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1、(10)申请公布号 CN 103017656 A (43)申请公布日 2013.04.03 CN 103017656 A *CN103017656A* (21)申请号 201210508358.6 (22)申请日 2012.12.03 G01B 11/00(2006.01) (71)申请人 重庆建设摩托车股份有限公司 地址 400054 重庆市巴南区花溪工业园区建 设大道 1 号 (72)发明人 王安华 罗杰 (74)专利代理机构 重庆博凯知识产权代理有限 公司 50212 代理人 伍伦辰 (54) 发明名称 一种皮带轮自动检测设备 (57) 摘要 本发明公开了一种皮带轮自动检测设备， 其 特。
2、征在于， 包括装载转盘装置、 整体举升装置、 横 向移动装置、 影像识别机构和 PLC 控制中心 ； 所述 装载转盘装置， 包括分度盘和分度盘控制电机， 用 于装载待检测的皮带轮 ； 所述整体举升装置包括 直行小车、 垂直举升丝杆和插叉座， 用于带动待检 测的皮带轮举升 ； 所述横向移动装置包括水平滑 块、 水平运动丝杆、 垂直提升气缸和夹持机构， 用 于夹持待检测的皮带轮并实现水平移动 ； 所述影 像识别机构包括摄像头和影像识别模块， 用于判 断皮带轮是否合格， 所述 PLC 控制中心用于整体 控制。 本发明具有自动运送， 识别， 防错等功能， 提 高了劳动效率， 保证了产品质量， 具有效率。
3、高， 出 错少， 自动化程度高等优点。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种皮带轮自动检测设备， 其特征在于， 包括装载转盘装置、 整体举升装置、 横向移 动装置、 影像识别机构和 PLC 控制中心 ； 所述装载转盘装置， 包括一个基座和可旋转地设置在基座上的分度盘， 分度盘下端与 一个分度盘控制电机连接并靠其带动旋转， 分度盘上表面沿周向均匀环布有数根竖直向 上设置的皮带轮定位杆， 每根皮带轮定位杆下方可滑动地套设有一个。
4、皮带轮托举盘， 所述 皮带轮托举盘具有一个位于上部的用于支承皮带轮的大直径端和一个位于下部的小直径 端 ； 所述整体举升装置包括一位于分度盘侧边的直行小车， 直行小车下端可滑动地配合在 设置于地面的直行导轨上， 直行导轨沿分度盘径向设置， 直行导轨的一端设置有直行气缸， 直行气缸的缸体固定于地面， 直行气缸的伸缩臂沿直行导轨方向延伸并连接到直行小车 上 ； 所述直行小车与分度盘相邻的侧面上具有竖向设置的垂直举升导轨和垂直举升丝杆， 垂直举升导轨上滑动配合设置有一个插叉座， 插叉座与分度盘相邻一侧设置有水平延伸的 插叉， 插叉座靠螺纹旋接在垂直举升丝杆上形成丝杆螺母传动副， 垂直举升丝杆的端部设。
5、 置有用于带动垂直举升丝杆转动的垂直举升电机 ； 所述横向移动装置包括支架和通过支架水平设置于直行小车上方一侧的水平滑动导 轨座， 水平滑动导轨座上设置有水平滑动导轨和水平运动丝杆， 所述水平滑动导轨上可滑 动地配合设置有水平滑块， 水平滑块靠螺纹旋接在水平运动丝杆上并形成丝杆螺母传动 副， 水平运动丝杆的端部设置有用于带动水平运动丝杆转动的水平运动电机 ； 所述水平滑 块上还设置有垂直提升气缸， 垂直提升气缸的伸缩臂向下设置且在伸缩臂下端对应皮带轮 定位杆设置有皮带轮夹持机构 ； 所述影像识别机构包括摄像头和影像识别模块， 所述摄像头位于皮带轮夹持机构运动 路径的水平方向上并用于对夹持的皮带。
6、轮摄像， 影像识别模块与摄像头连接并能够根据预 设程序对比判断摄像头所摄相片的皮带轮是否合格 ； 所述 PLC 控制中心分别与分度盘控制电机、 直行气缸、 垂直举升电机、 水平运动电机、 皮带轮夹持机构和影像识别模块相连并进行控制。 2. 如权利要求 1 所述的皮带轮自动检测设备， 其特征在于， 还设置有皮带轮举升高度 控制机构， 所述皮带轮举升高度控制机构包括一个设置在支架上用于高度检测的红外感应 器， 所述红外感应器水平正对插叉座所对应位置的皮带轮定位杆顶端处设置， 所述红外感 应器与 PLC 控制中心相连。 3. 如权利要求 1 所述的皮带轮自动检测设备， 其特征在于， 所述皮带轮夹持机。
7、构， 包括 一个夹持座， 夹持座上具有水平设置的滑槽， 滑槽内设置有竖向贯穿滑槽的两个定位块， 两 定位块下端具有合拢后可以延伸进入皮带轮内孔的定位头， 两定位块上端各自连接在一个 双向气缸的两端并能够靠双向气缸带动两定位块沿水平方向打开和合拢， 所述双向气缸与 PLC 控制中心相连。 权 利 要 求 书 CN 103017656 A 2 1/4 页 3 一种皮带轮自动检测设备 技术领域 0001 本发明涉及一种能够对摩托车皮带轮实现自动检测的皮带轮自动检测设备。 0002 背景技术 0003 摩托车的动力传动系统， 有链条传动和皮带传动两种结构形式， 其中皮带传动结 构中就需要采用皮带轮作为。
8、皮带安装和转动的支撑件。 0004 皮带轮在装配之前， 需要进行精度检测， 以确保装配质量。现有的皮带轮检测方 式， 一般是采用工人进行手动检测。这种现有的检测方式自动化程度低， 同时人工操作， 容 易产生检错， 装错以及混装等问题， 直接导致了生产效率低， 产品质量无法控制， 是影响企 业又好又快发展的瓶颈工序。因此， 需要一种自动传送， 识别， 防错分选皮带轮的设备来解 决上述问题。 发明内容 0005 针对上述不足， 本发明所要解决的技术问题是， 怎样提供一种自动化程度高， 能够 实现自动检测识别的皮带轮自动检测设备， 防止发生检错， 装错的问题。 0006 为了解决上述技术问题， 本发。
9、明中采用了如下的技术方案。 0007 一种皮带轮自动检测设备， 其特征在于， 包括装载转盘装置、 整体举升装置、 横向 移动装置、 影像识别机构和 PLC 控制中心 ； 所述装载转盘装置， 包括一个基座和可旋转地设置在基座上的分度盘， 分度盘下端与 一个分度盘控制电机连接并靠其带动旋转， 分度盘上表面沿周向均匀环布有数根竖直向 上设置的皮带轮定位杆， 每根皮带轮定位杆下方可滑动地套设有一个皮带轮托举盘， 所述 皮带轮托举盘具有一个位于上部的用于支承皮带轮的大直径端和一个位于下部的小直径 端 ； 所述整体举升装置包括一位于分度盘侧边的直行小车， 直行小车下端可滑动地配合在 设置于地面的直行导轨上。
10、， 直行导轨沿分度盘径向设置， 直行导轨的一端设置有直行气缸， 直行气缸的缸体固定于地面， 直行气缸的伸缩臂沿直行导轨方向延伸并连接到直行小车 上 ； 所述直行小车与分度盘相邻的侧面上具有竖向设置的垂直举升导轨和垂直举升丝杆， 垂直举升导轨上滑动配合设置有一个插叉座， 插叉座与分度盘相邻一侧设置有水平延伸的 插叉， 插叉座靠螺纹旋接在垂直举升丝杆上形成丝杆螺母传动副， 垂直举升丝杆的端部设 置有用于带动垂直举升丝杆转动的垂直举升电机 ； 所述横向移动装置包括支架和通过支架水平设置于直行小车上方一侧的水平滑动导 轨座， 水平滑动导轨座上设置有水平滑动导轨和水平运动丝杆， 所述水平滑动导轨上可滑 。
11、动地配合设置有水平滑块， 水平滑块靠螺纹旋接在水平运动丝杆上并形成丝杆螺母传动 副， 水平运动丝杆的端部设置有用于带动水平运动丝杆转动的水平运动电机 ； 所述水平滑 块上还设置有垂直提升气缸， 垂直提升气缸的伸缩臂向下设置且在伸缩臂下端对应皮带轮 说 明 书 CN 103017656 A 3 2/4 页 4 定位杆设置有皮带轮夹持机构 ； 所述影像识别机构包括摄像头和影像识别模块， 所述摄像头位于皮带轮夹持机构运动 路径的水平方向上并用于对夹持的皮带轮摄像， 影像识别模块与摄像头连接并能够根据预 设程序对比判断摄像头所摄相片的皮带轮是否合格 ； 所述 PLC 控制中心分别与分度盘控制电机、 直。
12、行气缸、 垂直举升电机、 水平运动电机、 皮带轮夹持机构和影像识别模块相连并进行控制。 0008 本发明的皮带轮自动检测设备， 实现了皮带轮的自动传送， 识别， 防错， 显错等功 能， 降低了工人劳动强度， 提高了生产效率， 解决了生产过程中关重工序质量难以控制的技 术难题。具体地说， 其使用时， 只需将待检测的皮带轮装载在分度盘上的皮带轮定位杆上， 即将皮带轮穿到皮带轮定位杆形成多叠。然后剩下的工作即可完全依靠 PLC 控制中心自动 控制完成。 其工作时， 先控制分度盘控制电机带动分度盘旋转， 分度盘每次转动固定角度使 得下一根皮带轮定位杆转至正对直行小车上的插叉座的位置， 插叉座事先预调到。
13、对应皮带 轮托举盘的高度。然后控制直行气缸启动带动直行小车沿直行导轨滑动并使得插叉座侧 边的插叉插入到对应的皮带轮托举盘下部的小直径端内 ； 然后启动垂直举升电机， 通过丝 杆螺母传动副控制插叉座向上移动， 使得被插叉插入的皮带轮托举盘连同其上方的皮带轮 一起被举升至最顶处的皮带轮处于能够被皮带轮夹持机构夹持的高度位置 ； 然后启动水平 运动电机通过水平运动丝杆带动水平滑块滑动至被举升的皮带轮上方位置， 启动垂直提升 气缸的伸缩臂向下运动并靠皮带轮夹持机构将最顶处的皮带轮夹持住， 然后垂直提升气缸 伸缩臂向上缩回并使得皮带轮被夹起 ； 水平运动电机带动水平滑块沿水平滑动导轨向另一 侧滑动， 滑。
14、动至摄像头对应位置时， 靠摄像头对皮带轮进行摄像并在影像识别模块进行对 比判断， 影像识别模块中预设有标准皮带轮影像数据， 通过对比分析可以判断被夹持的皮 带轮精度是否合格。判断为合格的皮带轮可通过水平运动电机带至合格品传输带上方放 下， 判断为不合格的皮带轮可带至不合格品处上方放下。这样重复执行， 就实现了皮带轮 的自动传送， 识别， 防错， 显错等功能。 当最顶上的皮带轮被夹持走后， 可控制插叉座继续上 升一个皮带轮厚度的距离， 直到插叉上方所有皮带轮均被检测后， 再控制插叉座复位， 控制 直行小车退开， 然后再控制分度盘转动固定角度使下一个皮带轮定位杆转动至正对插叉的 位置， 然后可重复。
15、检测步骤， 直到分度盘上所有皮带轮均被检测完毕后， 可重新装载进行检 测。 0009 作为优化， 还设置有皮带轮举升高度控制机构， 所述皮带轮举升高度控制机构包 括一个设置在支架上用于高度检测的红外感应器， 所述红外感应器水平正对插叉座所对应 位置的皮带轮定位杆顶端处设置， 所述红外感应器与 PLC 控制中心相连。这样优化后， 可以 在插叉带动皮带轮上升过程中， 通过红外感应器检测到皮带轮后， 立即反馈控制插叉座停 止上升， 可以提高皮带轮定位控制的精确度， 保证皮带轮被夹持到。 0010 作为优化， 所述皮带轮夹持机构， 包括一个夹持座， 夹持座上具有水平设置的滑 槽， 滑槽内设置有竖向贯穿。
16、滑槽的两个定位块， 两定位块下端具有合拢后可以延伸进入皮 带轮内孔的定位头， 两定位块上端各自连接在一个双向气缸的两端并能够靠双向气缸带动 两定位块沿水平方向打开和合拢， 所述双向气缸与 PLC 控制中心相连。本夹持机构使用时， 两定位块下端的定位头插入到皮带轮内孔中， 然后启动双向气缸使两定位块沿滑槽往相反 方向打开， 两定位头将皮带轮内孔壁撑住， 实现皮带轮的夹持， 然后反向启动双向气缸可方 说 明 书 CN 103017656 A 4 3/4 页 5 便地将皮带轮放下。 故本夹持机构针对皮带轮自身结构特点而设计， 具有结构简单， 夹持可 靠的优点。 0011 综上所述， 本发明具有自动运。
17、送， 识别， 防错， 显错等功能， 解决了批量错误， 报 废的问题， 提高了劳动效率， 保证了产品质量， 其科技含量高 , 影象系统判别误差可达 0.001mm， 具有效率高， 出错少， 自动化程度高等优点。 0012 附图说明 0013 图 1 是本发明整体结构示意图。 0014 图 2 为本发明单独整体举升装置的结构示意图。 0015 图 3 为本发明单独皮带轮夹持机构的结构示意图。 具体实施方式 0016 下面结合附图和具体实施方式对本发明的功能原理和效果作进一步的详细说明。 0017 具体实施时， 如图 1- 图 3 所示， 一种皮带轮自动检测设备， 其中， 包括装载转盘装 置、 整体。
18、举升装置、 横向移动装置、 影像识别机构和 PLC 控制中心 ； 所述装载转盘装置， 包括一个基座 1 和可旋转地设置在基座 1 上的分度盘 2， 分度盘 2 下端与一个分度盘控制电机连接并靠其带动旋转， 分度盘 2 上表面沿周向均匀环布有数根 竖直向上设置的皮带轮定位杆 3， 每根皮带轮定位杆 3 下方可滑动地套设有一个皮带轮托 举盘4， 所述皮带轮托举盘4具有一个位于上部的用于支承皮带轮5的大直径端和一个位于 下部的小直径端 ； 所述整体举升装置包括一位于分度盘侧边的直行小车 6， 直行小车 6 下端可滑动地配 合在设置于地面的直行导轨 7 上， 直行导轨 7 沿分度盘 2 径向设置， 直。
19、行导轨 7 的一端设置 有直行气缸 8， 直行气缸 8 的缸体固定于地面， 直行气缸 8 的伸缩臂沿直行导轨 7 方向延伸 并连接到直行小车 6 上 ； 所述直行小车 6 与分度盘 2 相邻的侧面上具有竖向设置的垂直举 升导轨和垂直举升丝杆 9， 垂直举升导轨上滑动配合设置有一个插叉座 10， 插叉座 10 与分 度盘相邻一侧设置有水平延伸的插叉11， 插叉座10靠螺纹旋接在垂直举升丝杆9上形成丝 杆螺母传动副， 垂直举升丝杆 9 的端部设置有用于带动垂直举升丝杆转动的垂直举升电机 12 ； 所述横向移动装置包括支架和通过支架 13 水平设置于直行小车 6 上方一侧的水平滑 动导轨座14， 水。
20、平滑动导轨座14上设置有水平滑动导轨和水平运动丝杆15， 所述水平滑动 导轨上可滑动地配合设置有水平滑块 16， 水平滑块 16 靠螺纹旋接在水平运动丝杆 15 上并 形成丝杆螺母传动副， 水平运动丝杆 15 的端部设置有用于带动水平运动丝杆 15 转动的水 平运动电机 21 ； 所述水平滑块 16 上还设置有垂直提升气缸 17， 垂直提升气缸 17 的伸缩臂 向下设置且在伸缩臂下端对应皮带轮定位杆设置有皮带轮夹持机构 ； 所述影像识别机构包括摄像头 18 和影像识别模块， 所述摄像头 18 位于皮带轮夹持机 构运动路径的水平方向上并用于对夹持的皮带轮摄像， 影像识别模块与摄像头连接并能够 根。
21、据预设程序对比判断摄像头所摄相片的皮带轮是否合格 ； 所述 PLC 控制中心分别与分度盘控制电机、 直行气缸、 垂直举升电机、 水平运动电机、 说 明 书 CN 103017656 A 5 4/4 页 6 皮带轮夹持机构和影像识别模块相连并进行控制。 0018 其中， 还设置有皮带轮举升高度控制机构， 所述皮带轮举升高度控制机构包括一 个设置在支架上用于高度检测的红外感应器， 所述红外感应器水平正对插叉座所对应位置 的皮带轮定位杆顶端处设置， 所述红外感应器与 PLC 控制中心相连。 0019 其中， 所述皮带轮夹持机构， 包括一个夹持座 19， 夹持座 19 上具有水平设置的滑 槽， 滑槽内。
22、设置有竖向贯穿滑槽的两个定位块 20， 两定位块下端具有合拢后可以延伸进入 皮带轮内孔的定位头 21， 两定位块 20 上端各自连接在一个双向气缸的两端并能够靠双向 气缸带动两定位块 20 沿水平方向打开和合拢， 所述双向气缸与 PLC 控制中心相连。 0020 具体实施时， 还可增设装载检测机构， 即在插叉对应的皮带轮定位杆最下端位置 的水平方向上设置一个用于检测该位置是否存在皮带轮的皮带轮检测激光感应器， 该激光 感应器与 PLC 控制中心相连， 分度盘转动后， 当检测到该位置装载有皮带轮， 再控制直行小 车工作， 如没检测到装载有皮带轮， 可控制分度盘继续转动对下一皮带轮定位杆进行检测。 这样可以进一步提高控制的灵活性和自动化程度。 0021 最后值得指出的是， 本发明中装载转盘装置， 整体举升装置， 横向移动装置， 影像 识别机构和皮带轮夹持机构等均为申请人自主设计并单独申请有实用新型进行保护， 如果 别人单独实施此部分结构， 也会侵犯到申请人的专利权。 说 明 书 CN 103017656 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103017656 A 7 2/2 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 103017656 A 8 。