检测球笼外星轮中心差的检具及使用该检具的检测方法与流程

本发明涉及球笼式万向节检测设备，特别涉及一种检测球笼外星轮中心差的检具及使用该检具的检测方法。

背景技术：

球笼也叫做“等速万向节”，是轿车传动系统中的重要部件。

中国专利公开号cn106555824a公开了一种球笼式万向节，包括具有周向均匀分布的多个外滚道的外星轮、具有周向均匀分布的多个内滚道的内星轮、传递动力的多个钢球以及使多个所述钢球的球心保持在一个平面内的保持架，所述外星轮与从动轴固定连接。

上述技术方案中球笼式万向节包括了内星轮、外星轮、保持架以及钢球，外星轮和内星轮均具有周向均匀分布的多个外滚道用于配合钢球。球笼式万向节在装配时，需要将外星轮和内星轮进行配合，并靠内星轮与外星轮传递扭力，使得内星轮与外星轮的中心差必须保证在较小的公差范围内，因而外星轮之间的中心差的检测必不可少。外星轮的中心差可分为沿径向上的中心差和沿轴向上的中心差，因为外星轮在加工时，每次都是由上模将成型模伸入工件内进行加工，所以在加工过程中，不同外星轮沿径向上的中心偏差已经消除，但是每次成型模具伸入工件的深度是存在误差的，所以在检测过程中需要对外星轮沿其轴向的中心差进行检测。因此需要提供一种检具对外星轮的中心差起到检测作用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种检测球笼外星轮中心差的检具，能够快速对外星轮的中心差起到检测作用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种检测球笼外星轮中心差的检具，包括：夹座，包括夹持待检测外星轮的三爪卡盘；

检测机构，包括检测座、转动连接于检测座且一端抵触于外星轮内壁的检测杠杆、抵触于检测杠杆另一端且固定于检测座的千分表；

旋转座，包括底座、绕底座竖直中心转动的安装架；所述夹座沿外星轮轴向滑移连接于安装架。

通过采用上述技术方案，先将标准参考工件的外星轮固定于夹座上的三爪卡盘内，再将检测杠杆的一端抵触于该参考工件的内壁，将安装架带着参考工件绕着底座的竖直中心轴向作转动，该过程中通过改变夹座在安装架上的位置来最终使千分表的数值无变化或微量变化，从而则确定了参考工件的球心的位置，将该位置设定为零值；将下一被检测工件固定于三爪卡盘上，重复上述动作，当千分表数值处在无变化或微量变化时，读取夹座位于安装架上的位置，该位置与参考工件所记录的位置之间的差值则为该检测工件的球心的中心差。

本发明进一步设置为：所述检测机构还包括相垂直的轴向滑台和径向滑台，所述检测座固定连接于轴向滑台或径向滑台。

通过采用上述技术方案，利用轴向滑台和径向滑台，能够带着检测座在水平面内沿着两个垂直的方向移动，进而能够在更换待检测的外星轮时，可以利用两个滑台带着检测杠杆伸出或伸进外星轮内部，并调节检测杠杆的端部，使其抵触于外星轮的内壁，从而在更换时，只移动检测座，避免移动夹座，进而提升测试的准确度。

本发明进一步设置为：所述安装架设有中心调节机构，所述中心调节机构包括转动连接于安装架且与外星轮中心轴向呈平行的调节丝杠、穿设且螺纹连接于调节丝杠的滑块，所述滑块沿外星轮中心轴向滑移连接于安装架，所述夹座固定于滑块。

通过采用上述技术方案，将待检测的外星轮固定至三爪卡盘上后，通过转动调节丝杠，就能带动滑块和夹座沿着外星轮的中心轴向作滑移，直至通过转动安装架时千分表的数值无变化或微量变化，从而就能确定待检测外星轮中心和参考工件的中心之间沿外星轮中心轴向方向的偏差，利用丝杠的作用，能够提升夹座移动的精度，并使夹座在位于某个位置之后不会发生随意移动。

本发明进一步设置为：所述夹座还包括固定于滑块且连接于三爪卡盘的微调机构，所述微调机构驱动三爪卡盘沿垂直于调节丝杠的方向运动。

通过采用上述技术方案，依靠微调机构能够带动夹座沿垂直于调节丝杠的方向运动，在检测之前，利用微调机构将参考工件的球心调整至一条经过底座中心且与参考工件中心轴向呈平行的直线上，从而在之后的检测过程中，只需通过移动夹座在安装架上的位置就能确定外星轮的球心位置。

本发明进一步设置为：所述安装架设有测距组件，所述测距组件包括与外星轮中心轴向呈平行的标尺光栅、连接于滑块的光栅读数头，所述光栅读数头与标尺光栅相对滑移设置。

通过采用上述技术方案，利用标尺光栅和光栅读数头能够对滑块位于安装架上的位置起到检测作用，将参考工件所在的位置定为零点，后续待检测工件在安装架上的位置则为该工件的中心差，利用光栅尺能够提升检测精度。

本发明进一步设置为：所述检测座与检测杠杆远离外星轮一端之间连接有拉簧。

通过采用上述技术方案，利用拉簧对检测杠杆远离外星轮的一端起到拉力作用，凭借杠杆作用，而使检测杠杆靠近外星轮的一端能够保持抵触于外星轮的内壁，进而起到稳定的检测作用。

本发明进一步设置为：所述检测杠杆远离千分表一端转动连接有耐磨钢球。

通过采用上述技术方案，在转动安装架而带动夹座上的待检测外星轮一起转动时，可以保持与耐磨钢球的抵触效果，避免在转动过程中因检测杠杆的外部构造而和转动的待检测工件产生干涉，影响检测效果，并且利用耐磨钢球提升检测杠杆的使用寿命。

本发明进一步设置为：所述千分表包括固定于检测座的表体、滑移连接于表体的表头、连接于表头与表体之间的抵紧弹簧。

通过采用上述技术方案，依靠抵紧弹簧，能够保持表头和检测杠杆的抵触作用，从而在转动待检测的工件时，可以随时检测到检测杠杆的摆动，进而提升检测的精度。

本发明进一步设置为：所述底座设有刻度盘，所述安装架设有对准于刻度盘的指针。

通过采用上述技术方案，利用安装架上的指针和刻度盘的作用，在转动整个安装架时，能够观察转动的角度，避免操作失误而导致转动过大的角度对检测杠杆或工件造成损坏。

本发明的另一目的是提供一种使用检测球笼外星轮中心差的检具的检测方法，能够快速对外星轮的中心差起到检测作用。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：包括如下步骤：

步骤a：将标准参考工件固定于夹座上的三爪卡盘；

步骤b：调节轴向滑台和径向滑台，将检测杠杆伸入于标准参考工件的内部，并使耐磨钢球抵触于标准参考工件的内球面，同时保持千分表表头和检测杠杆远离耐磨钢球的一端相抵触；

步骤c：将安装架带着夹座绕着底座的竖直中心作一定角度的转动，与此同时，观察千分表的数值，如果数值变动大，则通过转动调节丝杠来改变夹座位于安装架上的位置，之后继续转动安装架，如果千分表的数值处在无变化或微量变化时，停止摆动，将光栅读数头获得的数据归零作为标准值；

步骤d：将下一被检测工件固定至三爪卡盘上，重复上述步骤b和c，最终光栅读数头所显示的数值则为该工件与标准工件的中心差数值。

通过采用上述技术方案，反复移动夹座在安装架上的位置和利用检测杠杆从千分表上显示的数值来找到每一个工件的球心位置，当转动安装架的过程中千分表的数值无变化或微量变化时，则表明工件的球心位于底座的中心竖直线上，而因为在加工外星轮时，每次成型模具伸入外星轮内的位置会存在误差，则每一个工件的球心在外星轮的中心轴向上会存在偏差，此时则利用夹座在安装架上的不同位置来体现，同时依靠光栅读数头则能直接读出该偏差值，使整个检测过程更加方便、快速，并还能提高检测的精度。

综上所述，本发明具有以下有益效果：利用夹座在安装架上的滑移，并由安装架带动夹座上的待检测工件转动，从而依靠检测杠杆和千分表的检测作用，能够根据千分表的数值跳动来确定每个工件的球心位置，并将每个工件在找到球心位置时处于安装架上的位置进行对比，此时该数值差则为被检测工件的中心差，如果中心差在允许的范围内，则表明该工件则为合格产品，反之，产品则不合格。

附图说明

图1是本实施例待检测工件的结构示意图；

图2是本实施的结构示意图；

图3是本实施例主要用于体现夹座和旋转座的结构示意图；

图4是本实施例主要用于体现底座的剖面示意图；

图5是本实施例主要用于体现检测机构的结构示意图；

图6是本实施例主要用于体现测距组件的结构示意图。

附图标记：1、夹座；11、三爪卡盘；12、微调机构；121、底板；122、固定螺栓；123、腰型槽；2、检测机构；21、检测座；22、检测杠杆；23、千分表；231、表体；232、表头；233、抵紧弹簧；3、旋转座；31、底座；32、安装架；321、旋转套筒；322、安装面板；4、轴向滑台；5、径向滑台；6、中心调节机构；61、调节丝杠；62、滑块；63、丝杠座；7、测距组件；71、标尺光栅；72、光栅读数头；73、光栅显示屏；8、拉簧；9、耐磨钢球；10、刻度盘；13、指针；14、外星轮；15、球面滚道；16、基准轴；17、固定座；18、滑轨；19、滚动轴承；20、安装套；24、安装块；25、旋转手柄。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

球笼外星轮，参照图1所示，该产品用于和内星轮、保持架以及钢球构成一个球笼式万向节，为了和内星轮以及钢球装配，在外星轮14的内部需要加工成型球面滚道15，在加工时，每次都是由上模将成型模伸入工件内进行加工，所以在加工过程中，不同外星轮14沿径向上的中心偏差已经消除，但是每次成型模具伸入工件的深度是存在误差的，所以在检测过程中需要对外星轮14沿其轴向的中心差进行检测。因此本实施例提供了一种检具对外星轮14的中心差起到快速检测作用。

实施例一：

一种检测球笼外星轮中心差的检具，参照图2所示，包括用于夹持待检测工件的夹座1、用于带着夹座1和待检测工件绕一个基准轴16作转动的旋转座3、用于判断工件在转动过程中其内部球面的球心是否处于基准轴16线上的检测机构2；通过检测机构2所反馈的信息，如果工件处于旋转座3的基准轴16线上，则表明已经找到该工件的球心，此时再通过比较夹座1与旋转座3基准轴16之间的距离来确定工件的中心差是否符合合格标准。

参照图3所示，夹座1包括用于夹持工件且中心轴向呈水平的三爪卡盘11、用于固定三爪卡盘11的固定座17；固定座17呈凸字形；在固定座17的下表面设置有微调机构12，微调机构12包括一块长度方向与三爪卡盘11中心轴向呈垂直的底板121；在底板121靠近于两端的位置均螺纹连接有两个固定螺栓122；固定座17沿底板121的长度方向滑移连接于底板121；在固定座17底部两端的台肩处均设置有腰型槽123，固定螺栓122穿设于腰型槽123且将固定座17固定在底板121上。在检测工件的球心之前，调整固定座17在底板121上的位置，从而使三爪卡盘11的中心和旋转座3基准轴16之间的连线与三爪卡盘11的中心轴向呈平行，使不同工件的球心在沿着其径向上的位置是确定的。

参照图3和图4所示，旋转座3包括凸台状的底座31，底座31的中心竖直轴向为基准轴16，在底座31上套设有呈上下设置的两个滚动轴承19，在滚动轴承19的外部套设有安装架32；安装架32包括呈圆柱体且套设于滚动轴承19外部的旋转套筒321、固定连接于旋转套筒321上端面且呈水平的安装面板322，安装面板322的长度方向与三爪卡盘11的中心轴向呈平行设置。

参照图3所示，为了能够调节工件球心在其轴向上重合至基准轴16上，在安装面板322上表面设置有中心调节机构6，中心调节机构6包括通过螺栓固定于安装面板322两端的丝杠座63；在两个丝杠座63上穿设且转动连接有一根调节丝杠61；调节丝杠61穿设于远离底座31一端的丝杠座63的一端设置有旋转手柄25；在安装面板322宽度方向的两侧均通过螺栓固定有一条与安装面板322长度方向呈平行的滑轨18；两个滑轨18上架设且滑移连接有一个滑块62；调节丝杠61穿设且螺纹连接于滑块62；并且滑块62的上端面通过螺栓和底板121固定连接；从而在转动调节丝杠61时，能够带着夹座1和工件沿底座31的径向移动，从而使工件的球心移动并重合至基准轴16上。

为了能够反馈工件的球心是否处于基准轴16上，参照图5所示，检测机构2包括呈竖直设置的检测座21，在检测座21靠近上端的位置固定套设有一个安装套20；在安装套20外壁嵌设有一个轴承；在轴承外套设有一根呈水平的检测杠杆22，检测杠杆22的两端分别往背离检测座21的中心延伸；检测杠杆22的高度与三爪卡盘11（标示于图3）的中心高度保持一致；检测杠杆22朝向三爪卡盘11的一端转动连接有一个耐磨钢球9，钢球由钨钢制成；在检测时，将耐磨钢球9抵触于工件内部的球面。并在检测座21靠近上端的位置通过螺纹配合固定有一个安装块24；在安装块24位于靠近检测杠杆22远离三爪卡盘11的一端固定安装有一个千分表23，千分表23包括固定于安装块24的表体231、滑移连接于表体231的表头232，表头232和表体231之间连接有一个抵紧弹簧233，在抵紧弹簧233的作用下，表头232能够保持抵触于检测杠杆22远离三爪卡盘11的一端，表头232在伸缩过程中则会改变表体231所指示的数值，所以一旦检测杠杆22发生摆动，则能由表体231的数值起到反馈作用。为了在检测时可以保持耐磨钢球9和工件内壁的抵触，在检测座21上固定有一根拉簧8，拉簧8的另一端固定连接于检测杠杆22远离三爪卡盘11的一端。

参照图5所示，为了在检测过程中方便对工件进行更换，检测机构2还包括移动方向相垂直的轴向滑台4和径向滑台5，轴向滑台4与径向滑台5的结构与中心调节机构6（标示于图3）的结构相同；径向滑台5固定于轴向滑台4的滑块62上，检测座21固定于径向滑台5的滑块62上。

参照图6所示，为了方便对不同工件的中心差起到检测作用，在安装架32宽度方向的一侧设置有测距组件7，测距组件7为光栅尺；光栅尺包括固定于安装架32宽度方向一侧且与安装面板322（标示于图3）长度方向呈平行的标尺光栅71、固定连接于滑块62的光栅读数头72，光栅读数头72滑移连接于标尺光栅71内，光栅读数头72还电连接于一个光栅显示屏73，光栅显示屏73能够以数值的形式反馈光栅读数头72位于标尺光栅71内的位置；同时，为了能够把握每次工件绕基准轴16所转动的角度，结合图3所示，在底座31的外缘设置有一个刻度盘10，并在安装面板322上固定有一根指示于刻度盘10的指针13，从而在转动安装面板322时，能够使工件在一定角度之内做转动，而避免工件转动过大的角度而造成和检测杠杆22的干涉。

实施例二：

一种使用检测球笼外星轮中心差的检具的检测方法，包括如下步骤：

步骤a：将标准参考工件固定于夹座1上的三爪卡盘11内，并事先利用微调机构12调节好夹座1在滑块62上沿三爪卡盘11径向方向的位置，使工件的中心与基准轴16之间的水平连线与调节丝杠61的中心轴向保持平行；

步骤b：调节轴向滑台4和径向滑台5，将检测杠杆22伸入于标准参考工件的内部，并使耐磨钢球9抵触于标准参考工件的内球面，同时保持千分表23表头232与检测杠杆22远离耐磨钢球9的一端相抵触；

步骤c：将安装架32带着夹座1和标准工件绕着底座31的中心基准轴16作一定角度的转动，与此同时，观察千分表23的数值，如果数值变动大，则通过转动调节丝杠61来改变夹座1位于安装架32上的位置，之后继续转动安装架32，如果千分表23的数值处在无变化或微量变化时，则工件的球心已经调整至重合于基准轴16，便停止摆动，将光栅读数头72获得的数据归零作为标准值；

步骤d：将下一被检测工件固定至三爪卡盘11上，重复上述步骤b和c，使被测工件的球心重合至基准轴16，此时最终光栅读数头72所显示的数值则为该工件与标准工件的中心差数值。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。