一种水泵轴连轴承径向跳动快速检测仪的制作方法

本发明属于测试技术领域，涉及轴承检测装置，具体涉及一种水泵轴连轴承径向跳动快速检测仪。

背景技术：

水泵轴连轴承是汽车水泵的重要组成部分。由于作为汽车核心的发动机正朝大功率方向发展，其发热量急剧加大，作为冷却系统核心部件的水泵需要更高的转速与更大的叶轮来保证发动机的正常工作温度。目前常见的水泵轴连轴承转速达到6000r/min，部分高转速的轴连轴承能达到9000r/min。

水泵轴连轴承的径向跳动是汽车水泵轴连轴承的重要参数指标之一，它将影响水泵轴承轴在一端受径向载荷情况下的最大偏转角，影响水泵叶轮质心与旋转中心偏差量，而这两者对水泵轴连轴承寿命有重大影响。此外，水泵轴连轴承的径向跳动过大还会造成轴承振动与噪声加大，旋转精度降低等一系列不良工况。目前水泵轴连轴承的径向跳动检测，主要依靠实验室人工抽检，存在如下不足：1)不能实现批次轴承的全检，无法保证每一个轴连轴承的质量；2)人工检测依赖于操作人员的测量水平，同一性较差，测量结果的可信度不高；3)人工检测的效率较低。因此，亟需一种能够与水泵轴连轴承生产流水线无缝对接的，能实现轴连轴承全检的，高速自动化水泵轴连轴承径向跳动检测仪。

技术实现要素：

本发明针对现有水泵轴连轴承径向跳动检测中无法全检、同一性较差、效率低的三大问题，提供一种水泵轴连轴承径向跳动快速检测仪，能够与水泵轴连轴承生产线无缝对接，快速、精准地测量水泵轴连轴承轴的径向跳动，从而判定其轴的旋转精度，适应厂家的需要。

本发明包括试验台底座、上料机构、出料机构、测量机构和夹具机构。所述的试验台底座包括第一支架、第二支架、第三支架、第四支架和测量机构支架。第一支架、第二支架、第三支架和第四支架均通过螺栓和螺母固定在T型槽工作台上；测量机构支架的两端通过螺钉固定在第一支架和第三支架上。

所述的上料机构包括第一步进电机、旋转上料部件、输出传送带机构和输入传送带机构；所述的旋转上料部件包括输入轴和固定在输入轴上的轮盘。所述的第一步进电机通过螺钉固定在第一支架上，第一步进电机的输出轴通过联轴器与输入轴连接；输入轴两端通过轴承支承在第一支架和第二支架上；轮盘的输出端设有输出传送带机构，输入端设有输入传送带机构；轮盘开设有沿圆周均布的六个轴承安置槽。

所述的出料机构包括第一滑道连接槽、滑道、第二滑道连接槽和储存盒。第一滑道连接槽通过螺钉固定在第二支架上；第二滑道连接槽通过螺钉固定在第三支架上；滑道的两端固定在第一滑道连接槽和第二滑道连接槽的T型凹槽内；储存盒放置在滑道底部。

所述的测量机构包括第二步进电机、第一滚珠丝杠、第一滚珠丝杠螺帽、第一螺帽支架、千分表底座和数显千分表。第二步进电机通过螺钉固定在测量机构支架上，第二步进电机的输出轴通过联轴器与第一滚珠丝杠连接；支承第一滚珠丝杠的滚珠丝杠底座固定在测量机构支架上；第一滚珠丝杠螺帽与第一滚珠丝杠构成螺纹副；第一螺帽支架通过螺钉固定在第一滚珠丝杠螺帽上；千分表底座通过螺钉固定在第一螺帽支架上；两个数显千分表固定在千分表底座两端，数显千分表的测头朝向旋转上料部件。

所述的夹具机构包括第三步进电机、第二滚珠丝杠、第二滚珠丝杠螺帽、第二螺帽支架、气动卡盘底座、第四步进电机、气动卡盘转动轴、气动三爪卡盘和约束机构。第三步进电机通过螺钉固定在第四支架上，第三步进电机的输出轴通过联轴器与第二滚珠丝杠连接；支承第二滚珠丝杠的滚珠丝杠底座与第三支架和第四支架固定；第二滚珠丝杠螺帽与第二滚珠丝杠构成螺纹副；第二螺帽支架通过螺钉固定在第二滚珠丝杠螺帽上；气动卡盘底座通过螺钉固定在第二螺帽支架上；第四步进电机通过螺钉固定在气动卡盘底座上，第四步进电机的输出轴通过联轴器与气动卡盘转动轴的一端连接；气动卡盘转动轴通过两个轴承支承在气动卡盘底座上；气动三爪卡盘通过螺钉固定在气动卡盘转动轴另一端；约束机构通过螺钉固定在第一支架上，约束机构的顶针与气动卡盘转动轴同轴设置。

所述的第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机和气动三爪卡盘均由控制系统控制；数显千分表将检测的信号传给控制系统。

本发明的有益效果

本发明针对现有水泵轴连轴承径向跳动检测中无法全检、同一性较差、效率低的三大问题，提出了一种水泵轴连轴承径向跳动快速检测仪，设计了水泵轴连轴承径向跳动检测仪的上料机构，能够与水泵轴连轴承生产线无缝连接；设计了轴连轴承径向跳动检测主体，能够快速、自动、精确地测量水泵轴连轴承径向跳动值；并设计了合格与不合格产品的分拣机构，使水泵轴连轴承径向跳动的全检成为可能。本发明适用于WR、WB等各类水泵轴连轴承型号。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中测量机构的示意图；

图3为本发明中夹具机构的示意图；

图4为本发明中旋转上料部件的结构立体图。

具体实施方式

下面结合附图作进一步说明。

如图1所示，一种水泵轴连轴承径向跳动快速检测仪，包括试验台底座、上料机构、出料机构、测量机构和夹具机构。试验台底座包括第一支架1、第二支架2、第三支架3、第四支架4和测量机构支架5。第一支架1、第二支架2、第三支架3和第四支架4均通过螺栓和螺母固定在T型槽工作台上；测量机构支架5的两端通过螺钉固定在第一支架1和第三支架3上。

如图1和4所示，上料机构包括第一步进电机6、旋转上料部件7、输出传送带机构8和输入传送带机构9；旋转上料部件7包括输入轴和固定在输入轴上的轮盘。第一步进电机6通过螺钉固定在第一支架1上，第一步进电机6的输出轴通过联轴器与输入轴连接；输入轴两端通过轴承支承在第一支架1和第二支架2上；轮盘的输出端设有输出传送带机构8，输入端设有输入传送带机构9；轮盘开设有沿圆周均布的六个轴承安置槽。

出料机构包括第一滑道连接槽10、滑道11、第二滑道连接槽12和储存盒13。第一滑道连接槽10通过螺钉固定在第二支架2上；第二滑道连接槽12通过螺钉固定在第三支架3上；滑道11的两端固定在第一滑道连接槽10和第二滑道连接槽12的T型凹槽内；储存盒13放置在滑道11底部。

如图1和图2所示，测量机构包括第二步进电机14、第一滚珠丝杠15、第一滚珠丝杠螺帽16、第一螺帽支架17、千分表底座18和数显千分表19。第二步进电机14通过螺钉固定在测量机构支架5上，第二步进电机14的输出轴通过联轴器与第一滚珠丝杠15连接；支承第一滚珠丝杠15的滚珠丝杠底座固定在测量机构支架5上；第一滚珠丝杠螺帽16与第一滚珠丝杠15构成螺纹副；第一螺帽支架17通过螺钉固定在第一滚珠丝杠螺帽16上；千分表底座18通过螺钉固定在第一螺帽支架17上；两个数显千分表19固定在千分表底座18两端，数显千分表19的测头朝向旋转上料部件7。

如图1和图3所示，夹具机构包括第三步进电机20、第二滚珠丝杠21、第二滚珠丝杠螺帽22、第二螺帽支架23、气动卡盘底座24、第四步进电机25、气动卡盘转动轴26、气动三爪卡盘27和约束机构28。第三步进电机20通过螺钉固定在第四支架4上，第三步进电机20的输出轴通过联轴器与第二滚珠丝杠21连接；支承第二滚珠丝杠21的滚珠丝杠底座与第三支架3和第四支架4固定；第二滚珠丝杠螺帽22与第二滚珠丝杠21构成螺纹副；第二螺帽支架23通过螺钉固定在第二滚珠丝杠螺帽22上；气动卡盘底座24通过螺钉固定在第二螺帽支架23上；第四步进电机25通过螺钉固定在气动卡盘底座24上，第四步进电机25的输出轴通过联轴器与气动卡盘转动轴26的一端连接；气动卡盘转动轴26通过两个轴承支承在气动卡盘底座24上；气动三爪卡盘27通过螺钉固定在气动卡盘转动轴26另一端；约束机构28通过螺钉固定在第一支架1上，约束机构28的顶针与气动卡盘转动轴26同轴设置。

第一步进电机6、第二步进电机14、第三步进电机20、第四步进电机25和气动三爪卡盘27均由控制系统控制；数显千分表19将检测的信号传给控制系统。

该水泵轴连轴承径向跳动快速检测仪的工作原理：

第一步进电机6转动，带动轮盘转动，将输入传送带机构9运入的水泵轴连轴承运到轮盘的轴承安置槽内。水泵轴连轴承运转到顶部检测位置后第一步进电机6停止转动，第三步进电机20开始运转，通过联轴器带动第二滚珠丝杠21旋转，使得第二滚珠丝杠螺帽22带动第二螺帽支架23、气动卡盘底座24、第四步进电机25、气动卡盘转动轴26和气动三爪卡盘27直线运动，第三步进电机20停止运转后气动三爪卡盘27利用气压夹紧水泵轴连轴承的一端轴段，水泵轴连轴承的另一端轴段由约束机构28的顶针顶住。此时，第二步进电机14开始运转，带动第一滚珠丝杠15旋转，从而带动第一滚珠丝杠螺帽16、第一螺帽支架17、千分表底座18和数显千分表19直线运动至两个数显千分表19与水泵轴连轴承的两端轴段分别接触，第二步进电机14停止运转。同时，第四步进电机25开始运转，带动气动卡盘转动轴26旋转一周，测量开始，两个数显千分表19测出两组数值后存储在计算机中，并且进行分析，此时第二步进电机14反向运转，带动数显千分表19运动至初始位置，计算机分析得到结果，当判定数据符合指标，气动卡盘27利用气压松开夹爪，第四步进电机25反向运转将气动卡盘27转回周向初始位置，第三步进电机20反向运动带动气动卡盘27直线退回一小段距离，第一步进电机6开始运转，带动轮盘旋转将水泵轴连轴承运入输出传送带机构8，最后送回流水线并进行下一个产品的检测。而当判定数据不符合指标，第三步进电机20反向运动，带动气动卡盘27回到初始位置，气动卡盘27利用气压松开夹爪，让水泵轴连轴承落入滑道11中，被滑道11引导进储物盒13，并进行下一个产品的检测。