向下伸出的轴端周向侧面配装有多个伸缩球82，伸缩球82在外部气压和弹簧弹性力的切换作用下侧向凸出轴端或是缩回轴端内部，位于轴端周向外部还间隔设置有向下外凸的定位销组81；定位销组81与限位块配装，外凸的伸缩球82与环形限位配装。
46.本实施例中，快接组件8的轴端伸至配装块91的插孔中，一方面定位销组81对应插装至配装块91端面上的限位孔中实现贴合面上的限位，另一方面位于快接组件8轴端的伸缩球82侧向伸出而卡装于配装块91插孔内壁面的环形限位中，形成轴向插装方向的限位，从而实现快接组件8与配装块91之间的快速固定配装；相反地，当伸缩球82缩回快接组件8轴端内部时，配合配装块91相对于快接组件8的轴向移动，即可实现相互分离。
47.本实施例中，考虑实际使用中的安全性，可以设置伸缩球82在弹簧弹性力作用下保持外凸的自然状态，而在接通外部气压时，则由外部气压力抵抗弹簧弹性力而驱使伸缩球82缩回；此时，在意外断气情况下，能够可靠保持伸缩球82与快接组件8之间的可靠衔接，其只有在通气操作时才会相互脱离，有效保证了实际生产中的安全性。
48.当然，对于工装座42与移载工装6的衔接块60之间的配装结构，可以在结构形式上与配装块91、快接组件8之间的配装结构相同，而根据实际需要在伸缩球82等的数量限定、尺寸设置上不同。
49.如图4所示，第二检测工位5包括有固定于底座1上的双层支架51，双层支架51的上层设置为支承定位产品的检测台52，双层支架51的下层设置为支承定位移载工装6的工装台53，实现了检测设备的可靠、紧凑布局；将工装台53与检测台52融合布设于同一位置处，也助力于缩短六轴机器人4在实际使用中的走动行程。
50.检测台52和第一检测工位3均通过支承柱向上支承产品，并结合定位销来对产品进行定位；工装台53包括有固装于双层支架51下层的支承底板531，支承底板531上安装有支承移载工装6的支柱532和定位移载工装6的限位销533。
51.本实施例中，螺纹检测和产品移载均依赖于六轴机器人4来可靠地操作和实现，对于第一检测工位3和检测台52而言，主要是实现当前检测状态下对产品的支承以及限位，方便于六轴机器人4根据预设程序对螺纹孔逐一进行检测；在对产品进行支承和限位时，采用六点定位规则中常规的一面两销定位即可满足；当然，也可以根据实际需求，对于支承限位状态下的产品增设压紧机构，使得产品被完全固定。
52.如图5所示，第一检测工位3的结构为：包括检测支板一32，检测支板一32顶面间隔固装有三组支承柱一33，三组支承柱一33位于同一三角形的三个角处，构成六点定位规则中的一面；检测支板一32上还安装有定位销一31，定位销一31设置有两个，构成六点定位规则中的两销；检测支板一32两侧还对称安装有导向轨34，经由导向轨34与外部小车10衔接。
53.检测台52包括安装于双层支架51顶面的检测支板二522，检测支板二522上间隔固装有三组支承柱二524，三组支承柱二524位于同一三角形的三个角处，构成六点定位规则中的一面；检测支板二522上还安装有定位销二523，定位销二523设置有两个，构成六点定位规则中的两销；检测支板二522顶面拐角处安装有夹紧气缸521，由夹紧气缸521从上至下对产品进行压紧，从而将产品完全固定；位于检测支板二522顶面边缘还安装有配对使用的传感器，经由传感器来检测检测台52上产品的有无。
54.移载工装6的结构为：包括纵截面呈t型结构的工装支座62，工装支座62竖直外壁面上安装与工装座42相配装的衔接块60，工装支座62水平顶面安装有支承产品的支承柱三64和定位产品的定位柱63，工装支座62顶面边缘还安装有三组转角气缸61，三组转角气缸61位于同一三角形的三个角处，单个转角气缸61的压装高度均高于支承柱三64，三组转角气缸61共同将产品向着支承柱三64的方向贴合压紧。
55.本实施例中，与工装座42相配的衔接块60设置于工装支座62侧面外部，方便于移载工装6与六轴机器人4之间的配装，并且不影响移载工装6对于产品的支承承载。
56.移载工装6上同样由三组支承柱三64构成一面，由两个定位柱63构成两销，形成对于产品的一面两销定位，结合转角气缸61对于产品的压持，实现产品在移载工装6上的完全固定，方便于六轴机器人4经由移载工装6对产品进行移载，并且在移载过程中经由六轴机器人4的动作对移载工装6、产品同时进行翻转，方便于对产品进行背面的检测。
57.如图6所示，测头库2包括有单层或多层结构的支承架21，支承架21每层上均安装有层板，单个层板长度方向的外边缘均间隔开设有多个卡槽，单个卡槽上方配装有u型结构的限位块，单个卡槽配合限位块构成挂装测头组件9的挂装位22。
58.本实施例中，可以根据实际需要情况，在对应挂装位22处增设与所挂装测头组件9相对应的型号标识，方便于日常使用和维护。
59.本实用新型的工作过程为：
60.产品刚开始支承限位于第一检测工位3处，由六轴机器人4经由端部的快接组件8切换不同的测头组件9，对该姿态下的产品进行相应的螺纹检测；检测完成之后，六轴机器人4将快接组件8上的测头组件9全部放回测头库2中，并经由端部中间板41上的工装座42快速配装移载工装6，随着六轴机器人4的移动带动移载工装6至第一检测工位3处，移载工装6将产品夹持；由六轴机器人4经移载工装6携带着产品向第二检测工位5移动，并将移载工装6与产品一起上下翻转，使得产品原本朝向的背面朝上，将产品放置于第二检测工位5上层的检测台52上；六轴机器人4将移载工装6放回，并经由快接组件8重新切换测头组件9，对背面朝上的产品继续进行螺纹检测，完成对于产品的全方向螺纹检测。
61.本实用新型操作简单，实现了对于产品全方向上的螺纹自动化检测，效率高，效果好。
62.以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

技术特征：
1.一种自动换型的全方向螺纹检测设备，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)顶面对角位置分别设置为第一检测工位(3)和第二检测工位(5)，底座(1)顶面另两个对角位置分别安装有六轴机器人(4)和测头库(2)，测头库(2)上有序放置有多个测头组件(9)；所述六轴机器人(4)输出轴端安装有中间板(41)，中间板(41)侧面并列安装有锁螺纹动力组件(7)和工装座(42)，锁螺纹动力组件(7)底端安装有快接组件(8)；还包括移载工装(6)；所述六轴机器人(4)端部的快接组件(8)与其中一个测头组件(9)配装对产品进行螺纹检测，或者是六轴机器人(4)端部的工装座(42)与移载工装(6)配装对产品进行工位间的移载。2.如权利要求1所述的一种自动换型的全方向螺纹检测设备，其特征在于：所述锁螺纹动力组件(7)中包括有竖向布设的转动主轴，转动主轴由电机(71)带动转动，转动主轴底端安装有快接组件(8)。3.如权利要求1所述的一种自动换型的全方向螺纹检测设备，其特征在于：所述移载工装(6)端部安装有与工装座(42)相配装的衔接块(60)，测头组件(9)端部设置有与快接组件(8)相配装的配装块(91)；所述衔接块(60)与工装座(42)之间的配装结构、和配装块(91)与快接组件(8)之间的配装结构，两组配装结构的结构相同。4.如权利要求3所述的一种自动换型的全方向螺纹检测设备，其特征在于：所述快接组件(8)与配装块(91)之间的配装结构，具体结构为：包括开设于配装块(91)端面上的插孔，插孔内壁面上开设有环形限位，位于插孔周向外部的配装块(91)端面上还均匀开设有限位孔；所述快接组件(8)向下伸出的轴端周向侧面配装有多个伸缩球(82)，伸缩球(82)在外部气压和弹簧弹性力的切换作用下侧向凸出轴端或是缩回轴端内部，位于轴端周向外部还间隔设置有向下外凸的定位销组(81)；所述定位销组(81)与限位块配装，外凸的伸缩球(82)与环形限位配装。5.如权利要求1所述的一种自动换型的全方向螺纹检测设备，其特征在于：所述第二检测工位(5)包括有固定于底座(1)上的双层支架(51)，双层支架(51)的上层设置为支承定位产品的检测台(52)，双层支架(51)的下层设置为支承定位移载工装(6)的工装台(53)。6.如权利要求5所述的一种自动换型的全方向螺纹检测设备，其特征在于：所述检测台(52)和第一检测工位(3)均通过支承柱向上支承产品，并结合定位销来对产品进行定位；所述工装台(53)包括有固装于双层支架(51)下层的支承底板(531)，支承底板(531)上安装有支承移载工装(6)的支柱(532)和定位移载工装(6)的限位销(533)。7.如权利要求6所述的一种自动换型的全方向螺纹检测设备，其特征在于：所述第一检测工位(3)的结构为：包括检测支板一(32)，检测支板一(32)顶面间隔固装有三组支承柱一(33)，三组支承柱一(33)位于同一三角形的三个角处；所述检测支板一(32)上还安装有定位销一(31)；所述检测支板一(32)两侧还对称安装有导向轨(34)，经由导向轨(34)与外部小车(10)衔接。8.如权利要求6所述的一种自动换型的全方向螺纹检测设备，其特征在于：所述检测台(52)包括安装于双层支架(51)顶面的检测支板二(522)，检测支板二(522)上间隔固装有三组支承柱二(524)，三组支承柱二(524)位于同一三角形的三个角处；所述检测支板二(522)上还安装有定位销二(523)，检测支板二(522)顶面拐角处安装有夹紧气缸(521)；位于检测支板二(522)顶面边缘还安装有配对使用的传感器。
9.如权利要求1所述的一种自动换型的全方向螺纹检测设备，其特征在于：所述移载工装(6)的结构为：包括纵截面呈t型结构的工装支座(62)，工装支座(62)竖直外壁面上安装与工装座(42)相配装的衔接块(60)，工装支座(62)水平顶面安装有支承产品的支承柱三(64)和定位产品的定位柱(63)，工装支座(62)顶面边缘还安装有三组转角气缸(61)，三组转角气缸(61)位于同一三角形的三个角处，单个转角气缸(61)的压装高度均高于支承柱三(64)，三组转角气缸(61)共同将产品向着支承柱三(64)的方向贴合压紧。10.如权利要求1所述的一种自动换型的全方向螺纹检测设备，其特征在于：所述测头库(2)包括有单层或多层结构的支承架(21)，支承架(21)每层上均安装有层板，单个层板长度方向的外边缘均间隔开设有多个卡槽，单个卡槽上方配装有u型结构的限位块，单个卡槽配合限位块构成挂装测头组件(9)的挂装位(22)。

技术总结
本实用新型涉及一种自动换型的全方向螺纹检测设备，包括底座，其顶面对角设置两个检测工位，另两个对角分别安装六轴机器人和有序放置多个测头组件的测头库；六轴机器人轴端经中间板并列安装锁螺纹动力组件和工装座，锁螺纹动力组件底端安装快接组件；还包括移载工装；快接组件与其中一个测头组件配装对产品进行螺纹检测，或是工装座与移载工装配装对产品进行工位间的移载；实际使用中，先由六轴机器人切换不同型号的测头组件对支承于第一检测工位上的产品进行螺纹检测，而后切换移载工装并抓取产品上下翻转180


技术研发人员：郑双飞
受保护的技术使用者：无锡万耐特自动化设备股份公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/9/3