一种汽车方型接头智能检测设备

1.本发明涉及一种汽车方型接头智能检测设备，属于工业自动化生产技术领域。


背景技术：

2.在汽车行业，许多汽车刹车装置零部件需要用到方型接头。汽车方型刹车接头的需求批量大，同时需要对其表面质量和外观缺陷进行检测。随着自动化技术的发展，许多企业开始采用机器设备来代替人工进行检测，极大的节约了人工成本和提升了检测效率。但由于现在的很多机械设备缺乏对生产线上工件做精确定位的能力，使得零件运输到检测区域时的位置出现偏差，容易造成零件的漏检误检，导致零件检测质量不高，难免会有残次品的流出，长此已久则会造成公司信誉下降。
3.因此，开发一种能对零件精确定位的汽车刹车方型接头智能检测设备来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

4.本发明针对上述背景技术所提及的技术问题，旨在能够实现方型接头的送料、置料、各表面外观缺陷检测自动化，通过扭矩感知生产线的精确定位保证了检测精度也提高了检测效率，更适用于大批量的检测。
5.具体采用以下技术方案来实现：
6.一种汽车方型接头智能检测设备，包括扭矩感知生产线，所述扭矩感知生产线包括输送导轨架、输送装置、电机、夹具挡边和夹具，所述输送导轨架安装在检测设备的框架上，所述夹具挡边安装在输送导轨架的两相对长边侧壁上，所述输送装置安装在输送导轨架上，且所述夹具安装在输送装置上，且所述方形接头套接在夹具上，所述电机安装在输送导轨架上，用于为输送装置提供动力输出，所述电机上还设有扭矩传感器，所述扭矩传感器与检测设备上的控制系统通信相连，用于通过扭矩传感器感知夹具在输送装置上不同位置时的扭矩变化，将数据传回控制系统，控制系统再通过反馈控制电机旋转一定的圈数，由于电机旋转一圈，输送装置走过的行程一定，从而可以对输送装置上的夹具做精确定位，准确运送方形接头至检测区域，保证后续检测流程的顺利进行。
7.作为优选实例，所述输送装置包括主带轮、从带轮、同步带，所述主带轮和从带轮分别安装在输送导轨架的两端，所述同步带共同套接在主带轮和从带轮上；
8.所述夹具安装在同步带上，所述电机的固定端安装在输送导轨架上，所述电机的输出端通过联轴器与主带轮相连接；
9.用于通过扭矩传感器感知夹具在同步带上不同位置时的扭矩变化，将数据传回控制系统，控制系统再通过反馈控制电机旋转一定的圈数，由于电机旋转一圈，同步带走过的行程一定，从而可以对同步带上的夹具做精确定位。
10.作为优选实例，所述夹具挡边的侧壁上开设有凹槽，所述同步带的两侧分别位于两夹具挡板的凹槽内。
11.作为优选实例，还包括设在扭矩感知生产线上的接头检测区，所述接头检测区包括安装轴、下压安装块、方型光源、搭载有圆形光源的电机驱动的导正夹爪、密封检测相机、检测铁丝相机、圆面检测相机；
12.所述安装轴竖直安装在输送导轨架上，且所述安装轴上安装有放置板，所述放置板上安装有气缸，所述气缸的输出端伸出放置板的底部，并与下压安装块相连接，所述下压安装块与夹具上的方形接头所对应，用于下压安装块在气缸作用下向下运动，测量出接头尺寸；
13.所述密封检测相机或检测铁丝相机分别安装在两个放置板的一侧，所述方形光源设在密封检测相机或检测铁丝相机的检测端前方，并位于下压安装块的一侧，且所述方形光源所在的外壳上设有通孔，所述密封检测相机的检测光或检测铁丝相机的检测光经过通孔进入外壳，通过方形光源补光，来检测通过下压安装块所压住的，并位于夹具上的方形接头的密封面平行度及外观缺陷或检测紧固套外观缺陷；
14.所述安装轴还分别安装在输送导轨架的两侧，且位于所述输送导轨架两侧的安装轴上共同设有固定板，所述固定板上安装有电机驱动的导正夹爪，所述电机驱动的导正夹爪位于夹具上的方形接头的正上方，且所述输送导轨架上还安装有圆面检测相机，且所述圆面检测相机的检测端与电机驱动的导正夹爪的行进方向相垂直，并通过电机驱动的导正夹爪上的圆形光源对方形接头的圆面做360
°
检测。
15.作为优选实例，还包括设在扭矩感知生产线前端的接头翻转装置，接头翻转装置包括第一气动夹爪、平移滑块、翻转气缸、气缸驱动的平移滑轨；气缸驱动的平移滑轨通过型材安装在检测设备上，翻转气缸的固定端安装在平移滑轨上，翻转气缸的输出端上安装平移滑块，平移滑块上安装第一气动夹爪，用于通过在翻转气缸作用下，将方形接头翻转180度，平移滑块沿气缸驱动的平移滑轨向下移动，将方形接头安放至夹具，以便后续工序的进行。
16.作为优选实例，在接头翻转装置的前端依次设置上料装置和通孔及垂直度检测装置，且所述通孔及垂直度检测装置位于接头翻转装置和上料装置之间。
17.作为优选实例，在多角度接头检测装置的后端，依次设置激光打标装置、卸料装置。
18.本发明的有益效果是：
19.(1)本发明借助扭矩感知生产线，可通过同步带上夹具位置改变带动的扭矩变化准确感知方型接头在同步带上的位置，通过控制系统可将方形接头精确运输至指定检测区域，配合方形光源或圆形光源和密封检测相机、检测铁丝相机、圆面检测相机的协同作用对方形接头表面进行检测，提升检测质量；
20.(2)本发明借助方形光源或圆形光源和密封检测相机、检测铁丝相机、圆面检测相机的协同作用，以及电机带动圆形导正夹爪360
°
旋转，可快速、准确地甄别方形接头表面缺陷，极大地缩减检测时间，提高检测效率。
21.(3)本发明结构合理，自动化程度高，不仅提高了检测效率，省时省力，还有较高的精准度，更实用于大批量的生产，极具应用前景。
附图说明
22.图1为本发明的汽车方型接头智能检测总体结构示意图；
23.图2为本发明的接头上料箱的结构示意图；
24.图3为本发明的通孔及垂直度检测装置的结构示意图；
25.图4为本发明的接头翻转装置的结构示意图；
26.图5为本发明的扭矩感知生产线的结构示意图；
27.图6为本发明的多角度接头检测装置的结构示意图；
28.图7为本发明的激光打标检测装置的结构示意图；
29.图8为本发明的接头卸料装置的结构示意图；
30.图9为本发明的两种检测零件结构示意图；
31.图中：1-上料装置，2-通孔及垂直度检测装置，3-接头翻转装置，4-扭矩感知生产线，5-多角度接头检测装置，6-激光打标装置，7-接头卸料装置，
32.11-接头振盘，12-接头振盘连杆，13-振盘架，21-检测挡板,22-喷气头，23-衬芯孔探针，24-接头隔料板，25-接头上料直振，31-第一气动夹爪，32-33.平移滑块，33-翻转气缸，34-平移滑轨，41-伺服自校正电机，42-联轴器，43-夹具挡边，44-夹具，45-同步带，46-主从带轮，51-相机安装轴，52-34.下压安装块，53、56-方型光源，54-密封面检测相机，55-检测铁丝相机，
35.57-搭载圆形光源的导正夹爪，58-外形尺寸相机，61-激光头，62-亚克力板罩，71-第二气动夹爪，72-横向导向轴，73-不良品箱，74-竖向立板，75-卸料尼龙挡板。
具体实施方式
36.为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
37.如图1-9所示，一种汽车方型接头智能检测设备，包括扭矩感知生产线4，扭矩感知生产线4包括输送导轨架、输送装置、电机41、夹具挡边43和夹具44，输送导轨架安装在检测设备的框架上，夹具挡边43安装在输送导轨架的两相对长边侧壁上，输送装置安装在输送导轨架上，且夹具44安装在输送装置上，且方形接头套接在夹具44上，电机41安装在输送导轨架上，用于为输送装置提供动力输出，电机41上还设有扭矩传感器，扭矩传感器与检测设备上的控制系统通信相连，用于通过扭矩传感器感知夹具44在输送装置上不同位置时的扭矩变化，将数据传回控制系统，控制系统再通过反馈控制电机旋转一定的圈数，由于电机41旋转一圈，输送装置走过的行程一定，从而可以对输送装置上的夹具44做精确定位，准确运送方形接头至检测区域，保证后续检测流程的顺利进行。
38.输送装置包括主带轮46、从带轮、同步带45，主带轮46和从带轮分别安装在输送导轨架的两端，同步带45共同套接在主带轮46和从带轮上；
39.夹具44安装在同步带45上，电机41的固定端安装在输送导轨架上，电机41的输出端通过联轴器42与主带轮46相连接；
40.用于通过扭矩传感器感知夹具44在同步带45上不同位置时的扭矩变化，将数据传回控制系统，控制系统再通过反馈控制电机44旋转一定的圈数，由于电机44旋转一圈，同步带45走过的行程一定，从而可以对同步带45上的夹具做精确定位。
41.夹具挡边43的侧壁上开设有凹槽，同步带45的两侧分别位于两夹具挡板43的凹槽内。
42.还包括设在扭矩感知生产线4上的接头检测区5，接头检测区5包括安装轴51、下压安装块52、方型光源53、搭载有圆形光源的电机驱动的导正夹爪57、密封检测相机54、检测铁丝相机55、圆面检测相机58；
43.安装轴51竖直安装在输送导轨架上，且安装轴51上安装有放置板56，放置板56上安装有气缸，气缸的输出端伸出放置板的底部，并与下压安装块52相连接，下压安装块52与夹具44上的方形接头所对应，用于下压安装块52在气缸作用下向下运动，测量出接头尺寸；
44.密封检测相机54或检测铁丝相机55分别安装在两个放置板56的一侧，方形光源53设在密封检测相机54或检测铁丝相机55的检测端前方，并位于下压安装块52的一侧，且方形光源53所在的外壳上设有通孔，密封检测相机54的检测光或检测铁丝相机55的检测光经过通孔进入外壳，通过方形光源53补光，来检测通过下压安装块52所压住的，并位于夹具44上的方形接头的密封面平行度及外观缺陷或检测紧固套外观缺陷；
45.安装轴51还分别安装在输送导轨架的两侧，且位于输送导轨架两侧的安装轴51上共同设有固定板，固定板上安装有电机驱动的导正夹爪57，电机驱动的导正夹爪57位于夹具上的方形接头的正上方，且输送导轨架上还安装有圆面检测相机58，且圆面检测相机58的检测端与电机驱动的导正夹爪57的行进方向相垂直，并通过电机驱动的导正夹爪57上的圆形光源对方形接头的圆面做360
°
检测。
46.还包括设在扭矩感知生产线4前端的接头翻转装置3，接头翻转装置3包括第一气动夹爪31、平移滑块32、翻转气缸33、气缸驱动的平移滑轨34；气缸驱动的平移滑轨34通过型材安装在检测设备上，翻转气缸33的固定端安装在平移滑轨34上，翻转气缸33的输出端上安装平移滑块32，平移滑块32上安装第一气动夹爪31，用于通过在翻转气缸33作用下，将方形接头翻转180度，平移滑块32沿气缸驱动的平移滑轨34向下移动，将方形接头安放至夹具44，以便后续工序的进行。
47.在接头翻转装置3的前端依次设置上料装置1和通孔及垂直度检测装置2，且通孔及垂直度检测装置2位于接头翻转装置3和上料装置1之间。
48.需要说明的是，上料装置1包括接头振盘11，接头振盘连杆12，振盘架13，接头振盘11下端与振盘架13相连，另一端通过振盘连杆12与通孔及垂直度检测装置2相连，通过接头振动盘11即可将放置在接头振动盘11上的接头传送至通孔及垂直度检测装置2上；
49.通孔及垂直度检测装置2包括检测挡板21、喷气头22、衬芯孔探针23、接头隔料板24、接头上料直振装置25；
50.接头上料直振装置25的一端与振盘连杆12相连接，接头上料直振装置25的另一端与检测挡板21相对应，且接头上料直振装置25与检测挡板21之前的缝隙处还设有气缸驱动的接头隔料板24，接头隔料板24用于固定接头位置，并与垂直检测板21相接；
51.衬芯探针23设在铝框上，当接头隔料板24在气缸驱动下，接头隔料板24带动方形接头朝着衬芯探针23的正下方运动，直到位于衬芯探针23的正下方，然后再另一气缸的驱动下，带动衬芯探针23对方形接头进行垂直度检测，吹气口22也设置在铝框上，且位于衬芯探针23的一侧，吹气口22在气泵连通下，对方形接头上的孔吹气，用于检测气口是否密闭。
52.在多角度接头检测装置3的后端，依次设置激光打标装置6、卸料装置7。
53.需要说明的是，如图7所示，激光打标装置6包括激光头61，亚克力板罩62，激光头61与亚克力板罩62与检测设备上的工作台基面相连，在夹具44带着方形接头到达指定位置后，通过激光头61对检测合格的产品进行自动打标，亚克力板62进行保护，用于激光打标装置在夹具44带着方形接头到达指定位置后，控制系统会给激光头61发出一个信号，激光头61在接收到信号后对检测合格的产品进行自动打标；
54.如图8所示，接头卸料装置7包括第二气动夹爪71、横向导向轴72、不良品箱73、竖向立板74、卸料尼龙挡板75；横向导向轴72通过立柱安装在输送导轨架上，竖向立板74安装在横向导向轴72上，第二气动夹爪71安装在竖向立板74上，且横向导向轴72的一端安装有卸料尼龙挡板75，用于将合格的产品投放至卸料尼龙挡板75处落下；横向导向轴72的一端还安装有不良品箱73，用于将不合格的产品通过气动夹爪71放置在不良品箱73内。
55.工作原理：
56.工序一：通过上料装置1传送方形接头；
57.工序二：待方形接头到达接头上料直振装置25和检测挡板21之间的间隙，通过接头隔料板24用作固定接头位置，并与垂直检测板21相接触，然后气缸驱动接头隔料板24到达衬芯探针23的下方，衬芯探针23在另一气缸的作用下垂直下降，以达到垂直度检测目的，吹气口22在气泵作用下对孔吹起检测气口是否密闭；
58.工序三：通过第一气动夹爪31抓取接头，在翻转气缸33作用下进行上移和下移运动，将接头翻转180度，平移滑块32沿平移滑轨34向下移动，将接头安放至夹具；
59.工序四：通过电机41带动联轴器42运动，主动轮46在联轴器42转动下，带动同步带45运动，夹具44承载方形接头，在夹具挡边43的作用下运送至接头检测区；
60.工序五：通过下压安装块52在气缸作用下向下运动，测量出接头尺寸，后检测相机根据接头尺寸沿相机安装轴51及时做出调整，方型光源53、56、圆形光源等通过不同的打光方式补光与各部分相机相配合达到不同的检测目的，圆形导正夹爪57可将方型接头夹起，在电机的作用下旋转达到360
°
检测的目的，密封面相机54可对密封面平行度及外观缺陷进行检测，检测铁丝相机55可对紧固套外观缺陷进行检测，圆面检测相机58可对方型接头的圆面进行360
°
检测，三个相机通过对接头零件全面检测，可对零件表面质量做准确的甄别，满足工厂对方型接头的表面质量要求。
61.工序六：通过激光头61在夹具44输送接头到达指定位置后，通过激光头61对检测合格的产品进行自动打标，亚克力板62进行保护；
62.工序七：通过第二气动夹爪71上的夹爪对完成检测的接头进行夹取，第二气动夹爪71上的夹爪在导向轴72上横向移动，还可在竖直滑轨74上竖直运动，对于不合格的产品，第二气动夹爪71会将其投放至不良品箱73内，合格的产品投放至卸料尼龙挡板75处落下。
63.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种汽车方型接头智能检测设备，包括扭矩感知生产线，其特征在于：所述扭矩感知生产线包括输送导轨架、输送装置、电机、夹具挡边和夹具，所述输送导轨架安装在检测设备的框架上，所述夹具挡边安装在输送导轨架的两相对长边侧壁上，所述输送装置安装在输送导轨架上，且所述夹具安装在输送装置上，且所述方形接头套接在夹具上，所述电机安装在输送导轨架上，用于为输送装置提供动力输出，所述电机上还设有扭矩传感器，所述扭矩传感器与检测设备上的控制系统通信相连，用于通过扭矩传感器感知夹具在输送装置上不同位置时的扭矩变化，将数据传回控制系统，控制系统再通过反馈控制电机旋转一定的圈数，由于电机旋转一圈，输送装置走过的行程一定，从而可以对输送装置上的夹具做精确定位，准确运送方形接头至检测区域，保证后续检测流程的顺利进行。2.根据权利要求1所述的一种汽车方型接头智能检测设备，其特征在于：所述输送装置包括主带轮、从带轮、同步带，所述主带轮和从带轮分别安装在输送导轨架的两端，所述同步带共同套接在主带轮和从带轮上；所述夹具安装在同步带上，所述电机的固定端安装在输送导轨架上，所述电机的输出端通过联轴器与主带轮相连接；用于通过扭矩传感器感知夹具在同步带上不同位置时的扭矩变化，将数据传回控制系统，控制系统再通过反馈控制电机旋转一定的圈数，由于电机旋转一圈，同步带走过的行程一定，从而可以对同步带上的夹具做精确定位。3.根据权利要求2所述的一种汽车方型接头智能检测设备，其特征在于：所述夹具挡边的侧壁上开设有凹槽，所述同步带的两侧分别位于两夹具挡板的凹槽内。4.根据权利要求1所述的一种汽车方型接头智能检测设备，其特征在于：还包括设在扭矩感知生产线上的接头检测区，所述接头检测区包括安装轴、下压安装块、方型光源、搭载有圆形光源的电机驱动的导正夹爪、密封检测相机、检测铁丝相机、圆面检测相机；所述安装轴竖直安装在输送导轨架上，且所述安装轴上安装有放置板，所述放置板上安装有气缸，所述气缸的输出端伸出放置板的底部，并与下压安装块相连接，所述下压安装块与夹具上的方形接头所对应，用于下压安装块在气缸作用下向下运动，测量出接头尺寸；所述密封检测相机或检测铁丝相机分别安装在两个放置板的一侧，所述方形光源设在密封检测相机或检测铁丝相机的检测端前方，并位于下压安装块的一侧，且所述方形光源所在的外壳上设有通孔，所述密封检测相机的检测光或检测铁丝相机的检测光经过通孔进入外壳，通过方形光源补光，来检测通过下压安装块所压住的，并位于夹具上的方形接头的密封面平行度及外观缺陷或检测紧固套外观缺陷；所述安装轴还分别安装在输送导轨架的两侧，且位于所述输送导轨架两侧的安装轴上共同设有固定板，所述固定板上安装有电机驱动的导正夹爪，所述电机驱动的导正夹爪位于夹具上的方形接头的正上方，且所述输送导轨架上还安装有圆面检测相机，且所述圆面检测相机的检测端与电机驱动的导正夹爪的行进方向相垂直，并通过电机驱动的导正夹爪上的圆形光源对方形接头的圆面做360
°
检测。5.根据权利要求1所述的一种汽车方型接头智能检测设备，其特征在于：还包括设在扭矩感知生产线前端的接头翻转装置，所述接头翻转装置包括第一气动夹爪、平移滑块、翻转气缸、气缸驱动的平移滑轨；所述气缸驱动的平移滑轨通过型材安装在检测设备上，所述翻转气缸的固定端安装在平移滑轨上，所述翻转气缸的输出端上安装平移滑块，所述平移滑
块上安装第一气动夹爪，用于通过在翻转气缸作用下，将方形接头翻转180度，平移滑块沿气缸驱动的平移滑轨向下移动，将方形接头安放至夹具，以便后续工序的进行。

技术总结
本发明公开了一种汽车方型接头智能检测设备，属于工业自动化生产技术领域。它包括扭矩感知生产线，扭矩感知生产线包括输送导轨架、输送装置、电机、夹具挡边和夹具，输送导轨架安装在检测设备的框架上，夹具挡边安装在输送导轨架的两相对长边侧壁上，输送装置安装在输送导轨架上，且夹具安装在输送装置上，且方形接头套接在夹具上。本发明借助扭矩感知生产线，可通过同步带上夹具位置改变带动的扭矩变化准确感知方型接头在同步带上的位置，通过控制系统可将方形接头精确运输至指定检测区域，配合方形光源或圆形光源和密封检测相机、检测铁丝相机、圆面检测相机的协同作用对方形接头表面进行检测，提升检测质量。提升检测质量。提升检测质量。


技术研发人员：张海峰 方临朝 张爱华 范狄庆 沙玲
受保护的技术使用者：上海工程技术大学
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/9/14