CN117249746A - 一种弹簧长度检测设备 - Google Patents

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Abstract

一种弹簧长度检测设备，设置有主体和导电检测模组，所述导电检测模组装配于所述主体；所述导电检测模组设置有固定电极和运动电极，所述运动电极向所述固定电极方向靠近，当待测弹簧同时与所述运动电极和所述固定电极接触时，所述固定电极、待测弹簧与所述运动电极之间形成导电回路，此时所述固定电极与所述运动电极之间距离即为待测弹簧的自由长度。本发明通过两个电极与待测弹簧在接触时产生导电回路，此时两电极之间的距离即为待测弹簧的自由长度。本发明只需要两电极及伺服驱动器即可实现长度检测，与相机模组相比，成本较低。而且因为一旦形成导电回路，电信号反应传递是非常迅速的，因此本发明的检测精度较准确。

Description

一种弹簧长度检测设备
技术领域
本发明涉及弹簧技术领域，特别涉及一种弹簧长度检测设备。
背景技术
对于弹簧生产工序中，对于某些弹簧需要进行自由长度检测，自由长度是指弹簧没有压缩及拉伸状态下的自由的长度。只有在区分长度范围内才算合格品，这个类型弹簧主要为圆柱外形的压簧和拉簧类。
目前弹簧自由长度检测一般使用长度固定检具模具检测或视觉检测。对于使用长度固定检具模具是人工使用这个模具对弹簧一个一个地进行测量因此效率低；因为弹簧容易形变，在人工将弹簧放入模具测量容易造成弹簧压缩从而检测精度不高。
视觉检测具体是使用CCD视觉检测仪器进行检测，首先CCD视觉检测仪器的价格贵，而且视觉检测方法还会存在视觉误差，从而降低精度。对于视觉检测方法，公开号CN218610462U的基于视觉检测的弹簧检测机构，包括转盘，所述转盘的周向边缘设有齿形环，所述齿形环上设有用于定位弹簧外壁的V型槽，所述齿形环的内侧靠近V型槽设有贯穿转盘的透光孔，所述V型槽内设有贯其内部的通孔，所述转盘的外侧依序设置用于成组搬运弹簧至转盘上定位的搬运夹爪、用于转动导正各个弹簧内端沿同一圆周布置的导轮、用于检测弹簧一端内径的第一相机模组、用于检测弹簧另一端内径的第二相机模组、用于检测弹簧长度和外径的第三相机模组、用于检测弹簧两端是否磨平的第四相机模组、以及不良品下料装置和良品下料装置。该弹簧检测机构中需要使用到价格高的相机模组，因此该弹簧检测机构生产成本较高；而且视觉检测过程中弹簧或检测机构本身均容易产生视觉误差，还会存在检测精度低的问题。
因此，针对现有技术不足，提供一种弹簧长度检测设备以解决现有技术不足甚为必要。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种弹簧长度检测设备。该弹簧长度检测设备具有成本低、检测精度高的优点。
本发明的上述目的通过以下技术措施实现：
提供一种弹簧长度检测设备，其特征在于：设置有主体和导电检测模组，所述导电检测模组装配于所述主体。
所述导电检测模组设置有固定电极和运动电极，所述运动电极向所述固定电极方向靠近，当待测弹簧同时与所述运动电极和所述固定电极接触时，所述固定电极、待测弹簧与所述运动电极之间形成导电回路，此时所述固定电极与所述运动电极之间距离即为待测弹簧的自由长度。
优选的，上述导电检测模组还设置有杆体、伺服驱动器和处理芯片，所述杆体固定装配于所述主体，所述固定电极固定装配于所述杆体的一端，所述伺服驱动器装配于所述主体，所述伺服驱动器与所述运动电极传动装配，所述处理芯片与所述伺服驱动器信号连接。
在长度检测过程中，待测弹簧位于所述固定电极与所述运动电极之间的测试区域，所述伺服驱动器带动所述运动电极向所述固定电极方向靠近，同时所述伺服驱动器实时向所述处理芯片反馈所述固定电极的实时位移量，当待测弹簧同时与所述运动电极和所述固定电极接触，所述伺服驱动器带动所述运动电极停止运动，所述处理芯片根据所述固定电极的实时位移量与所述固定电极的位置得到当前所述固定电极与所述运动电极之间距离。
本发明弹簧长度检测设备，还设置有用于将待测弹簧进入所述测试区域的放料模组，所述放料模组固定装配于所述主体。
优选的，上述放料模组设置有底板、用于阻隔待测弹簧进入所述测试区域的阻挡部和用于带动所述阻挡部转动的驱动气缸，所述驱动气缸和所述底板分别固定装配于所述主体，所述底板的一末端延伸至所述测试区域，所述底板的另一末端延伸至外部待测弹簧输送装置的出口，所述阻挡部位于所述底板中部，所述阻挡部与所述驱动气缸的活塞杆传动连接。
优选的，上述底板以角度为α向所述测试区域倾斜，存在15゜≤α≤30゜；
外部待测弹簧输送装置间歇性向所述底板输送待测弹簧，待测弹簧向下滚动至所述阻挡部，并与所述阻挡部平行抵接，所述驱动气缸带动所述阻挡部转动，所述阻挡部翻转待测弹簧继续向下滚动，最后进入所述测试区域，所述驱动气缸带动所述阻挡部复位。
优选的，上述处理芯片与所述驱动气缸信号连接。
优选的，上述驱动气缸带动所述阻挡部转动，所述处理芯片将所述驱动气缸启动时间记为t0，所述阻挡部翻转待测弹簧继续向下滚动，所述驱动气缸带动所述阻挡部复位，当时间到达t0+β时刻时，所述处理芯片控制所述伺服驱动器带动所述运动电极向所述固定电极方向靠近，且0.5s≤β≤3s。
另一优选的，上述导电检测模组还设置有到位传感器，所述到位传感器与所述处理芯片信号连接。
优选的，上述驱动气缸带动所述阻挡部转动，所述阻挡部翻转待测弹簧继续向下滚动，当待测弹簧进入所述测试区域时，所述到位传感器向所述处理芯片发送到位信号，所述处理芯片控制所述伺服驱动器带动所述运动电极向所述固定电极方向靠近。
优选的，上述阻挡部设置有支架和挡板，所述支架固定装配于所述主体，所述挡板的上端两侧与所述支架转轴连接，所述挡板的上端还与所述驱动气缸的活塞杆传动连接。
本发明的弹簧长度检测设备，还设置有用于将检测完成后弹簧取出并放入不同区域的夹持分选模组，所述夹持分选模组可移动装配于所述主体。
优选的，上述夹持分选模组设置有伸缩夹持臂、用于带动所述伸缩夹持臂沿X轴动动的X轴移动组件和用于带所述伸缩夹持臂及所述X轴移动组件整体沿Y轴运动的Y轴移动组件，所述伸缩夹持臂装配于所述X轴移动组件，所述X轴移动组件可移动装配于所述Y轴移动组件，所述Y轴移动组件固定装配于所述主体。
优选的，上述伸缩夹持臂设置有伸缩气缸、装配条和多个用于夹持弹簧的手指气缸，所述伸缩气缸的主体装配于所述X轴移动组件，所述装配条与所述伸缩气缸的活塞杆固定装配，多个所述手指气缸分别固定装配于所述装配条。
本发明的一种弹簧长度检测设备，设置有主体和导电检测模组，所述导电检测模组装配于所述主体；所述导电检测模组设置有固定电极和运动电极，所述运动电极向所述固定电极方向靠近，当待测弹簧同时与所述运动电极和所述固定电极接触时，所述固定电极、待测弹簧与所述运动电极之间形成导电回路，此时所述固定电极与所述运动电极之间距离即为待测弹簧的自由长度。本发明通过两个电极与待测弹簧在接触时产生导电回路，此时两电极之间的距离即为待测弹簧的自由长度。与现有技术的视觉检测方法相比，本发明只需要两电极及伺服驱动器即可实现长度检测，与相机模组相比，成本较低。而且因为一旦形成导电回路，电信号反应传递是非常迅速的，因此本发明的检测精度较准确。
附图说明
利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1为一种弹簧长度检测设备的结构示意图。
图2为图1的另一角度示意图。
图3为将图1中的部分主体隐藏后的结构示意图。
图4为导电检测模组和放料模组的结构示意图。
图5为导电检测模组的结构示意图。
图6为伸缩夹持臂的结构示意图。
在图1至6中，包括有：
主体100、
导电检测模组200、
固定电极210、运动电极220、杆体230、伺服驱动器240、
放料模组300、
底板310、驱动气缸320、
阻挡部330、支架331、挡板332、
夹持分选模组400、伸缩夹持臂410、伸缩气缸411、装配条412、手指气缸413、X轴移动组件420、Y轴移动组件430、
弹簧500。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
一种弹簧长度检测设备，如图1至6所示，设置有主体100和导电检测模组200，导电检测模组200装配于主体100。
导电检测模组200设置有固定电极210和运动电极220，运动电极220向固定电极210方向靠近，当待测弹簧500同时与运动电极220和固定电极210接触时，固定电极210、待测弹簧500与运动电极220之间形成导电回路，此时固定电极210与运动电极220之间距离即为待测弹簧500的自由长度。
导电检测模组200还设置有杆体230、伺服驱动器240和处理芯片(图中未示出)，杆体230固定装配于主体100，固定电极210固定装配于杆体230的一端，伺服驱动器240装配于主体100，伺服驱动器240与运动电极220传动装配，处理芯片与伺服驱动器240信号连接。
在长度检测过程中，待测弹簧500位于固定电极210与运动电极220之间的测试区域，伺服驱动器240带动运动电极220向固定电极210方向靠近，同时伺服驱动器240实时向处理芯片反馈固定电极210的实时位移量，当待测弹簧500同时与运动电极220和固定电极210接触，伺服驱动器240带动运动电极220停止运动，处理芯片根据固定电极210的实时位移量与固定电极210的位置得到当前固定电极210与运动电极220之间距离。
需要说明的是，因为待测弹簧500绝大多数是金属的，当固定电极210和运动电极220均与待测弹簧500接触时，立即形成导电回路，与待测弹簧500的电阻并无关系，此时待测弹簧500并示压缩，而且因此电信号传输非常很及时，处理芯片即可根据伺服驱动器240实时反馈的实时位移量，得到当前固定电极210与运动电极220之间距离，即可得到待测弹簧500的自由长度。
还需要说明的是，本发明仅适用于弹簧500，还适用于测量其他长条状导电体的长度。
本发明的弹簧长度检测设备还设置有用于将待测弹簧500进入测试区域的放料模组300，放料模组300固定装配于主体100。
放料模组300设置有底板310、用于阻隔待测弹簧500进入测试区域的阻挡部330和用于带动阻挡部330转动的驱动气缸320，驱动气缸320和底板310分别固定装配于主体100，底板310的一末端延伸至测试区域，底板310的另一末端延伸至外部待测弹簧输送装置的出口，阻挡部330位于底板310中部，阻挡部330与驱动气缸320的活塞杆传动连接。
底板310以角度为α向测试区域倾斜，存在15゜≤α≤30゜。外部待测弹簧输送装置间歇性向底板310输送待测弹簧500，待测弹簧500向下滚动至阻挡部330，并与阻挡部330平行抵接，驱动气缸320带动阻挡部330转动，阻挡部330翻转待测弹簧500继续向下滚动，最后进入测试区域，驱动气缸320带动阻挡部330复位。
其中，阻挡部330设置有支架331和挡板332，支架331固定装配于主体100，挡板332的上端两侧与支架331转轴连接，挡板332的上端还与驱动气缸320的活塞杆传动连接。
需要说明的是，本实施例的通过将底板310设置成倾斜的作用是，使待测弹簧500自动滚动至测试区域，且当α在上述范围时，滚动时间适中。还需要说明的是，本发明还可以通过机械臂等装置直接将待测弹簧500放入测试区域。挡板332的作用除了除阻隔待测弹簧500直接进入测试区域外，还能使待测弹簧500与挡板332平行对齐作用，即将待测弹簧500摆正。
本发明的导电检测模组200还设置有到位传感器(图中未示出)，到位传感器与处理芯片信号连接。
驱动气缸320带动阻挡部330转动，阻挡部330翻转待测弹簧500继续向下滚动，当待测弹簧500进入测试区域时，到位传感器向处理芯片发送到位信号，处理芯片控制伺服驱动器240带动运动电极220向固定电极210方向靠近。
需要说明的是，本发明的处理芯片的作用控制伺服驱动器240、驱动气缸320及根据固定电极210的实时位移量与固定电极210的位置计算当前固定电极210与运动电极220之间距离，对于这种处理芯片为单片机的基本功能。这种功能的处理芯片已经广范应用，如STM32单片机，本领域技术人员应该知晓其中型号的选择和引脚连接，在此不再一一累述。本发明的到位传感器的作用是检测待测弹簧500是否进入测试区域，到位传感器可以红外传感器、加速传感器等，对于这种检测是否进入特定区域的检测技术已经广泛用于工业生产中，因此本领域技术人员可以根据实际情况对应选择到位传感器种类及型号。
本发明的弹簧长度检测设备，还设置有用于将检测完成后弹簧500取出并放入不同区域的夹持分选模组400，夹持分选模组400可移动装配于主体100。夹持分选模组400设置有伸缩夹持臂410、用于带动伸缩夹持臂410沿X轴动动的X轴移动组件420和用于带伸缩夹持臂410及X轴移动组件420整体沿Y轴运动的Y轴移动组件430，伸缩夹持臂410装配于X轴移动组件420，X轴移动组件420可移动装配于Y轴移动组件430，Y轴移动组件430固定装配于主体100。伸缩夹持臂410设置有伸缩气缸411、装配条412和多个用于夹持弹簧500的手指气缸413，伸缩气缸411的主体100装配于X轴移动组件420，装配条412与伸缩气缸411的活塞杆固定装配，多个手指气缸413分别固定装配于装配条412。
需要说明的是，本发明的夹持分选模组400的作用将完成检测的弹簧500从测检区域取出，同时也可根据弹簧500的长度将其放入不同区域，以实现弹簧500分区放置。
本发明的工作过程如下：外部待测弹簧输送装置将待测弹簧500从底板310的另一端放入，待测弹簧500自动滚落对挡板332，同时自动与挡板332平行对齐，然后驱动气缸320启动，挡板332转动，待测弹簧500继续滚落至测试区域，挡板332复位，伺服驱动器240带动运动电极220及待测弹簧500一起向固定电极210方向靠近，当待测弹簧500同时与运动电极220和固定电极210接触时，固定电极210、待测弹簧500与运动电极220之间形成导电回路，伺服驱动器240马上停止，处理芯片得到该弹簧500的自由长度，伺服驱动器240带动运动电极220复位，夹持分选模组400将弹簧500夹持至对应区域，下一待测弹簧500继续重复上述操作。
与现有技术的视觉检测方法相比，本发明只需要两电极及伺服驱动器240即可实现长度检测，与相机模组相比，成本较低。而且因为一旦形成导电回路，电信号反应传递是非常迅速的，因此本发明的检测精度较准确。
实施例2
一种弹簧长度检测设备，如图4所示，其他特征与实施例1相同，不同之处在于：本实施例的处理芯片与驱动气缸320信号连接。
驱动气缸320带动阻挡部330转动，处理芯片将驱动气缸320启动时间记为t0，阻挡部330翻转待测弹簧500继续向下滚动，驱动气缸320带动阻挡部330复位，当时间到达t0+β时刻时，处理芯片控制伺服驱动器240带动运动电极220向固定电极210方向靠近，且0.5s≤β≤3s。
与实施例1相比，本实施例无需另外设置到位传感器，只需根据待测弹簧500从阻挡部330位置至测试区域的滚动经验时间，对应伺服驱动器240使延迟α时间启动即可对待测弹簧500进行检测，所以本实施例的生产成本更低。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种弹簧长度检测设备，其特征在于：设置有主体和导电检测模组，所述导电检测模组装配于所述主体；
所述导电检测模组设置有固定电极和运动电极，所述运动电极向所述固定电极方向靠近，当待测弹簧同时与所述运动电极和所述固定电极接触时，所述固定电极、待测弹簧与所述运动电极之间形成导电回路，此时所述固定电极与所述运动电极之间距离即为待测弹簧的自由长度。
2.根据权利要求1所述的弹簧长度检测设备，其特征在于：所述导电检测模组还设置有杆体、伺服驱动器和处理芯片，所述杆体固定装配于所述主体，所述固定电极固定装配于所述杆体的一端，所述伺服驱动器装配于所述主体，所述伺服驱动器与所述运动电极传动装配，所述处理芯片与所述伺服驱动器信号连接；
在长度检测过程中，待测弹簧位于所述固定电极与所述运动电极之间的测试区域，所述伺服驱动器带动所述运动电极向所述固定电极方向靠近，同时所述伺服驱动器实时向所述处理芯片反馈所述固定电极的实时位移量，当待测弹簧同时与所述运动电极和所述固定电极接触，所述伺服驱动器带动所述运动电极停止运动，所述处理芯片根据所述固定电极的实时位移量与所述固定电极的位置得到当前所述固定电极与所述运动电极之间距离。
3.根据权利要求2所述的弹簧长度检测设备，其特征在于：还设置有用于将待测弹簧进入所述测试区域的放料模组，所述放料模组固定装配于所述主体。
4.根据权利要求3所述的弹簧长度检测设备，其特征在于：所述放料模组设置有底板、用于阻隔待测弹簧进入所述测试区域的阻挡部和用于带动所述阻挡部转动的驱动气缸，所述驱动气缸和所述底板分别固定装配于所述主体，所述底板的一末端延伸至所述测试区域，所述底板的另一末端延伸至外部待测弹簧输送装置的出口，所述阻挡部位于所述底板中部，所述阻挡部与所述驱动气缸的活塞杆传动连接；
所述底板以角度为α向所述测试区域倾斜，存在15゜≤α≤30゜；
外部待测弹簧输送装置间歇性向所述底板输送待测弹簧，待测弹簧向下滚动至所述阻挡部，并与所述阻挡部平行抵接，所述驱动气缸带动所述阻挡部转动，所述阻挡部翻转待测弹簧继续向下滚动，最后进入所述测试区域，所述驱动气缸带动所述阻挡部复位。
5.根据权利要求4所述的弹簧长度检测设备，其特征在于：所述处理芯片与所述驱动气缸信号连接；
所述驱动气缸带动所述阻挡部转动，所述处理芯片将所述驱动气缸启动时间记为t0，所述阻挡部翻转待测弹簧继续向下滚动，所述驱动气缸带动所述阻挡部复位，当时间到达t0+β时刻时，所述处理芯片控制所述伺服驱动器带动所述运动电极向所述固定电极方向靠近，且0.5s≤β≤3s。
6.根据权利要求4所述的弹簧长度检测设备，其特征在于：所述导电检测模组还设置有到位传感器，所述到位传感器与所述处理芯片信号连接；
所述驱动气缸带动所述阻挡部转动，所述阻挡部翻转待测弹簧继续向下滚动，当待测弹簧进入所述测试区域时，所述到位传感器向所述处理芯片发送到位信号，所述处理芯片控制所述伺服驱动器带动所述运动电极向所述固定电极方向靠近。
7.根据权利要求6所述的弹簧长度检测设备，其特征在于：所述阻挡部设置有支架和挡板，所述支架固定装配于所述主体，所述挡板的上端两侧与所述支架转轴连接，所述挡板的上端还与所述驱动气缸的活塞杆传动连接。
8.根据权利要求1-7任一所述的弹簧长度检测设备，其特征在于：还设置有用于将检测完成后弹簧取出并放入不同区域的夹持分选模组，所述夹持分选模组可移动装配于所述主体。
9.根据权利要求8所述的弹簧长度检测设备，其特征在于：所述夹持分选模组设置有伸缩夹持臂、用于带动所述伸缩夹持臂沿X轴动动的X轴移动组件和用于带所述伸缩夹持臂及所述X轴移动组件整体沿Y轴运动的Y轴移动组件，所述伸缩夹持臂装配于所述X轴移动组件，所述X轴移动组件可移动装配于所述Y轴移动组件，所述Y轴移动组件固定装配于所述主体。
10.根据权利要求9所述的弹簧长度检测设备，其特征在于：所述伸缩夹持臂设置有伸缩气缸、装配条和多个用于夹持弹簧的手指气缸，所述伸缩气缸的主体装配于所述X轴移动组件，所述装配条与所述伸缩气缸的活塞杆固定装配，多个所述手指气缸分别固定装配于所述装配条。
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