第5章 检测自动化2

1、2022-3-7武汉理工大学机电学院1/37一、概述一、概述二、传感器二、传感器三、加工过程中的自动检测三、加工过程中的自动检测四、工件尺寸的自动补偿四、工件尺寸的自动补偿五、自动测量机构五、自动测量机构第五章第五章 检测自动化检测自动化2022-3-7武汉理工大学机电学院2/37为何要实现加工过程检测自动化？ 目的：利用各种自动化的检测装置，自动地对加工对象的有关参数及工艺过程不断地进行在线检测，及时地对制造过程中被加工工件质量进行控制，确保制造系统的正常运行。 实现检测自动化的优点：u 消除人为误差，使检测结果稳定可靠；u 采用先进的在线检测仪器，实现动态监测，提高检测精度；u 加工工艺过

2、程与自动测量过程重合，大大地降低了辅助时间，提高了劳动生产率;节约了制造成本。2022-3-7武汉理工大学机电学院3/37直接测量直接测量装置装置 在加工过程中，工人不停机就可测量工件的尺寸，可以通过自动在加工过程中，工人不停机就可测量工件的尺寸，可以通过自动检验装置在机床加工的同时，自动测量工件尺寸的变化，并根据测量检验装置在机床加工的同时，自动测量工件尺寸的变化，并根据测量结果发出相应的信号，控制机床的加工过程。结果发出相应的信号，控制机床的加工过程。可以可以 变换切削用量变换切削用量 停止进给停止进给 退刀、停车等退刀、停车等 能主动控制加工过程，防止产生废品能主动控制加工过程，防止产生

3、废品主动检验主动检验间接测量间接测量装置装置 用量头直接测量工件的尺寸变化，主动监视和控制用量头直接测量工件的尺寸变化，主动监视和控制机床的工作。机床的工作。 可检验外圆、孔、平面、断续表面等加工表面。可检验外圆、孔、平面、断续表面等加工表面。 根据被测表面的形状特征不同和机床的工作特点不根据被测表面的形状特征不同和机床的工作特点不同，有不同的结构形式。同，有不同的结构形式。 依靠事先调整好的定程装置，控制机床的执行部依靠事先调整好的定程装置，控制机床的执行部件或刀具行程的终点位置来间接控制工件的尺寸。件或刀具行程的终点位置来间接控制工件的尺寸。三、加工过程中的自动检验三、加工过程中的自动检验

4、2022-3-7武汉理工大学机电学院4/37加工过程自动测量的基本过程加工过程自动测量的基本过程 工件工件 1 在机床在机床 4 上上进行加工的同时，自动进行加工的同时，自动测量头测量头 2 对其进行测量。对其进行测量。将所测得的工件尺寸变将所测得的工件尺寸变化量经过信号转换放大化量经过信号转换放大器器 3 转换成相应的电压转换成相应的电压信号，经放大后送回机信号，经放大后送回机床的控制系统，通过执床的控制系统，通过执行机构行机构 5 控制加工过程。控制加工过程。 2022-3-7武汉理工大学机电学院5/37自动测量装置自动测量装置做保障做保障 为了避免工艺系统的弹性变形影响测量精度，测量触点

5、不宜布置为了避免工艺系统的弹性变形影响测量精度，测量触点不宜布置在砂轮的对面，应布置在砂轮横进给相垂直的方向在砂轮的对面，应布置在砂轮横进给相垂直的方向将触点接触在将触点接触在工件的上母线或下母线上。工件的上母线或下母线上。单触点测点的布置单触点测点的布置2022-3-7武汉理工大学机电学院6/37 在磨床上精磨外圆时，要求磨床实现：在磨床上精磨外圆时，要求磨床实现： 大进给量（粗磨）大进给量（粗磨） 小进给量（精磨）小进给量（精磨） 停车停车1、单触点测量装置、单触点测量装置 此装置由测量头此装置由测量头 3、QFP-2-1 型型浮标式气动量仪浮标式气动量仪 6 和和GK-4 型晶体管型晶体

6、管光电控制器光电控制器 7、9 组成。量头组成。量头 3 装装在磨床工作台上，测量杠杆在磨床工作台上，测量杠杆 2 的硬的硬质合金端与工件质合金端与工件 1 的下母线相接触，的下母线相接触，另一端面另一端面B与气动喷嘴与气动喷嘴 4 之间具有一之间具有一定的间隙定的间隙 Z。杠杆。杠杆 2 的的 A 部削薄使部削薄使其具有一定的弹性，以保持触头对工其具有一定的弹性，以保持触头对工件的测量力。在加工过程中，工件直件的测量力。在加工过程中，工件直径逐渐减小，间隙径逐渐减小，间隙 Z 也随着减小，也随着减小，故浮标逐渐下降。故浮标逐渐下降。 当工件到达规定的尺当工件到达规定的尺寸时，浮标正好切断光源

7、寸时，浮标正好切断光源控制器控制器 7 从灯泡从灯泡 8 发出发出的光束，于是光电传感器的光束，于是光电传感器 9 输出一个信号，控制砂输出一个信号，控制砂轮轮 5 退出工件。退出工件。2022-3-7武汉理工大学机电学院7/37测量头的结构测量头的结构 杠杆杠杆 2 具有一定的弹性，具有一定的弹性，以保持触头对工件的测量力。以保持触头对工件的测量力。 量头体量头体 3 装在底座装在底座 7 的垂的垂直槽中，用螺钉直槽中，用螺钉 5 锁紧。底座锁紧。底座 7 固定在机床的工作台上，其固定在机床的工作台上，其底面结构根据工作台面的型式底面结构根据工作台面的型式确定。确定。 松开螺钉松开螺钉 5，

8、可以借助于，可以借助于螺母螺母 6 调节量头的高低位置。调节量头的高低位置。2022-3-7武汉理工大学机电学院8/37 测量装置底座测量装置底座 10 用螺钉紧固在机床用螺钉紧固在机床工作台上，测臂工作台上，测臂 5 和和 8 通过油缸驱动进通过油缸驱动进入或退出测位。由入或退出测位。由差动变压器差动变压器制成的传制成的传感器感器 18 固定在测量架固定在测量架1上。下测臂上。下测臂 8 籍籍片弹簧片弹簧 7 与测量架与测量架 1 相连，相连，8 的左端与传的左端与传感器感器 18 的测头接触。整个测量架的测头接触。整个测量架 1 用两用两个锥形支钉个锥形支钉 17 支承并可绕支钉轴心摆动。

9、支承并可绕支钉轴心摆动。弹性支钉弹性支钉 20 顶在滑块顶在滑块 12 的平面上，以的平面上，以承受测量架承受测量架 1 的重量。上下测臂的重量。上下测臂 5 和和 8 间的距离，可根据工件尺寸的大小，在旋间的距离，可根据工件尺寸的大小，在旋松紧固螺钉松紧固螺钉 4 后，转动带齿轮的小轴后，转动带齿轮的小轴 3，使齿轮在固定齿条使齿轮在固定齿条 2 上滚动，从而使上测上滚动，从而使上测臂臂 5 上下移动进行调整。上下移动进行调整。2、液压式双触点自动测量装量、液压式双触点自动测量装量 至于上下测臂相对于工件中心的位置，可松开螺钉至于上下测臂相对于工件中心的位置，可松开螺钉16，转动齿轮，转动齿

10、轮14，移动滑块，移动滑块12来进来进行调整。滑块行调整。滑块12及其刻度板又用板弹簧与支座及其刻度板又用板弹簧与支座10相联。通过微调螺钉相联。通过微调螺钉15，可对上下测臂的，可对上下测臂的中心高度进行微调。中心高度进行微调。 2022-3-7武汉理工大学机电学院9/37上下测臂的调整上下测臂的调整 上、下测臂的调整系用标准上、下测臂的调整系用标准工件进行。首先使下测臂工件进行。首先使下测臂8与标与标准工件轻轻接触，然后调整上测准工件轻轻接触，然后调整上测臂臂5使之与标准件接触。当指针使之与标准件接触。当指针13落在中间刻线上时，表示上测落在中间刻线上时，表示上测臂臂5作用在标准工件上的接

11、触力作用在标准工件上的接触力正合适正合适(约约0.20.25公斤力公斤力)。下。下测臂的测量力，由传感器中的弹测臂的测量力，由传感器中的弹簧决定，约为簧决定，约为0.2 0.25公斤力。公斤力。2022-3-7武汉理工大学机电学院10/37特点及应用特点及应用 此测量装置控制磨削过程最后发出三此测量装置控制磨削过程最后发出三个控制信号：粗磨结束进入精磨，控制相个控制信号：粗磨结束进入精磨，控制相应接触器或电磁阀，减小砂轮进给量；精应接触器或电磁阀，减小砂轮进给量；精磨结束进入光磨，控制相应接触器或电磁磨结束进入光磨，控制相应接触器或电磁阀停止进给；工件磨到尺寸发出信号使砂阀停止进给；工件磨到尺

12、寸发出信号使砂轮架和测量装置快速退回。轮架和测量装置快速退回。 由于测架由于测架1是用支钉是用支钉17支承在滑块支承在滑块12上，上，从而可以上下摆动，工作时上测臂从而可以上下摆动，工作时上测臂5以工件以工件的上母线为基准，用下测臂的上母线为基准，用下测臂8测量下母线至测量下母线至上母线的距离，即工件的直径，因而只有上母线的距离，即工件的直径，因而只有当工件尺寸变化时才反映信号，而工件中当工件尺寸变化时才反映信号，而工件中心对量头的相对偏移以及加工中的振动都心对量头的相对偏移以及加工中的振动都不会影响测量结果。不会影响测量结果。 2022-3-7武汉理工大学机电学院11/37双触点气动测量装置

13、双触点气动测量装置 装在上测量卡爪一端的挡销装在上测量卡爪一端的挡销11与装在下卡爪上的喷嘴与装在下卡爪上的喷嘴14之间形成测量间隙之间形成测量间隙 Z。当工件。当工件的直径在磨削中减小时，两个测量卡爪相对运动的结果使间隙的直径在磨削中减小时，两个测量卡爪相对运动的结果使间隙 Z 逐渐减小，从而通过气动逐渐减小，从而通过气动量仪发出相应的控制信号。由于上下测量卡爪可绕小轴量仪发出相应的控制信号。由于上下测量卡爪可绕小轴3摆动，因而能消除工件回转时振摆动，因而能消除工件回转时振动的影响。动的影响。 下测量卡爪下测量卡爪13以以滚动轴承安装在座块滚动轴承安装在座块3上，可以绕小轴上，可以绕小轴3摆

14、摆动。座块动。座块6与支承板与支承板5联成一体，安装在传联成一体，安装在传动滑板动滑板4上。上测量上。上测量卡爪卡爪8用片弹簧用片弹簧10安安装在下卡爪装在下卡爪13的上部，的上部，并在片弹簧并在片弹簧7的作用的作用下对工件产生测量力。下对工件产生测量力。弹簧销弹簧销2则使下卡爪则使下卡爪贴紧工件的下母线。贴紧工件的下母线。2022-3-7武汉理工大学机电学院12/37 双触点测量装置能保证较高的测量稳定性，同时便于自动引进和退双触点测量装置能保证较高的测量稳定性，同时便于自动引进和退离工件，离工件，在自动和半自动的磨床上、曲轴磨床上广泛使用。在自动和半自动的磨床上、曲轴磨床上广泛使用。 结构

15、简单，厚度尺寸很小，适合磨削位于两端面之间的短轴颈。结构简单，厚度尺寸很小，适合磨削位于两端面之间的短轴颈。双触点气动测量装置特点及应用双触点气动测量装置特点及应用2022-3-7武汉理工大学机电学院13/37与外圆磨床相似，易受安装误差和振动影响。与外圆磨床相似，易受安装误差和振动影响。刚性塞规刚性塞规双触点测量装置双触点测量装置单触点测量装置单触点测量装置 结构和电路简单，容易磨损，工作稳定性差，测结构和电路简单，容易磨损，工作稳定性差，测量精度不高，用于测量精度低于量精度不高，用于测量精度低于IT7以下的孔。以下的孔。 广泛使用。电感应式、差动变压器式、气动式广泛使用。电感应式、差动变压

16、器式、气动式内圆磨削双触点自动测量内圆磨削双触点自动测量2022-3-7武汉理工大学机电学院14/37内圆磨削双触点自动测量原理内圆磨削双触点自动测量原理 量爪量爪1，2 进入工件孔中而处于测量状态。量爪进入工件孔中而处于测量状态。量爪 1 和和 2 都通过支承块都通过支承块4、十、十字片弹簧字片弹簧3与测量装置的基架与测量装置的基架16相连。在上支承块相连。在上支承块4的右端装有电感式传感器的右端装有电感式传感器6，在下支承块的右端则装有臂在下支承块的右端则装有臂10，其中装有可调节的量端，其中装有可调节的量端 11，与传感器量端接触。，与传感器量端接触。上、下量爪上、下量爪 1、2 各处在

17、弹簧各处在弹簧 5 的作用下而获得一定的测量力。工件孔径尺寸变的作用下而获得一定的测量力。工件孔径尺寸变大时，上量爪绕十字片弹簧顺时针转动，下量爪反时针转动，从而使传感器测大时，上量爪绕十字片弹簧顺时针转动，下量爪反时针转动，从而使传感器测量杆量杆(铁芯铁芯)相对于线圈移动，发出尺寸偏差信号。如果是由于工件振动而使量爪相对于线圈移动，发出尺寸偏差信号。如果是由于工件振动而使量爪摆动，则两量爪的转向相同，传感器不发出信号。摆动，则两量爪的转向相同，传感器不发出信号。2022-3-7武汉理工大学机电学院15/373、断续表面自动测量装置、断续表面自动测量装置 装有护帽装有护帽 2 的测量喷嘴的测量

18、喷嘴 11 安装在支承块安装在支承块 10 上，护帽上，护帽 2 的上端面比喷嘴高出的上端面比喷嘴高出0.1毫米。在支承块毫米。在支承块5上装有可调螺钉，其端面与喷嘴形成测量气隙。这样当键槽上装有可调螺钉，其端面与喷嘴形成测量气隙。这样当键槽从量头下通过时，由于护帽从量头下通过时，由于护帽2的作用，其测量气隙总等于的作用，其测量气隙总等于0.1毫米，而当花键外圆毫米，而当花键外圆部分与测头接触时，测量气隙的大小就决定于工件外径尺寸。部分与测头接触时，测量气隙的大小就决定于工件外径尺寸。 上下测杆上下测杆 5 和和 1 的硬质的硬质合金测头与工件合金测头与工件 4 的外圆的外圆表面接触，另一端则

19、分别固表面接触，另一端则分别固定在支承块定在支承块 7 和和 10 上。支上。支承块承块 7 和和 10 各用两片平行各用两片平行的片弹簧的片弹簧 8 支承，弹簧支承，弹簧 6 用以对工件产生测量力，挡用以对工件产生测量力，挡块块9 用以限制支承块的行程。用以限制支承块的行程。气隙2022-3-7武汉理工大学机电学院16/37 刀具的磨损对工件尺寸有直刀具的磨损对工件尺寸有直接影响接影响 加工精度要求低，刀具耐用加工精度要求低，刀具耐用度高时，问题不突出。度高时，问题不突出。 依靠事先调整好的定程装置，依靠事先调整好的定程装置，控制机床的执行部件或刀具行程的控制机床的执行部件或刀具行程的终点位

20、置来间接控制工件的尺寸。终点位置来间接控制工件的尺寸。 例如：行程挡铁或行程开关例如：行程挡铁或行程开关 在车床上用停车挡块控制工件在车床上用停车挡块控制工件的轴向尺寸的轴向尺寸 组合机床用挡铁和行程开关控组合机床用挡铁和行程开关控制加工循环制加工循环 自动和半自动磨床用定程法磨自动和半自动磨床用定程法磨削工件削工件间接测量装置间接测量装置2022-3-7武汉理工大学机电学院17/37 珩磨过程中对孔径进行自动测量，要比内圆磨削要困难一些珩磨过程中对孔径进行自动测量，要比内圆磨削要困难一些珩磨头珩磨头堵塞了孔的整个空间。堵塞了孔的整个空间。 主要问题主要问题如何可靠地安置量头。如何可靠地安置量

21、头。非接触式测量非接触式测量将喷嘴安装在珩磨头体上，与珩磨头一起往复运动，在将喷嘴安装在珩磨头体上，与珩磨头一起往复运动，在孔的全长上进行测量。孔的全长上进行测量。量头无磨损，测量精度高。量头无磨损，测量精度高。磨粒和金属细粒、冷却液对喷嘴工作产生影响。磨粒和金属细粒、冷却液对喷嘴工作产生影响。珩磨自动测量珩磨自动测量2022-3-7武汉理工大学机电学院18/37珩磨过程自动测量装置珩磨过程自动测量装置 在工件在工件 6 上方的支架上方的支架 5 中，装有可转动的中，装有可转动的标准环标准环 3，此标准环的孔径与被加工孔在珩磨，此标准环的孔径与被加工孔在珩磨后的尺寸相应。在每一珩磨砂条后的尺寸

22、相应。在每一珩磨砂条 4 的末端，带的末端，带有塑料有塑料(或电木或电木)块块 2。每当珩磨头。每当珩磨头 1 向上到最高向上到最高位置时，塑料块位置时，塑料块 2 进入标准环进入标准环 3 的孔中，当工的孔中，当工件的余量未被切除时，珩磨头的外径小于环件的余量未被切除时，珩磨头的外径小于环 3 的孔径。在珩磨过程中砂条逐渐向外胀开，亦的孔径。在珩磨过程中砂条逐渐向外胀开，亦即珩磨头连同塑料块即珩磨头连同塑料块 2 的外径不断增大，等到的外径不断增大，等到工件孔径达到要求的尺寸时，塑料块工件孔径达到要求的尺寸时，塑料块 2 进入环进入环 3的孔中后，便以摩擦力带动标准环的孔中后，便以摩擦力带动

23、标准环 3 转动。环转动。环 3 上的销上的销 7 压在信号发送装置压在信号发送装置 8 上，发出停车上，发出停车信号。挡销信号。挡销 9 和和 10 用以限制环用以限制环 3 的转动角度。的转动角度。 2022-3-7武汉理工大学机电学院19/37 对于一些用调整法进行加工的机床，工件的尺寸精度主要取决于机对于一些用调整法进行加工的机床，工件的尺寸精度主要取决于机床精度和调整精度。当工件精度要求高，而切削工具磨损较快床精度和调整精度。当工件精度要求高，而切削工具磨损较快刀具刀具的尺寸耐用度较低时，则机床的工作时间不长，工件的尺寸精度就会显的尺寸耐用度较低时，则机床的工作时间不长，工件的尺寸精

24、度就会显著降低。为了恢复机床的调整精度，就必须进行再调整著降低。为了恢复机床的调整精度，就必须进行再调整对生产率有对生产率有很大影响，不能发挥自动化机床的生产效率。很大影响，不能发挥自动化机床的生产效率。尺寸控制原则尺寸控制原则四、工件尺寸的自动补偿四、工件尺寸的自动补偿 工件尺寸的自动补偿一般采取工件尺寸的自动补偿一般采取尺寸控制原则。尺寸控制原则。在工件完成加工后，自在工件完成加工后，自动测量其实际尺寸。当工件的尺寸超出某一规定的范围时，测量装置动测量其实际尺寸。当工件的尺寸超出某一规定的范围时，测量装置就发出信号，控制补偿装置，自动调整机床的执行机构，或者对刀具就发出信号，控制补偿装置，

25、自动调整机床的执行机构，或者对刀具进行调整以补偿尺寸上的偏差。进行调整以补偿尺寸上的偏差。2022-3-7武汉理工大学机电学院20/37 已加工好的工件已加工好的工件 5 用量头用量头 6 进行测量，其测量结果可在进行测量，其测量结果可在控制仪表控制仪表 7 上显示出来。上显示出来。 当由于镗刀磨损使工件尺当由于镗刀磨损使工件尺寸到达某一极限值时，控制装寸到达某一极限值时，控制装置置 7 即发出补偿信号。补偿机即发出补偿信号。补偿机构构 4 通过镗头通过镗头 3 对镗刀对镗刀 2 进行进行调整以补偿磨损，使其后加工调整以补偿磨损，使其后加工的工件的工件 1 的尺寸回到规定的尺的尺寸回到规定的尺

26、寸范围内。寸范围内。自动补偿装置工作原理自动补偿装置工作原理2022-3-7武汉理工大学机电学院21/37自动补偿装置的组成自动补偿装置的组成测量装置测量装置信号转换或信号转换或控制装置控制装置补偿机构补偿机构2022-3-7武汉理工大学机电学院22/37 自动补偿系统的测量和补偿过程滞后于加工过程。自动补偿系统的测量和补偿过程滞后于加工过程。 为了保证在对前一个工件进行测量和发出信号时，后一为了保证在对前一个工件进行测量和发出信号时，后一个工件不成为废品，不能在工件已到达极限尺寸时才发出信个工件不成为废品，不能在工件已到达极限尺寸时才发出信号。号。留有一定的安全带。留有一定的安全带。刀具磨损

27、，工件尺寸不断变小刀具磨损，工件尺寸不断变小补偿带补偿带B。孔加工孔加工轴加工轴加工刀具磨损，工件尺寸不断变大刀具磨损，工件尺寸不断变大补偿带补偿带B。考虑其它因素的影响，有时在两个方向上设置补偿带。考虑其它因素的影响，有时在两个方向上设置补偿带。补偿带补偿带2022-3-7武汉理工大学机电学院23/37双端面磨床自动补偿双端面磨床自动补偿2022-3-7武汉理工大学机电学院24/37 机床有左右两个磨头机床有左右两个磨头 2 和和 5，被磨削工件被磨削工件 7 从两个砂轮中间通从两个砂轮中间通过，同时磨削两个端面。气动量过，同时磨削两个端面。气动量仪的喷嘴仪的喷嘴 1 用来测量砂轮用来测量砂

28、轮 5 相对相对于定位板于定位板 6 的位置，并保证定位的位置，并保证定位板板 6 比砂轮比砂轮 5 的工作面低一个数的工作面低一个数值值，以保证工件顺利地输送出来。，以保证工件顺利地输送出来。已加工工件已加工工件 7 的厚度由挡板的厚度由挡板 3、气动喷嘴气动喷嘴 4 进行测量。如果砂轮进行测量。如果砂轮 5磨损了，则气隙磨损了，则气隙 Z1 变大，气动变大，气动量仪将发出信号使砂轮量仪将发出信号使砂轮 5 进行补进行补偿；如果工件尺寸过厚，则气隙偿；如果工件尺寸过厚，则气隙Z2 将变小，气动量仪将发出信号将变小，气动量仪将发出信号使砂轮使砂轮 2 进行补偿。进行补偿。 双端面磨床自动补偿双

29、端面磨床自动补偿2022-3-7武汉理工大学机电学院25/37镗削尺寸自动补偿原理镗削尺寸自动补偿原理 测量头测量头 2 测量已加工完的工件测量已加工完的工件 1，测量结果与预定值，测量结果与预定值(警告界限警告界限)进进行比较并由控制装置进行处理。当孔的尺寸达到控制尺寸下限时，向自行比较并由控制装置进行处理。当孔的尺寸达到控制尺寸下限时，向自动补偿装置动补偿装置 4 和和 5 发出补偿指令，使刀具发出补偿指令，使刀具 3 产生微米级的径向微量位移，产生微米级的径向微量位移，完成补偿刀具尺寸磨损的运动。完成补偿刀具尺寸磨损的运动。2022-3-7武汉理工大学机电学院26/37精镗自动补偿技术精

30、镗自动补偿技术 2022-3-7武汉理工大学机电学院27/37压电晶体式补偿刀杆压电晶体式补偿刀杆 图中 1 为压电陶瓷管，加上正电压时便向左伸长，推动滑柱 2、方形截面的楔块 8 和圆柱楔块 7，在克服板弹簧 4 的压力后左移，通过圆柱楔块的斜面将固定在滑套 6 中的镗刀 5 顶出，产生一次微量进给。当加上反向电压时，元件1收缩，圆柱楔块 7 的斜面因小于自锁角而不能后退。在弹簧 3 的作用下，方形楔块 8 向下位移，以填补由于元件 1 收缩时所留出的间隙。经若干次正反向电压的反复作用，使刀尖向外伸出达到顶定补偿量。这个装置不能实现反向补偿和自动复位。 2022-3-7武汉理工大学机电学院2

31、8/37五、自动测量机五、自动测量机 专用自动测量装置 通用自动测量装置2022-3-7武汉理工大学机电学院29/37应用实例应用实例u钢球自动分类机钢球自动分类机u活塞环厚度自动检验活塞环厚度自动检验分类机分类机1、专用自动测量装置2022-3-7武汉理工大学机电学院30/37 轴承厂大量的钢球需要按一定尺寸分组轴承厂大量的钢球需要按一定尺寸分组选择法装配轴承。选择法装配轴承。 结构简单，有惯性，分结构简单，有惯性，分类精度不高，类精度不高，0.002mm。 料斗料斗1中贮存有按产品公中贮存有按产品公差制造的钢球，通过转动着差制造的钢球，通过转动着的圆盘的圆盘2将钢球送入输料槽将钢球送入输料

32、槽3中，楔形量规中，楔形量规4由两块倾斜布由两块倾斜布置的刃片组成，两刃口组成置的刃片组成，两刃口组成一狭缝，按钢球的尺寸公差一狭缝，按钢球的尺寸公差调整，开始窄一些，逐渐变调整，开始窄一些，逐渐变宽。宽。 钢球沿刃口边滚动时，钢球沿刃口边滚动时，尺寸由小到大依次落入相应尺寸由小到大依次落入相应的分组格子中。的分组格子中。钢球自动分类机钢球自动分类机分组装配法分组装配法2022-3-7武汉理工大学机电学院31/372022-3-7武汉理工大学机电学院32/37 钢球钢球 9 从料斗从料斗 1 输出后，沿输料槽进入精密测量板输出后，沿输料槽进入精密测量板 4 上，位于量板上方的上，位于量板上方的

33、梳形板梳形板 2 沿封闭的矩形曲线作循环运动，将钢球依次放到量头沿封闭的矩形曲线作循环运动，将钢球依次放到量头 3 下面进行测量。下面进行测量。量头量头 3 的数量取决于要求分组的数目，与量板的数量取决于要求分组的数目，与量板 4 之间的距离用块规事先调整好之间的距离用块规事先调整好（沿钢球传送方向依次增大）。（沿钢球传送方向依次增大）。 梳形板由凸轮和杠杆传动。梳形板由凸轮和杠杆传动。可按可按0.002mm的精度将钢球的精度将钢球进行分组。进行分组。生产率：生产率：180-250个个/分钟分钟 当钢球当钢球 9 被送到第被送到第 1 量头量头下面时，如果直径大于量头下面时，如果直径大于量头

34、3与量板与量板 4 之间的距离，就会阻之间的距离，就会阻留在这个位置上，再由梳形板留在这个位置上，再由梳形板2 移至下一个位置。移至下一个位置。 如果此时钢球直径小于量如果此时钢球直径小于量头与量板之间的距离，钢球便头与量板之间的距离，钢球便在自重的作用下滚入相应的分在自重的作用下滚入相应的分类箱中。类箱中。精密钢球自动分类机精密钢球自动分类机2022-3-7武汉理工大学机电学院33/37活塞环厚度自动检验活塞环厚度自动检验分类机分类机2022-3-7武汉理工大学机电学院34/37 用电接触式测量头对活塞环整个圈周轴向厚度进行测量，用电接触式测量头对活塞环整个圈周轴向厚度进行测量，并将测量结果

35、分成合格品、过大（厚）和过薄三类。并将测量结果分成合格品、过大（厚）和过薄三类。 活塞环活塞环在在圆盘圆盘 3 中正确定位后，测量卡规中正确定位后，测量卡规 7 的触头（的触头（5、6）进入被测量的活）进入被测量的活塞环中，厚度的尺寸信号由传感器塞环中，厚度的尺寸信号由传感器 4 发出。发出。 由于圆盘由于圆盘 3 转动，可以对活塞环转动，可以对活塞环 2 整个圆周进行厚度测量，如果厚度超出公整个圆周进行厚度测量，如果厚度超出公差范围，就向电磁铁差范围，就向电磁铁 10 发出信号，活门发出信号，活门 9 打开，落入相应的分类箱中。打开，落入相应的分类箱中。 活塞环活塞环 2 贮存在料仓中，贮存

36、在料仓中，上料推板上料推板 1 由凸轮驱动，将料由凸轮驱动，将料仓最下面的一只活塞环仓最下面的一只活塞环 2 推送推送至半圆形固定板至半圆形固定板 8 上，上料推上，上料推板板 1 和固定板和固定板 8 的半圆拼成一的半圆拼成一个整圆，将活塞环夹住，凸轮个整圆，将活塞环夹住，凸轮14 通过杠杆机构通过杠杆机构 16、推杆、推杆 11上端的圆盘将活塞环上端的圆盘将活塞环 2 顶入旋顶入旋转圆盘转圆盘 3 的孔中。的孔中。工作原理工作原理2022-3-7武汉理工大学机电学院35/37检验自动机的设计特点检验自动机的设计特点自动上料装置自动上料装置运输装置运输装置测量装置，包括测量传感器测量装置，包括测量传感器执行