钢丝圈直径检测装置的制作方法

1.本实用新型属于轮胎钢丝圈检测技术领域，尤其涉及一种钢丝圈直径检测装置。


背景技术：

2.在轮胎制造工业中，轮胎钢丝圈的作用是赋予轮胎必要的刚性和强度，其质量直接影响轮胎的使用寿命及汽车的安全性。因此通过对轮胎中钢丝圈的测量来满足要求已是生产中的必须环节。面对不同的设计要求，钢丝圈内圈周长的测量成为测量的主要依据。
3.目前国内检测钢丝圈内圈周长的测量方法主要采用基于plc的接触式测量法，该测量系统是由位移传感器，可编程控制器(plc)，气动结构，钢丝圈检测盘组成。原理是通过plc控制气缸动作带动位移传感器将钢丝圈撑开，然后计算钢丝圈检测盘基准值和位移传感器的行程值来达到检测内圈周长的目的。此方法优点是可靠性，稳定性能满足生产要求，具有较高性价比。但缺点是接触式测量法需要撑开钢丝圈，会使钢丝圈发生形变。进而导致同一钢丝圈重复测量时测量数据不同，测量精度不高，且钢丝圈形变会影响产品品质。


技术实现要素：

4.本实用新型针对上述技术问题，提出一种钢丝圈直径检测装置，该钢丝圈直径检测装置结构简单，使用方便，可以实现柔性、动态、非接触、高精度的检测钢丝圈的直径，在不破坏钢丝圈的情况下，实现精确测量的目的。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
6.提供一种钢丝圈直径检测装置，其包括：
7.工作台；
8.电控箱，设置于所述工作台上；
9.旋转机构，设置于所述工作台内且与所述电控箱电性连接；
10.定位机构，连接于旋转机构以使所述定位机构水平旋转运动，所述定位机构包括设置有电磁铁的置物台用以吸附钢丝圈；
11.移动测量机构，与所述电控箱电性连接，所述移动测量机构包括：
12.激光传感器，位于所述定位机构的上方；
13.移动单元，与所述激光传感器连接以带动其移动至检测位置；
14.操作显示屏，安装于所述工作台上且与所述电控箱电性连接；
15.其中，所述定位机构水平旋转运动使得激光传感器检测所述钢丝圈的周长，所述操作显示屏用以显示所述钢丝圈的直径。
16.本技术方案提供的钢丝圈直径检测装置，在使用时首先将定位机构预定位，在将钢丝圈放置于定位机构上且电磁铁进行吸附固定，移动单元将激光传感器移动至检测位置，旋转机构带动整个定位机构旋转360
°
，激光传感器实现检测功能，激光传感器检测钢丝圈的周长并将其上传至操作显示屏，并在操作显示屏上显示钢丝圈对应的直径尺寸，方便操作人员查看。可实现在不破坏钢丝圈结构的情况下的精确测量，并具有操作简单、可靠性
高、检测精度高、非接触测量等优点。
17.本技术一些实施例中，所述移动单元包括：
18.支撑架，设置于所述工作台上；
19.左右轴移动组件，安装于所述支撑架上；
20.上下轴移动组件，安装于所述左右轴移动组件上以使所述上下轴移动组件沿左右轴方向水平运动，所述上下轴移动组件上安装有所述激光传感器以使所述激光传感器沿上下方向竖直运动。
21.本技术方案通过设置移动单元实现激光传感器的上下以及左右移动，可实现激光传感器的精准定位功能。
22.本技术一些实施例中，所述左右轴移动组件包括：
23.左右轴线性模组，连接于所述支撑架上；
24.第一伺服电机，设置于所述左右轴线性模组的端部；
25.联轴器，连接于所述第一伺服电机与所述左右轴线性模组之间。
26.本技术方案通过设置左右轴线性模组与第一伺服电机配合使得激光传感器可沿左右轴方向运动，进而使其适应于不同规格的钢丝圈的直径检测。
27.本技术一些实施例中，所述上下轴移动组件包括：
28.上下轴线性模组，连接于所述左右轴线性模组上；
29.第二伺服电机，设置于所述上下轴线性模组的端侧；
30.主动带轮，连接于所述第二伺服电机的输出轴上；
31.从动带轮，连接于所述上下轴线性模组的端部；
32.第一同步带，张紧连接于所述主动带轮与所述从动带轮之间。
33.本技术方案通过该结构下的上下轴移动组件实现激光传感器沿上下轴方向运动，简单方便。
34.本技术一些实施例中，所述定位机构包括转盘以及设置于所述转盘上的第三伺服电机、同步传动组件，所述转盘安装于所述旋转机构上，所述置物台沿第一圆周均匀布设有四个，四个所述置物台均通过同步传动组件与所述第三伺服电机连接，所述第三伺服电机驱动所述同步传动组件运动，所述同步传动组件带动四个所述置物台同步朝向或远离其围绕形成的圆的圆心方向水平运动，可满足不同规格的钢丝圈定位要求。
35.本技术一些实施例中，所述同步传动组件包括：
36.支撑轮，沿第二圆周均匀布设有四个；
37.张紧轮，沿第三圆周均匀布设有四个，所述第三圆周与第二圆周同心设置且位于所述第二圆周内，相邻两个张紧轮沿一个所述支撑轮对称设置；
38.第二同步带，张紧于所述支撑轮与张紧轮之间形成“十”字形结构；
39.其中，所述置物台与所述支撑轮一一对应且四个所述置物台分别与其对应的支撑轮的同一侧的第二同步带连接，四个所述支撑轮中的一个与所述第一伺服电机的输出轴连接；通过第三伺服电机与第二同步带的配合实现四个置物台的定中移动，简单方便，且可通过操作显示屏控制定位机构进行预定位。
40.本技术一些实施例中，所述定位机构还包括滑块与滑轨，所述滑轨设置于每个支撑轮的两侧，所述滑块设置于所述置物台的底部，且所述滑块可沿所述滑轨的延伸方向滑
动；滑轨与滑块配合使得置物台保持直线运动，保证四个置物台同步运动。
41.本技术一些实施例中，所述定位机构还包括操作板，所述操作板与所述转盘连接且位于所述转盘的上方，所述工作台的台面上设置有与所述操作板适配的通孔，所述操作板位于所述通孔内且所述操作板上开设有供置物台移动的滑道，所述置物台穿设于所述滑道内且延伸至操作板的外部，方便对钢丝圈进行直径检测。
42.本技术一些实施例中，所述钢丝圈直径检测装置还包括保护壳，所述保护壳罩设于所述移动测量机构的外部，起保护作用。
43.本技术一些实施例中，所述左右轴移动组件还包括光栅传感器，所述光栅传感器安装于所述左右轴线性模组上且与所述电控箱电连接，可实现闭环反馈，精确控制传感器的定位精度。
44.结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
45.图1为本实用新型实施例钢丝圈直径检测装置的结构示意图；
46.图2为本实用新型实施例中旋转机构与定位机构的连接示意图；
47.图3为本实用新型实施例中定位机构省略操作板的结构示意图1；
48.图4为本实用新型实施例中定位机构省略操作板的结构示意图2；
49.图5为图4中a处的局部放大图；
50.图6为本实用新型实施例中移动测量机构的结构示意图。
51.图7为本实用新型实施例中移动测量机构的部分爆炸图；
52.图8为图7中b处的局部放大图。
53.以上各图中：钢丝圈直径检测装置100；钢丝圈10；工作台1；台面11；电控箱12；定位机构2；转盘21；置物台22；安装块221；连杆222；安装板223；支撑轮23；主动支撑轮231；张紧轮24；第二同步带25；滑块26；滑轨27；第三伺服电机28；操作板29；滑道291；旋转机构3；移动测量机构4；激光传感器41；支撑架42；左右轴移动组件43；左右轴线性模组431；第一伺服电机432；上下轴移动组件44；上下轴线性模组441；第二伺服电机442；主动带轮443；从动带轮444；第一同步带445；安装件446；保护罩447；安装座45；操作显示屏5；键盘6；保护壳7；挂接件8；连接结构9；
具体实施方式
54.下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
55.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
56.术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要
性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
57.为了更好地理解上述技术方案，下面结合附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
58.参考图1～图8，在本实用新型一种钢丝圈直径检测装置100的一个示意性实施例中，该钢丝圈直径检测装置100包括工作台1、电控箱(未图示)、旋转机构3、定位机构2、移动测量机构4以及操作显示屏5。
59.具体地说，工作台1对整个装置起支撑固定的作用，电控箱设置于工作台1上，旋转机构3设置于工作台1内且与电控箱电性连接，定位机构2设置于旋转机构3上以使定位机构2水平旋转运动；移动测量机构4设置于定位机构2的上方，操作显示屏5安装于工作台1上且与电控箱电性连接。
60.本实施例中，旋转机构3为中空旋转平台，其结构为现有技术且为本领域的技术人员所熟知，因而，此处不对其结构进行过分赘述。
61.定位机构2包括设置有电磁铁的置物台22用以放置钢丝圈10且钢丝圈10吸附于置物台22上，优选地，定位机构2与电控箱电性连接，可方便通过操作显示屏5对其进行控制。通过设置电磁铁，将钢丝圈10吸附于置物台22上，避免旋转机构3带动定位机构2旋转时，钢丝圈10掉落，以方便钢丝圈10的直径检测。
62.移动测量机构4包括激光传感器41以及移动单元，激光传感器41位于定位机构2的上方，且移动单元与激光传感器41连接以带动其移动至检测位置。本实施例中，移动单元与电控箱电性连接，可方便操作显示屏5对其进行控制，操作简单且可实现实时反馈功能。
63.本实施例中，可通过操作显示屏5对定位机构2以及移动测量机构4进行控制，提高了钢丝圈10的直径测量的便捷度；优选的，钢丝圈直径检测装置100还包括键盘6以及开关按键84，键盘6以及开关按键84电性连接于电控箱上，键盘6可对操作显示屏5进行操作。
64.使用时，移动单元将激光传感器41移动至检测位置，旋转机构3带动定位机构2进行水平旋转运动，定位机构2带动钢丝圈10一同旋转360
°
后，激光传感器41可以检测钢丝圈10的周长，激光传感器41与电控箱连接，用以将测量的周长上传至电控箱内，操作显示屏5获取钢丝圈10的周长且显示对应钢丝圈10的直径。
65.本技术方案提供的钢丝圈直径检测装置100，在使用时首先将定位机构2预定位，该预定位动作可通过操作显示屏5控制，操作人员将钢丝圈10放置于定位机构2的置物台22上且电磁铁进行吸附固定，移动单元将激光传感器41移动至检测位置，旋转机构3带动整个定位机构2以及钢丝圈10旋转360
°
，激光传感器41实现检测功能，激光传感器41检测钢丝圈10的周长并将其上传至操作显示屏5，并在操作显示屏5上显示钢丝圈10对应的直径尺寸，方便操作人员查看。
66.本实施例提供的钢丝圈直径检测装置100，运用光学原理，可实现在不破坏钢丝圈10结构的情况下的精确测量其直径尺寸，具有操作简单、可靠性高、检测精度高、非接触测量等优点。
67.参考图6～图8，移动单元包括支撑架42、左右轴移动组件43以及上下轴移动组件44，支撑架42设置于工作台1上，对整个移动测量机构4进行支撑固定。左右轴移动组件43安装于支撑架42上，上下轴移动组件44安装于左右轴移动组件43上以使上下轴移动组件44沿
左右轴方向水平运动，上下轴移动组件44上安装有激光传感器41以使激光传感器41沿上下方向竖直运动。通过设置该结构的移动单元实现激光传感器41的上下以及左右移动，可实现激光传感器41的精准定位功能。
68.具体地说，左右轴移动组件43包括左右轴线性模组431、第一伺服电机432以及联轴器433。左右轴线性模组431连接于支撑架42上，第一伺服电机432设置于左右轴线性模组431的端部，第一伺服电机432与左右轴线性模组431之间通过联轴器433连接。通过设置左右轴移动组件43使得激光传感器41可沿左右轴方向运动，进而使其适应于不同规格的钢丝圈10的直径检测，且其移动有第一伺服电机432驱动，可靠性高。
69.进一步的，左右轴移动组件43还包括光栅传感器(未图示)，光栅传感器安装于左右轴线性模组431上且与电控箱电连接，通过设置光栅传感器可实现闭环反馈，精确控制激光传感器41的定位精度。
70.继续参考图6～图8，上下轴移动组件44包括上下轴线性模组441、第二伺服电机442、主动带轮443、从动带轮444以及第一同步带445。上下轴线性模组441连接于左右轴线性模组431上，第二伺服电机442设置于上下轴线性模组441的端侧，主动带轮443连接于第二伺服电机442的输出轴上，从动带轮444连接于上下轴线性模组441的端部，第一同步带445张紧连接于主动带轮443与所述从动带轮444之间。
71.为了方便上下轴线性模组441与左右轴线性模组431的连接，上下轴移动组件44还包括安装件446，安装件446连接于左右轴线性模组431上，上下轴线性模组441安装于安装件446上。通过该结构下的上下轴移动组件44实现激光传感器41沿上下轴方向运动，简单方便。
72.进一步的，为了方便激光传感器41的安装，移动测量机构4还包括安装座45，安装座45连接于上下轴线性模组441上，激光传感器41安装于安装座45上。
73.本实施例中，上下轴线性模组441与左右轴线性模组431可均为现有技术中的丝杠模组，其结构为现有技术，因此，不再对其过分赘述。
74.进一步的，参考图2～图5，定位机构2包括转盘21以及设置于转盘21上的第三伺服电机28、同步传动组件，转盘21安装于旋转机构3上，置物台22沿第一圆周均匀布设有四个，四个置物台22均通过同步传动组件与第三伺服电机28连接，第三伺服电机28驱动同步传动组件运动，同步传动组件带动四个置物台22同步朝向或远离其围绕形成的圆的圆心方向水平运动，即同步朝向或远离第一圆周所在的圆心方向水平运动，检测时，将待测钢丝圈10放置于四个置物台22上，通过控制置物台22的位置可满足不同规格的钢丝圈10定位要求。
75.进一步的，参考图4，同步传动组件包括支撑轮23、张紧轮24以及第二同步带25。支撑轮23沿第二圆周均匀布设有四个，张紧轮24沿第三圆周均匀布设有四个，第三圆周与第二圆周同心设置且位于第二圆周内，相邻两个张紧轮24沿一个支撑轮23对称设置，第二同步带25张紧于支撑轮23与张紧轮24之间形成“十”字形结构。
76.四个置物台22与四个支撑轮23一一对应且四个置物台22分别与其对应的支撑轮23的同一侧的第二同步带25连接，四个支撑轮23中的一个与第一伺服电机432的输出轴连接。通过第三伺服电机28与第二同步带25的配合实现四个置物台22的定中移动，即实现定位机构2的预定位，简单方便，且自动化程度高，可靠性高。
77.更具体地说，相邻的支撑轮23与张紧轮24以及圆心之间形成的角度均相同，第一
圆周与第二圆周为同心设置，且第一圆周位于第二圆周与第三圆周之间，第三伺服电机28驱动同步传动组件运动，带动置物台22沿第二圆周的径向方向在张紧轮24与支撑轮23之间的范围内移动。
78.本实施例中，与第三伺服电机28的输出轴连接的支撑轮23为主动支撑轮231，其余三个支撑轮23均为从动支撑轮，四个支撑轮23与四个张紧轮24之间通过第二同步带25连接，第三伺服电机28工作驱动主动支撑轮231转动，通过第二同步带25与从动支撑轮以及张紧轮24的配合，使得第二同步带25上的置物台22可同步移动，进而实现四个置物台22的定中移动，简单方便。优选地，置物台22的底部设置有安装块221，置物台22通过安装块221固定连接于第二同步带25上。
79.进一步的，参考图5，定位机构2还包括滑块26与滑轨27，滑轨27设置于每个支撑轮23的两侧，滑块26设置于置物台22的底部，且滑块26可沿滑轨27的延伸方向滑动，滑轨27的延伸方向与其对应的置物台22的移动方向相同，滑轨27与滑块26配合使得置物台22保持直线运动，保证了四个置物台22同步运动。
80.定位机构2还包括操作板29，操作板29与转盘21连接且位于转盘21的上方，工作台1的台面11上设置有与操作板29适配的通孔，操作板29位于通孔内且操作板29上开设有供置物台22移动的滑道291，置物台22穿设于滑道291内且延伸至操作板29的外部，方便对钢丝圈10进行直径检测。本实施例中，置物台22上设置有沿滑道291滑动的连杆222，连杆222下方连接有安装板223，滑块26以及安装块221均设置于安装板223上。
81.通过设置操作板29，使得置物台22位于工作台1的台面11上，方便操作人员放置钢丝圈，同时，操作板29可对同步传动组件以及第三伺服电机28、旋转机构3进行遮挡保护，使得第三伺服电机28与同步传动组件、旋转机构3均位于工作台1的下方，起保护作用的同时，保证了装置的美观性。
82.本实施例中，操作板29与转盘之间21之间通过连接结构9连接固定。
83.参考图1，钢丝圈直径检测装置100还包括保护壳7，保护壳7罩设于移动测量机构4的外部，保护壳7起保护作用，且提高了钢丝圈直径检测装置100的美观性。
84.进一步的，工作台1的两侧分别设置有挂接件8，两个挂接件8分别用以放置待检测的钢丝圈10以及已检测的钢丝圈10，方便操作人员拿取钢丝圈10进行直径检测。
85.本实用新型提供的钢丝圈直径检测装置，其通过组件模块化设计，保证了每个组件功能效率最大化，提升了检测稳定性，功能可靠性，检测效率提升，设计合理。
86.使用时，检测人员可通过操作显示屏5将定位机构2预定位，然后人工将待检测的钢丝圈放到定位机构2的置物台22上，通过点击操作显示屏5的检测按钮开始检测。此时移动测量机构4动作，带动激光传感器41移动到检测位置，旋转机构3带动定位机构2以及钢丝圈旋转360
°
，实现检测功能。检测完成后，移动测量机构4进行反方向动作，带着激光传感器41回到初始避位位置。最后人工将钢丝圈取出，完成一次检测。本实用新型运用光学原理，可在不破坏钢丝圈结构的情况下实现钢丝圈直径的精确测量，具有高精度、柔性、动态、非接触测量等优点。
87.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实
用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。