一种工件开口自动检测装置的制作方法

1.本发明涉及开口检测装置技术领域，尤其是涉及一种工件开口自动检测装置。


背景技术：

2.在生活中，很多产品制造和建材都需要使用具有开口的工件，工件在交付或进入下一加工环节前都需对其开口尺寸进行检测，保证开口尺寸在正常合理公差范围内，传统的检查方式是人工通过测量器具，例如游标卡尺测，使用游标卡尺测量时需要人工对测量器具进行读数，且在测量时使用的力度大小、卡尺摆放角度和深度都具有一定程度的测量误差，检测准确率不高，不具有说服性；针对工件长度较长的开口，还需对开口进行分段的间隔测量，记录各测量点位的数值，测量效率低，在反复记录和读数的过程中容易出错，导致检测准确度下降；还有采用与开口尺寸配套的专用测量工具，通过插入最大误差值和最小误差值的专用测量工具判定开口尺寸是否在误差范围内，这种方式虽无需读数，但仍需人工进行测量，检测效率依旧不高，针对工件长度较长的开口人工劳动强度大，费时费力，不能满足大批量检测的要求；除了传统的人工测量还有自动检测开口尺寸的设备，这类设备体积庞大，结构复杂，成本高，因此有必要予以改进。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种工件开口自动检测装置，自动检测开口尺寸，无需人工读数和计数，测量效率高，准确度高，结构简单，成本低，体积小，适用范围广泛。
4.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种工件开口自动检测装置，包括机架和用于固定工件的装夹机构，机架设置有一检测平台，装夹机构固定安装于检测平台，检测平台间隔设置有若干个检测机构，每个检测机构包括检测滑座、滑座固定块、滑座驱动机构、两个感应元件和两个检测探针，滑座固定块固定安装于机架，检测滑座上下滑动安装于滑座固定块，滑座驱动机构传动连接检测滑座，两个检测撞针沿工件的长度方向间隔设置，两个检测撞针分别上下滑动安装于检测滑座，两个感应元件分别固定安装于检测滑座的上部的两侧，两个感应元件分别与相应的两个检测撞针感应配合，以实现感应检测撞针上下移动。
5.进一步的技术方案中，检测探针包括滑动杆和探测杆，滑动杆的下端部与探测杆的上端部一体成型或螺纹连接，同一检测滑座上的两个检测探针的探测杆的直径不同；
6.滑动杆与检测元件之间设置有感应转柄，感应转柄的中部旋转安装于检测滑座，感应转柄的下端部与滑动杆的上端部旋转连接，感应元件处于感应转柄的上端部的运动轨迹上，感应元件与感应转柄的上端部感应配合。
7.进一步的技术方案中，检测滑座的底部设置有探针锁板，检测滑座的中部设置有探针回位板，探针回位板开设有两个贯穿探针回位板的第一探针滑孔，两个第一探针滑孔在探针锁板的投影位置分别开设有两个贯穿探针锁板的第二探针滑孔，滑动杆穿过第一探
针滑孔并与第一探针滑孔滑动配合，滑动杆凸出于探针回位板的顶面，探测杆穿过第二探针滑孔并与第二探针滑孔滑动配合，探测杆凸出于探针锁板的底面。
8.进一步的技术方案中，滑动杆的下端部的外圆周设置有一限位台阶，滑动杆套设有一用于向下复位检测探针的探针复位弹簧，探针复位弹簧的上端部抵顶于探针回位板的底面，探针复位弹簧的下端部抵顶于限位台阶；
9.探针锁板的顶面开设有探针限位孔，探针锁板的底面开设有探针穿孔，探转限位孔与探针穿孔连通，形成一第二探针滑孔，探测杆穿过探针穿孔并凸出于探针锁板的底面；
10.探针限位孔为锥面孔，限位台阶的下部具有一锥形连接部，探测杆的上部与锥形连接部的下部一体成型或螺纹连接，锥形连接部的锥角与探针限位孔的锥角相等，锥形连接部的下圆直径等于或小于探测杆的直径，锥形连接部的上圆直径等于限位台阶的直径，探针限位孔的上圆直径大于或等于锥形连接部的上圆直径，锥形连接部与探针限位孔限位配合。
11.进一步的技术方案中，探测杆包括一体成型的上探测部和下探测部，上探测部与锥形连接部一体成型或螺纹连接，上探测部与探针穿孔上下滑动配合，上探测部的外径大于或等于下探测部的外径，上探测部与下探测部之间具有一变径部，下探测部的下端面为球面，同一检测滑座上的两个探测杆的上探测部的直径不同，同一检测滑座上的两个探测杆的下探测部的直径不同。
12.进一步的技术方案中，检测滑座包括前侧板和后侧板，后侧板上下滑动安装于滑座固定块，前侧板设置于后侧板的前侧，后侧板的上部凸出于前侧板，前侧板的中间开设有开口朝上的检测槽，检测槽的左右两边分别竖直开设有限位槽，两个限位槽之间横向设置有一连接柱，感应元件固定安装于前侧板的顶面或后侧板凸出于前侧板的前侧面，检测滑座上的两个感应元件相对设置，两个感应元件的感应面分别朝向检测槽。
13.进一步的技术方案中，感应转柄的下部的两个侧边分别向前延伸出两个探针连接耳，两个探针连接耳的中部开设有探针滑槽，两个探针连接耳之间设置有连接滑杆，连接滑杆的左右两端分别与两个探针连接耳的探针滑槽滑动配合，滑动杆的上端部开设有贯穿滑动杆的连接孔，连接滑杆的中部插入连接孔并与连接孔旋转配合；
14.感应转柄的中部的两个侧边分别向后延伸出两个转耳，两个转耳的中部分别开设有旋转孔，外侧的转耳插入限位槽，内侧的转耳插入检测槽，连接柱与旋转孔旋转配合；
15.内侧的转耳向上延伸出一感应片，感应元件处于感应片的运动轨迹上，感应元件与感应片感应配合。
16.进一步的技术方案中，检测平台的左右两侧分别向上延伸有两个立板，两个立板之间连接有至少两个横杆，两个横杆上下间隔设置；
17.滑座固定块的侧面开设有两个横向贯穿滑座固定块的滑座孔，两个滑座孔上下间隔设置，两个横杆分别与两个滑座孔滑动配合，滑座固定块的后侧面开设有至少一止付孔，止付孔与滑座孔连通，止付孔内螺纹连接有一止付螺丝，止付螺丝抵顶与横杆活动抵顶配合，以实现将滑座固定块固定在横杆上。
18.进一步的技术方案中，滑座驱动机构采用升降气缸，升降气缸包括升降缸体、升降活塞杆和升降连接板，升降缸体固定安装于滑座固定块，升降缸体与升降活塞杆活塞配合，升降连接板的顶面或底面与升降活塞杆活连接，升降连接板的前侧面与后侧板连接，以实
现控制检测滑座上下滑动；
19.装夹机构包括固定挡块、活动夹块和夹块驱动机构，固定挡块和夹块驱动机构分别固定安装于检测平台，活动夹块传动连接夹块驱动机构，活动夹块朝固定挡块作直线方向的靠近或远离配合，以实现将工件夹持在固定挡块与活动夹块之间。
20.进一步的技术方案中，升降缸体的后侧面固定安装于滑座固定块的前侧面，升降缸体的前侧面竖直开设有至少一滑条，相应的后侧板的后侧面开设有至少一滑槽，滑条与滑槽上下滑动配合；
21.夹块驱动机构包括装夹气缸，装夹气缸的活塞杆连接活动夹块；
22.检测机构还设置有报警机构，报警机构包括至少一指示灯和蜂鸣器，感应元件采用接近传感器，接近传感器与指示灯和蜂鸣器电性连接。
23.采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：同一检测机构上的两个检测探针的直径分别为工件开口的最大值和最小值，感应元件感应检测探针是否能插入工件开口，从而判断工件开口的误差是否满足规范，检测方法简单，检测准确度高，检测机构结构简单，成本低，可靠性高，无需人工逐个测量，检测效率高，避免了人工读数误差，进一步提高了检测精度，机架间隔设置有多个检测机构，一次即可对工件开口的各个检测点进行测量，无需反复定位和移动检测机构，进一步提高了检测效率，可根据工件长度和形状在各个检测点合理安装检测机构，体积小，空间占用小，结构灵活多变，能够适用不同外形的工件，适用范围广泛。
附图说明
24.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
25.图1是本发明的结构示意图；
26.图2是本发明的图1的a部放大图；
27.图3是本发明的侧视图；
28.图4是本发明的图3的b部放大图；
29.图5是本发明的检测机构的结构示意图；
30.图6是本发明的检测机构的分解图；
31.图7是本发明的检测机构的剖面图；
32.图8是本发明的检测探针的结构示意图。
33.图中：
34.1机架、11检测平台、12立板、13横杆；
35.21固定挡块、22活动夹块、23装夹气缸；
36.3检测机构；
37.41前侧板、411探针锁板、412探针限位孔、413探针穿孔、414探针回位板、415第一探针滑孔、416检测槽、417限位槽、418连接柱、42后侧板、421滑槽；
38.5滑座固定块、51滑座孔、52止付孔；
39.61升降缸体、62升降活塞杆、63升降连接板、64滑条；
40.7感应元件；
41.8检测探针、81滑动杆、82限位台阶、83锥形连接部、84上探测部、85下探测部、86变
径部、87探针复位弹簧、88连接孔；
42.9感应转柄、91探针连接耳、92探针滑槽、93连接滑杆、94转耳、95旋转孔、96感应片。
具体实施方式
43.以下仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
44.一种工件开口自动检测装置，如图1至图8所示，包括机架1和用于固定工件的装夹机构，机架1设置有一检测平台11，装夹机构固定安装于检测平台11，其特征在于：检测平台11间隔设置有若干个检测机构3，每个检测机构3包括检测滑座、滑座固定块5、滑座驱动机构、两个感应元件7和两个检测探针8，滑座固定块5固定安装于机架1，检测滑座上下滑动安装于滑座固定块5，滑座驱动机构传动连接检测滑座，两个检测撞针沿工件的长度方向间隔设置，两个检测撞针分别上下滑动安装于检测滑座，两个感应元件7分别固定安装于检测滑座的上部的两侧，两个感应元件7分别与相应的两个检测撞针感应配合，以实现感应检测撞针上下移动。
45.传统的工件开口均是通过人工使用测量工具进行测量，测量效率低，人工读数准确度也不高，针对工件长度较长的开口人工劳动强度大，费时费力，不能满足大批量检测的要求，而本发明在同一检测机构3上的两个检测探针8的直径分别为工件开口的最大值和最小值，感应元件7感应检测探针8是否能插入工件开口，从而判断工件开口的误差是否满足规范，检测方法简单，检测准确度高，检测机构3结构简单，成本低，可靠性高，无需人工逐个测量，检测效率高，避免了人工读数误差，进一步提高了检测精度，机架1间隔设置有多个检测机构3，一次即可对工件开口的各个检测点进行测量，无需反复定位和移动检测机构，进一步提高了检测效率，可根据工件长度和形状在各个检测点合理安装检测机构3，体积小，空间占用小，结构灵活多变，能够适用不同外形的工件，适用范围广泛。
46.具体地，检测探针8包括滑动杆81和探测杆，滑动杆81的下端部与探测杆的上端部一体成型或螺纹连接，同一检测滑座上的两个检测探针8的探测杆的直径不同；在常规状态下，同一检测滑座上的两个探测杆的底部处于同一水平面，两个探测杆的直径分别为工件开口的最大值和最小值，本发明的检测过程如下：
47.在进行测量时，滑座驱动机构驱动检测滑座向下移动，
48.如图3所示，当直径较大的探测杆无法插入工件开口，而直径较小的探测杆可以插入工件开口，即为工件开口尺寸在工件开口的最大值和最小值之间，工件开口合格；
49.当直径较大探测杆和直径较小的探测杆可以同时插入工件开口，即工件开口大于工件开口的最大值，工件开口不合格；
50.当直径较大探测杆和直径较小的探测杆均不能插入工件开口，即工件开口小于工件开口的最小值，工件开口不合格；
51.通过两个直径等于工件开口最大值和最小值的检测探针8同时插入工件开口进行测量，无需读数和计算，即可对工件开口的尺寸误差进行判定，检测方法简单可靠，检测精度高。
52.较佳地，滑动杆81的下端部与探测杆的上端部螺纹连接，通过更换探测杆即可对不同工件开口进行测量，使用更加便捷。
53.滑动杆81与检测元件之间设置有感应转柄9，感应转柄9的中部旋转安装于检测滑座，感应转柄9的下端部与滑动杆81的上端部旋转连接，感应元件7处于感应转柄9的上端部的运动轨迹上，感应元件7与感应转柄9的上端部感应配合。感应转柄9将检测探针8的上下移动方向改为前后旋转方向，从而使感应元件7感应检测探针8是否有插入工件开口，无需人工肉眼观察，检测效率高，准确率高。
54.具体地，检测滑座的底部设置有探针锁板411，检测滑座的中部设置有探针回位板414，探针回位板414开设有两个贯穿探针回位板414的第一探针滑孔415，两个第一探针滑孔415在探针锁板411的投影位置分别开设有两个贯穿探针锁板411的第二探针滑孔，滑动杆81穿过第一探针滑孔415并与第一探针滑孔415滑动配合，滑动杆81凸出于探针回位板414的顶面，探测杆穿过第二探针滑孔并与第二探针滑孔滑动配合，探测杆凸出于探针锁板411的底面。检测探针8分别穿过第一探针滑孔415和第二探针滑孔滑动安装在检测滑座上，使检测探针8抵顶工件后，相对检测滑座向上移动，确保检测探针8到达可插入工件开口的位置。
55.具体地，滑动杆81的下端部的外圆周设置有一限位台阶82，滑动杆81套设有一用于向下复位检测探针8的探针复位弹簧87，探针复位弹簧87的上端部抵顶于探针回位板414的底面，探针复位弹簧87的下端部抵顶于限位台阶82；当进行检测时，探测杆抵顶工件，检测探针8相对检测滑座向上移动并挤压探针复位弹簧87，当测量完成后，检测探针8在探针复位弹簧87的作用下向下复位，使探测杆的底部保持在同一水平面，避免通过重力复位时重力不足导致检测探针8卡住，提高了可靠性。
56.探针锁板411的顶面开设有探针限位孔412，探针锁板411的底面开设有探针穿孔413，探转限位孔与探针穿孔413连通，形成一第二探针滑孔，探测杆穿过探针穿孔413并凸出于探针锁板411的底面；探针限位孔412为锥面孔，限位台阶82的下部具有一锥形连接部83，探测杆的上部与锥形连接部83的下部一体成型或螺纹连接，锥形连接部83的锥角与探针限位孔412的锥角相等，锥形连接部83的下圆直径等于或小于探测杆的直径，锥形连接部83的上圆直径等于限位台阶82的直径，探针限位孔412的上圆直径大于或等于锥形连接部83的上圆直径，锥形连接部83与探针限位孔412限位配合。
57.检测探针8需上下移动，检测探针8与第一探针滑孔415和第二探针滑孔之间具有一定间隙，因此探针限位孔412为锥面孔，限位台阶82下部的锥形连接部83的锥角与探针限位孔412的锥角相等，检测探针8在测量前始终保持在第一探针滑孔415和第二探针滑孔的中心，为避免检测探针8晃动，导致检测位置偏移，提高了检测精度。
58.具体地，探测杆包括一体成型的上探测部84和下探测部85，上探测部84与锥形连接部83一体成型或螺纹连接，上探测部84与探针穿孔413上下滑动配合，上探测部84的外径大于或等于下探测部85的外径，上探测部84与下探测部85之间具有一变径部86，下探测部85的下端面为球面，同一检测滑座上的两个探测杆的上探测部84的直径不同，同一检测滑座上的两个探测杆的下探测部85的直径不同。
59.在检测工件开口时，如需区分优质品和良品，即工件开口具有两个误差范围，优质品的误差范围较小，良品的误差范围较大，但优质品和良品均属于合格，同一检测滑座上的两个探测杆的下探测部85的直径分别为优质品的最大值和最小值，同一检测滑座上的两个探测杆的上探测部84的直径分别为良品的最大值和最小值，一次即可检测出优质品、良品
和不合格，检测内容丰富，功能强大，检测效率成倍提高。
60.具体地，检测滑座包括前侧板41和后侧板42，后侧板42上下滑动安装于滑座固定块5，前侧板41设置于后侧板42的前侧，后侧板42的上部凸出于前侧板41，前侧板41的中间开设有开口朝上的检测槽416，检测槽416的左右两边分别竖直开设有限位槽417，两个限位槽417之间横向设置有一连接柱418，感应元件7固定安装于前侧板41的顶面或后侧板42凸出于前侧板41的前侧面，检测滑座上的两个感应元件7相对设置，两个感应元件7的感应面分别朝向检测槽416。当检测不同工件开口尺寸时，需要更换不同规格的检测探针8，特别是工件开口尺寸跨度较大时，检测探针8的行程也有区别，因此需成套更换，感应元件7、检测探针8和感应转柄9均设置在前侧板41上，只需更换前侧板41即可，无需更换整个检测机构3，更换方便快捷，适用范围更广。
61.具体地，感应转柄9的下部的两个侧边分别向前延伸出两个探针连接耳91，两个探针连接耳91的中部开设有探针滑槽92，两个探针连接耳91之间设置有连接滑杆93，连接滑杆93的左右两端分别与两个探针连接耳91的探针滑槽92滑动配合，滑动杆81的上端部开设有贯穿滑动杆81的连接孔88，连接滑杆93的中部插入连接孔88并与连接孔88旋转配合；
62.感应转柄9的中部的两个侧边分别向后延伸出两个转耳94，两个转耳94的中部分别开设有旋转孔95，外侧的转耳94插入限位槽417，内侧的转耳94插入检测槽416，连接柱418与旋转孔95旋转配合；
63.内侧的转耳94向上延伸出一感应片96，感应元件7处于感应片96的运动轨迹上，感应元件7与感应片96感应配合。
64.具体地，检测平台11的左右两侧分别向上延伸有两个立板12，两个立板12之间连接有至少两个横杆13，两个横杆13上下间隔设置；滑座固定块5的侧面开设有两个横向贯穿滑座固定块5的滑座孔51，两个滑座孔51上下间隔设置，两个横杆13分别与两个滑座孔51滑动配合，滑座固定块5的后侧面开设有至少一止付孔52，止付孔52与滑座孔51连通，止付孔52内螺纹连接有一止付螺丝，止付螺丝抵顶与横杆13活动抵顶配合，以实现将滑座固定块5固定在横杆13上。滑座固定块5安装在两个横杆13上，防止滑座固定块5安装在单个横杆13上旋转，增强稳定性，同时检测机构3可在横杆13上左右移动，根据工件开口的检测点的位置移动检测机构3，并通过止付螺丝固定，结构简单，稳固可靠，灵活性强。
65.具体地，滑座驱动机构采用升降气缸，升降气缸包括升降缸体61、升降活塞杆62和升降连接板63，升降缸体61固定安装于滑座固定块5，升降缸体61与升降活塞杆62活塞配合，升降连接板63的顶面或底面与升降活塞杆62活连接，升降连接板63的前侧面与后侧板42连接，以实现控制检测滑座上下滑动；升降气缸结构简单，成本低，可精准控制检测探针8的下降高度。
66.装夹机构包括固定挡块21、活动夹块22和夹块驱动机构，固定挡块21和夹块驱动机构分别固定安装于检测平台11，活动夹块22传动连接夹块驱动机构，活动夹块22朝固定挡块21作直线方向的靠近或远离配合，以实现将工件夹持在固定挡块21与活动夹块22之间。
67.具体地，升降缸体61的后侧面固定安装于滑座固定块5的前侧面，升降缸体61的前侧面竖直开设有至少一滑条64，相应的后侧板42的后侧面开设有至少一滑槽421，滑条64与滑槽421上下滑动配合；在升降检测滑座时，为防止检测滑座晃动，升降缸体61和检测滑座
滑动通过滑条64与滑槽421滑动配合，使其升降时更加稳定，减少晃动，进一步提高了测量准确度。
68.夹块驱动机构包括装夹气缸23，装夹气缸23的活塞杆连接活动夹块22；夹块驱动机构采用装夹气缸23，配合升降气缸，仅需压缩空气即可驱动，降低使用成本。
69.检测机构3还设置有报警机构，报警机构包括至少一指示灯和蜂鸣器，感应元件7采用接近传感器，接近传感器与指示灯和蜂鸣器电性连接。通过接近传感器检测感应片96的接近和远离判定检测探针8是否插入工件开口，结构简单，成本低，连接指示灯和蜂鸣器，自动报警和提示，使用更加方便。
70.以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。