軸承尺寸精度自動檢測裝置製造方法

2023-11-05 03:35:27 1

軸承尺寸精度自動檢測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種軸承尺寸精度自動檢測裝置。軸承測量儀無法滿足批量生產的檢測要求。本實用新型中圓度測量機構包括圓度測量伺服電機、圓度測量滾珠絲槓、圓度測量滑塊、旋鈕、上圓度測爪、下圓度測爪和圓度測量傳感器；平面度測量機構包括平面度測量伺服電機、平面度測量滾珠絲槓、夾具法蘭、平面度測量滑道、平面度測量滑塊和平面度測量傳感器；內外徑及錐度測量機構包括軸承夾具，第一、第二及第三內外徑及錐度測量伺服電機，第一內外徑及錐度測量滾珠絲槓，第二內外徑及錐度測量滾珠絲槓，頂杆，內外徑及錐度測量滑塊，滑架，第三內外徑及錐度測量滾珠絲槓，步進電機和測頭針。本實用新型可以實現軸承的全自動化現場在線測量。
【專利說明】軸承尺寸精度自動檢測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於測試【技術領域】，涉及軸承檢測裝置，具體涉及一種軸承尺寸精度自動檢測裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國軸承製造業產量逐漸增大，對軸承的幾何尺寸精度，尤其是內徑、外徑、圓度、平面度的要求越來越高。評價軸承幾何尺寸精度是分辨軸承性能優劣的最主要方法之一。目前，我國國家標準GB以及機械行業標準JB都已對軸承尺寸精度修訂了評判標準。在軸承行業中，用於檢測軸承內徑、外徑、錐度、圓度或平面度的扭簧千分表和軸承測量儀已得到廣泛應用，但是扭簧千分表需要人工進行逐個測量，測量精度低，測量效率慢。而軸承測量儀，雖然具有較高的測量精度，但只適用於實驗室使用，無法滿足批量生產的檢測要求。
[0003]近年來，實時在線檢測技術的逐漸成熟，推動了軸承在線檢測系統的發展，相應的面向軸承生產線的軸承自動檢測系統也成為了研究熱點。已有研究表明軸承自動檢測系統比傳統的千分表人工檢測具有更快的效率、更高的精度，市場潛力巨大。國外在這方面的研究較早，但也還處在實驗室階段，國內的研究剛剛起步，因此，亟需一種能夠檢測軸承內徑、外徑、錐度、圓度和平面度的多功能自動檢測系統。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的是針對現有技術的不足，提供一種軸承尺寸精度自動檢測裝置，可以實現軸承圓度、平面度、內徑、外徑及錐度的全自動化現場在線測量。
[0005]本實用新型包括檢測腔本體、傳送帶、圓度測量機構、平面度測量機構和內外徑及錐度測量機構。
[0006]所述檢測腔本體的檢測腔底部設置有傳送帶，驅動電機通過帶輪帶動傳送帶傳動。兩個圓度測量機構、平面度測量機構和內外徑及錐度測量機構均整體設置在檢測腔本體的檢測腔內；兩個圓度測量機構對稱設置在傳送帶的兩側，平面度測量機構和內外徑及錐度測量機構均設置在傳送帶的頂部。
[0007]所述的圓度測量機構包括圓度測量伺服電機、圓度測量滾珠絲槓、圓度測量滑塊、旋鈕、上圓度測爪、下圓度測爪和圓度測量傳感器；兩個圓度測量伺服電機對稱設置在檢測腔本體的檢測腔兩側壁內，每個圓度測量伺服電機的主軸分別通過一根圓度測量滾珠絲槓與一個圓度測量絲槓螺母螺紋連接，每個圓度測量絲槓螺母的一端與一個圓度測量滑塊的一端固定連接，每個圓度測量滑塊的底部與檢測腔本體的檢測腔底部滑動連接；每個圓度測量滑塊的另一端均通過旋鈕與上圓度測爪的一端、下圓度測爪的一端螺紋連接；上圓度測爪與下圓度測爪之間的夾角為60°，上圓度測爪的另一端和下圓度測爪的另一端均與一個圓度測量傳感器螺紋連接；每個圓度測量傳感器與對應的上圓度測爪或下圓度測爪的側面垂直設置，且測頭端均朝內側面設置，所有圓度測量傳感器均位於同一水平面上。[0008]所述的平面度測量機構包括平面度測量伺服電機、平面度測量滾珠絲槓、夾具法蘭、平面度測量滑道、平面度測量滑塊和平面度測量傳感器；平面度測量伺服電機固定設置在檢測腔本體的檢測腔頂部，主軸通過平面度測量滾珠絲槓與平面度測量絲槓螺母螺紋連接，平面度測量絲槓螺母的底端與夾具法蘭的頂端固定連接；夾具法蘭的底端沿徑向固定設置有三個平面度測量滑道，每個平面度測量滑道內設置有一個平面度測量滑塊，每個平面度測量滑塊的底端與一個平面度測量傳感器的頂端螺紋連接；三個平面度測量傳感器的底端設置在同一水平面上，且每個平面度測量傳感器的中心軸與夾具法蘭的中心軸的距離相等。
[0009]所述的內外徑及錐度測量機構包括軸承夾具、第一內外徑及錐度測量伺服電機、第一內外徑及錐度測量滾珠絲槓、第二內外徑及錐度測量伺服電機、第二內外徑及錐度測量滾珠絲槓、頂杆、內外徑及錐度測量滑塊、滑架、第三內外徑及錐度測量滾珠絲槓、第三內外徑及錐度測量伺服電機、步進電機和測頭針；軸承夾具設置在檢測腔本體的檢測腔底部；兩個第一內外徑及錐度測量伺服電機分別固定設置在檢測腔本體的檢測腔兩側壁內，每個第一內外徑及錐度測量伺服電機的主軸通過一根第一內外徑及錐度測量滾珠絲槓與一個第一內外徑及錐度測量絲槓螺母螺紋連接，每個第一內外徑及錐度測量絲槓螺母的頂端與一個第二內外徑及錐度測量伺服電機的底端固定連接；每個第二內外徑及錐度測量伺服電機設置在檢測腔本體的檢測腔兩側壁內，主軸通過一根第二內外徑及錐度測量滾珠絲槓與一個第二內外徑及錐度測量絲槓螺母螺紋連接，每個第二內外徑及錐度測量絲槓螺母通過一個頂杆與一個內外徑及錐度測量滑塊的一端固定連接，兩個內外徑及錐度測量滑塊對稱設置在滑架底部開設的水平滑槽內；滑架通過第三內外徑及錐度測量絲槓螺母與第三內外徑及錐度測量滾珠絲槓螺紋連接，第三內外徑及錐度測量滾珠絲槓的頂端與第三內外徑及錐度測量伺服電機的主軸固定連接，第三內外徑及錐度測量伺服電機固定設置在檢測腔本體的檢測腔頂部；每個內外徑及錐度測量滑塊底部固定設置有一個步進電機，每個步進電機的主軸與一根測頭針的頂端固定連接，每根測頭針的底端一側設置有測頭，兩根測頭針的測頭設置在同一水平面上，且兩根測頭針的轉角相差180°。
[0010]本實用新型的有益效果:
[0011]本實用新型集多功能於一體，可以實現軸承圓度、平面度、內徑、外徑及錐度的全自動化測量，可與軸承生產流水線無縫聯接。傳統的人工手工測量方式，主要存在檢測數據準確性較差，檢測效率較低的缺點。本實用新型相較於傳統的人工扭簧千分表測量方式和實驗室測量儀的測量方式，從測量方式上實現自動測量，大大提高了檢測數據的一致性和可重複性，去除了人為因素對測量結果的巨大影響，也即提高了檢測數據的準確性；從測量效率上實現多工位分步測量，有效提高檢測效率，能更好地貼近現代企業對軸承生產的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的整體結構示意圖；
[0013]圖2為圖1的俯視圖；
[0014]圖3為本實用新型中圓度測量機構的立體圖；
[0015]圖4為本實用新型中平面度測量機構的結構示意圖；[0016]圖5為本實用新型中內外徑及錐度測量機構的立體圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
[0018]如圖1和2所示，軸承尺寸精度自動檢測裝置包括檢測腔本體1、傳送帶2、圓度測量機構3、平面度測量機構4和內外徑及錐度測量機構5。
[0019]檢測腔本體I的檢測腔底部設置有傳送帶2，驅動電機通過帶輪帶動傳送帶2傳動。兩個圓度測量機構3、平面度測量機構4和內外徑及錐度測量機構5均整體設置在檢測腔本體I的檢測腔內；兩個圓度測量機構3對稱設置在傳送帶2的兩側，平面度測量機構4和內外徑及錐度測量機構5均設置在傳送帶2的頂部。
[0020]如圖2和3所示，圓度測量機構3包括圓度測量伺服電機3-1、圓度測量滾珠絲槓
3-2、圓度測量滑塊3-3、旋鈕3-4、上圓度測爪3-5、下圓度測爪3_6和圓度測量傳感器3-7；兩個圓度測量伺服電機3-1對稱設置在檢測腔本體I的檢測腔兩側壁內，每個圓度測量伺服電機3-1的主軸分別通過一根圓度測量滾珠絲槓3-2與一個圓度測量絲槓螺母螺紋連接，每個圓度測量絲槓螺母的一端與一個圓度測量滑塊3-3的一端固定連接，每個圓度測量滑塊3-3的底部與檢測腔本體I的檢測腔底部滑動連接；每個圓度測量滑塊3-3的另一端均通過旋鈕3-4與上圓度測爪3-5的一端、下圓度測爪3-6的一端螺紋連接；上圓度測爪3-5與下圓度測爪3-6之間的夾角為60°，上圓度測爪3-5的另一端和下圓度測爪3_6的另一端均與一個圓度測量傳感器3-7螺紋連接；每個圓度測量傳感器3-7與對應的上圓度測爪或下圓度測爪的側面垂直設置，且測頭端均朝內側面設置，所有圓度測量傳感器3-7均位於同一水平面上。
[0021]如圖1和4所示，平面度測量機構4包括平面度測量伺服電機4-1、平面度測量滾珠絲槓4-2、夾具法蘭4-3、平面度測量滑道4-4、平面度測量滑塊4-5和平面度測量傳感器
4-6;平面度測量伺服電機4-1固定設置在檢測腔本體I的檢測腔頂部，主軸通過平面度測量滾珠絲槓4-2與平面度測量絲槓螺母螺紋連接，平面度測量絲槓螺母的底端與夾具法蘭
4-3的頂端固定連接；夾具法蘭4-3的底端沿徑向固定設置有三個平面度測量滑道4-4，每個平面度測量滑道4-4內設置有一個平面度測量滑塊4-5，每個平面度測量滑塊4-5的底端與一個平面度測量傳感器4-6的頂端螺紋連接；三個平面度測量傳感器4-6的底端設置在同一水平面上，且每個平面度測量傳感器4-6的中心軸與夾具法蘭4-3的中心軸的距離相
坐寸o
[0022]如圖1和5所示，內外徑及錐度測量機構5包括軸承夾具5-1、第一內外徑及錐度測量伺服電機5-2、第一內外徑及錐度測量滾珠絲槓5-3、第二內外徑及錐度測量伺服電機5-4、第二內外徑及錐度測量滾珠絲槓5-5、頂杆5-6、內外徑及錐度測量滑塊5-7、滑架
5-8、第三內外徑及錐度測量滾珠絲槓5-9、第三內外徑及錐度測量伺服電機5-10、步進電機5-11和測頭針5-12 ;軸承夾具5-1設置在檢測腔本體I的檢測腔底部；兩個第一內外徑及錐度測量伺服電機5-2分別固定設置在檢測腔本體I的檢測腔兩側壁內，每個第一內外徑及錐度測量伺服電機5-2的主軸通過一根第一內外徑及錐度測量滾珠絲槓5-3與一個第一內外徑及錐度測量絲槓螺母螺紋連接，每個第一內外徑及錐度測量絲槓螺母的頂端與一個第二內外徑及錐度測量伺服電機5-4的底端固定連接；每個第二內外徑及錐度測量伺服電機5-4設置在檢測腔本體I的檢測腔兩側壁內，主軸通過一根第二內外徑及錐度測量滾珠絲槓5-5與一個第二內外徑及錐度測量絲槓螺母螺紋連接，每個第二內外徑及錐度測量絲槓螺母通過一個頂杆5-6與一個內外徑及錐度測量滑塊5-7的一端固定連接，兩個內外徑及錐度測量滑塊5-7對稱設置在滑架5-8底部開設的水平滑槽內；滑架5-8通過第三內外徑及錐度測量絲槓螺母與第三內外徑及錐度測量滾珠絲槓5-9螺紋連接，第三內外徑及錐度測量滾珠絲槓5-9的頂端與第三內外徑及錐度測量伺服電機5-10的主軸固定連接，第三內外徑及錐度測量伺服電機5-10固定設置在檢測腔本體I的檢測腔頂部；每個內外徑及錐度測量滑塊5-7底部固定設置有一個步進電機5-11，每個步進電機5-11的主軸與一根測頭針5-12的頂端固定連接，每根測頭針5-12的底端一側設置有測頭，兩根測頭針5-12的測頭設置在同一水平面上，且兩根測頭針5-12的轉角相差180°。
[0023]該軸承尺寸精度自動檢測裝置工作前的預備校準工作。圓度測量前先根據被測軸承外徑調整圓度測量傳感器3-7至伸出合適的長度，然後選擇與軸承外徑相同的標準試塊進行圓度標定與歸零。平面度測量前根據被測軸承外圈尺寸調整平面度測量傳感器4-6與夾具法蘭4-3中心的距離，並保證三個平面度測量傳感器4-6與夾具法蘭4-3中心的距離相等，然後選擇平面標準試塊進行平面度標定與歸零。內外徑及錐度測量前調整內外徑及錐度測量滑塊5-7接觸並且關於傳送帶2的中心對稱，第一內外徑及錐度測量伺服電機5-2配合第三內外徑及錐度測量伺服電機5-10將整個內外徑及錐度測量機構5停留在傳送帶2上方，而後通過兩個第二內外徑及錐度測量伺服電機5-4將兩個內外徑及錐度測量滑塊
5-7對稱分離，並選擇與被測軸承內外徑相同的標準試塊進行圓度標定與歸零。
[0024]圓度測量的運動方式。驅動電機通過帶輪帶動傳送帶2傳動，傳送帶2將被測軸承帶入圓度測量區域，由圓度測量伺服電機3-1推動圓度測量滑塊3-3向傳送帶2的中心靠近，直到四個圓度測量傳感器3-7接觸軸承外徑，停止推送，計算機記錄四個圓度測量傳感器3-7的反饋數據，換算出被測軸承圓度。圓度測量伺服電機3-1將圓度測量滑塊3-3復位，傳送帶2繼續傳動，圓度測量結束，等待下一個被測軸承。
[0025]平面度測量的運動方式。傳送帶2將被測軸承帶入平面度測量區域。平面度測量伺服電機4-1推動夾具法蘭4-3下行，直至三個平面度測量傳感器4-6分別接觸被測軸承端面，計算機記錄平面度測量傳感器4-6的反饋數據，換算出被測軸承平面度數據。平面度測量伺服電機4-1將夾具法蘭4-3復位，傳送帶2繼續傳動，平面度測量結束，等待下一個被測軸承。
[0026]內外徑及錐度測量的運動方式。傳送帶2將被測軸承帶入內外徑及錐度測量區域，由軸承夾具5-1將軸承夾緊，第一內外徑及錐度測量伺服電機5-2配合第三內外徑及錐度測量伺服電機5-10將測頭針5-12下降到軸承所在高度，兩個第二內外徑及錐度測量伺服電機5-4帶動兩個內外徑及錐度測量滑塊5-7向外對稱移動至軸承內徑面後停止，測頭針5-12的測頭測得內徑輸入計算機；將測頭針5-12上升到軸承所在高度另一個點再次測得內徑，輸入計算機，計算機比較測得內徑值得出內徑錐度；將測頭針5-12上升到軸承上方，步進電機5-11主軸轉動180°，使測頭針5-12上的測頭向內，兩個第二內外徑及錐度測量伺服電機5-4帶動兩個內外徑及錐度測量滑塊5-7向外對稱移動到比軸承外徑略大的位置，將測頭針5-12下降到軸承所在高度，兩個內外徑及錐度測量滑塊5-7向內對稱移動至軸承外徑面後停止，測頭針5-12的測頭測得外徑輸入計算機；將測頭針5-12上升到軸承所在高度的另一個點再次測得外徑，輸入計算機，計算機比較測得外徑值得出外徑錐度；將測頭針5-12上升到軸承上方，兩個第二內外徑及錐度測量伺服電機5-4帶動兩個內外徑及錐度測量滑塊5-7使其接觸並關於傳送帶2的中心對稱，軸承夾具5-1將軸承鬆開，步進電機5-11主軸轉動180°，使測頭針5-12上的測頭向外，傳送帶繼續傳動，內外徑及錐度測量結束，等待下一個被測軸承。
【權利要求】
1.軸承尺寸精度自動檢測裝置，包括檢測腔本體、傳送帶、圓度測量機構、平面度測量機構和內外徑及錐度測量機構，其特徵在於: 所述檢測腔本體的檢測腔底部設置有傳送帶，驅動電機通過帶輪帶動傳送帶傳動；兩個圓度測量機構、平面度測量機構和內外徑及錐度測量機構均整體設置在檢測腔本體的檢測腔內；兩個圓度測量機構對稱設置在傳送帶的兩側，平面度測量機構和內外徑及錐度測量機構均設置在傳送帶的頂部； 所述的圓度測量機構包括圓度測量伺服電機、圓度測量滾珠絲槓、圓度測量滑塊、旋鈕、上圓度測爪、下圓度測爪和圓度測量傳感器；兩個圓度測量伺服電機對稱設置在檢測腔本體的檢測腔兩側壁內，每個圓度測量伺服電機的主軸分別通過一根圓度測量滾珠絲槓與一個圓度測量絲槓螺母螺紋連接，每個圓度測量絲槓螺母的一端與一個圓度測量滑塊的一端固定連接，每個圓度測量滑塊的底部與檢測腔本體的檢測腔底部滑動連接；每個圓度測量滑塊的另一端均通過旋鈕與上圓度測爪的一端、下圓度測爪的一端螺紋連接；上圓度測爪與下圓度測爪之間的夾角為60°，上圓度測爪的另一端和下圓度測爪的另一端均與一個圓度測量傳感器螺紋連接；每個圓度測量傳感器與對應的上圓度測爪或下圓度測爪的側面垂直設置，且測頭端均朝內側面設置，所有圓度測量傳感器均位於同一水平面上； 所述的平面度測量機構包括平面度測量伺服電機、平面度測量滾珠絲槓、夾具法蘭、平面度測量滑道、平面度測量滑塊和平面度測量傳感器；平面度測量伺服電機固定設置在檢測腔本體的檢測腔頂部，主軸通過平面度測量滾珠絲槓與平面度測量絲槓螺母螺紋連接，平面度測量絲槓螺母的底端與夾具法蘭的頂端固定連接；夾具法蘭的底端沿徑向固定設置有三個平面度測量滑道，每個平面度測量滑道內設置有一個平面度測量滑塊，每個平面度測量滑塊的底端與一個平面度測量傳感器的頂端螺紋連接；三個平面度測量傳感器的底端設置在同一水平面上，且每個平面度測量傳感器的中心軸與夾具法蘭的中心軸的距離相等; 所述的內外徑及錐度測量機構包括軸承夾具、第一內外徑及錐度測量伺服電機、第一內外徑及錐度測量滾珠絲槓、第二內外徑及錐度測量伺服電機、第二內外徑及錐度測量滾珠絲槓、頂杆、內外徑及錐度測量滑塊、滑架、第三內外徑及錐度測量滾珠絲槓、第三內外徑及錐度測量伺服電機、步進電機和測頭`針；軸承夾具設置在檢測腔本體的檢測腔底部；兩個第一內外徑及錐度測量伺服電機分別固定設置在檢測腔本體的檢測腔兩側壁內，每個第一內外徑及錐度測量伺服電機的主軸通過一根第一內外徑及錐度測量滾珠絲槓與一個第一內外徑及錐度測量絲槓螺母螺紋連接，每個第一內外徑及錐度測量絲槓螺母的頂端與一個第二內外徑及錐度測量伺服電機的底端固定連接；每個第二內外徑及錐度測量伺服電機設置在檢測腔本體的檢測腔兩側壁內，主軸通過一根第二內外徑及錐度測量滾珠絲槓與一個第二內外徑及錐度測量絲槓螺母螺紋連接，每個第二內外徑及錐度測量絲槓螺母通過一個頂杆與一個內外徑及錐度測量滑塊的一端固定連接，兩個內外徑及錐度測量滑塊對稱設置在滑架底部開設的水平滑槽內；滑架通過第三內外徑及錐度測量絲槓螺母與第三內外徑及錐度測量滾珠絲槓螺紋連接，第三內外徑及錐度測量滾珠絲槓的頂端與第三內外徑及錐度測量伺服電機的主軸固定連接，第三內外徑及錐度測量伺服電機固定設置在檢測腔本體的檢測腔頂部；每個內外徑及錐度測量滑塊底部固定設置有一個步進電機，每個步進電機的主軸與一根測頭針的頂端固定連接，每根測頭針的底端一側設置有測頭，兩根測頭針的測頭設置在同一水平面 上，且兩根測頭針的轉角相差180°。
【文檔編號】G01B21/10GK203464923SQ201320513511
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】吳參, 李興林, 顧偉 申請人:杭州電子科技大學