CN113237408A - 一种调整臂自动检测线及一种调整臂孔通止检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种调整臂自动检测线及一种调整臂孔通止检测方法。其技术方案为，一种调整臂自动检测线，包括塞规通止检测台、螺纹规通止检测台、竖直螺纹检测台和送料机械手，塞规通止检测台用于检测工件蜗杆孔的尺寸，螺纹规通止检测台用于检测工件蜗杆孔两端螺纹的尺寸，竖直螺纹检测台用于检测工件主轴侧孔螺纹的尺寸。本发明的有益效果为，将多个检测工序集成为一套流水线，并通过送料机械手完成自动上下料，实现了对调整臂上多个孔及螺纹的自动尺寸检测，节约了人工成本和检测工序之间来回转运的时间，大大提高了生产效率。

Description

一种调整臂自动检测线及一种调整臂孔通止检测方法

技术领域

本发明涉及汽车配件制造领域，特别是涉及一种调整臂自动检测线，以及一种调整臂孔通止检测方法。

背景技术

刹车间隙自动调整臂是用于重载车、客车、挂车等大型车辆的辅助制动原件，能够精确记录由于摩擦衬片磨损引起的刹车间隙增加量并自动将刹车间隙调整至正常范围。

调整臂的结构包括壳体、蜗杆、齿条、单向离合器等结构，壳体上设有容纳其他零件的孔，孔轴方向与汽车轮轴安装孔轴平行或垂直，这些安装孔为内部为光孔，孔两端或一端设有螺纹。

这些孔和螺纹要经过尺寸检测，通常是使用塞规通止规和螺纹通止规：通规不能通过则表示孔径螺纹径过小，止规能够通过时则表示孔径或螺纹径过大；当通规能够通过且止规不能通过时，即满足尺寸要求。目前对于调整臂的通止检测都是人工使用通止规手动检测，检测工序多、检测人员多，成本高，来回转运耗费时间，效率也很低。

发明内容

本发明针对目前调整臂对孔径及螺纹径的尺寸检测需要人工多工位检测，效率低的问题，提供了一种多工位集成化，实现自动检测的调整臂自动检测线。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为，一种调整臂自动检测线，包括塞规通止检测台、螺纹规通止检测台、竖直螺纹检测台和送料机械手，塞规通止检测台用于检测工件蜗杆孔的尺寸，螺纹规通止检测台用于检测工件蜗杆孔两端螺纹的尺寸，竖直螺纹检测台用于检测工件主轴侧孔螺纹的尺寸。将多个检测工序集成为一套流水线，并通过送料机械手完成自动上下料，实现了对调整臂上多个孔及螺纹的自动尺寸检测，节约了人工成本和检测工序之间来回转运的时间，大大提高了生产效率。

优选的，塞规通止检测台上设有通规检测机构和止规检测机构，通规检测机构设有两个，两通规检测机构相对设置；止规检测机构设有两个，两止规检测机构相对设置；两通规检测机构和两止规检测机构组成矩形，在该矩形的中心设有第一转动机构，第一转动机构用于放置安装板并驱动安装板转动；两通规检测机构位于第一转动机构的同一侧，两止规检测机构位于第一转动机构的另一侧；两通规检测机构之间连线的中间位置设有工件压紧机构，两止规检测机构之间连线的中间位置设有工件压紧机构。安装工件后，工件转台带动工件转动到通规检测机构和止规检测机构前方，分别进行通规检测和止规检测，通止检测自动进行，无需人工操作，提高检测效率，降低了人工成本；能够从调整臂孔的两侧同时检测，减少塞头检测时需要的行程，提高检测效率。

优选的，通规检测机构和止规检测机构均包括塞规底板和塞头座，塞规底板上设有塞规驱动电机，塞规驱动电机的输出轴上安装有塞规丝杆，塞头座的后端设有塞规丝母座，塞规丝母座与塞规丝杆配合连接，塞头座的底面设有第一滑块，塞规底板上设有第一滑轨，第一滑轨的长度方向为塞规丝杆的轴向，第一滑块配合安装在第一滑轨上，塞规底板上还设有位移传感器，位移传感器用于检测塞头座的位移，塞规驱动电机和塞规丝杆之间还设有塞规扭矩传感器，塞规扭矩传感器的检测轴一端与塞规驱动电机的输出轴连接，另一端与塞规丝杆连接；在通规检测机构中，塞头座的前端安装有通规塞头；在止规检测机构中，塞头座的前端安装有止规塞头；两通规塞头相对设置，两止规塞头相对设置。采用丝杆传动，传动精准，同时设有第一滑轨辅助支撑，使塞头座的运行更加平稳，位移传感器用于检测塞头座的运行距离，进而判断塞头的位置。

优选的，螺纹规通止检测台上设有螺纹通规机构和螺纹止规机构，螺纹通规机构设有两个，两螺纹通规机构相对设置；螺纹止规机构设有两个，两螺纹止规机构相对设置；两螺纹通规机构和两螺纹止规机构组成矩形，在该矩形的中心设有第二转动机构；第二转动机构用于放置安装板并驱动安装板转动，两螺纹通规机构位于第二转动机构的同一侧，两螺纹止规机构位于第二转动机构的另一侧；两螺纹通规机构之间连线的中间位置设有工件压紧机构，两螺纹止规机构之间连线的中间位置设有工件压紧机构。安装工件后，工件转台带动工件转动到螺纹通规机构和螺纹止规机构前方，分别对进行通规检测和止规检测，通止检测自动进行，无需人工操作，提高检测效率，降低了人工成本；能够从调整臂孔的两侧同时检测，同时对孔两端的螺纹进行检测，提高检测效率，同时减少塞头的行程。

优选的，螺纹通规机构和螺纹止规机构均包括螺纹规底板，螺纹规底板上安装有水平电批，螺纹规底板的侧面设有螺纹规丝母座，螺纹规通止检测台上设有螺纹规驱动电机，螺纹规驱动电机的输出轴上设有螺纹规丝杆，螺纹规丝杆与螺纹规丝母座配合安装，螺纹规驱动电机带有编码器；水平电批包括第一电批驱动电机，第一电批驱动电机的输出轴上设有第一电批转轴，第一电批驱动电机与第一电批转轴之间设有第一螺纹规扭矩传感器，第一螺纹规扭矩传感器的转轴一端与第一电批驱动电机的输出轴连接，另一端与第一电批转轴连接；在螺纹通规机构中，电批转轴上安装有螺纹通规塞头；在螺纹止规机构中，电批转轴上安装有螺纹止规塞头；两螺纹通规塞头相对设置，两螺纹止规塞头相对设置。丝杆传动精确且平稳，采用编码器电机便于精确控制及测量。

优选的，竖直螺纹检测台上设有两个相互平行的X轴驱动机构，两X轴驱动机构分别包括立柱，X轴驱动机构能够驱动立柱沿X轴驱动机构运动；立柱的上端设有Y轴驱动机构，Y轴驱动机构长度方向的两端分别安装在两立柱的顶端，Y轴驱动机构包括Y轴溜板，Y轴驱动机构能够驱动Y轴溜板沿Y轴驱动机构运动；Y轴溜板上设有Z轴驱动机构，Z轴驱动机构包括Z轴溜板和Z轴驱动电机，Z轴驱动机构能够驱动Z轴溜板沿Z轴驱动机构运动，Z轴溜板上安装有竖直电批，Z轴驱动电机带有编码器；竖直电批包括第二电批驱动电机，第二电批驱动电机的输出轴上设有第二电批转轴，第二电批驱动电机与第二电批转轴之间设有第二螺纹规扭矩传感器，第二螺纹规扭矩传感器的转轴一端与第二电批驱动电机的输出轴连接，另一端与第二电批转轴连接，第二电批转轴上安装有竖直螺纹规；安装板放置在竖直螺纹检测台的台面上，且位于两X轴驱动机构之间。

优选的，工件压紧机构为竖直设置的压紧气缸，压紧气缸的伸缩杆竖直向下，压紧气缸的伸缩杆底端设有压头。将工件压紧，便于测试时定位。

优选的，安装板上设有两个安装位，待检测的工件安装在安装位上，两安装位之间连线的中点为第一转动机构和第二转动机构的连接点，第一转动机构和第二转动机构均能够驱动安装板绕该中点在水平面内转动，安装板与第一转动机构之间为可拆卸连接，安装板与第二转动机构之间为可拆卸连接；当安装板转动到检测位置时，工件压紧机构位于安装位的正上方。

优选的，送料机械手为七轴机械手，送料机械手安装在机械手轨道上，塞规通止检测台、螺纹规通止检测台和竖直螺纹检测台设置在机械手轨道的同一侧；塞规通止检测台、螺纹规通止检测台和竖直螺纹检测台三者在同一直线上依次设置，该直线与机械手轨道的方向平行，机械手轨道的另一侧还设有上料台和下料台。机械手灵活度高，同时设置轨道增加活动范围，设置上料台和下料台便于工件的自动山下料和持续生产。

基于以上装置，本发明还提供一种调整臂孔通止检测方法，步骤如下：

S1.塞规检测：

1.1).送料机械手从上料台上抓取带有两个工件的安装板并安装在第一转动机构上；

1.2).第一转动机构驱动安装板转动，使两个工件位于塞规通止检测台的工件压紧机构之下，压紧气缸运动，将工件压紧；

1.3).通规检测机构对第一工件进行通规检测，此时止规检测机构同时对第二工件进行止规检测，位移传感器和塞规扭矩传感器记录检测数据；

1.4).工件压紧机构释放，第一转动机构驱动安装板转动180°，工件压紧机构再次压紧；

1.5).通规检测机构对第二工件进行通规检测；此时止规检测机构同时对第一工件进行止规检测，位移传感器和塞规扭矩传感器记录检测数据；

1.6).塞规通止检测台的工件压紧机构释放；

S2.螺纹规检测：

2.1).送料机械手4将安装板33从第一转动机构处拆下转移并安装在第二转动机构上；

2.2).第二转动机构驱动安装板转动，使两个工件位于螺纹规通止检测台的工件压紧机构之下，压紧气缸运动，将工件压紧；

2.3).螺纹通规机构对第一工件进行螺纹通规检测，此时螺纹止规机构同时对第二工件进行螺纹止规检测，第一螺纹规扭矩传感器和螺纹规驱动电机的编码器记录检测数据；

2.4).工件压紧机构释放，第二转动电机驱动安装板转动180°，工件压紧机构再次压紧；

2.5).螺纹通规机构对第二工件进行螺纹通规检测，此时螺纹止规机构同时对第一工件进行螺纹止规检测，第一螺纹规扭矩传感器和螺纹规驱动电机的编码器记录检测数据；

2.6).螺纹规通止检测台的工件压紧机构释放；

S3.竖直孔螺纹检测：

3.1).送料机械手将安装板从第二转动机构处拆下并转移放置在竖直螺纹检测台上；

3.2).X轴驱动机构和Y轴驱动机构运动，使竖直螺纹规位于第一工件的竖直孔的正上方；

3.3).Z轴驱动机构带动竖直电批下降，对第一工件进行竖直孔螺纹检测，第二螺纹规扭矩传感器和Z轴驱动电机的编码器记录检测数据；

3.4).Z轴驱动机构上升，X轴驱动机构和Y轴驱动机构运动，是竖直螺纹规运动到第二工件的竖直孔的正上方；

3.5).Z轴驱动机构带动竖直电批下降，对第二工件进行竖直孔螺纹检测，第二螺纹规扭矩传感器和Z轴驱动电机的编码器记录检测数据；

3.6).Z轴驱动电机上升；

S4.完成检测：

4.1).送料机械手将安装板从竖直螺纹检测台上转移至下料台；

4.2).根据塞规检测、螺纹规检测、竖直螺纹检测的检测数据记录合格品与不合格品。

通过以上技术方案可以看出，本发明的优点在于，将多个检测工序集成为一套流水线，并通过送料机械手完成自动上下料，实现了对调整臂上多个孔及螺纹的自动尺寸检测，每个工位能够同时对两个调整臂进行检测，节约了人工成本和检测工序之间来回转运的时间，大大提高了生产效率；工件检测时定位稳定，测量精确；采用多种传感器，数据处理智能化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式的结构示意图。

图2为本发明具体实施方式中塞规通止检测台的结构示意图。

图3为本发明具体实施方式中塞规通止检测台的俯视示意图。

图4为通规检测机构和止规检测机构的结构示意图。

图5为本发明具体实施方式中螺纹规通止检测台的结构示意图。

图6为本发明具体实施方式中螺纹规通止检测台的俯视示意图。

图7为本发明具体实施方式中竖直螺纹检测台的结构示意图。

图8为水平电批和竖直电批的结构示意图。

图9为竖直螺纹规的结构示意图。

图中：1.塞规通止检测台，1-1.通规检测机构，1-2.止规检测机构，2.螺纹规通止检测台，2-1.螺纹通规机构，2-2.螺纹止规机构，3.竖直螺纹检测台，4.送料机械手，5.塞规底板，6.塞头座，7.塞规驱动电机，8.塞规丝杆，9.塞规丝母座，10.第一滑轨，11.位移传感器，12.塞规扭矩传感器，13-1.通规塞头，13-2.止规塞头，14.螺纹规地板，15-1.水平电批，15-2.竖直电批，16.螺纹规丝母座，17.螺纹规驱动电机，18.螺纹规丝杆，19-1.第一电批驱动电机，19-2.第二电批驱动电机，20-1.第一电批转轴，20-2.第二电批转轴，21-1.第一螺纹规扭矩传感器，21-2.第二螺纹规扭矩传感器，22-1螺纹通规塞头，22-2.螺纹止规塞头，23.X轴驱动机构，24.立柱，25.Y轴驱动机构，26.Y轴溜板，27.Z轴驱动机构，28.Z轴溜板，29.Z轴驱动电机，30.竖直螺纹规，30-1.通规部，30-2.止规部，31.压紧气缸，32，压头，33.安装板，34.机械手轨道，35.上料台，36.下料台，37.接近开关，38.第二滑轨，39.第二滑块，40.第三滑轨，41.转动驱动电机；00.工件。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

名词解释：

电批，电动螺丝刀柄。

如图1所示，一种调整臂自动检测线，包括塞规通止检测台1、螺纹规通止检测台2、竖直螺纹检测台3和送料机械手4，塞规通止检测台1用于检测工件蜗杆孔的尺寸，螺纹规通止检测台2用于检测工件蜗杆孔两端螺纹的尺寸，竖直螺纹检测台3用于检测工件主轴侧孔螺纹的尺寸。

如图2-4所示，塞规通止检测台1上设有通规检测机构1-1和止规检测机构1-2，通规检测机构1-1设有两个，两通规检测机构1-1相对设置；止规检测机构1-2设有两个，两止规检测机构1-2相对设置；两通规检测机构和两止规检测机构组成矩形，在该矩形的中心设有第一转动机构，第一转动机构用于放置安装板33并驱动安装板33转动；两通规检测机构位于第一转动机构的同一侧，两止规检测机构位于第一转动机构的另一侧；两通规检测机构之间连线的中间位置设有工件压紧机构，两止规检测机构之间连线的中间位置设有工件压紧机构。

通规检测机构和止规检测机构均包括塞规底板5和塞头座6，塞规底板5上设有塞规驱动电机7，塞规驱动电机7的输出轴上安装有塞规丝杆8，塞头座6的后端设有塞规丝母座9，塞规丝母座9与塞规丝杆8配合连接，塞头座6的底面设有第一滑块，塞规底板5上设有第一滑轨10，第一滑轨10的长度方向为塞规丝杆8的轴向，第一滑块配合安装在第一滑轨10上，塞规底板5上还设有位移传感器11，位移传感器11位于塞头座6的一侧，用于检测塞头座6的位移，塞规驱动电机7和塞规丝杆8之间还设有塞规扭矩传感器12，塞规扭矩传感器12的检测轴一端通过联轴器与塞规驱动电机7的输出轴连接，另一端通过联轴器与塞规丝杆8连接，设置塞规扭矩传感器，当塞头受到阻挡无法转动时扭矩增加，此时及时停止直线驱动电机，避免过载导致电机、塞头或工件受到损坏；通规检测机构1-1和止规检测机构1-2的运动结构相同，区别仅在于，在通规检测机构中，塞头座的前端安装有通规塞头13-1；在止规检测机构中，塞头座的前端安装有止规塞头13-2，两通规塞头13-1相对设置，两止规塞头13-2相对设置，在通规塞头13-1和止规塞头13-2中还分别设有接近开关37，接近开关37的探头位于通规塞头13-1和止规塞头13-2的前端面，接近开关37的电导线从通规塞头13-1和止规塞头13-2的后端穿出。

为提高通规检测机构和止规检测机构的活动范围，在塞规底板5的底面设有第二滑块39，在塞规通止检测台1的台面上还设有第二滑轨38，第二滑块39安装在第二滑轨38上，第二滑轨38的方向为塞规丝杆8的轴向。

如图5、图6、图8所示，螺纹规通止检测台2上设有螺纹通规机构2-1和螺纹止规机构2-2，螺纹通规机构2-1设有两个，两螺纹通规机构2-1相对设置；螺纹止规机构2-2设有两个，两螺纹止规机构2-2相对设置；两螺纹通规机构和两螺纹止规机构组成矩形，在该矩形的中心设有第二转动机构；第二转动机构用于放置安装板33并驱动安装板33转动两螺纹通规机构位于第二转动机构的同一侧，两螺纹止规机构位于第二转动机构的另一侧；两螺纹通规机构之间连线的中间位置设有工件压紧机构，两螺纹止规机构之间连线的中间位置设有工件压紧机构。

螺纹通规机构和螺纹止规机构均包括螺纹规底板14，螺纹规底板上安装有水平电批15-1，螺纹规底板14的侧面设有螺纹规丝母座16，螺纹规通止检测台2上设有螺纹规驱动电机17，螺纹规驱动电机17的输出轴上设有螺纹规丝杆18，螺纹规丝杆18与螺纹规丝母座16配合安装，螺纹规驱动电机17带有编码器；

水平电批15-1包括第一电批驱动电机19-1，第一电批驱动电机19-1的输出轴上设有第一电批转轴20-1，第一电批驱动电机19-1与第一电批转轴20-1之间设有第一螺纹规扭矩传感器21-1，第一螺纹规扭矩传感器21-1的转轴一端与第一电批驱动电机19-1的输出轴连接，另一端与第一电批转轴20-1连接，当第一螺纹规扭矩传感器的测量数据到达一定值时，第一电批驱动电机和螺纹规驱动电机反转，使螺纹规塞头退出或远离工件孔；螺纹通规机构2-1和螺纹止规机构2-2的运动结构相同，区别仅在于，在螺纹通规机构中，电批转轴上安装有螺纹通规塞头22-1；在螺纹止规机构中，电批转轴上安装有螺纹止规塞头22-2；两螺纹通规塞头22-1相对设置，两螺纹止规塞头22-2相对设置。

为使螺纹通规机构2-1和螺纹止规机构2-2运动更加平稳，在螺纹规底板14的底面还设有第三滑块，螺纹规通止检测台的台面上设有第三滑轨40，第三滑块配合安装在第三滑轨40上，第三滑轨40的方向为螺纹规丝杆18的轴向。

第一转动机构和第二转动机构分别包括转动驱动电机11，转动驱动电机11通过蜗杆齿轮带动安装板33转动，除蜗杆齿轮副外，还可以采用锥齿轮、带传动等传动结构；安装板33上设有两个安装位，待检测的工件安装在安装位上，两安装位之间连线的中点为第一转动机构和第二转动机构的连接点，安装板33与第一转动机构之间为可拆卸连接，安装板33与第二转动机构之间为可拆卸连接。

塞规通止检测台和螺纹规通止检测台中的工件压紧机构为竖直设置的压紧气缸31，压紧气缸31的伸缩杆竖直向下，压紧气缸的伸缩杆底端设有压头32；当安装板33转动到检测位置时，工件压紧机构位于安装位的正上方。

如图7-9所示，竖直螺纹检测台3上设有两个相互平行的X轴驱动机构23，两X轴驱动机构23分别包括立柱24，X轴驱动机构23能够驱动立柱24沿X轴驱动机构运动；立柱24的上端设有Y轴驱动机构25，Y轴驱动机构25长度方向的两端分别安装在两立柱24的顶端，Y轴驱动机构25包括Y轴溜板26，Y轴驱动机构能够驱动Y轴溜板26沿Y轴驱动机构25运动；Y轴溜板26上设有Z轴驱动机构27，Z轴驱动机构27为电机驱动的丝杠机构，包括Z轴溜板28和Z轴驱动电机29，Z轴驱动机构27能够驱动Z轴溜板28沿Z轴驱动机构27运动，Z轴溜板28上安装有竖直电批15-2，Z轴驱动电机29带有编码器；X轴驱动机构和Y轴驱动机构可以采用丝杠、无杆气缸等传动结构。

竖直电批15-2包括第二电批驱动电机19-2，第二电批驱动电机19-2的输出轴上设有第二电批转轴20-2，第二电批驱动电机19-2与第二电批转轴20-2之间设有第二螺纹规扭矩传感器21-2，第二螺纹规扭矩传感器21-2的转轴一端与第二电批驱动电机19-2的输出轴连接，另一端与第二电批转轴20-2连接，当第二螺纹规扭矩传感器的测量数据到达一定值时，第二电批驱动电机和Z轴驱动电机反转，第二电批转轴20-2上安装有竖直螺纹规30，竖直螺纹规30包括通规部30-1和止规部30-2，通规部30-1的螺纹公称尺寸小于止规部30-2的公称尺寸，该差值根据被测工件孔的公差要求而定，通规部30-1和止规部30-2同轴设置，竖直安装后通规部30-1位于止规部30-2的下方；安装板33放置在竖直螺纹检测台3的台面上，且位于两X轴驱动机构23之间。

送料机械手4为七轴机械手，送料机械手4安装在机械手轨道34上，塞规通止检测台1、螺纹规通止检测台2和竖直螺纹检测台3设置在机械手轨道34的同一侧，塞规通止检测台1、螺纹规通止检测台2和竖直螺纹检测台3三者在同一直线上依次设置，该直线与机械手轨道34的方向平行，机械手轨道的另一侧还设有上料台35和下料台36。

本装置的使用方法为：

安装板33放置在上料台35上，安装板33上安装有两个工件00(分别设为第一工件和第二工件)；

进行塞规检测：

送料机械手4从上料台55上抓取安装板33并安装在第一转动机构上；第一转动机构驱动安装板33转动，使两个工件00位于塞规通止检测台的工件压紧机构之下，压紧气缸31运动，将工件00压紧；通规检测机构1-1对第一工件进行通规检测，此时止规检测机构1-2同时对第二工件进行止规检测，位移传感器11和塞规扭矩传感器12记录检测数据；工件压紧机构释放，第一转动机构驱动安装板33转动180°，工件压紧机构再次压紧；通规检测机构1-1对第二工件进行通规检测；此时止规检测机构1-2同时对第一工件进行止规检测，位移传感器11和塞规扭矩传感器12记录检测数据；塞规通止检测台的工件压紧机构释放；

进行螺纹规检测：

送料机械手4将安装板33从第一转动机构处拆下转移并安装在第二转动机构上；第二转动机构驱动安装板33转动，使两个工件00位于螺纹规通止检测台的工件压紧机构之下，压紧气缸运动，将工件00压紧；螺纹通规机构2-1对第一工件进行螺纹通规检测，此时螺纹止规机构2-2同时对第二工件进行螺纹止规检测，第一螺纹规扭矩传感器21-1和螺纹规驱动电机17的编码器记录检测数据；工件压紧机构释放，第二转动电机驱动安装板33转动180°，工件压紧机构再次压紧；螺纹通规机构2-1对第二工件进行螺纹通规检测，此时螺纹止规机构2-2同时对第一工件进行螺纹止规检测，第一螺纹规扭矩传感器21-1和螺纹规驱动电机17的编码器记录检测数据；螺纹规通止检测台的工件压紧机构释放；

竖直孔螺纹检测：

送料机械手4将安装板33从第二转动机构处拆下并转移放置在竖直螺纹检测台3上；X轴驱动机构23和Y轴驱动机构25运动，使竖直螺纹规30位于第一工件的竖直孔的正上方；Z轴驱动机构27带动竖直电批15-2下降，对第一工件进行竖直孔螺纹检测，第二螺纹规扭矩传感器21-2和Z轴驱动电机的编码器记录检测数据；Z轴驱动机构27上升；X轴驱动机构23和Y轴驱动机构25运动，是竖直螺纹规运动到第二工件的竖直孔的正上方；Z轴驱动机构27带动竖直电批15-2下降，对第二工件进行竖直孔螺纹检测，第二螺纹规扭矩传感器21-2和Z轴驱动电机的编码器记录检测数据；Z轴驱动电机上升；

送料机械手4将安装板33从竖直螺纹检测台3上转移至下料台36；根据塞规检测、螺纹规检测、竖直螺纹检测的检测数据记录合格品与不合格品。

基于以上检测方法，在塞规通止检测台完成一次检测，送料机械手将安装板转移，该安装板上的工件进行螺纹通止检测时，送料机械手可以再次为塞规通止检测台上料，对下一组工件进行塞规检测，使各组工件的检测流程进行重叠，而不必等前一组工件完成整个检测流程再开始下一组工件的检测，进一步提高检测效率和设备的利用率。

塞规检测的尺寸判断方法为：

在检测前预先记录标准数据，标准数据为通规塞头能够进入调整臂孔时通规检测机构中塞头座的移动距离a和止规塞头无法进入调整臂孔时止规检测机构中塞头座的移动距离b；

对一个工件检测时，塞规扭矩传感器在通规塞头和止规塞头运动过程中受到阻挡而扭矩突然增大，记录此时通规检测机构中塞头座的移动距离a1和止规检测机构中塞头座的移动距离b1(由位移传感器11测量记录)，当a1＝a且b1＝b(允许存在一定误差，例如两侧通规塞头行程存在微小差异)时，该工件的孔径尺寸符合要求；当a1小于a时，即通规无法进入孔，孔经过小时，或b1大于b时，即止规进入孔，孔径过大时，该工件的孔径尺寸不符合要求。

螺纹规检测的尺寸判断方法为：

螺纹通规检测：设定三个扭矩标准值T1、T2、T3和位移标准值L1，分别为：

T1，螺纹通规塞头空转时第一螺纹规扭矩传感器测得的扭矩；

T2，螺纹通规塞头旋入螺纹时第一螺纹规扭矩传感器测得的扭矩；

T3，螺纹通规塞头受到阻挡停止转动时第一螺纹规扭矩传感器测得的扭矩；

L1，被测工件孔的螺纹长度；

设第一螺纹规扭矩传感器的瞬时扭矩为T，随着螺纹规驱动电机的运行，螺纹通规塞头接触到螺纹并开始旋入，T从T1变化至T2，此时第一电批驱动电机的编码器开始记录；当螺纹通规塞头运行至螺纹底部(孔内的一端)或在旋入过程中卡住无法继续旋入时，此时T由T2变化至T3，第一电批驱动电机的编码器停止记录并将所记录的位移L，将L与L1进行比较：若L＝L1则螺纹通规检测为合格，反之为不合格；

螺纹止规检测：设定两个扭矩标准值T4和T5，以及一个位移标准值L2：

T4，螺纹止规塞头空转时第一螺纹规扭矩传感器测得的扭矩；

T5，螺纹止规塞头受到阻挡停转时第一螺纹规扭矩传感器测得的扭矩；

L2，螺纹止规塞头从起始位置运行至抵住工件位置之间的距离；

设第一螺纹规扭矩传感器的瞬时扭矩为T，在螺纹规驱动电机开始运行(此时螺纹止规塞头位于起始位置)时，螺纹规驱动电机的编码器开始记录，当螺纹止规塞头接触并抵住工件，或螺纹止规塞头旋入螺纹并在螺纹中卡住(螺纹底部或螺纹中间)，此时T由T2变化至T3，编码器停止记录并将所记录的位移L与L2进行比较：当L＝L2时，螺纹止规塞头无法旋入被测螺纹，止规检测合格；当L＞L2时，止规检测不合格。

竖直孔螺纹检测的尺寸判断方法为：

设竖直螺纹规30中通规部30-1的轴向长度为D1，竖直螺纹规空转时第二螺纹规扭矩传感器测得扭矩为T6，通规部与被测孔螺纹配合时第二螺纹规扭矩传感器测得扭矩为T7，竖直螺纹规受到阻挡停转时第二螺纹规扭矩传感器测得扭矩为T8；第二螺纹规扭矩传感器测得实时扭矩为T’；

Y轴驱动机构带动竖直批向下运动，当通规部与被测孔螺纹接触并旋入时T’由T6增大至T7，此时Z轴驱动电机的编码器开始记录位移，当竖直螺纹规受到阻挡时T’由T7增大至T8，此时Z轴驱动电机的编码器停止记录并将记录结果设为D；

当D＝D1时，通规部能够进入而止规部无法进入螺纹孔，螺纹尺寸符合要求；当D＜D1时，通规部无法完全进入螺纹孔，螺纹尺寸过小且为不符合要求；当D＞D1时，止规部部分进入或完全进入螺纹孔，螺纹尺寸过大且不符合要求。

塞规检测、螺纹规检测、竖直孔螺纹检测均符合尺寸要求的工件为合格品，否则为不合格品。

通过以上实施方式可以看出，本发明的有益效果为，将多个检测工序集成为一套流水线，并通过送料机械手完成自动上下料，实现了对调整臂上多个孔及螺纹的自动尺寸检测，每个工位能够同时对两个调整臂进行检测，节约了人工成本和检测工序之间来回转运的时间，大大提高了生产效率；工件检测时定位稳定，测量精确；采用多种传感器，数据处理智能化。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种调整臂自动检测线，其特征在于，包括塞规通止检测台(1)、螺纹规通止检测台(2)、竖直螺纹检测台(3)和送料机械手(4)，所述塞规通止检测台(1)用于检测工件蜗杆孔的尺寸，所述螺纹规通止检测台(2)用于检测工件蜗杆孔两端螺纹的尺寸，所述竖直螺纹检测台(3)用于检测工件竖直孔螺纹的尺寸。

2.根据权利要求1所述的调整臂自动检测线，其特征在于，所述塞规通止检测台(1)上设有通规检测机构(1-1)和止规检测机构(1-2)，所述通规检测机构(1-1)设有两个，两所述通规检测机构(1-1)相对设置；所述止规检测机构(1-2)设有两个，两所述止规检测机构(1-2)相对设置；

两所述通规检测机构(1-1)和两所述止规检测机构(1-2)组成矩形，在该矩形的中心设有第一转动机构，所述第一转动机构用于放置安装板(33)并驱动安装板(33)转动；两所述通规检测机构(1-1)位于所述第一转动机构的同一侧，两所述止规检测机构(1-2)位于所述第一转动机构的另一侧；

两所述通规检测机构(1-1)之间连线的中间位置设有工件压紧机构，两所述止规检测机构(1-2)之间连线的中间位置设有工件压紧机构。

3.根据权利要求2所述的调整臂自动检测线，其特征在于，所述通规检测机构(1-1)和所述止规检测机构(1-2)均包括塞规底板(5)和塞头座(6)，所述塞规底板(5)上设有塞规驱动电机(7)，所述塞规驱动电机(7)的输出轴上安装有塞规丝杆(8)，所述塞头座(6)的后端设有塞规丝母座(9)，所述塞规丝母座(9)与所述塞规丝杆(8)配合连接，所述塞头座(6)的底面设有第一滑块，所述塞规底板(5)上设有第一滑轨(10)，所述第一滑轨(10)的长度方向为所述塞规丝杆(8)的轴向，所述第一滑块配合安装在所述第一滑轨(10)上，所述塞规底板(5)上还设有位移传感器(11)，所述位移传感器(11)用于检测所述塞头座(6)的位移，所述塞规驱动电机(7)和所述塞规丝杆(8)之间还设有塞规扭矩传感器(12)，所述塞规扭矩传感器(12)的检测轴一端与所述塞规驱动电机(7)的输出轴连接，另一端与所述塞规丝杆(8)连接；

在所述通规检测机构(1-1)中，所述塞头座的前端安装有通规塞头(13-1)；在所述止规检测机构(1-2)中，所述塞头座的前端安装有止规塞头(13-2)；

两所述通规塞头(13-1)相对设置，两所述止规塞头(13-2)相对设置。

4.根据权利要求1所述的调整臂自动检测线，其特征在于，所述螺纹规通止检测台(2)上设有螺纹通规机构(2-1)和螺纹止规机构(2-2)，所述螺纹通规机构(2-1)设有两个，两所述螺纹通规机构(2-1)相对设置；所述螺纹止规机构(2-2)设有两个，两所述螺纹止规机构(2-2)相对设置；

两所述螺纹通规机构(2-1)和两所述螺纹止规机构(2-2)组成矩形，在该矩形的中心设有第二转动机构；所述第二转动机构用于放置安装板(33)并驱动安装板(33)转动，两所述螺纹通规机构(2-1)位于所述第二转动机构的同一侧，两所述螺纹止规机构(2-2)位于所述第二转动机构的另一侧；

两所述螺纹通规机构(2-1)之间连线的中间位置设有工件压紧机构，两所述螺纹止规机构(2-2)之间连线的中间位置设有工件压紧机构。

5.根据权利要求4所述的调整臂自动检测线，其特征在于，所述螺纹通规机构(2-1)和所述螺纹止规机构(2-2)均包括螺纹规底板(14)，所述螺纹规底板上安装有水平电批(15-1)，所述螺纹规底板(14)的侧面设有螺纹规丝母座(16)，所述螺纹规通止检测台(2)上设有螺纹规驱动电机(17)，所述螺纹规驱动电机(17)的输出轴上设有螺纹规丝杆(18)，所述螺纹规丝杆(18)与所述螺纹规丝母座(16)配合安装，所述螺纹规驱动电机(17)带有编码器；

所述水平电批(15-1)包括第一电批驱动电机(19-1)，所述第一电批驱动电机(19-1)的输出轴上设有第一电批转轴(20-1)，所述第一电批驱动电机(19-1)与所述第一电批转轴(20-1)之间设有第一螺纹规扭矩传感器(21-1)，所述第一螺纹规扭矩传感器(21-1)的转轴一端与所述第一电批驱动电机(19-1)的输出轴连接，另一端与所述第一电批转轴(20-1)连接；

在所述螺纹通规机构(2-1)中，所述电批转轴上安装有螺纹通规塞头(22-1)；在所述螺纹止规机构(2-2)中，所述电批转轴上安装有螺纹止规塞头(22-2)；

两所述螺纹通规塞头(22-1)相对设置，两所述螺纹止规塞头(22-2)相对设置。

6.根据权利要求1所述的调整臂自动检测线，其特征在于，所述竖直螺纹检测台(3)上设有两个相互平行的X轴驱动机构(23)，两所述X轴驱动机构(23)分别包括立柱(24)，所述X轴驱动机构(23)能够驱动所述立柱(24)沿所述X轴驱动机构运动；所述立柱(24)的上端设有Y轴驱动机构(25)，所述Y轴驱动机构(25)长度方向的两端分别安装在两所述立柱(24)的顶端，所述Y轴驱动机构(25)包括Y轴溜板(26)，所述Y轴驱动机构能够驱动所述Y轴溜板(26)沿所述Y轴驱动机构(25)运动；所述Y轴溜板(26)上设有Z轴驱动机构(27)，所述Z轴驱动机构(27)包括Z轴溜板(28)和Z轴驱动电机(29)，所述Z轴驱动机构(27)能够驱动所述Z轴溜板(28)沿所述Z轴驱动机构(27)运动，所述Z轴溜板(28)上安装有竖直电批(15-2)，所述Z轴驱动电机(29)带有编码器；

所述竖直电批(15-2)包括第二电批驱动电机(19-2)，所述第二电批驱动电机(19-2)的输出轴上设有第二电批转轴(20-2)，所述第二电批驱动电机(19-2)与所述第二电批转轴(20-2)之间设有第二螺纹规扭矩传感器(21-2)，所述第二螺纹规扭矩传感器(21-2)的转轴一端与所述第二电批驱动电机(19-2)的输出轴连接，另一端与所述第二电批转轴(20-2)连接，所述第二电批转轴(20-2)上安装有竖直螺纹规(30)；

安装板(33)放置在所述竖直螺纹检测台(3)的台面上，且位于两所述X轴驱动机构(23)之间。

7.根据权利要求2或4所述的调整臂自动检测线，其特征在于，所述工件压紧机构为竖直设置的压紧气缸(31)，所述压紧气缸(31)的伸缩杆竖直向下，所述压紧气缸的伸缩杆底端设有压头(32)。

8.根据权利要求2-6任一所述的调整臂自动检测线，其特征在于，所述安装板(33)上设有两个安装位，待检测的工件安装在所述安装位上，两所述安装位之间连线的中点为第一转动机构和第二转动机构的连接点，所述第一转动机构和所述第二转动机构均能够驱动所述安装板(33)绕该中点在水平面内转动，所述安装板(33)与所述第一转动机构之间为可拆卸连接，所述安装板(33)与所述第二转动机构之间为可拆卸连接；

当所述安装板(33)转动到检测位置时，所述工件压紧机构位于所述安装位的正上方。

9.根据权利要求1-6任一所述的调整臂自动检测线，其特征在于，所述送料机械手(4)为七轴机械手，所述送料机械手(4)安装在机械手轨道(34)上，所述塞规通止检测台(1)、所述螺纹规通止检测台(2)和所述竖直螺纹检测台(3)设置在所述机械手轨道(34)的同一侧；

所述塞规通止检测台(1)、所述螺纹规通止检测台(2)和所述竖直螺纹检测台(3)三者在同一直线上依次设置，该直线与所述机械手轨道(34)的方向平行，所述机械手轨道的另一侧还设有上料台(35)和下料台(36)。

10.一种调整臂孔通止检测方法，其特征在于，步骤如下：

S1.塞规检测：

1.1).送料机械手(4)从上料台(55)上抓取带有两个工件的安装板(33)并安装在第一转动机构上；

1.2).第一转动机构驱动安装板(33)转动，使两个工件位于塞规通止检测台的工件压紧机构之下，压紧气缸(31)运动，将工件压紧；

1.3).通规检测机构(1-1)对第一工件进行通规检测，此时止规检测机构(1-2)同时对第二工件进行止规检测，位移传感器(11)和塞规扭矩传感器(12)记录检测数据；

1.4).工件压紧机构释放，第一转动机构驱动安装板(33)转动180°，工件压紧机构再次压紧；

1.5).通规检测机构(1-1)对第二工件进行通规检测；此时止规检测机构(1-2)同时对第一工件进行止规检测，位移传感器(11)和塞规扭矩传感器(12)记录检测数据；

1.6).塞规通止检测台的工件压紧机构释放；

S2.螺纹规检测：

2.1).送料机械手(4)将安装板(33)从第一转动机构处拆下转移并安装在第二转动机构上；

2.2).第二转动机构驱动安装板(33)转动，使两个工件位于螺纹规通止检测台的工件压紧机构之下，压紧气缸运动，将工件压紧；

2.3).螺纹通规机构(2-1)对第一工件进行螺纹通规检测，此时螺纹止规机构(2-2)同时对第二工件进行螺纹止规检测，第一螺纹规扭矩传感器(21-1)和螺纹规驱动电机(17)的编码器记录检测数据；

2.4).工件压紧机构释放，第二转动电机驱动安装板(33)转动180°，工件压紧机构再次压紧；

2.5).螺纹通规机构(2-1)对第二工件进行螺纹通规检测，此时螺纹止规机构(2-2)同时对第一工件进行螺纹止规检测，第一螺纹规扭矩传感器(21-1)和螺纹规驱动电机(17)的编码器记录检测数据；

2.6).螺纹规通止检测台的工件压紧机构释放；

S3.竖直孔螺纹检测：

3.1).送料机械手(4)将安装板(33)从第二转动机构处拆下并转移放置在竖直螺纹检测台(3)上；

3.2).X轴驱动机构(23)和Y轴驱动机构(25)运动，使竖直螺纹规(30)位于第一工件的竖直孔的正上方；

3.3).Z轴驱动机构(27)带动竖直电批(15-2)下降，对第一工件进行竖直孔螺纹检测，第二螺纹规扭矩传感器(21-2)和Z轴驱动电机的编码器记录检测数据；

3.4).Z轴驱动机构(27)上升，X轴驱动机构(23)和Y轴驱动机构(25)运动，使竖直螺纹规运动到第二工件的竖直孔的正上方；

3.5).Z轴驱动机构(27)带动竖直电批(15-2)下降，对第二工件进行竖直孔螺纹检测，第二螺纹规扭矩传感器(21-2)和Z轴驱动电机的编码器记录检测数据；

3.6).Z轴驱动电机上升；

S4.完成检测：

4.1).送料机械手(4)将安装板(33)从竖直螺纹检测台(3)上转移至下料台(36)；

4.2).根据塞规检测、螺纹规检测、竖直螺纹检测的检测数据记录合格品与不合格品。

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