一種薄壁軸承套圈內外徑氣動測量裝置製造方法
2023-10-08 22:52:49 3
一種薄壁軸承套圈內外徑氣動測量裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種薄壁軸承套圈內外徑氣動測量裝置。薄壁軸承套圈採用傳統的機械測量儀器測量易變形，被測表面易產生測痕。本發明包括傳送帶、步進電機、對心夾具、外徑測量頭、內徑測量頭、測量驅動裝置和對心氣缸；步進電機驅動傳送帶；外徑測量頭和內徑測量頭均包括上測量頭和下測量頭；上測量頭的上氣道通過環形氣道與下測量頭的多個下氣道相通，每個背壓傳感器接孔的側壁與一個下氣道相通；每個背壓傳感器接孔內設有一個壓力傳感器；外徑測量頭的每個背壓傳感器接孔內端均開設有測量噴嘴；內徑測量頭的每個背壓傳感器接孔外端均開設有測量噴嘴。本發明採用氣動測量方式測量薄壁軸承套圈的內外徑，被測零件的表面不劃傷，幾何形狀不變形。
【專利說明】一種薄壁軸承套圈內外徑氣動測量裝置
【技術領域】
[0001] 本發明屬於測試【技術領域】，涉及軸承檢測裝置，具體涉及一種薄壁軸承套圈內外 徑氣動測量裝置。
【背景技術】
[0002] 目前的中小型軸承套圈壁厚最薄處只有0. 275mm，薄壁軸承套圈尺寸及形位公差 採用傳統的機械測量儀器測量極易產生變形，無法有效測量；並且由於測量力的影響，被測 表面易產生測痕，影響被測零件表面質量。此問題在軸承加工乃至機械行業為一大難題，特 別是在軍工軸承套圈的生產過程中影響尤為突出，其對柔性軸承套圈有特殊要求：對於控 製成品零件內徑和外徑的平均值，目前尚無有效的測量方法。
[0003] 氣動量儀是一種非接觸式的精密尺寸比較測量儀器，它能為用戶提供優化的工作 流程，減少檢修時間，提高生產效率。它可以理想地測量〇. 005英寸內的偏差，當測量小公 差時，氣動量儀的測量解析度可達到0.000002英寸（0.05 μ m)。此外，由於是非接觸式測 量，這種設備可以測量各種低硬度、高光潔度、薄壁或者其他特殊材料的零件，其特點：（1) 測頭與被測表面不接觸，對零件被測表面不會產生劃痕；（2)由於測量力非常小（一般測頭 噴嘴測力小於20 g)，被測零件測量時不會產生彈性變形；（3)節能、環保、無汙染。非接觸 式測量由於其測量精度高、不損傷工件測量表面、測量速度高的優點，在軸承零件測量中具 有較大的優勢，尤其對高精密軸承套圈、薄壁軸承套圈的測量，具有廣闊的發展前景。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種薄壁軸承套圈內外徑氣動測量裝 置，採用氣動非接觸式測量方式測量薄壁軸承套圈的內外徑，被測零件的表面不劃傷，幾何 形狀不變形；該測量裝置既能實現薄壁軸承內外徑的自動測量，還能對產品的合格與不合 格進行篩選。
[0005] 本發明包括傳送帶、步進電機、對心夾具、外徑測量頭、內徑測量頭、測量驅動裝置 和對心氣缸。
[0006] 所述檢測箱的中部開設有檢測腔，頂部開設有電機安裝腔；兩個對心氣缸分別設 置在檢測腔兩側，每個對心氣缸的活塞杆分別與一個對心夾具固定；兩個對心夾具對中設 置；所述的步進電機設置在檢測箱底部，步進電機驅動主動軸；所述的主動軸與從動軸通 過傳送帶連接。
[0007] 所述的測量驅動裝置包括伺服電機、滾珠絲槓和連接柱；兩個測量驅動裝置的伺 服電機均設置在檢測箱的電機安裝腔內，且均固定在伺服電機支架上；兩個伺服電機的輸 出軸分別與一根滾珠絲槓固定；兩根滾珠絲槓分別與一個絲槓螺母通過螺紋連接；兩個絲 槓螺母分別與一根連接柱的頂部固定。
[0008] 所述的外徑測量頭和內徑測量頭均包括上測量頭和下測量頭，所述的上測量頭和 下測量頭通過螺釘連接；外徑測量頭和內徑測量頭的上測量頭分別與一個測量驅動裝置的 連接柱底部固定；所述的上測量頭開設有上氣道和環形氣道；上氣道堅直設置，頂部接軟 管，底部與環形氣道相通；所述的下測量頭開設有多個下氣道和多個背壓傳感器接孔，背壓 傳感器接孔的數量與下氣道的數量相等；每個下氣道均堅直設置，且每個下氣道的頂部均 與環形氣道相通；所有背壓傳感器接孔均水平設置，每個背壓傳感器接孔的側壁與一個下 氣道的底部相通；每個背壓傳感器接孔內設有一個壓力傳感器。
[0009] 所述外徑測量頭的下測量頭中心處開設有外徑檢測孔；外徑測量頭的每個背壓傳 感器接孔外端均開口於下測量頭的外側壁，內端均開設有測量噴嘴；外徑測量頭的所有測 量噴嘴沿圓周均布，且頭部均開口於外徑檢測孔的孔壁。
[0010] 所述內徑測量頭的下測量頭中心處開設有傳感器安裝孔；內徑測量頭的每個背壓 傳感器接孔內端均開口於傳感器安裝孔的孔壁，外端均開設有測量噴嘴；內徑測量頭的所 有測量噴嘴沿圓周均布，且頭部均開口於下測量頭的外壁。
[0011] 所述檢測腔的一端固定有斜板。
[0012] 兩個閥門氣缸分別設置在檢測腔兩側，每個閥門氣缸的活塞杆分別與一塊擋板固 定；兩塊擋板對中設置。
[0013] 所述檢測腔的一側開設有兩個收集槽口，第一篩選氣缸和第二篩選氣缸設置在檢 測腔的同一側，且分別與一個收集槽口的位置對應；第一篩選氣缸和第二篩選氣缸的活塞 杆分別與一塊篩選推板固定。
[0014] 所述的傳送帶底部設有支撐滾筒。
[0015] 所述的步進電機和伺服電機均與控制面板連接，所述閥門氣缸、對心氣缸、第一篩 選氣缸和第二篩選氣缸的控制氣泵與控制面板連接，所有壓力傳感器均與控制面板連接。
[0016] 本發明的有益效果： 本發明的測量頭採用氣動測量，測量力小，可以保證測量時軸承不變形，測量值更加精 確；測量頭與軸承表面不直接接觸，避免了測痕的產生；非接觸測量的測量頭不磨損，使用 期限長；儀器結構簡單，操作方便；氣動測量的放大倍數高，誤差小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發明的整體結構示意圖； 圖2為圖1的俯視不意圖； 圖3-1為本發明中外徑測量頭的一個剖視圖； 圖3-2為本發明中外徑測量頭的另一個剖視圖； 圖4-1為本發明中內徑測量頭的剖視圖； 圖4-2為本發明中內徑測量頭的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。
[0019] 如圖1和2所示，一種薄壁軸承套圈內外徑氣動測量裝置，包括傳送帶1、步進電 機2、擋板5、對心夾具6、篩選推板7、外徑測量頭8、內徑測量頭9、控制面板14、測量驅動裝 置、閥門氣缸17、對心氣缸18、第一篩選氣缸19和第二篩選氣缸20。
[0020] 檢測箱13的中部開設有檢測腔13-1，頂部開設有電機安裝腔13-2 ;檢測腔13-1 的一端固定有斜板13-3, 一側開設有兩個收集槽口 13-4 ;兩個閥門氣缸17分別設置在檢測 腔13-1兩側，每個閥門氣缸17的活塞杆分別與一塊擋板5固定；兩塊擋板5對中設置；兩 個對心氣缸18分別設置在檢測腔13-1兩側，每個對心氣缸18的活塞杆分別與一個對心夾 具6固定；兩個對心夾具6對中設置；第一篩選氣缸19和第二篩選氣缸20設置在檢測腔 13-1的同一側，且分別與一個收集槽口 13-4的位置對應；第一篩選氣缸19和第二篩選氣 缸20的活塞杆分別與一塊篩選推板7固定。步進電機2設置在檢測箱13底部，步進電機 2驅動主動軸；主動軸與從動軸通過傳送帶1連接；傳送帶1底部設有支撐滾筒，保證傳動 帶1的運動平穩性。
[0021] 測量驅動裝置包括伺服電機11、滾珠絲槓10和連接柱15 ;兩個測量驅動裝置的伺 服電機11均設置在檢測箱的電機安裝腔13-2內，且均固定在伺服電機支架12上；兩個伺 服電機11的輸出軸分別與一根滾珠絲槓10固定；兩根滾珠絲槓10分別與一個絲槓螺母通 過螺紋連接；兩個絲槓螺母分別與一根連接柱15的頂部固定。
[0022] 如圖1、3-1、3-2、4_1和4-2所示，外徑測量頭8和內徑測量頭9均包括上測量頭 3和下測量頭4,上測量頭3和下測量頭4通過螺釘連接；外徑測量頭8和內徑測量頭9的 上測量頭3分別與一個測量驅動裝置的連接柱15底部固定；上測量頭3開設有上氣道3-1 和環形氣道3-2 ;上氣道3-1堅直設置，頂部接軟管16,底部與環形氣道3-2相通；下測量頭 4開設有八個下氣道4-2和八個背壓傳感器接孔4-3 ;八個下氣道4-2均堅直設置，且八個 下氣道4-2的頂部均與環形氣道3-2相通；八個背壓傳感器接孔4-3均水平設置，每個背壓 傳感器接孔4-3的側壁與一個下氣道4-2的底部相通；每個背壓傳感器接孔4-3內設有一 個壓力傳感器。
[0023] 外徑測量頭8的下測量頭4中心處開設有外徑檢測孔4-1 ;外徑測量頭8的八個 背壓傳感器接孔4-3外端均開口於下測量頭4的外側壁，內端均開設有測量噴嘴4-5 ;八個 測量噴嘴4-5的頭部均開口於外徑檢測孔4-1的孔壁；八個測量噴嘴4-5沿圓周均布。
[0024] 內徑測量頭9的下測量頭4中心處開設有傳感器安裝孔4-4 ;內徑測量頭9的八個 背壓傳感器接孔4-3內端均開口於傳感器安裝孔4-4的孔壁，外端均開設有測量噴嘴4-5 ; 八個測量噴嘴4-5的頭部均開口於下測量頭4的外壁；八個測量噴嘴4-5沿圓周均布。
[0025] 如圖1和2所示，步進電機2和伺服電機11均與控制面板14連接，閥門氣缸17、 對心氣缸18、第一篩選氣缸19和第二篩選氣缸20的控制氣泵與控制面板14連接，八個壓 力傳感器均與控制面板14連接。
[0026] 該薄壁軸承套圈內外徑氣動測量裝置的工作原理： 測量時，待測軸承從斜板13-3滑入，兩個閥門氣缸17控制兩塊擋板5對中開合，實現 待測軸承逐個依次滑下。兩塊擋板5分開時，待測軸承從斜板13-3上滑下並進入傳送帶 1，此時控制面板14控制步進電機2運轉一個角度，傳送帶1將待測軸承運送至對心夾具6 處，兩個對心氣缸18控制兩個對心夾具6對中夾緊待測軸承後即刻反向分離，使得待測軸 承在後面的測量中與外徑測量頭8及內徑測量頭9對心。待測軸承對心後，控制面板14控 制步進電機2再次轉動一個角度，待測軸承運動至外徑測量頭8處，測量驅動裝置驅動外徑 測量頭8自上而下運動至下測量頭4接觸傳送帶1時停止；此時待測軸承整體套置在外徑 測量頭8的外徑檢測孔4-1內，壓縮空氣通過軟管16進入上氣道3-1，並經環形氣道3-2分 流進入八個下氣道4-2,然後經八個背壓傳感器接孔4-3從八個測量噴嘴4-5的頭部噴向待 測軸承外圈，氣室壓力的變化由壓力傳感器測得，並傳給控制面板14 ;若待測軸承的外徑 檢測合格，由傳送帶1繼續輸送至內徑測量頭9處；若外徑檢測不合格，控制面板14控制第 一篩選氣缸19將待測軸承推入收集槽口 13-4 ;進行待測軸承的內徑檢測時，內徑測量頭9 的下測量頭4伸入待測軸承的內圈，壓縮空氣從八個測量噴嘴4-5的頭部噴向待測軸承內 圈；若待測軸承的內徑檢測合格，由傳送帶1繼續輸送出檢測腔13-1 ;若內徑檢測不合格， 控制面板14控制第二篩選氣缸20將待測軸承推入收集槽口 13-4。
【權利要求】
1. 一種薄壁軸承套圈內外徑氣動測量裝置，包括傳送帶、步進電機、對心夾具、外徑測 量頭、內徑測量頭、測量驅動裝置和對心氣缸，其特徵在於： 所述檢測箱的中部開設有檢測腔，頂部開設有電機安裝腔；兩個對心氣缸分別設置在 檢測腔兩側，每個對心氣缸的活塞杆分別與一個對心夾具固定；兩個對心夾具對中設置； 所述的步進電機設置在檢測箱底部，步進電機驅動主動軸；所述的主動軸與從動軸通過傳 送帶連接； 所述的測量驅動裝置包括伺服電機、滾珠絲槓和連接柱；兩個測量驅動裝置的伺服電 機均設置在檢測箱的電機安裝腔內，且均固定在伺服電機支架上；兩個伺服電機的輸出軸 分別與一根滾珠絲槓固定；兩根滾珠絲槓分別與一個絲槓螺母通過螺紋連接；兩個絲槓螺 母分別與一根連接柱的頂部固定； 所述的外徑測量頭和內徑測量頭均包括上測量頭和下測量頭，所述的上測量頭和下測 量頭通過螺釘連接；外徑測量頭和內徑測量頭的上測量頭分別與一個測量驅動裝置的連接 柱底部固定；所述的上測量頭開設有上氣道和環形氣道；上氣道堅直設置，頂部接軟管，底 部與環形氣道相通；所述的下測量頭開設有多個下氣道和多個背壓傳感器接孔，背壓傳感 器接孔的數量與下氣道的數量相等；每個下氣道均堅直設置，且每個下氣道的頂部均與環 形氣道相通；所有背壓傳感器接孔均水平設置，每個背壓傳感器接孔的側壁與一個下氣道 的底部相通；每個背壓傳感器接孔內設有一個壓力傳感器； 所述外徑測量頭的下測量頭中心處開設有外徑檢測孔；外徑測量頭的每個背壓傳感器 接孔外端均開口於下測量頭的外側壁，內端均開設有測量噴嘴；外徑測量頭的所有測量噴 嘴沿圓周均布，且頭部均開口於外徑檢測孔的孔壁； 所述內徑測量頭的下測量頭中心處開設有傳感器安裝孔；內徑測量頭的每個背壓傳感 器接孔內端均開口於傳感器安裝孔的孔壁，外端均開設有測量噴嘴；內徑測量頭的所有測 量噴嘴沿圓周均布，且頭部均開口於下測量頭的外壁。
2. 根據權利要求1所述的一種薄壁軸承套圈內外徑氣動測量裝置，其特徵在於：所述 檢測腔的一端固定有斜板。
3. 根據權利要求1所述的一種薄壁軸承套圈內外徑氣動測量裝置，其特徵在於：兩個 閥門氣缸分別設置在檢測腔兩側，每個閥門氣缸的活塞杆分別與一塊擋板固定；兩塊擋板 對中設置。
4. 根據權利要求1所述的一種薄壁軸承套圈內外徑氣動測量裝置，其特徵在於：所述 檢測腔的一側開設有兩個收集槽口，第一篩選氣缸和第二篩選氣缸設置在檢測腔的同一 偵牝且分別與一個收集槽口的位置對應；第一篩選氣缸和第二篩選氣缸的活塞杆分別與一 塊篩選推板固定。
5. 根據權利要求1所述的一種薄壁軸承套圈內外徑氣動測量裝置，其特徵在於：所述 的傳送帶底部設有支撐滾筒。
6. 根據權利要求1所述的一種薄壁軸承套圈內外徑氣動測量裝置，其特徵在於：所述 的步進電機和伺服電機均與控制面板連接，所述閥門氣缸、對心氣缸、第一篩選氣缸和第二 篩選氣缸的控制氣泵與控制面板連接，所有壓力傳感器均與控制面板連接。
【文檔編號】B07C5/36GK104107807SQ201410277055
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月19日 優先權日:2014年6月19日
【發明者】吳參, 沈進文, 倪敬, 李興林 申請人:杭州電子科技大學