一种检测头自动质检分选生产线及方法与流程

本发明涉及质检量规，具体涉及一种检测头自动质检分选生产线及方法。

背景技术：

1、在精密检测与量具校准领域，检测头（如坐标测量设备所用的接触式测头组件）的几何精度直接决定测量结果的可靠性。目前市面上的检测头多采用红宝石材质制成，整体呈圆柱状结构，并在其中心沿轴向开设有上下贯通的通孔；该通孔在轴向中部位置设有收口段，即内径在此处收窄。

2、在对上述检测头进行出厂检验或工序间检测时，工件输送至平台上，再由操作人员手持检测针规（或标准量针），自上而下伸入通孔，并使针规依靠处于预设范围内的推力通过收口段，方可判定该工件的孔径与形位合不合格。

3、然而，上述现有检测方式存在明显不足：针对工装既没有限位定位也没有自动分类的系统，导致工件插入针规时容易错位，不方便检测，也需要人工挑拣分类工件，而且针规通过通孔时的力值完全依赖操作人员的手感与经验进行主观判断，也缺乏统一、可复现的判定标准。不同人员、甚至同一人员在不同时段的施力状态均存在波动，导致检测结果一致性差、重复率低，极易出现将合格品误判为不合格或反之的情形；同时，纯凭经验操作对人员技能要求高、培训周期长，在大批量检测场景下效率低下，且难以实现检测过程的数据追溯与质量管控。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种检测头自动质检分选生产线及方法，客观、量化地判定检测头通孔通过性能、降低对人员经验依赖，解决目前缺少针对检测头全自动化标准检测生产线导致纯粹依赖工作人员经验手感判断合格，人工分拣筛选费时费力的问题。

2、为此，本发明所采用的技术方案为：一种检测头自动质检分选生产线，包括振动输送系统、检测工作台、两个左右间隔安装在检测工作台上的量规检测平台和均安装在量规检测平台上的工件定位系统、出料分类系统；所述量规检测平台包括机架、竖直安装在机架上的直线模组、安装在直线模组升降座上的量规组件和安装在机架上的针规回升探测组件，所述量规组件包括检测针规，两个量规检测平台上的检测针规尺寸不一致，且分别对应工件的孔径上公差极限作为止规、孔径下公差极限作为通规，所述工件定位系统包括定位下支座、定位上支座、顶升气缸，所述定位下支座、定位上支座共同预留有进料通道及供顶升气缸伸缩端穿过的顶升通道，当工件从进料通道进入顶升通道时，顶升气缸顶升工件至与定位上支座中心区域上表面齐平，所述出料分类系统包括不合格输送通道、合格输送通道、可旋转的水平推动气缸和驱动水平推动气缸旋转的驱动组件，当通过量规组件检测工件后，根据检测结果旋转水平推动气缸角度，从而能对准推动工件进入不合格输送通道或合格输送通道。

3、作为上述方案的优选，所述驱动组件包括主动齿轮、从动齿盘、驱动电机，所述从动齿盘、驱动电机通过分类安装板安装在机架上，所述驱动电机安装在分类安装板下方，且旋转端穿过分类安装板与主动齿轮连接，所述从动齿盘通过轴承可旋转安装在分类安装板上方，所述从动齿盘的弧形外周邻近主动齿轮的一侧设有与主动齿轮齿轮啮合的齿条，所述水平推动气缸通过气缸安装板安装在从动齿盘上，所述水平推动气缸朝向工件的伸缩端设有推动支板，所述推动支板外端设有与工件接触面轮廓匹配的弧面，考虑到工件尺寸小，推动支板伸入端面与工件接触面轮廓匹配。减少推动工件阻力，结构设计合理。

4、进一步优选为，所述定位下支座、顶升气缸分别安装在机架底部水平支座的上下两侧，所述机架底部水平支座对应设有供顶升气缸伸缩端穿过的通孔，所述定位上支座包括左支座、右支座，所述定位下支座顶部中心设有圆槽，所述左支座下部与定位下支座中心处的圆槽尺寸契合，保证左支座精确安装在定位下支座上，安装稳固。

5、所述左支座、定位下支座设有走向及尺寸一致的凹槽，并结合右支座形成进料通道，结构设计合理，进料通道位于右支座下方，留有给顶升通道顶升的高度空间。

6、所述左支座顶部对应不合格输送通道和合格输送通道设有走向一致的导槽，所述定位上支座上方螺栓安装有限位挡板，所述限位挡板对应工件中心孔设有供量规组件穿过检测的通孔，限位挡板用于限制工件上下移动，有效避免量规组件卡住工件，回升时同步带动工件回升的情况发生。

7、进一步优选为，所述振动输送系统包括输送工作台和均安装在输送工作台上的震动输送圆盘、工件输送槽；所述工件输送槽与位于右侧量规检测平台上的进料通道对接，位于右侧量规检测平台上的合格输送通道与左侧量规检测平台上的进料通道对接，工件输送槽及位于右侧量规检测平台上的合格输送通道均安装有直线振动器，所述不合格输送通道包括确定不合格和临界值不合格两种通道，所述不合格输送通道及位于左侧量规检测平台的合格输送通道出料口均配备有物料安置盒，将工件不合格的情况分为两种，后续可针对处于临界值不合格的工件进行重新检验，降低工件淘汰率，避免误伤合格的工件。

8、进一步优选为，所述量规组件还包括量规活动内筒、量规活动外筒和压力传感器，所述检测针规通过夹头组件安装在量规活动内筒下端，所述量规活动内筒顶端口安装有传递挡块，所述检测针规与传递挡块之间安装有提供预载荷的弹簧，从而实现检测针规的弹性安装，所述量规活动外筒下部套装在量规活动内筒上部，所述量规活动外筒内位于传递挡块上方安装有压力传感器，当检测针规在直线模组驱动下下移至进入检测头时，检测针规的推力通过压力传感器检测。

9、检测针规通过通孔时受阻时的阻力也就是检测针规的推力通过压力传感器进行检测，当检测到的压力超出能接受的最大限度或最小限度能直接判断检测头不合格。

10、进一步优选为，所述压力传感器顶部配备有传感器保护块，所述传感器保护块底端伸入量规活动外筒与压力传感器连接，顶部扩大形成压重块搁在量规活动外筒上，当检测针规受到的压力超过传感器保护块重力时，传感器保护块被顶升至不搁置在量规活动外筒上，从而使压力传感器只收到来自传感器保护块的重力影响；所述传感器保护块采用1kg，增设压力传感器过载保护，避免因超出量程而导致传感器损坏，设计合理。

11、所述压力传感器采用微型压力传感器，所述机架底部后端通过两个左右间隔设置的支撑圆柱安装在检测工作台上，安装稳固。

12、进一步优选为，所述夹头组件包括夹持检测针规的微小径夹头和夹持微小径夹头的弹性筒夹夹头，所述量规活动内筒下部局部削平露出竖条口，所述微小径夹头用于供检测针规轴向活动，且顶部安放有供弹簧底端抵住的弹簧接触块，所述检测针规穿过微小径夹头后与弹簧接触块连接，所述弹簧接触块设有伸出竖条口的针规回升检测条，初始状态下，针规回升检测条位于竖条口底端，当检测针规受力回升时，通过弹簧接触块推动弹簧压缩，同时针规回升检测条沿竖条口上移，从而能根据针规回升检测条的上移尺寸间接得知检测针规的回升长度；

13、所述针规回升探测组件包括左右对应安装在机架上的激光发射件和激光接收件，所述激光接收件设有竖向长度刻度尺，当量规组件下降至设计位置进行工件检测时，检测针规受压回升，针规回升检测条从量规活动内筒下部的竖条口底端上移，激光发射件发出的激光屏能被针规回升检测条挡住部分，从而通过激光接收件的激光缺失处对应的刻度得到检测针规回升长度，结合直线模组升降座的活动长度再减去检测针规回升长度就是检测针规总体的移动长度，可及时反应出检测针规的活动轨迹及受力情况。

14、进一步优选为，所述量规活动外筒上部设有与直线模组升降座螺纹连接的外筒安装板，下部设有竖向缺口，所述竖向缺口的长度大于与量规活动内筒套装重叠的长度，从而留出供压力传感器线束穿出的空间，竖向缺口上端不与量规活动内筒重叠的部分供压力传感器线束穿出，结构设计合理。

15、所述竖向缺口对应与量规活动内筒重叠处两侧设有调节支板，两个所述调节支板通过上下间隔设置的水平调节螺杆连接，当水平调节螺杆拧紧时，量规活动外筒内径收紧固定量规活动内筒，安装稳固；所述量规活动内筒底端螺纹配备有安装盖，所述安装盖的中心设有通孔，且通孔内壁设有与弹性筒夹夹头下部契合的斜面，从而固定住弹性筒夹夹头，使弹性筒夹夹头收紧夹住微小径夹头，但当需要更换检测针规时，只需要拧开安装盖，弹性筒夹夹头下落松开微小径夹头，方便抽出检测针规进行灵活更换；所述量规活动内筒内壁设有与弹性筒夹夹头上部契合的锥面，方便弹性筒夹夹头沿着锥面收紧，结构设计合理。

16、进一步优选为，所述传感器保护块与压力传感器通过倒“t”型传感器安装块连接，所述传感器保护块底端设有供倒“t”型传感器安装块上部插入的通孔，并通过水平向插销安装倒“t”型传感器安装块，所述倒“t”型传感器安装块底部圆台与压力传感器螺纹连接，结构连接稳固。

17、本方案还采用一种检测头自动质检分选方法，包括以下步骤：

18、s1、搭建上述的检测头自动质检分选生产线；

19、s2、将作为通规的检测针规对工件施加的通过压力值设定为最小允许压力值，并对工件进行合格检测；若工件在所述最小允许压力值下能够顺利通过，则判定为合格；若工件处于临界阈值范围内、或明显不能通过，则判定为不合格；

20、s3、将作为止规的检测针规对工件施加的通过压力值设定为最大允许压力值，并对工件进行合格检测；若工件在所述最大允许压力值下明显不能通过，则判定为合格；若工件处于临界阈值范围内、或能够顺利通过，则判定为不合格；

21、步骤s2、s3不分先后。

22、本发明的有益效果：

23、（1）相比于目前由操作人员手持检测针规自上而下伸入检测头完全依赖操作人员的手感与经验进行主观把控，本方案采用两个量规检测平台，两个量规检测平台上的检测针规尺寸不一致，一个检测针规对应工件的孔径上公差极限作为止规，插入工件孔内时合格的工件孔径不能大于止规尺寸，另一个检测针规对应工件的孔径下公差极限作为通规，插入工件孔内时合格的工件孔径不能小于通规尺寸，从而对工件的内孔径进行大小合格筛查，全流程自动化，筛选精度高，标准统一化。

24、（2）定位下支座、定位上支座共同预留有进料通道及供顶升气缸伸缩端穿过的顶升通道，工件沿着进料通道进入顶升通道，然后又通过顶升气缸顶升工件至与定位上支座中心区域上表面齐平，定位上支座中心区域作为检测点周向不受其他工件挤压干扰，因此不会导致工件中心与检测针规中心不匹配的情况发生，因此要通过顶升通道将原本受其他工件干扰的工件送出，结构环环相扣。

25、（3）针对检测后的工件划分出不合格输送通道、合格输送通道，并根据检测结果通过水平推动气缸旋转至对应角度，然后推动工件进入不合格输送通道或合格输送通道，从而实现工件的自动筛选分类，有效节省人工，减少人力成本。

26、（4）针对精密度要求高的工件，不光只考虑能不能过，还需要考虑用多大的力通过或不通过才算合格，因此将作为通规的检测针规对工件施加的通过压力值设定为最小允许压力值，并对工件进行合格或不合格检测，将作为止规的检测针规对工件施加的通过压力值设定为最大允许压力值，并对工件进行合格或不合格检测。

27、本发明具有全流程自动化、筛选精度高、标准统一化、有效节省人工、减少人力成本等特点。