一种球形曲柄的检测装置及检测方法与流程

本发明属于零件检测技术领域，涉及一种球形曲柄的检测装置及检测方法。

背景技术：

为了实现多方向的枢转，很多机械设备中常采用球形曲柄(又称球头)进行连接。因此，球形曲柄也属于机械设备中关键零件之一，产品需要保证100％合格，如果球头的垂直度、弧度、轮廓度等精度达不到要求，轻则会使相关的连接副之间摩擦力过大，影响正常的传动，重则可能使整个传动系统、甚至是整台机械设备受损，因此，球形曲柄的精度检测是必不可少的。

而目前在对球形曲柄的检测上，通常采用游标卡尺、千分尺等之类的工具，例如中国专利CN 201819653 U公开了一种球头在线检测用塞规，该塞规包括一塞规杆和测量锥台，塞规杆上端部连接有凸缘；凸缘壁上设有凹槽。在使用时，将测量锥台装入球头的锥孔中，用深度游标卡尺的固定尺身靠紧塞规凸缘上端平面，用深度游标卡尺的滑尺从塞规凸缘凹槽处进入靠紧球头的顶面，此时读取深度游标卡尺的读数，再从外侧量取上端平面到顶面的距离，读取数据，将二者取差值，即得锥孔深度值。

上述塞规虽然可用来测量球头锥孔的深度，但可测的类别仍然较少，对于球形曲柄的垂直度、弧度、轮廓度等多项指标仍然不能进行较为全面完整的测量，特别是应用于纺机梭架调节机构中的球形曲柄，该类球形曲柄通常包括杆体，杆体的下端连接有安装部，安装部上开设有安装孔，纺机的推移轴可插接于该安装孔内与球形曲柄实现连接；而杆体的上端连接有球头部，球头部可连接一连杆，该连杆可与梭架相连接，且球头部的外缘上还设置有限位柱，从而使球形曲柄只可绕安装孔的中心线摆动。从上述描述可知，球形曲柄在纺机梭架调节机构中起到关键的传动作用，球形曲柄各部位的精度，如限位柱的垂直度、球头部端面的垂直度、球头表面的弧度、轮廓度等，均影响着整个传动的流畅与否，对整个纺机梭架调节机构的使用寿命也起着关键性的作用。

技术实现要素：

本发明的第一个目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种球形曲柄的检测装置，本发明所要解决的第一个技术问题是：如何更加方便地对球形曲柄进行多种精度的检测，从而避免出现因球形曲柄精度较低、导致相关联的传动系统中的摩擦副出现摩擦力过大的现象，保证传动系统顺畅运行。

本发明的第二个目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种球形曲柄的检测方法，本发明所要解决的第二个技术问题是：如何更加方便地对球形曲柄进行多种精度的检测，从而避免出现因球形曲柄精度较低、导致相关联的传动系统中的摩擦副出现摩擦力过大的现象，保证传动系统顺畅运行。

本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：

一种球形曲柄的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：

基座，所述基座上设置有转盘，该基座与转盘之间设置有能够带动转盘转动的驱动源一；

V形块，所述V形块的内端固定于转盘上，V形块的外端面开设有能够与球形曲柄的安装部相配合的V形槽；

量棒，所述量棒朝向V形槽的中心位置，且通过驱动源二设置于转盘上，当所述V形槽上放置有球形曲柄时，驱动源二可带动量棒插接于球形曲柄的安装孔内；

气动量仪，所述气动量仪有两个且间隔设置，两个气动量仪的端面均呈弧形，能够相互组合形成用于放置球形曲柄的球头部的夹口；

驱动源三，所述驱动源三有两个，两个驱动源三的一端分别固定于转盘上，两个驱动源三的另一端分别与两个所述气动量仪相连接。

其工作原理如下：本检测装置在使用时，可先通过驱动源一调节转盘，使V形块的V形槽开口向上，并通过驱动源二和驱动源三使量棒和气动量仪均位于初始位置；然后将球形曲柄的安装部放置于V形槽上，并使安装部上的安装孔大致对准量棒，同时扶好球形曲柄，使球形曲柄的球头部位于两个气动量仪之间；接着通过驱动源二，使量棒插接于安装孔内实现球形曲柄一端的定位，通过驱动源三带动气动量仪夹持住球形曲柄的球头部，从而实现对球形曲柄的定位；最后，通过气动量仪来测量球头部的弧度、轮廓度等各类参数，并通过百分表来测量球头部端面的垂直度；紧接着，还可通过驱动源一带动转盘旋转90度，使得球形曲柄的限位柱侧面朝上，方便用百分表对限位柱进行垂直度的检测。综上所述，采用本检测装置，可对球形曲柄的多项参数进行检测，从而避免出现因球形曲柄精度较低、导致相关联的传动系统中的摩擦副出现摩擦力过大的现象，保证传动系统顺畅运行。

在上述的一种球形曲柄的检测装置中，所述驱动源一包括固定于基座上的电机，所述电机的输出端与所述转盘的中心相固连。电机转动，可带动转盘转动，进而调节球形曲柄的位置，方便进行各种测量。

在上述的一种球形曲柄的检测装置中，所述驱动源二包括气缸一，所述气缸一的缸体通过连接杆固定于转盘上，所述气缸一的活塞杆与所述量棒同轴且相连接。气缸一的活塞杆伸缩带动量棒移动。

在上述的一种球形曲柄的检测装置中，所述量棒呈锥状，该量棒的大直径端通过压力传感器与所述气缸一的活塞杆相连接，该量棒的小直径端悬空设置且朝向所述V形槽的中心；所述V形槽内还设置有限位块。将球形曲柄的安装部放置于V形槽内且贴靠于限位块上，然后通过气缸一驱动量棒移动插接于球形曲柄的安装部上的安装孔内，直至量棒的锥面与安装孔的孔壁相贴合后，停止运行气缸一；设计有压力传感器后，方便操作者随时观测压力读数，判断量棒与安装孔是否配合到位，当然，也可增设一控制器，通过预设压力值来自动控制气缸一的工作。

在上述的一种球形曲柄的检测装置中，所述驱动源三包括气缸二，所述气缸二的缸体固定于转盘上，所述气缸二的活塞杆与所述气动量仪相连接。通过气缸二的活塞杆伸缩可带动气动量仪移动实现对球形曲柄的定位。

本发明的第二个目的可通过下列技术方案来实现：

一种球形曲柄的检测方法，其特征在于，本检测方法包括以下步骤：

1)、调节初始位置：操作驱动源一带动基座上的转盘转动，使转盘V形块上的V形槽开口竖直向上；操作驱动源二带动量棒从V形槽上缩回，预留放置球形曲柄安装部的空间；操作驱动源三带动两个气动量仪相对分离，预留放置球形曲柄球头部的空间；

2)、放置球形曲柄：将球形曲柄的安装部放置于V形槽内，球形曲柄的球头部放置于两个气动量仪之间；

3)、固定球形曲柄：操作驱动源二带动量棒伸长，使量棒插接于球形曲柄的安装孔内；操作驱动源三带动两个气动量仪相对靠近，夹持住球形曲柄的球头部；

4)、测量球形曲柄：通过气动量仪测量球头部的弧度及轮廓度，通过百分表测量球头部端面的垂直度；操作驱动源一带动转盘旋转90度，通过百分表测量球形曲柄限位柱的垂直度。

采用本检测方法，可对球形曲柄的多项参数进行检测，从而避免出现因球形曲柄精度较低、导致相关联的传动系统中的摩擦副出现摩擦力过大的现象，保证传动系统顺畅运行。

在上述的一种球形曲柄的检测方法中，所述驱动源一包括固定于基座上的电机，所述电机的输出端与所述转盘的中心相固连。

在上述的一种球形曲柄的检测方法中，所述驱动源二包括气缸一，所述气缸一的缸体通过连接杆固定于转盘上，所述气缸一的活塞杆与所述量棒同轴且相连接。

在上述的一种球形曲柄的检测方法中，所述驱动源三包括气缸二，所述气缸二的缸体固定于转盘上，所述气缸二的活塞杆与所述气动量仪相连接。

与现有技术相比，本检测装置及检测方法具有以下优点：

1、采用本检测装置及检测方法，可对球形曲柄的多项参数进行检测，从而避免出现因球形曲柄精度较低、导致相关联的传动系统中的摩擦副出现摩擦力过大的现象，保证传动系统顺畅运行；

2、设计有压力传感器及呈锥形的量棒后，可实现对球形曲柄的精确定位，提高检测精度。

附图说明

图1是本检测装置的结构示意图。

图2是转盘处于初始状态时的检测状态图。

图3是转盘旋转90度后的检测状态图。

图中，1、基座；2、转盘；3、驱动源一；4、V形块；5、V形槽；6、球形曲柄；7、安装部；8、安装孔；9、球头部；10、限位柱；11、量棒；12、驱动源二；13、气动量仪；14、驱动源三；15、压力传感器；16、限位块。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2、图3所示，本检测装置包括基座1、V形块4、量棒11、气动量仪13和驱动源三14，基座1上设置有转盘2，该基座1与转盘2之间设置有能够带动转盘2转动的驱动源一3，本实施例中，驱动源一3包括固定于基座1上的电机，电机的输出端与转盘2的中心相固连；V形块4的内端固定于转盘2上，V形块4的外端面开设有能够与球形曲柄6的安装部7相配合的V形槽5；量棒11朝向V形槽5的中心位置，且通过驱动源二12设置于转盘2上，当V形槽5上放置有球形曲柄6时，驱动源二12可带动量棒11插接于球形曲柄6的安装孔8内，本实施例中，驱动源二12包括气缸一，气缸一的缸体通过连接杆固定于转盘2上，气缸一的活塞杆与量棒11同轴且相连接，作为优选，量棒11呈锥状，该量棒11的大直径端通过压力传感器15与气缸一的活塞杆相连接，该量棒11的小直径端悬空设置且朝向V形槽5的中心；V形槽5内还设置有限位块16；气动量仪13有两个且间隔设置，两个气动量仪13的端面均呈弧形，能够相互组合形成用于放置球形曲柄6的球头部9的夹口；驱动源三14有两个，两个驱动源三14的一端分别固定于转盘2上，两个驱动源三14的另一端分别与两个气动量仪13相连接，本实施例中，驱动源三14包括气缸二，气缸二的缸体固定于转盘2上，气缸二的活塞杆与气动量仪13相连接。

本检测方法包括以下步骤：

5)、调节初始位置：操作驱动源一3带动基座1上的转盘2转动，使转盘2V形块4上的V形槽5开口竖直向上；操作驱动源二12带动量棒11从V形槽5上缩回，预留放置球形曲柄6安装部7的空间；操作驱动源三14带动两个气动量仪13相对分离，预留放置球形曲柄6球头部9的空间；

6)、放置球形曲柄6：将球形曲柄6的安装部7放置于V形槽5内，球形曲柄6的球头部9放置于两个气动量仪13之间；

7)、固定球形曲柄6：操作驱动源二12带动量棒11伸长，使量棒11插接于球形曲柄6的安装孔8内；操作驱动源三14带动两个气动量仪13相对靠近，夹持住球形曲柄6的球头部9；

8)、测量球形曲柄6：通过气动量仪13测量球头部9的弧度及轮廓度，通过百分表测量球头部9端面的垂直度；操作驱动源一3带动转盘2旋转90度，通过百分表测量球形曲柄6限位柱10的垂直度。

本发明的工作原理如下：采用本检测装置，可对球形曲柄的多项参数进行检测，从而避免出现因球形曲柄精度较低、导致相关联的传动系统中的摩擦副出现摩擦力过大的现象，保证传动系统顺畅运行。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。