CN114833092A - 一种汽车发动机轴套的检测设备和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种汽车发动机轴套的检测设备和检测方法，包括物料转移机构、送料机构、检测机构和出料机构，能够自动实现上料、检测和出料，且其检测机构能够对汽车发动机轴套的内部情况进行探测，解决因汽车发动机轴套外形不规则，难以实现自动化上下料和内部探测的问题。

Description

一种汽车发动机轴套的检测设备和检测方法

技术领域

本发明涉及一种汽车发动机轴套的检测设备和检测方法。

背景技术

汽车发动机技术至今仍为汽车制造领域最重要也是最困难的技术领域之一，当今社会汽车与所有人们的生活已经是密不可分的，其质量与安全性是不言而喻的。汽车发动机零件的性能要求是不能有丝毫的马呼的。

发动机轴套是发动机的重要零部件，其生产后必须经过严格的检测。发动机轴套零件的缺陷主要是在铸造过程中铝锭原材料中可能含有杂质等因素，铸造成型后容易产生小气孔。而且在以往的检测方式中，只能通过内窥镜伸入孔内，每环单独扫查，通过人工目检观察的方式检查，其效率低且容易漏检。发动机轴套零件的特点：生产效率高、采用铝制铸造件进行精加工而成材质软、检测缺陷精度高、最难的是发动机轴套两个内孔环数量多而直径大小不一样，每个台阶不同深度给检测带来相当大的难度，其主要外形不规则，使得很多做检测技术的同行都放弃参于研究。当前市面上的相关设备很少，而且对于当前的探伤检的设备主要都是应用于外形比较规则的产品，检测技术要求相对较低。如果没有专业检测设备，出不了检测报告，满足不了产品要求，直接被挡在市场门外，面临的就是看国外厂家的脸色并通过高额的价格从国外采购零部件。由此可见，自主研发一款汽车发动机轴套检测设备迫在眉睫。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提出一种自动化程度高，且检测效果好的汽车发动机轴套检测设备和方法。

第一方面，提出一种汽车发动机轴套的检测设备，包括物料转移机构、送料机构、检测机构和出料机构，具体的，

所述物料转移机构包括转移平台和物料放置座，所述转移平台带动物料放置工位循环往复移动，能够将物料放置座在其它各个工位之间往复循环，作为各个工位的物料放置装夹位置。

所述送料机构靠近所述物料转移机构安装，包括送料驱动件和送料座。所述送料驱动件带动所述送料座靠近或远离所述物料放置座，从而能够将送料座上的物料输送到物料转移机构上。

所述检测机构靠近所述物料转移机构安装并位于所述送料机构的下一工位，以承接从所述送料机构输送过来的待检测物料，包括接料驱动件、接料座和探测组件。所述接料驱动件连接带动接料座靠近或远离物料放置座。所述探测组件包括探测驱动件和探头，所述探测驱动件连接带动探头靠近或远离所述接料座，能够伸入汽车发动机轴套的内孔中，对汽车发动机轴套的内部情况进行探测。

所述出料机构靠近所述物料转移机构安装并位于所述检测机构的下一工位，包括出料机械手，能够通过机械手将检测完毕的物料从所述物料转移机构中取出。

本发明通过设置紧密配合的物料转移机构、送料机构、检测机构和出料机构，能够自动实现上料、检测和出料，且其检测机构能够对汽车发动机轴套的内部情况进行探测，解决因汽车发动机轴套外形不规则，难以实现自动化上下料和内部探测的问题。

优选的，所述转移平台包括转动驱动件和转盘。所述转动驱动件带动所述转盘水平转动。所述物料放置座设置在所述转盘的边缘。所述送料机构、检测机构和出料机构依次围绕所述转盘设置，从而实现物料放置座在各个工位之间循环往复利用。所述物料放置座设有放料缺口。所述放料缺口的尺寸介于汽车发动机轴套底座直径和底座底部的对接头直径之间，当汽车发动机轴套放置在物料放置座上时，汽车发动机轴套通过底座站立在物料放置座的放料缺口处，而其底部对接头位于所述放料缺口处，确保汽车发动机轴套能够稳定地竖直站立，便于探头从顶部进入其内孔进行检测。

优选的，为了进一步提高汽车发动机轴套在转移过程中的稳定性，所述物料放置座的顶部设有夹紧件。所述夹紧件包括夹紧杆、夹紧气缸和限位柱。所述夹紧杆的一端通过夹紧气缸升降安装在所述物料放置座上，另一端的底部设有夹紧盘且朝向所述放料缺口。所述限位柱的底端安装在所述物料放置座上。使用时，通过夹紧气缸带动夹紧杆下移，加紧盘压住汽车发动机轴套的顶部，此时，所述限位柱顶住夹紧杆，避免夹紧杆过度下移造成汽车发动机轴套损伤。

优选的，所述送料座小于所述放料缺口和汽车发动机轴套底座直径，中部设有物料孔，所述物料孔的直径大于汽车发动机轴套底座底部的对接头直径。所述送料驱动件包括径向驱动部件和垂直驱动部件。径向驱动部件连接带动垂直驱动部件在水平方向上靠近或远离所述物料放置座。垂直驱动部件连接带动所述送料座从上到下穿过所述放料缺口。从而将放置在送料座上的汽车发动机轴套放到所述物料放置座上。

优选的，所述接料座小于所述放料缺口和汽车发动机轴套底座直径，中部设有物料孔，所述物料孔的直径大于汽车发动机轴套底座底部的对接头直径。所述接料驱动件包括径向驱动部件、垂直驱动部件和转动驱动部件。径向驱动部件连接带动垂直驱动部件在水平方向上靠近或远离所述物料放置座。所述接料座通过转动驱动部件转动安装在垂直驱动部件上。垂直驱动部件连接带动所述接料座从下到上或者从上到下穿过所述放料缺口，以从物料放置座上取走物料，或者将物料放到物料放置座上。

优选的，为了确保在进行检测时，汽车发动机轴套能够保持稳定，所述检测机构还包括压紧件，所述压紧件包括压紧板和压紧筒。所述压紧板通过支架安装在所述接料座的上方，且对应所述接料座的转轴设有同心的让位孔。所述压紧筒设置在所述压紧板的底部并指向所述接料座，且所述压紧筒的内孔与让位孔同心。

优选的，所述探测驱动件包括电机、升降块和长杆。所述电机通过丝杠螺母连接带动升降块。所述长杆的顶端连接所述升降块，底端指向所述接料座并连接所述探头，从而能能够将探头送入汽车发动机轴套内部。

优选的，所述出料机械手包括横向驱动部件、竖直驱动部件和一对气动夹爪。所述横向驱动部件连接带动竖直驱动部件在水平方向上靠近或远离所述物料放置座。所述竖直驱动部件连接带动两所述气动夹爪在竖直方向上靠近或远离所述物料放置座。两所述气动夹爪均包括两个半圆柱状的夹爪，合并时小于汽车发动机轴套的内孔直径，从而能够伸入汽车发动机轴套内孔中并撑开，将汽车发动机轴套提起。所述出料机构还包括纵向驱动机构和出料板。所述出料板上对应两所述气动夹爪分别设有合格品出料孔和次品出料孔。所述纵向驱动件连接带动出料板靠近或远离所述出料机械手。使用时，所述机械手将检测结果合格的物料放入合格品出料孔内，将检测不合格的物料放入次品出料孔内。

优选的，检测设备还包括若干显示窗口，显示的内容包括实时信号的阻抗图和环形检测面单独显示图。所述环形检测面单独显示图通过不同颜色显示是否合格、缺陷深度与面积。

第二方面，提出一种汽车发动机轴套的检测方法，采用第一方面所述的检测设备进行检测。

由上述对本发明的描述可知，本发明具有以下有益效果：

1、通过设置紧密配合的物料转移机构、送料机构、检测机构和出料机构，能够自动实现上料、检测和出料，且其检测机构能够对汽车发动机轴套的内部情况进行探测；

2、通过在物料放置座设有放料缺口，且设置尺寸比放料缺口和汽车发动机轴套底座小的送料座和接料座，让送料座和接料座能够穿过放料缺口，将汽车发动机轴套放在物料放置座上或者从物料放置座上取走，解决了汽车发动机轴套形状不规则，难以夹取和转移的问题，为自动化检测设备的实现提供了可能性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

其中：

图1是汽车发动机轴套的轴侧视图一；

图2是汽车发动机轴套的轴侧视图二；

图3是汽车发动机轴套的剖视图一；(包含检测范围及标准阈值)

图4是汽车发动机轴套的剖视图二；(各检测位置范围的NG判定标准)

图5是一种汽车发动机轴套的检测设备的轴侧视图一；

图6是一种汽车发动机轴套的检测设备的轴侧视图二；

图7是一种汽车发动机轴套的检测设备的轴侧视图三；

图8是一种汽车发动机轴套的检测设备的俯视图；

图9是送料机构的局部放大图；

图10是接料驱动件的局部放大图一；

图11是接料驱动件的局部放大图二；

图12是出料机构的局部放大图；

图13是两个检测机构对两个孔的检测示意图；

图1到图13中的标识分别是：物料转移机构1、转动驱动件11、转盘12、物料放置13、放料缺口131、夹紧杆14、夹紧气缸15和限位柱16、送料机构2、送料驱动件21、送料座22、接料驱动件31、转动驱动部件311、接料座32、压紧件33、长杆34、探头35、出料机构4、气动夹爪41、夹爪411、出料板42、合格品出料孔421、次品出料孔422、汽车发动机轴套5。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

发动机轴套零件的缺陷主要是在铸造过程中铝锭原材料中可能含有杂质等因素，铸造成型后容易产生小气孔。而且在以往的检测方式中，只能通过内窥镜伸入孔内，每环单独扫查，通过人工目检观察的方式检查，其效率低且容易漏检。发动机轴套零件采用铝制铸造件进行精加工而成，材质软、检测缺陷精度高，最难的是发动机轴套两个内孔环数量多而直径大小不一样，如图1到图4(包含了轴套内部孔位的检测范围、标准阈值及各检测位置范围的NG判断标准)，每个台阶不同深度和检测标准给检测带来相当大的难度，同时，由于其主要外形不规则，也为物料的转移和检测带来了不小的问题，使得很多做检测技术的同行都放弃参于研究。

本发明通过设计汽车发动机轴套5检测设备，实现自动转移轴套，且能够自动伸入轴套内部进行全方位检测，解决轴套检测难、市面上轴套设备少且存在漏检和效率低的问题。

实施例一：

请参阅图5到图13，一种汽车发动机轴套5的检测设备，包括物料转移机构1、送料机构2、检测机构3和出料机构4，具体的，

所述物料转移机构1包括转移平台和物料放置13座，所述转移平台带动物料放置13工位循环往复移动，能够将物料放置13座在其它各个工位之间往复循环，作为各个工位的物料放置13装夹位置。

在一实施例中，所述转移平台包括转动驱动件11和转盘12。所述转动驱动件11带动所述转盘12水平转动，本实施例所述转动驱动件11采用电机和减速器。为了准确识别转盘12的转动角度和方位，减速器连接带动一带有标记的圆板转动，并在标记的移动轨迹上设置感应器以识别标记。另外，也可以在转盘12的底部设置标记，且在标记的移动轨迹或者其它工位对应的位置设置感应器，当标记在该位置被识别到时，转盘12停止转动，从而能够让物料被检测或者送入/送出。

所述物料放置13座设置在所述转盘12的边缘。所述送料机构2、检测机构3和出料机构4依次围绕所述转盘12设置，从而实现物料放置13座在各个工位之间循环往复利用。

所述物料放置13座设有放料缺口131。所述放料缺口131的尺寸介于汽车发动机轴套5底座直径和底座底部的对接头直径之间，当汽车发动机轴套5放置在物料放置13座上时，汽车发动机轴套5通过底座站立在物料放置13座的放料缺口131处，而其底部对接头位于所述放料缺口131处，确保汽车发动机轴套5能够稳定地竖直站立，便于探头35从顶部进入其内孔进行检测。

在一实施例中，为了进一步提高汽车发动机轴套5在转移过程中的稳定性，所述物料放置13座的顶部设有夹紧件。所述夹紧件包括夹紧杆14、夹紧气缸15和限位柱16。所述夹紧杆14的一端通过夹紧气缸15升降安装在所述物料放置13座上，另一端的底部设有夹紧盘且朝向所述放料缺口131。所述限位柱16的底端安装在所述物料放置13座上。使用时，通过夹紧气缸15带动夹紧杆14下移，加紧盘压住汽车发动机轴套5的顶部，此时，所述限位柱16顶住夹紧杆14，避免夹紧杆14过度下移造成汽车发动机轴套5损伤。

所述送料机构2靠近所述物料转移机构1安装，包括送料驱动件21和送料座22。所述送料驱动件21带动所述送料座22靠近或远离所述物料放置13座，从而能够将送料座22上的物料输送到物料转移机构1上。

在一实施例中，所述送料座22小于所述放料缺口131和汽车发动机轴套5底座直径。所述送料座22中部设有物料孔，所述物料孔的直径大于汽车发动机轴套5底座底部的对接头直径。所述送料驱动件21包括径向驱动部件和垂直驱动部件。径向驱动部件连接带动垂直驱动部件在水平方向上靠近或远离所述物料放置13座。垂直驱动部件连接带动所述送料座22从上到下穿过所述放料缺口131。从而将放置在送料座22上的汽车发动机轴套5放到所述物料放置13座上。优选的，所述送料驱动件21的径向驱动部件和垂直驱动部件均可以采用气缸带动的方式，结构简单有效。

所述检测机构3靠近所述物料转移机构1安装并位于所述送料机构2的下一工位，以承接从所述送料机构2输送过来的待检测物料，包括接料驱动件31、接料座32和探测组件。所述接料驱动件31连接带动接料座32靠近或远离物料放置13座。所述探测组件包括探测驱动件和探头35，所述探测驱动件连接带动探头35靠近或远离所述接料座32，能够伸入汽车发动机轴套5的内孔中，对汽车发动机轴套5的内部情况进行探测。

在一实施例中，所述接料座32中小于所述放料缺口131和汽车发动机轴套5底座直径，部设有物料孔，所述物料孔的直径大于汽车发动机轴套5底座底部的对接头直径。所述接料驱动件31包括径向驱动部件、垂直驱动部件和转动驱动部件311。径向驱动部件连接带动垂直驱动部件在水平方向上靠近或远离所述物料放置13座。所述接料座32通过转动驱动部件311转动安装在垂直驱动部件上，通过转动，能够让探头35检测到同一环形切面的各个位置。垂直驱动部件连接带动所述接料座32从下到上或者从上到下穿过所述放料缺口131，以从物料放置13座上取走物料，或者将物料放到物料放置13座上。

在一实施例中，为了确保在进行检测时，汽车发动机轴套5能够保持稳定，所述检测机构3还包括压紧件33，所述压紧件33包括压紧板和压紧筒。所述压紧板通过支架安装在所述接料座32的上方，且对应所述接料座32的转轴设有同心的让位孔。所述压紧筒设置在所述压紧板的底部并指向所述接料座32，且所述压紧筒的内孔与让位孔同心，能够让探头35从让位孔伸入压紧筒，最后伸入汽车发动机轴套5的内部进行检测。

在一实施例中，所述探测驱动件包括电机、升降块和长杆34。所述电机通过丝杠螺母连接带动升降块。所述长杆34的顶端连接所述升降块，底端指向所述接料座32并连接所述探头35，从而能能够将探头35送入汽车发动机轴套5内部。

本实施例中，由于汽车发动机轴套5包括减压阀孔和中心通孔，且长短不一，需要两个检测机构3分别对两个孔先后检测，由于汽车发动机轴套5在所述接料座32上的放置方式和位置一样，而减压阀孔和中心通孔的位置不同，所以，两个检测机构3中，两个所述接料座32的转动轴不同，分别是以减压阀孔和中心通孔的中心轴为转动轴。

所述出料机构4靠近所述物料转移机构1安装并位于所述检测机构3的下一工位，包括出料机械手，能够通过机械手将检测完毕的物料从所述物料转移机构1中取出。

在一实施例中，所述出料机械手包括横向驱动部件、竖直驱动部件和一对气动夹爪41。所述横向驱动部件连接带动竖直驱动部件在水平方向上靠近或远离所述物料放置13座。所述竖直驱动部件连接带动两所述气动夹爪41在竖直方向上靠近或远离所述物料放置13座。两所述气动夹爪41均包括两个半圆柱状的夹爪411，合并时小于汽车发动机轴套5的内孔直径，从而能够伸入汽车发动机轴套5内孔中并撑开，将汽车发动机轴套5提起。所述出料机构4还包括纵向驱动机构和出料板42。所述出料板42上对应两所述气动夹爪41分别设有合格品出料孔421和次品出料孔422。所述纵向驱动件连接带动出料板42靠近或远离所述出料机械手。使用时，所述机械手将检测结果合格的物料放入合格品出料孔421内，将检测不合格的物料放入次品出料孔422内。

在一实施例中，检测设备还包括若干显示窗口，显示的内容包括实时信号的阻抗图和环形检测面单独显示图。所述环形检测面单独显示图通过不同颜色显示是否合格、缺陷深度与面积。

使用时，操作人员或者外部的上料设备将汽车发动机轴套5放置在送料机构2的送料座22上，由送料驱动件21带动靠近物料转移机构1的物料放置13座的上方，并向下移动，将所述送料座22上的汽车发动机轴套5放置在该物料放置13座上，之后，夹紧件对其夹紧，转盘12转动将汽车发动机轴套5带到第一个检测机构3旁，夹紧件松开，第一个检测机构3的接料座32在接料驱动件31的带动下移动到物料放置13座的下方，并上移，取走物料放置13座上的汽车发动机轴套5，随着接料座32的继续上移，压紧件33压紧汽车发动机轴套5，之后，探头35在探测驱动件的带动下进入汽车发动机轴套5的减压阀孔，对其内部进行检测，在检测过程中，可以通过显示窗口显示实时信号的阻抗图和环形检测面单独显示图，所述环形检测面单独显示图通过不同颜色显示是否合格、缺陷深度与面积，便于查看。当检测完减压阀孔后，所述探头35从减压阀孔退出，所述接料驱动件31的带动下移动到物料放置13座的上方，并下移，将汽车发动机轴套5放回物料放置13座上，转盘12转动，将其带到第二个检测机构3旁边，第二个检测机构3对中心通孔进行检测，其工作原理跟第一个检测机构3相同，可参阅图13，分别是两个检测机构3对两个孔的检测示意图。当中心通孔也检测完成后，转盘12将汽车发动机轴套5带到所述出料机构4的旁边，通过机械手取走，具体的，当判断该轴套属于合格品时，由一个气动夹爪41取走并放在合格品出料孔421内，当判断为次品时，由另一个气动夹爪41取走并放在次品出料孔422内，最后再由工作人员或者其它设备将轴套取走。

本发明通过设置紧密配合的物料转移机构1、送料机构2、检测机构3和出料机构4，能够自动实现上料、检测和出料，且其检测机构3能够对汽车发动机轴套5的内部情况进行探测，解决因汽车发动机轴套5外形不规则，难以实现自动化上下料和内部探测的问题。

实施例二：

一种汽车发动机轴套的检测方法，采用实施例一所述的检测设备进行检测。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车发动机轴套的检测设备，其特征在于，包括：

物料转移机构，包括转移平台和物料放置座，所述转移平台带动物料放置工位循环往复移动；

送料机构，靠近所述物料转移机构安装，包括送料驱动件和送料座；所述送料驱动件带动所述送料座靠近或远离所述物料放置座；

检测机构，靠近所述物料转移机构安装并位于所述送料机构的下一工位，包括接料驱动件、接料座和探测组件；所述接料驱动件连接带动接料座靠近或远离物料放置座；所述探测组件包括探测驱动件和探头，所述探测驱动件连接带动探头靠近或远离所述接料座；

出料机构，靠近所述物料转移机构安装并位于所述检测机构的下一工位，包括出料机械手。

2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机轴套的检测设备，其特征在于，所述转移平台包括转动驱动件和转盘；所述转动驱动件带动所述转盘水平转动；所述物料放置座设置在所述转盘的边缘；所述送料机构、检测机构和出料机构依次围绕所述转盘设置；所述物料放置座设有放料缺口；所述放料缺口的尺寸介于汽车发动机轴套底座直径和底座底部的对接头直径之间。

3.根据权利要求2所述的一种汽车发动机轴套的检测设备，其特征在于，所述物料放置座的顶部设有夹紧件；所述夹紧件包括夹紧杆、夹紧气缸和限位柱；所述夹紧杆的一端通过夹紧气缸升降安装在所述物料放置座上，另一端的底部设有夹紧盘且朝向所述放料缺口；所述限位柱的底端安装在所述物料放置座上。

4.根据权利要求2所述的一种汽车发动机轴套的检测设备，其特征在于，所述送料座小于所述放料缺口和汽车发动机轴套底座直径；所述送料座中部设有物料孔，所述物料孔的直径大于汽车发动机轴套底座底部的对接头直径；所述送料驱动件包括径向驱动部件和垂直驱动部件；径向驱动部件连接带动垂直驱动部件在水平方向上靠近或远离所述物料放置座；垂直驱动部件连接带动所述送料座从上到下穿过所述放料缺口。

5.根据权利要求2所述的一种汽车发动机轴套的检测设备，其特征在于，所述接料座小于所述放料缺口和汽车发动机轴套底座直径，中部设有物料孔，所述物料孔的直径大于汽车发动机轴套底座底部的对接头直径；所述接料驱动件包括径向驱动部件、垂直驱动部件和转动驱动部件；径向驱动部件连接带动垂直驱动部件在水平方向上靠近或远离所述物料放置座；所述接料座通过转动驱动部件转动安装在垂直驱动部件上；垂直驱动部件连接带动所述接料座从下到上或者从上到下穿过所述放料缺口。

6.根据权利要求5所述的一种汽车发动机轴套的检测设备，其特征在于，所述检测机构还包括压紧件，所述压紧件包括压紧板和压紧筒；所述压紧板通过支架安装在所述接料座的上方，且对应所述接料座的转轴设有同心的让位孔；所述压紧筒设置在所述压紧板的底部并指向所述接料座，且所述压紧筒的内孔与让位孔同心。

7.根据权利要求5所述的一种汽车发动机轴套的检测设备，其特征在于，所述探测驱动件包括电机、升降块和长杆；所述电机通过丝杠螺母连接带动升降块；所述长杆的顶端连接所述升降块，底端指向所述接料座并连接所述探头。

8.根据权利要求2所述的一种汽车发动机轴套的检测设备，其特征在于，所述出料机械手包括横向驱动部件、竖直驱动部件和一对气动夹爪；所述横向驱动部件连接带动竖直驱动部件在水平方向上靠近或远离所述物料放置座；所述竖直驱动部件连接带动两所述气动夹爪在竖直方向上靠近或远离所述物料放置座；两所述气动夹爪均包括两个半圆柱状的夹爪，合并时小于汽车发动机轴套的内孔直径；所述出料机构还包括纵向驱动机构和出料板；所述出料板上对应两所述气动夹爪分别设有合格品出料孔和次品出料孔；所述纵向驱动件连接带动出料板靠近或远离所述出料机械手。

9.根据权利要求1所述的一种汽车发动机轴套的检测设备，其特征在于，包括若干显示窗口，显示的内容包括实时信号的阻抗图和环形检测面单独显示图；所述环形检测面单独显示图通过不同颜色显示是否合格、缺陷深度与面积。

10.一种汽车发动机轴套的检测方法，其特征在于，采用权利要求1到9任一项所述的检测设备进行检测。

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