磨球机球径检测装置的制作方法

本发明属于轴承钢球生产加工设备的检测工装，具体涉及一种磨球机球径检测装置。

背景技术：

轴承钢珠一般采用冷墩-研磨工艺进行生产加工，冷墩后的坯料表面比较粗糙，需要进行多次打磨和抛光。现有技术中的磨球机主要包括相对设置的砂盘和槽盘，槽盘上设有多圈同心的滚道，其工作过程为：首先砂盘与槽盘相互靠近，接近一个钢珠直径的距离时，钢珠通过输送机构送入槽盘上的各滚道内，同时砂盘开始旋转，钢珠在砂盘摩擦力的作用下边沿着滚道滚动，边进行打磨，钢珠行走一圈后进入槽盘上的出料口排出，在此过程中还需要根据钢珠的直径不断减小砂盘与槽盘之间的间距，这就需要对钢球的球径进行实时测量。现有技术中，主要是通过人工抽样的方式通过游标卡尺来测量钢球的球径，再根据测量结果手动控制磨球机砂盘与槽盘之间的间距。这种检测方式的缺陷在于：操作人员需要随时看守在设备旁，增大了劳动强度；另外，设备的响应速度较慢，当操作人员测量完毕后，开始调整砂盘与槽盘之间的间距时，可能钢球的球径又进一步发生的改变，从而影响磨球机的研磨精度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够对磨球机内的钢球球径进行实时自动检测的磨球机球径检测装置。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：一种磨球机球径检测装置，包括摆臂、测距传感器以及摆臂驱动装置，所述摆臂驱动装置驱动摆臂沿水平方向的轴线摆动或做圆周运动；所述摆臂的前侧即摆臂的线速度方向指向的一侧开设有凹槽，沿所述轴线方向看，所述测距传感器位于凹槽运动路径的抬升段上，所述摆臂在所述轴线方向上的宽度小于待测钢球的直径。

所述摆臂安装在磨球机的上料盘侧壁上，且所述转轴与上料盘内钢球流动的方向垂直；所述摆臂在最低点时的线速度方向与上料盘内的钢球的流动方向同向。

装置还包括能够控制摆臂停留在指定位置上的驱动控制系统。

所述摆臂驱动装置为伺服电机，所述驱动控制系统为伺服电机的驱动控制器。

所述摆臂驱动装置包括电机和减速器，所述减速器的输入轴与电机主轴相连，减速器的输出轴与摆臂的转轴相连；所述驱动控制系统包括位置传感器和电机控制器，所述位置传感器位于摆臂的回转路径上，且当位置传感器检测到摆臂时，摆臂是处于与上料盘内的钢球完全脱离的状态；所述位置传感器与电机控制器电连接，电机控制器与所述电机电连接。

所述伺服电机安装在电机支架上，所述电机支架安装在所述上料盘的侧壁上，所述电机支架上设有传感器支架，所述测距传感器安装在该传感器支架上，所述传感器支架上还安装有一基准块，所述所述基准块悬伸在所述测距传感器的探测路径上，所述摆臂在运动过程中，摆臂上的凹槽能够从测距传感器与基准块之间的夹缝中穿过。

所述电机支架上设有竖直方向的腰型孔，所述电机支架通过该腰型孔与上料盘侧壁之间进行螺栓连接，使电机支架在竖直方向上的高度可调。

所述传感器支架上设有水平方向的腰型孔，所述传感器支架通过该腰型孔与电机支架之间进行螺栓连接，使传感器支架在所述轴线方向上的位置可调。

所述基准块上设有水平方向的腰型孔，所述基准块通过该腰型孔与传感器支架之间进行螺栓连接，使基准块与测距传感器之间的夹缝宽度可调。

所述凹槽为球槽，且该球槽的球径小于待测钢球的球径，该球槽的球心到基准块之间的距离小于待测钢球的半径。

本发明的技术效果在于：本发明采用摆臂对钢球进行抽样，并通过测距传感器来测量钢球的球径，实现了球径的全自动化的测量，降低了操作人员的劳动强度；另外，测距传感器的信号输出与磨球机的控制系统组合就能够实现磨球机砂盘与槽盘间距的自动调整，响应速度快，能够确保球径加工精度。

附图说明

图1是本发明的磨球机球径检测装置与磨球机装配后的俯视图；

图2是本发明的磨球机球径检测装置的立体结构示意图；

图3是本发明的磨球机球径检测装置的另一角度的体力结构示意图；

图4是本发明的磨球机球径检测装置的俯视图；

图5是本发明的磨球机球径检测装置的侧视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

如图2-5所示，一种磨球机球径检测装置，包括摆臂31、测距传感器32以及摆臂驱动装置，所述摆臂驱动装置驱动摆臂31沿水平方向的轴线摆动或做圆周运动；所述摆臂31的前侧即摆臂31的线速度方向指向的一侧开设有凹槽311，沿所述轴线方向看，所述测距传感器32位于凹槽311运动路径的抬升段上，所述摆臂31在所述轴线方向上的宽度小于待测钢球的直径。本发明采用摆臂31对钢球进行抽样，并通过测距传感器32来测量钢球的球径，实现了球径的全自动化的测量，降低了操作人员的劳动强度。

如图1所示，所述摆臂31安装在磨球机10的上料盘20侧壁上，且所述转轴与上料盘20内钢球流动的方向垂直；所述摆臂31在最低点时的线速度方向与上料盘20内的钢球的流动方向同向。

进一步的，装置还包括能够控制摆臂31停留在指定位置上的驱动控制系统。测距传感器32的信号输出与磨球机10的控制系统组合就能够实现磨球机10的砂盘11与槽盘12间距的自动调整，响应速度快，能够确保球径加工精度。

作为本发明的优选实施例，所述摆臂驱动装置为伺服电机33，所述驱动控制系统为伺服电机33的驱动控制器。

所述伺服电机33安装在电机支架34上，所述电机支架34安装在所述上料盘20的侧壁上，所述电机支架34上设有传感器支架35，所述测距传感器32安装在该传感器支架35上，所述传感器支架35上还安装有一基准块36，所述所述基准块36悬伸在所述测距传感器32的探测路径上，所述摆臂31在运动过程中，摆臂31上的凹槽311能够从测距传感器32与基准块36之间的夹缝中穿过。

优选的，所述电机支架34上设有竖直方向的腰型孔341，所述电机支架34通过该腰型孔341与上料盘20侧壁之间进行螺栓连接，使电机支架34在竖直方向上的高度可调。所述传感器支架35上设有水平方向的腰型孔351，所述传感器支架35通过该腰型孔351与电机支架34之间进行螺栓连接，使传感器支架35在所述轴线方向上的位置可调。所述基准块36上设有水平方向的腰型孔361，所述基准块36通过该腰型孔361与传感器支架35之间进行螺栓连接，使基准块36与测距传感器32之间的夹缝宽度可调。所述凹槽311为球槽，且该球槽的球径小于待测钢球的球径。

作为本发明的另一实施例，所述摆臂驱动装置还可以是普通电机和减速器，所述减速器的输入轴与电机主轴相连，减速器的输出轴与摆臂31的转轴相连；所述驱动控制系统包括位置传感器和电机控制器，所述位置传感器位于摆臂31的回转路径上，且当位置传感器检测到摆臂31时，摆臂31是处于与上料盘20内的钢球完全脱离的状态；所述位置传感器与电机控制器电连接，电机控制器与所述电机电连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。