本發(fā)明屬于機械自動化領(lǐng)域，具體涉及一種螺紋自動檢測裝置及使用方法。

背景技術(shù)：

螺紋是人類最早發(fā)明的簡單機械之一。螺紋具有容易裝配、容易拆卸的優(yōu)越性，使得其廣泛地應(yīng)用于機械制造、航空航天、核電、化工、軍工等領(lǐng)域。螺紋零件的機械性能除了與材料、加工工藝相關(guān)外，幾何參數(shù)的加工質(zhì)量也是影響其性能的重要因素。因此，螺紋幾何參數(shù)的檢測是螺紋零件生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)。對螺紋進行測量分析可以有效減少不會合格螺紋的使用，預(yù)防連接失效。傳統(tǒng)的螺紋檢測方法大多為手工式檢測，利用螺紋量規(guī)進行接觸式檢測，工人根據(jù)手工檢測結(jié)果對待檢測產(chǎn)品進行判定產(chǎn)品是否合格，其工作量大、工作效率低且測量結(jié)果易受人為因素影響，不僅缺乏測量效率，而且缺少整體的合格判定依據(jù)，已不能滿足生產(chǎn)的實際需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種螺紋自動檢測裝置及使用方法，該螺紋檢測設(shè)備自動化程度高，節(jié)省勞動力，能夠?qū)崿F(xiàn)常規(guī)螺紋的尺寸及外觀檢測。

本發(fā)明所提供一種螺紋自動檢測裝置及使用方法，包括振動盤裝置、輸送線裝置和綜合檢測臺；振動盤裝置包括振動盤和振動盤底座，振動盤固定安裝于振動盤底座上，振動盤底座固定安置于地面；輸送線裝置包括輸送線、支撐立柱、間距調(diào)節(jié)裝置及限位板，輸送線一端與振動盤水平相連，支撐立柱一端固定連接于輸送線上，另一端固定連接于綜合檢測臺上，間距調(diào)節(jié)裝置位于所述輸送線正上方，限位板固定安裝于輸送線一側(cè)；綜合檢測臺包括檢測臺機架、工件旋轉(zhuǎn)輸送裝置、定位裝置、螺紋通止規(guī)檢測裝置、滑動立柱、螺紋視覺檢測裝置及工件下料裝置，檢測臺機架與振動盤底座位于同一水平面，工件旋轉(zhuǎn)裝置包括旋轉(zhuǎn)托盤、第一伺服電機、減速器及工件卡槽，旋轉(zhuǎn)托盤與減速器同軸連接，減速器與第一伺服電機同軸連接，工件卡槽固定安裝于旋轉(zhuǎn)托盤邊緣，定位裝置包括定位通孔、定位桿、定位支撐座及第二伺服電機，定位通孔位于旋轉(zhuǎn)托盤上，定位桿與第二伺服電機同軸相連，定位支撐座固定安裝于檢測臺機架上，螺紋通止規(guī)檢測裝置包括螺紋通止規(guī)、夾裝卡盤、力矩傳感器、彈性聯(lián)軸器、螺紋檢測電機和端部浮動機構(gòu)，螺紋通止規(guī)、夾裝卡盤、力矩傳感器、彈性聯(lián)軸器均與螺紋檢測電機同軸連接，端部浮動機構(gòu)固定安裝于螺紋檢測電機一側(cè)；滑動立柱包括檢測機架安裝板、檢測機架、線性滑軌及第三伺服電機，檢測機架安裝板固定安裝于檢測臺機架上，檢測機架固定安裝于檢測機架安裝板上，線性滑軌與第三伺服電機相連，并固定安裝于檢測機架上，螺紋通止規(guī)檢測裝置與線性滑軌相連；螺紋視覺檢測裝置包括工業(yè)相機、相機機架及相機機架安裝板，相機機架通過相機機架安裝板固定安裝于檢測臺機架上，工業(yè)相機安裝于相機機架上；工件下料裝置包括料箱、第一接料管道、第二接料管道、氣缸推板、氣缸連接板及氣缸，料箱位于檢測臺機架一側(cè)同一水平面上，第一接料管道和第二接料管道并排布置且固定安裝于檢測臺機架上，氣缸連接板固定安裝于旋轉(zhuǎn)托盤上，氣缸固定安裝于氣缸連接板，氣缸推板一側(cè)與氣缸固定連接，一側(cè)與旋轉(zhuǎn)托盤相連；螺紋通止規(guī)檢測裝置與螺紋視覺檢測裝置在同一平面內(nèi)垂直布置。

一種螺紋自動檢測裝置及使用方法，使用方法如下：在使用時，將螺紋工件裝入振動盤中，在振動盤的自動整形篩選作用下完成工件的自動上料，并到達輸送線上，在輸送線上經(jīng)由間距調(diào)節(jié)裝置對螺紋工件進行二次整形；螺紋工件到達輸送線末端時，旋轉(zhuǎn)托盤經(jīng)由所述第一伺服電機帶動旋轉(zhuǎn)至指定位置，螺紋工件進入旋轉(zhuǎn)托盤上對應(yīng)的工件卡槽中；之后，螺紋工件跟隨旋轉(zhuǎn)托盤旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過傳感器位置時觸發(fā)傳感器，記錄位置并將其傳送至系統(tǒng)中，爾后螺紋工件繼續(xù)跟隨旋轉(zhuǎn)托盤旋轉(zhuǎn)，到達一定位置后，位于綜合檢測臺表面上的螺紋視覺檢測裝置上的工業(yè)相機啟動，并完成對螺紋工件表面螺紋的360度全面檢測，并將所獲得的檢測圖片結(jié)果與事先準備的模板做對比，在計算機的匹配下自動完成螺紋表面的外觀檢測，并經(jīng)由計算機將所得信號反饋實現(xiàn)，若匹配結(jié)果不同，則螺紋工件表面螺紋不合格，若匹配結(jié)果相同，則螺紋工件表面螺紋合格，至此完成對螺紋工件表面螺紋的外觀檢測；之后螺紋工件再次跟隨旋轉(zhuǎn)托盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)螺紋工件到達螺紋通止規(guī)檢測裝置正下方時，第二伺服電機驅(qū)動定位桿垂直向上運動，并插入至定位通孔中，完成對旋轉(zhuǎn)托盤的固定，防止其運動，螺紋工件固定后，線性滑軌帶動螺紋通止規(guī)檢測裝置向下移動，螺紋通止規(guī)在螺紋檢測電機的帶動下發(fā)生旋轉(zhuǎn)運動，端部浮動機構(gòu)能夠確保螺紋通止規(guī)在接觸螺紋工件端部時不會傷及工件，當(dāng)螺紋通止規(guī)旋轉(zhuǎn)運動到螺紋工件端部被檢測的螺紋內(nèi)時，螺紋通止規(guī)在螺紋工件螺紋內(nèi)繼續(xù)向下旋轉(zhuǎn)，若通規(guī)旋轉(zhuǎn)通過被檢測的螺紋，螺紋通止規(guī)繼續(xù)向下旋轉(zhuǎn)運動，若止規(guī)旋轉(zhuǎn)不過被檢測螺紋的2.5圈，止規(guī)在螺紋內(nèi)旋轉(zhuǎn)將會受到扭矩阻力，此時力矩傳感器能夠檢測出止規(guī)所受到的扭矩阻力并傳遞至螺紋檢測電機，螺紋檢測電機輸出軸反轉(zhuǎn)并在第三伺服電機的帶動下上升，使得螺紋通止規(guī)反向旋轉(zhuǎn)并向上復(fù)位，根據(jù)“通規(guī)過，止規(guī)不過為合格”的原則，則該螺紋工件表面螺紋尺寸合格；若通規(guī)旋轉(zhuǎn)通過被檢測的螺紋，螺紋通止規(guī)繼續(xù)向下旋轉(zhuǎn)運動，若止規(guī)旋轉(zhuǎn)也通過被檢測螺紋，此時螺紋通止規(guī)反向旋轉(zhuǎn)并向上復(fù)位，根據(jù)“通規(guī)過，止規(guī)過未不合格”的原則，則該螺紋工件表面螺紋尺寸較大，不合格；夾裝卡盤能夠?qū)崿F(xiàn)對不同型號螺紋通止規(guī)的快速換裝；完成對螺紋工件的視覺檢測以及通止規(guī)檢測之后，下一步實現(xiàn)對工件的分裝下料；若螺紋工件經(jīng)過螺紋通止規(guī)檢測及螺紋視覺外觀檢測之后均合格，則說明被檢測螺紋工件表面螺紋合格，此時螺紋工件跟隨旋轉(zhuǎn)托盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)竭_第一接料管道正上方時，由于此時對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)托盤底部有固定通孔，于是工件自動掉落并經(jīng)由第一接料管道進入料箱一側(cè)；若螺紋工件經(jīng)過螺紋通止規(guī)檢測及螺紋視覺外觀檢測之后有一項不合格，則說明被檢測螺紋工件表面螺紋不合格，此時螺紋工件跟隨旋轉(zhuǎn)托盤旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)竭_第二接料管道正上方時，氣缸推動位于其前方的氣缸推板運動，此時螺紋工件掉落，并經(jīng)由第二接料管道進入料箱另一側(cè)，至此完成對螺紋工件的檢測及分類，爾后完成后續(xù)工位或封裝。

優(yōu)選的，第一伺服電機、第二伺服電機及第三伺服電機均采用伺服電機-減速器結(jié)構(gòu)；螺紋檢測電機采用伺服電機-諧波減速器結(jié)構(gòu)；氣缸采用氣動裝置。

本發(fā)明具有以下特點：

（1）本發(fā)明采用振動盤自動上料方式，降低企業(yè)成本和人員勞動強度，提高工作效率；

（2）本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)托盤方式實現(xiàn)工件在輸送線和檢測臺上的運輸和檢測，工件卡槽規(guī)格可變，大大提高了不同工件之間的柔性需求；

（3）本發(fā)明采用螺紋通止規(guī)檢測與機器視覺檢測相結(jié)合的方式檢測螺紋，檢測過程不需要人為干預(yù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和檢測結(jié)果可靠，極大程度地實現(xiàn)了品質(zhì)檢測自動化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明等軸測視角的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明正視視角的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明俯視視角的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中綜合檢測臺的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明中螺紋通止規(guī)檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1：振動盤；2：振動盤底座；3：螺紋工件；4：間距調(diào)節(jié)裝置；5：輸送線；6：支撐立柱；7：限位板；8：料箱；9：第一接料管道；10：第二接料管道；11：檢測機架安裝板；12：檢測機架；13：線性滑軌；14：第三伺服電機；15：螺紋通止規(guī)檢測裝置；16：旋轉(zhuǎn)托盤；17：工業(yè)相機；18：相機機架；19：相機機架安裝板；20：檢測臺機架；21：第一伺服電機；22：第二伺服電機；23：減速器；24：螺紋通止規(guī)；25：夾裝卡盤；26：力矩傳感器；27：彈性聯(lián)軸器；28：螺紋檢測電機；29：端部浮動機構(gòu)；30：定位通孔；31：工件卡槽；32：氣缸推板；33：氣缸連接板；34：氣缸；35：定位桿；36：定位支撐座；37：傳感器支架；38：傳感器。

具體實施方式

實施例一

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種螺紋自動檢測裝置及使用方法由振動盤裝置、輸送線裝置及綜合檢測臺組成。振動盤裝置包括振動盤1和振動盤底座2，振動盤1固定安裝于振動盤底座2上，振動盤底座2固定安置于地面；輸送線裝置包括輸送線5、支撐立柱6、間距調(diào)節(jié)裝置4及限位板7，輸送線5一端與振動盤1水平相連，支撐立柱6一端固定連接于輸送線5上，另一端固定連接于綜合檢測臺上，間距調(diào)節(jié)裝置4位于輸送線5正上方，限位板7固定安裝于輸送線5一側(cè)，綜合檢測臺包括檢測臺機架20、工件旋轉(zhuǎn)輸送裝置、定位裝置、螺紋通止規(guī)檢測裝置15、滑動立柱、螺紋視覺檢測裝置及工件下料裝置，檢測臺機架20與振動盤底座2位于同一水平面，工件旋轉(zhuǎn)裝置包括旋轉(zhuǎn)托盤16、第一伺服電機21、減速器23及工件卡槽31，旋轉(zhuǎn)托盤16與減速器23同軸連接，減速器23與第一伺服電機21同軸連接，工件卡槽31固定安裝于旋轉(zhuǎn)托盤16邊緣，定位裝置包括定位通孔30、定位桿35、定位支撐座36及第二伺服電機22，定位通孔30位于旋轉(zhuǎn)托盤16上，定位桿35與第二伺服電機22同軸相連，定位支撐座36固定安裝于檢測臺機架20上，螺紋通止規(guī)檢測裝置15包括螺紋通止規(guī)24、夾裝卡盤25、力矩傳感器26、彈性聯(lián)軸器27、螺紋檢測電機28和端部浮動機構(gòu)29，螺紋通止規(guī)24、夾裝卡盤25、力矩傳感器26、彈性聯(lián)軸器27與螺紋檢測電機28同軸連接，端部浮動機構(gòu)29固定安裝于螺紋檢測電機28一側(cè)，滑動立柱包括檢測機架安裝板11、檢測機架12、線性滑軌13及第三伺服電機14，檢測機架安裝板11固定安裝于檢測臺機架20上，檢測機架12固定安裝于檢測機架安裝板11上，線性滑軌13與第三伺服電機14相連，并固定安裝于檢測機架12上，螺紋通止規(guī)檢測裝置15與線性滑軌13相連，螺紋視覺檢測裝置包括工業(yè)相機17、相機機架18及相機機架安裝板19，相機機架18通過相機機架安裝板19固定安裝于檢測臺機架20上，工業(yè)相機17安裝于相機機架18上，工件下料裝置包括料箱8、第一接料管道9、第二接料管道10、氣缸推板32、氣缸連接板33及氣缸34，料箱8位于檢測臺機架20一側(cè)同一水平面上，第一接料管道9和第二接料管道10并排布置且固定安裝于檢測臺機架20上，氣缸連接板33固定安裝于旋轉(zhuǎn)托盤16上，氣缸34固定安裝于氣缸連接板33，氣缸推板32一側(cè)與氣缸34固定連接，一側(cè)與旋轉(zhuǎn)托盤16相連，螺紋通止規(guī)檢測裝置15與螺紋視覺檢測裝置在同一平面內(nèi)垂直布置。

螺紋自動檢測裝置及使用方法，將螺紋工件3裝入振動盤1中，在振動盤1的自動整形篩選作用下完成工件的自動上料，并到達輸送線5上，在輸送線5上經(jīng)由間距調(diào)節(jié)裝置4對螺紋工件3進行二次整形；螺紋工件3到達輸送線5末端時，旋轉(zhuǎn)托盤16經(jīng)由第一伺服電機21帶動旋轉(zhuǎn)至指定位置，螺紋工件3進入旋轉(zhuǎn)托盤16上對應(yīng)的工件卡槽31中；之后，螺紋工件3跟隨旋轉(zhuǎn)托盤16旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過傳感器38位置時觸發(fā)傳感器38，記錄位置并將其傳送至系統(tǒng)中，爾后螺紋工件3繼續(xù)跟隨旋轉(zhuǎn)托盤16旋轉(zhuǎn)，到達一定位置后，位于綜合檢測臺表面上的螺紋視覺檢測裝置上的工業(yè)相機17啟動，并完成對螺紋工件3表面螺紋的360度全面檢測，并將所獲得的檢測圖片結(jié)果與事先準備的模板做對比，在計算機的匹配下自動完成螺紋表面的外觀檢測，并經(jīng)由計算機將所得信號反饋實現(xiàn)，若匹配結(jié)果不同，則螺紋工件3表面螺紋不合格，若匹配結(jié)果相同，則螺紋工件3表面螺紋合格，至此完成對螺紋工件3表面螺紋的外觀檢測；之后螺紋工件3再次跟隨旋轉(zhuǎn)托盤16旋轉(zhuǎn)，當(dāng)螺紋工件3到達螺紋通止規(guī)檢測裝置15正下方時，第二伺服電機22驅(qū)動定位桿35垂直向上運動，并插入至定位通孔30中，完成對旋轉(zhuǎn)托盤16的固定，防止其運動，螺紋工件3固定后，線性滑軌13帶動螺紋通止規(guī)檢測裝置15向下移動，螺紋通止規(guī)24在螺紋檢測電機28的帶動下發(fā)生旋轉(zhuǎn)運動，端部浮動機構(gòu)29能夠確保螺紋通止規(guī)24在接觸螺紋工件3端部時不會傷及工件，當(dāng)螺紋通止規(guī)24旋轉(zhuǎn)運動到螺紋工件3端部被檢測的螺紋內(nèi)時，螺紋通止規(guī)24在螺紋工件3螺紋內(nèi)繼續(xù)向下旋轉(zhuǎn)，若通規(guī)旋轉(zhuǎn)通過被檢測的螺紋，螺紋通止規(guī)24繼續(xù)向下旋轉(zhuǎn)運動，若止規(guī)旋轉(zhuǎn)不過被檢測螺紋的2.5圈，止規(guī)在螺紋內(nèi)旋轉(zhuǎn)將會受到扭矩阻力，此時力矩傳感器26能夠檢測出止規(guī)所受到的扭矩阻力并傳遞至螺紋檢測電機28，螺紋檢測電機28自動操作輸出軸反轉(zhuǎn)并在在第三伺服電機14的帶動下上升，使得螺紋通止規(guī)24反向旋轉(zhuǎn)并向上復(fù)位，根據(jù)“通規(guī)過，止規(guī)不過為合格”的原則，則該螺紋工件表面螺紋尺寸合格；若通規(guī)旋轉(zhuǎn)通過被檢測的螺紋，螺紋通止規(guī)24繼續(xù)向下旋轉(zhuǎn)運動，若止規(guī)旋轉(zhuǎn)也通過被檢測螺紋，此時螺紋通止規(guī)24反向旋轉(zhuǎn)并向上復(fù)位，根據(jù)“通規(guī)過，止規(guī)過未不合格”的原則，則該螺紋工件3表面螺紋尺寸較大，不合格；夾裝卡盤25能夠?qū)崿F(xiàn)對不同型號螺紋通止規(guī)的快速換裝；完成對螺紋工件3的視覺檢測以及通止規(guī)檢測之后，下一步實現(xiàn)對工件的分裝下料；若螺紋工件3經(jīng)過螺紋通止規(guī)檢測及螺紋視覺外觀檢測之后均合格，則說明被檢測螺紋工件3表面螺紋合格，此時螺紋工件3跟隨旋轉(zhuǎn)托盤16旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)竭_第一接料管道9正上方時，由于此時對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)托盤底部有固定通孔，于是工件自動掉落并經(jīng)由第一接料管道9進入料箱8一側(cè)；若螺紋工件3經(jīng)過螺紋通止規(guī)檢測及螺紋視覺外觀檢測之后有一項不合格，則說明被檢測螺紋工件3表面螺紋不合格，此時螺紋工件3跟隨旋轉(zhuǎn)托盤16旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)竭_第二接料管道10正上方時，氣缸34推動位于其前方的氣缸推板32運動，此時螺紋工件3掉落，并經(jīng)由第二接料管道10進入料箱8另一側(cè)；至此完成對螺紋工件3的檢測及分類，之后完成后續(xù)工位或封裝。

第一伺服電機21、第二伺服電機22及第三伺服電機14均采用伺服電機-減速器結(jié)構(gòu)，螺紋檢測電機28采用伺服電機-諧波減速器結(jié)構(gòu)；氣缸34采用氣動裝置。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種非實質(zhì)性的改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。