一种氧传感器尺寸检测装置及检测方法与流程

1.本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种氧传感器尺寸检测装置及检测方法。


背景技术：

2.氧传感器是发动机管理系统中的重要部件，它安装于排气系统，用于感知氧气浓度，实现闭环控制。氧传感器的安装位置决定氧传感器在寿命期内所承受的振动应力和温度应力都比较高。氧传感器的核心元件是传感元，传感元通常由氧敏陶瓷制作，氧敏陶瓷在高温下工作，通过氧传感器内部的信号回路输出反映氧气浓度的电压信号，传统的氧传感器中，传感元与接触弹簧是直接接触的，用以实现电气连接，传递反映氧气浓度的电压信号，现有的氧传感器在加工时，多为人工对传感器的尺寸进行抽查测量，因此存在测量效率低，容易遗漏不合规格的零件，为此我们提出一种氧传感器尺寸检测装置及检测方法来解决上述不足。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决如何代替人工对传感器的尺寸进行测量，提高测量效率，避免遗漏不合规格零件的问题，而提出的一种氧传感器尺寸检测装置。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种氧传感器尺寸检测装置，包括机架、以及连接于所述机架顶部的第一传输部和第二传输部，所述第一传输部和所述第二传输部之间形成检测区，位于所述机架顶部且通过立柱安装有顶架，所述顶架上滑动连接有承载台，所述承载台上连接有第一气缸，所述第一气缸的输出端连接有气动夹爪，所述承载台上安装有用于驱动所述承载台横向滑动的横向驱动机构；所述检测区包括设置在所述机架上的废料槽，以及位于所述废料槽的上方两侧安装有卡紧板和旋转板；还包括用于驱动所述卡紧板向所述旋转板方向靠近或远离的第一驱动部，以及用于驱动所述旋转板旋转的第二驱动部，所述卡紧板和所述旋转板上设有对称的顶针，所述卡紧板上的顶针可旋转，所述旋转板上的顶针是固定的，所述检测区上设有检测仪组件，所述检测仪组件包括安装在所述机架外壁的第三驱动部，以及转动设置在所述检测区内壁的转轴，所述转轴上安装有检测仪本体，所述检测仪本体的输出端位于两个所述顶针之间；其中，所述气动夹爪位于所述检测区的上方，用于将第一传输部上的传感器夹持至两个顶针之间，或将两个顶针之间的传感器夹持至第二传输部上。
5.优选地，所述机架内壁且位于所述第一传输部的上方安装有导向机构，所述导向机构为两组，且两组导向机构分别连接于所述第一传输部的上方两侧，其用于将传感器输送在所述第一传输部的中间位置。
6.优选地，所述导向机构包括开设在所述机架两侧的空腔，所述空腔外壁安装有第二气缸，所述第二气缸的输出端固定连接有推板，所述推板上固定连接有多个推杆，所述推杆穿过空腔可延伸至所述第一传输部上，所述第一传输部的顶面具有与所述推杆对应的竖槽，每个所述竖槽内放置有一个传感器。
7.优选地，所述推杆的末端固定连接有第一挡板，所述第一挡板上连接有对称的四个伸缩杆，四个所述伸缩杆远离所述第一挡板的一端连接有第二挡板，每个所述伸缩杆上套接有弹簧，所述弹簧两端分别与所述第一挡板和第二挡板相抵。
8.优选地，所述第一驱动部包括安装在所述机架一侧的第三气缸，所述第三气缸的输出端穿过机架侧壁与所述卡紧板相连，所述机架一侧设有框架，所述框架套设在所述第三气缸的外部，所述框架与所述卡紧板之间固定连接有滑杆，所述滑杆与所述机架滑动设置，所述第二驱动部包括安装在机架另一侧的第一电机，所述第一电机的输出端与所述旋转板固定。
9.优选地，所述检测区内安装有主支杆，所述主支杆上连接有副支杆，所述副支杆与所述主支杆之间呈90度夹角，所述主支杆和所述副支杆为两组且对称设置在所述检测区的内侧壁，两个所述副支杆之间连接有销轴，所述销轴上转动连接有缓冲板，所述缓冲板与所述副支杆之间连接有拉簧，所述缓冲板位于两个顶针与所述废料槽之间。
10.优选地，所述机架侧壁安装有密封桶，密封桶内密封滑动连接有活塞本体，所述活塞本体上固定连接有活塞杆，所述活塞杆远离所述活塞的一端与所述推杆固定连接，所述主支杆和副支杆内部设有相互贯通的气腔，所述副支杆的末端具有喷口，所述喷口对准所述顶针，还包括气路组件，所述气路组件一端与所述密封桶连通、另一端与所述主支杆和副支杆内的气腔连通，所述缓冲板上设有气囊，所述气囊与所述气腔连通，所述气路组件包括连接于密封桶与气腔之间的第一管路和第一阀门结构，以及连接于气腔与气囊之间的第二管路和第二阀门结构。
11.优选地，所述第三驱动部包括安装在所述机架侧壁的第二电机，所述第二电机的输出端与所述转轴连接。
12.优选地，所述横向驱动机构包括安装在所述顶架侧壁的第三电机，以及嫁接在所述框架顶部的轴承座，所述第三电机的输出端连接有螺杆，所述螺杆远离所述第三电机的一端与所述轴承座转动连接，所述承载台上设有外伸板，所述外伸板的末端固定连接有与所述螺杆螺纹连接的螺套，所述顶架上端安装有两个导轨，所述承载台底部设有与所述导轨对应的滑槽。
13.一种氧传感器尺寸检测方法，包括如下步骤：首先启动机器预热，并将检测仪本体与两个顶针顶点之间进行对中；将需要检测的传感器放置在第一传输部的履带上，第一传输部将传感器运输至检测区的边缘处停止；通过导向机构的第一传输部上的传感器进行位置调整，使传感器位于第一输送部的中间位置；横向驱动机构驱动承载台横向位移至传感器上方，并通过第一气缸带动气动夹爪下移并夹取传感器至两个顶针之间；第一驱动部驱动卡紧板向旋转板方向靠近致使两个顶针卡合在传感器两端并实现夹紧，第二驱动部驱动旋转板旋转使传感器形成旋转状态；第三驱动部驱动转轴旋转，带动检测仪本体的输出端与传感器外壁接触获得数值；将获得的数值进行判断，当符合预设值时，先启动横向驱动机构、气动夹爪对传感器进行夹持，在启动第一驱动部解除对传感器的卡紧；当不符合预设值时，启动第一驱动部解除对传感器的卡紧使其掉落在废料槽内。
14.与现有技术相比，本发明提供了一种氧传感器尺寸检测装置，具备以下有益效果：本发明通过在第一传输部和第二传输部上设有竖槽，并在机架上安装导向机构对传感器进行位置导向，通过气动夹爪代替人工上下料，实现自动卡紧完成传感器表面圆跳
动或整体厚度的测量，本发明自动化程度高且能够代替人工操作，而且通过第二气缸的往复运动，从而增设一个密封桶对气体进行回收并对缓冲板上的气囊进行充气，而且同时气囊饱和后多余气体随着副支杆上的喷口喷出，从而完成对旋转板和卡紧板上的顶针进行清理，防止顶针表面具有废屑，因此影响与传感器的卡合距离，影响检测仪本体的测量精度。
附图说明
15.图1为本发明提出的一种氧传感器尺寸检测装置的结构示意图一；图2为本发明提出的一种氧传感器尺寸检测装置的结构示意图二；图3为本发明提出的一种氧传感器尺寸检测装置的结构示意图三；图4为本发明提出的一种氧传感器尺寸检测装置的左视图；图5为本发明提出的一种氧传感器尺寸检测装置的主视图；图6为本发明提出的一种氧传感器尺寸检测装置的俯视图；图7为本发明提出的一种氧传感器尺寸检测装置的结构示意图四；图8为本发明提出的一种氧传感器尺寸检测装置检测区的结构示意图；图9为本发明提出的一种氧传感器尺寸检测装置图9的平面结构示意图；图10为本发明提出的一种氧传感器尺寸检测装置图8中b部分的结构示意图；图11为本发明提出的一种氧传感器尺寸检测装置图2中a部分的结构示意图；图12为本发明提出的一种氧传感器尺寸检测装置图7中c部分的结构示意图。
16.图中：100、第一操作区；101、机架；102、密封桶；103、第二气缸；104、废料槽；105、第三气缸；106、立柱；107、顶架；108、导轨；109、承载台；110、第一气缸；111、第三电机；112、螺杆；113、外伸板；114、轴承座；115、第二传输部；116、气动夹爪；118、滑杆；119、检测仪本体；120、第二操作区；121、转轴；122、旋转板；123、顶针；124、副支杆；125、第一电机；126、卡紧板；127、气囊；128、缓冲板；129、主支杆；130、销轴；132、推杆；133、竖槽；134、第一传输部；135、框架；136、第二电机；137、推板；138、活塞杆；139、活塞本体；140、拉簧；141、第一挡板；142、第二挡板；143、伸缩杆；144、弹簧。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
18.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
19.参照图1-图12，一种氧传感器尺寸检测装置，包括机架101、以及连接于机架101顶部的第一传输部134和第二传输部115，第一传输部134和第二传输部115之间形成检测区，位于机架101顶部且通过立柱106安装有顶架107，顶架107上滑动连接有承载台109，承载台109上连接有第一气缸110，第一气缸110的输出端连接有气动夹爪116，承载台109上安装有用于驱动承载台109横向滑动的横向驱动机构；检测区包括设置在机架101上的废料槽104，以及位于废料槽104的上方两侧安装有卡紧板126和旋转板122；还包括用于驱动卡紧板126
向旋转板122方向靠近或远离的第一驱动部，以及用于驱动旋转板122旋转的第二驱动部，卡紧板126和旋转板122上设有对称的顶针123，卡紧板126上的顶针123可旋转，旋转板122上的顶针123是固定的，检测区上设有检测仪组件，检测仪组件包括安装在机架101外壁的第三驱动部，以及转动设置在检测区内壁的转轴121，转轴121上安装有检测仪本体119，检测仪本体119的输出端位于两个顶针123之间；其中，气动夹爪116位于检测区的上方，用于将第一传输部134上的传感器夹持至两个顶针123之间，或将两个顶针123之间的传感器夹持至第二传输部115上，检测仪本体119可以为套接在转轴121上的检测仪器，可以为圆跳动测量表或其他同类型测量仪器来对传感器表面进行测量，对中后通过第三驱动部可实现转轴121的旋转从而带动检测仪本体119置于两个顶针123顶点之间；然后将需要检测的传感器放置在第一传输部134的履带上，第一传输部134采用步进电机驱动传动轴并带动履带位移的机构，履带上设有多个等距的竖槽133，每个竖槽133仅能放置一个传感器，第一传输部134将传感器运输至检测区的边缘处停止；通过导向机构的第一传输部134上的传感器进行位置调整，使传感器位于第一输送部的中间位置；然后横向驱动机构驱动承载台109横向位移至传感器上方，并通过第一气缸110带动气动夹爪116下移并夹取传感器，然后将传感器置于两个顶针123之间，同时第一驱动部驱动卡紧板126向旋转板122方向靠近致使两个顶针123卡合在传感器两端并实现夹紧，而第二驱动部驱动旋转板122旋转使传感器形成旋转状态；然后第三驱动部驱动转轴121旋转，带动检测仪本体119的输出端与传感器外壁接触获得数值；将获得的数值进行判断，当符合预设值时，先启动横向驱动机构、气动夹爪116对传感器进行夹持，在启动第一驱动部解除对传感器的卡紧；当不符合预设值时，启动第一驱动部解除对传感器的卡紧使其掉落在废料槽104内，从而完成对传感器外部尺寸的测量。
20.参照图1-图12，一种氧传感器尺寸检测装置，包括机架101、以及连接于机架101顶部的第一传输部134和第二传输部115，第一传输部134和第二传输部115之间形成检测区，位于机架101顶部且通过立柱106安装有顶架107，顶架107上滑动连接有承载台109，承载台109上连接有第一气缸110，第一气缸110的输出端连接有气动夹爪116，承载台109上安装有用于驱动承载台109横向滑动的横向驱动机构；检测区包括设置在机架101上的废料槽104，以及位于废料槽104的上方两侧安装有卡紧板126和旋转板122；还包括用于驱动卡紧板126向旋转板122方向靠近或远离的第一驱动部，以及用于驱动旋转板122旋转的第二驱动部，卡紧板126和旋转板122上设有对称的顶针123，卡紧板126上的顶针123可旋转，旋转板122上的顶针123是固定的，检测区上设有检测仪组件，检测仪组件包括安装在机架101外壁的第三驱动部，以及转动设置在检测区内壁的转轴121，转轴121上安装有检测仪本体119，检测仪本体119的输出端位于两个顶针123之间；其中，气动夹爪116位于检测区的上方，用于将第一传输部134上的传感器夹持至两个顶针123之间，或将两个顶针123之间的传感器夹持至第二传输部115上，本发明公开的一种实施例：机架101内壁且位于第一传输部134的上方安装有导向机构，导向机构为两组，且两组导向机构分别连接于第一传输部134的上方两侧，其用于将传感器输送在第一传输部134的中间位置。
21.可以选择的是，参照图1-图12，本发明公开的一种实施例：导向机构包括开设在机架101两侧的空腔，空腔外壁安装有第二气缸103，第二气缸103的输出端固定连接有推板137，推板137上固定连接有多个推杆132，推杆132穿过空腔可延伸至第一传输部134上，第一传输部134的顶面具有与推杆132对应的竖槽133，每个竖槽133内放置有一个传感器。
22.进一步的，参照图1-图12，本发明公开的一种实施例：推杆132的末端固定连接有第一挡板141，第一挡板141上连接有对称的四个伸缩杆143，四个伸缩杆143远离第一挡板141的一端连接有第二挡板142，每个伸缩杆143上套接有弹簧144，弹簧144两端分别与第一挡板141和第二挡板142相抵，当传感器长度存在细微差别时，通过伸缩杆143和弹簧144能够实现一定程度的缓冲距离，防止对传感器外壳的破坏。
23.参照图1-图12，本发明公开的一种实施例：第一驱动部包括安装在机架101一侧的第三气缸105，第三气缸105的输出端穿过机架101侧壁与卡紧板126相连，机架101一侧设有框架135，框架135套设在第三气缸105的外部，框架135与卡紧板126之间固定连接有滑杆118，滑杆118与机架101滑动设置，第二驱动部包括安装在机架101另一侧的第一电机125，第一电机125的输出端与旋转板122固定，本实施例中，卡紧板126上的顶针123是可以自转的，而旋转板122上的顶针123是固定在旋转板122上的。
24.参照图1-图12，一种氧传感器尺寸检测装置，包括机架101、以及连接于机架101顶部的第一传输部134和第二传输部115，第一传输部134和第二传输部115之间形成检测区，位于机架101顶部且通过立柱106安装有顶架107，顶架107上滑动连接有承载台109，承载台109上连接有第一气缸110，第一气缸110的输出端连接有气动夹爪116，承载台109上安装有用于驱动承载台109横向滑动的横向驱动机构；检测区包括设置在机架101上的废料槽104，以及位于废料槽104的上方两侧安装有卡紧板126和旋转板122；还包括用于驱动卡紧板126向旋转板122方向靠近或远离的第一驱动部，以及用于驱动旋转板122旋转的第二驱动部，卡紧板126和旋转板122上设有对称的顶针123，卡紧板126上的顶针123可旋转，旋转板122上的顶针123是固定的，检测区上设有检测仪组件，检测仪组件包括安装在机架101外壁的第三驱动部，以及转动设置在检测区内壁的转轴121，转轴121上安装有检测仪本体119，检测仪本体119的输出端位于两个顶针123之间；其中，气动夹爪116位于检测区的上方，用于将第一传输部134上的传感器夹持至两个顶针123之间，或将两个顶针123之间的传感器夹持至第二传输部115上，本发明公开的一种实施例：检测区内安装有主支杆129，主支杆129上连接有副支杆124，副支杆124与主支杆129之间呈90度夹角，主支杆129和副支杆124为两组且对称设置在检测区的内侧壁，两个副支杆124之间连接有销轴130，销轴130上转动连接有缓冲板128，缓冲板128与副支杆124之间连接有拉簧140，缓冲板128位于两个顶针123与废料槽104之间，检测不符合尺寸要求的传感器随着第三气缸105回缩，则传感器掉落在缓冲板128上，从而经过缓冲后掉落在废料槽104内。
25.参照图1-图12，一种氧传感器尺寸检测装置，包括机架101、以及连接于机架101顶部的第一传输部134和第二传输部115，第一传输部134和第二传输部115之间形成检测区，位于机架101顶部且通过立柱106安装有顶架107，顶架107上滑动连接有承载台109，承载台109上连接有第一气缸110，第一气缸110的输出端连接有气动夹爪116，承载台109上安装有用于驱动承载台109横向滑动的横向驱动机构；检测区包括设置在机架101上的废料槽104，以及位于废料槽104的上方两侧安装有卡紧板126和旋转板122；还包括用于驱动卡紧板126向旋转板122方向靠近或远离的第一驱动部，以及用于驱动旋转板122旋转的第二驱动部，卡紧板126和旋转板122上设有对称的顶针123，卡紧板126上的顶针123可旋转，旋转板122上的顶针123是固定的，检测区上设有检测仪组件，检测仪组件包括安装在机架101外壁的第三驱动部，以及转动设置在检测区内壁的转轴121，转轴121上安装有检测仪本体119，检
测仪本体119的输出端位于两个顶针123之间；其中，气动夹爪116位于检测区的上方，用于将第一传输部134上的传感器夹持至两个顶针123之间，或将两个顶针123之间的传感器夹持至第二传输部115上，本发明公开的一种实施例：机架101侧壁安装有密封桶102，密封桶102内密封滑动连接有活塞本体139，活塞本体139上固定连接有活塞杆138，活塞杆138远离活塞的一端与推杆132固定连接，主支杆129和副支杆124内部设有相互贯通的气腔，副支杆124的末端具有喷口，喷口对准顶针123，还包括气路组件，气路组件一端与密封桶102连通、另一端与主支杆129和副支杆124内的气腔连通，缓冲板128上设有气囊127，气囊127与气腔连通，气路组件包括连接于密封桶102与气腔之间的第一管路和第一阀门结构，以及连接于气腔与气囊127之间的第二管路和第二阀门结构，请参阅图7、图11-图12，随着第二气缸103的回缩，从而带动推杆132回收，因此推动活塞杆138将密封桶102内的气压通过管道输送至主支杆129和副支杆124上的气腔内，此时气体可进入到气囊127内，阀门组件包括管道上的单向阀以及气囊127与气腔之间的溢气阀，在气囊127气体饱和后，多余气体随着副支杆124上的喷口喷出，从而完成对旋转板122和卡紧板126上的顶针123进行清理，防止顶针123表面具有废屑，因此影响与传感器的卡合距离，影响检测仪本体119的测量精度。
26.可以选择的是，参照图1-图12，本发明公开的一种实施例：第三驱动部包括安装在机架101侧壁的第二电机136，第二电机136的输出端与转轴121连接。
27.参照图1-图12，本发明公开的一种实施例：横向驱动机构包括安装在顶架107侧壁的第三电机111，以及嫁接在框架135顶部的轴承座114，第三电机111的输出端连接有螺杆112，螺杆112远离第三电机111的一端与轴承座114转动连接，承载台109上设有外伸板113，外伸板113的末端固定连接有与螺杆112螺纹连接的螺套，顶架107上端安装有两个导轨108，承载台109底部设有与导轨108对应的滑槽。
28.一种氧传感器尺寸检测方法，包括如下步骤：首先启动机器预热，并将检测仪本体119与两个顶针123顶点之间进行对中；将需要检测的传感器放置在第一传输部134的履带上，第一传输部134将传感器运输至检测区的边缘处停止；通过导向机构的第一传输部134上的传感器进行位置调整，使传感器位于第一输送部的中间位置；横向驱动机构驱动承载台109横向位移至传感器上方，并通过第一气缸110带动气动夹爪116下移并夹取传感器至两个顶针123之间；第一驱动部驱动卡紧板126向旋转板122方向靠近致使两个顶针123卡合在传感器两端并实现夹紧，第二驱动部驱动旋转板122旋转使传感器形成旋转状态；第三驱动部驱动转轴121旋转，带动检测仪本体119的输出端与传感器外壁接触获得数值；将获得的数值进行判断，当符合预设值时，先启动横向驱动机构、气动夹爪116对传感器进行夹持，在启动第一驱动部解除对传感器的卡紧；当不符合预设值时，启动第一驱动部解除对传感器的卡紧使其掉落在废料槽104内。
29.本发明工作原理：如图1所示，本装置具有第一操作区100和第二操作区120，可以通过人工将待检测物料和合格物料进行收集，通过第三驱动部可实现转轴121的旋转从而带动检测仪本体119置于两个顶针123顶点之间；然后将需要检测的传感器放置在第一传输部134的履带上，第一传输部134采用步进电机驱动传动轴并带动履带位移的机构，履带上设有多个等距的竖槽133，每个竖槽133仅能放置一个传感器，第一传输部134将传感器运输至检测区的边缘处停止；通过导向机构的第一传输部134上的传感器进行位置调整，使传感器位于第一输送部的中间位置；然后横向驱动机构驱动承载台109横向位移至传感器上方，
并通过第一气缸110带动气动夹爪116下移并夹取传感器，然后将传感器置于两个顶针123之间，同时第一驱动部驱动卡紧板126向旋转板122方向靠近致使两个顶针123卡合在传感器两端并实现夹紧，而第二驱动部驱动旋转板122旋转使传感器形成旋转状态；然后第三驱动部驱动转轴121旋转，带动检测仪本体119的输出端与传感器外壁接触获得数值；将获得的数值进行判断，当符合预设值时，先启动横向驱动机构、气动夹爪116对传感器进行夹持，在启动第一驱动部解除对传感器的卡紧；当不符合预设值时，启动第一驱动部解除对传感器的卡紧使其掉落在废料槽104内，从而完成对传感器外部尺寸的测量；本发明通过在第一传输部134和第二传输部115上设有竖槽133，并在机架101上安装导向机构对传感器进行位置导向，通过气动夹爪116代替人工上下料，实现自动卡紧完成传感器表面圆跳动或整体厚度的测量，本发明自动化程度高且能够代替人工操作，而且通过第二气缸103的往复运动，从而增设一个密封桶102对气体进行回收并对缓冲板128上的气囊127进行充气，而且同时气囊127饱和后多余气体随着副支杆124上的喷口喷出，从而完成对旋转板122和卡紧板126上的顶针123进行清理，防止顶针123表面具有废屑，因此影响与传感器的卡合距离，影响检测仪本体119的测量精度。
30.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。