[發明專利]布氏硬度在線自動檢測系統及其檢測方法

有效

• 申請號: 201610039381.3
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105571965B
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發明（設計）人: 代文輝;趙東
• 申請（專利權）人: 杭州上材科技有限公司
• 主分類號: G01N3/42
• 分類號: G01N3/42;B07C5/36
• 代理公司: 杭州融方專利代理事務所(普通合伙) 33266
• 代理人: 沈相權

1.一種布氏硬度在線自動檢測系統，其特征在于：包括箱體(1)，所述的箱體(1)的上部設有檢測平板(2)，所述的檢測平板(2)中設有PLC控制器(3)和光電開關(4)，所述的PLC控制器(3)通過光電開關(4)信號控制進料組件(5)、夾緊推進組件(6)、硬度計檢測組件(7)和壓痕自動檢測組件(8)，所述的檢測平板(2)中至少設有一組進料組件(5)和夾緊推進組件(6)，所述的檢測平板(2)中設有與進料組件(5)相對應分布的夾緊推進組件(6)，所述的檢測平板(2)中設有與夾緊推進組件(6)相對應分布的硬度計檢測組件(7)，所述的檢測平板(2)中設有與夾緊推進組件(6)相對應分布的壓痕自動檢測組件(8)，所述的檢測平板(2)中設有與壓痕自動檢測組件(8)相對應分布的出料分類組件(9)；

所述的進料組件(5)包括進料滑槽(10)，所述的進料滑槽(10)中設有均勻分布的檢測件(11)，所述的進料滑槽(10)的外端設有與檢測件(11)相活動觸接的進料推進氣缸(12)；

所述的夾緊推進組件(6)包括運動夾具(13)和夾具(14)，所述的運動夾具(13)中設有夾緊氣缸(15)，所述的夾緊氣缸(15)與夾具(14)呈匹配對應，所述的運動夾具(13)通過運動夾具推進氣缸(16)進行位移；

所述的硬度計檢測組件(7)包括硬度計檢測架(17)，所述的硬度計檢測架(17)中設有機頭(18)，所述的機頭(18)的底部設有與檢測件(11)相對應的壓力傳感器(19)，所述的壓力傳感器(19)的底部設有壓頭(37)，所述的機頭(18)通過機頭加荷絲杠(20)與硬度計檢測架(17)相固定，所述的機頭加荷絲杠(20)與自動閉環加荷系統(21)相連接，所述的機頭(18)通過機頭位移組件沿硬度計檢測架(17)進行上下位移，所述的檢測平板(2)中設有與進料滑槽(10)中檢測件(11)相對應的硬度計推進氣缸(22)，硬度計推進氣缸(22)推動檢測件(11)位移至壓頭(37)的下方；

所述的壓痕自動檢測組件(8)包括壓痕自動檢測架(23)和壓痕自動檢測系統(24)，所述的壓痕自動檢測系統(24)與檢測件(11)呈對應分布，所述的壓痕自動檢測系統(24)通過機械定位架(25)與壓痕自動檢測架(23)相活動定位，所述的機械定位架(25)通過壓痕位移組件沿壓痕自動檢測架(23)進行上下位移，運動夾具推進氣缸(16)推動檢測件(11)位移至壓痕自動檢測系統(24)的下方；

所述的出料分類組件(9)包括合格通道(26)和壓痕自動檢測工位推進氣缸(27)，壓痕自動檢測工位推進氣缸(27)將檢測件(11)推入至合格通道(26)中，所述的壓痕自動檢測工位推進氣缸(27)設在檢測平板(2)中，所述的合格通道(26)的一側設有不合格通道(28)，所述的不合格通道(28)與不合格分檢氣缸(29)相對應分布。

2.根據權利要求1所述的布氏硬度在線自動檢測系統，其特征在于：所述的檢測平板(2)上設有運動夾具滑軌(30)，所述的運動夾具(13)的底部設有運動夾具滑塊(31)，所述的運動夾具滑塊(31)與運動夾具滑軌(30)呈活動配接；

所述的機頭位移組件包括設在硬度計檢測架(17)內壁的機頭滑軌(32)，所述的機頭(18)中設有機頭滑塊(33)，所述的機頭滑塊(33)沿機頭滑軌(32)進行上下位移；

所述的壓痕位移組件包括壓痕自動檢測系統推進氣缸(34)，所述的壓痕自動檢測系統推進氣缸(34)推動機械定位架(25)進行上下位移，所述的壓痕自動檢測架(23)的內壁設有直線導軌(35)，所述的機械定位架(25)中設有與直線導軌(35)相滑動連接的滑塊(36)。

3.根據權利要求1或2所述的布氏硬度在線自動檢測系統，其特征在于：所述的壓痕自動檢測組件(8)和壓痕自動檢測工位推進氣缸(27)設在檢測平板(2)的中端，所述的壓痕自動檢測組件(8)的兩側端分別設有進料組件(5)、夾緊推進組件(6)、硬度計檢測組件(7)。

4.應用于權利要求1或2所述的布氏硬度在線自動檢測系統的檢測方法，其特征在于按以下步驟進行：

(1)、裝配調試：

在檢測平板上固定了左右各一個進料滑槽，每個進料滑槽端頭連接一個進料推進氣缸，檢測平板固定左右各一個硬度計檢測組件，與箱體平面同時固定一根直線滑軌，直線滑軌上設有與之匹配的2個滑塊，左端滑塊固定左運動夾具，右端滑塊固定右運動夾具，運動夾具上設有夾緊氣缸；

硬度計檢測組件內部設有62.5Kg閉環加荷系統，硬度計檢測組件中機頭部分裝有200公斤壓力傳感器和標準的Φ2.5毫米壓頭；

壓痕自動檢測組件固定在一個壓痕自動檢測架上，在硬度計檢測組件上固定了一根直線滑軌，直線滑軌上設有與之匹配的滑塊，滑塊上平面固定壓痕自動檢測系統，壓痕檢測系統上端連接推進氣缸，推進氣缸下端有與之相對應的機械定位架；

檢測平板還固定了合格通道、不合格通道，不合格件分檢氣缸，運動夾具推進氣缸，壓痕自動檢測系統工位推進氣缸；

(2)、具體操作：

布氏硬度在線自動檢測系統開始工作時，打開PLC控制器的電源開關，PLC控制器進入自動程序控制狀態；

當檢測件進入進料滑槽后，檢測件處在松散和待進狀態，當進料滑槽上的光電開關沒有感知到來件信號，會反饋給PLC控制器并命令進料推進氣缸工作，將松散的檢測件推到光電開關一端，到位后氣缸退到初始位置；

當光電開關感知有檢測件到位后，硬度計推進氣缸將檢測件推到運動夾具位置，當運動夾具的光電開關感知到有檢測件的到位，夾緊氣缸將被檢測件夾緊在夾具上；

當上述工作完成后，硬度計檢測組件開始對檢測件進行加荷、保荷、卸荷工作，工作完成后，機頭抬起，PLC控制器控制運動夾具的下一工位的工作順序，一般同時完成時，以左側優先，當左側完成后，PLC控制器會自動指揮右側工作；

當硬度計檢測組件工作完成，機頭抬起到位，PLC控制器命令運動夾具推進氣缸將運動夾具和檢測件一起沿運動夾具滑軌推到壓痕自動檢測系統的工位，當壓痕自動檢測系統工位的光電開關感知到有檢測件到位，壓痕自動檢測系統推進氣缸推動壓痕自動檢測系統沿著直線滑軌到達壓痕自動檢測系統機械定位架的位置上，壓痕自動檢測系統開始對檢測件上的壓痕進行直徑測量，自動生成布氏硬度值；

根據輸入壓痕自動檢測系統中的零件硬度值的上限和下限，壓痕自動檢測系統會將合格件和不合格件的信息傳輸給PLC控制器，同時壓痕自動檢測系統推進氣缸推進氣缸拉動壓痕自動檢測系統沿著直線滑軌回到初始位置；

PLC控制器命令夾緊氣缸打開，壓痕自動檢測工位推進氣缸將檢測件推進合格通道，運動夾具推進氣缸回到初始位置，右側工作程序與左側描述的工作程序一致；

當在合格通道上的檢測件被下一個檢測件推到不合格分檢氣缸位置時，PLC控制器會根據壓痕自動檢測系統給出的合格件或不合格件的信息，不合格件分檢氣缸將超過上下限硬度值的檢測件推到不合格通道上，合格件沿著合格件通道進入合格區。