轴承尺寸精度自动检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种轴承尺寸精度自动检测装置。轴承测量仪无法满足批量生产的检测要求。本实用新型中圆度测量机构包括圆度测量伺服电机、圆度测量滚珠丝杠、圆度测量滑块、旋钮、上圆度测爪、下圆度测爪和圆度测量传感器；平面度测量机构包括平面度测量伺服电机、平面度测量滚珠丝杠、夹具法兰、平面度测量滑道、平面度测量滑块和平面度测量传感器；内外径及锥度测量机构包括轴承夹具，第一、第二及第三内外径及锥度测量伺服电机，第一内外径及锥度测量滚珠丝杠，第二内外径及锥度测量滚珠丝杠，顶杆，内外径及锥度测量滑块，滑架，第三内外径及锥度测量滚珠丝杠，步进电机和测头针。本实用新型可以实现轴承的全自动化现场在线测量。
【专利说明】轴承尺寸精度自动检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于测试【技术领域】，涉及轴承检测装置，具体涉及一种轴承尺寸精度自动检测装置。
【背景技术】
[0002]随着我国轴承制造业产量逐渐增大，对轴承的几何尺寸精度，尤其是内径、外径、圆度、平面度的要求越来越高。评价轴承几何尺寸精度是分辨轴承性能优劣的最主要方法之一。目前，我国国家标准GB以及机械行业标准JB都已对轴承尺寸精度修订了评判标准。在轴承行业中，用于检测轴承内径、外径、锥度、圆度或平面度的扭簧千分表和轴承测量仪已得到广泛应用，但是扭簧千分表需要人工进行逐个测量，测量精度低，测量效率慢。而轴承测量仪，虽然具有较高的测量精度，但只适用于实验室使用，无法满足批量生产的检测要求。
[0003]近年来，实时在线检测技术的逐渐成熟，推动了轴承在线检测系统的发展，相应的面向轴承生产线的轴承自动检测系统也成为了研究热点。已有研究表明轴承自动检测系统比传统的千分表人工检测具有更快的效率、更高的精度，市场潜力巨大。国外在这方面的研究较早，但也还处在实验室阶段，国内的研究刚刚起步，因此，亟需一种能够检测轴承内径、外径、锥度、圆度和平面度的多功能自动检测系统。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种轴承尺寸精度自动检测装置，可以实现轴承圆度、平面度、内径、外径及锥度的全自动化现场在线测量。
[0005]本实用新型包括检测腔本体、传送带、圆度测量机构、平面度测量机构和内外径及锥度测量机构。
[0006]所述检测腔本体的检测腔底部设置有传送带，驱动电机通过带轮带动传送带传动。两个圆度测量机构、平面度测量机构和内外径及锥度测量机构均整体设置在检测腔本体的检测腔内；两个圆度测量机构对称设置在传送带的两侧，平面度测量机构和内外径及锥度测量机构均设置在传送带的顶部。
[0007]所述的圆度测量机构包括圆度测量伺服电机、圆度测量滚珠丝杠、圆度测量滑块、旋钮、上圆度测爪、下圆度测爪和圆度测量传感器；两个圆度测量伺服电机对称设置在检测腔本体的检测腔两侧壁内，每个圆度测量伺服电机的主轴分别通过一根圆度测量滚珠丝杠与一个圆度测量丝杠螺母螺纹连接，每个圆度测量丝杠螺母的一端与一个圆度测量滑块的一端固定连接，每个圆度测量滑块的底部与检测腔本体的检测腔底部滑动连接；每个圆度测量滑块的另一端均通过旋钮与上圆度测爪的一端、下圆度测爪的一端螺纹连接；上圆度测爪与下圆度测爪之间的夹角为60°，上圆度测爪的另一端和下圆度测爪的另一端均与一个圆度测量传感器螺纹连接；每个圆度测量传感器与对应的上圆度测爪或下圆度测爪的侧面垂直设置，且测头端均朝内侧面设置，所有圆度测量传感器均位于同一水平面上。[0008]所述的平面度测量机构包括平面度测量伺服电机、平面度测量滚珠丝杠、夹具法兰、平面度测量滑道、平面度测量滑块和平面度测量传感器；平面度测量伺服电机固定设置在检测腔本体的检测腔顶部，主轴通过平面度测量滚珠丝杠与平面度测量丝杠螺母螺纹连接，平面度测量丝杠螺母的底端与夹具法兰的顶端固定连接；夹具法兰的底端沿径向固定设置有三个平面度测量滑道，每个平面度测量滑道内设置有一个平面度测量滑块，每个平面度测量滑块的底端与一个平面度测量传感器的顶端螺纹连接；三个平面度测量传感器的底端设置在同一水平面上，且每个平面度测量传感器的中心轴与夹具法兰的中心轴的距离相等。
[0009]所述的内外径及锥度测量机构包括轴承夹具、第一内外径及锥度测量伺服电机、第一内外径及锥度测量滚珠丝杠、第二内外径及锥度测量伺服电机、第二内外径及锥度测量滚珠丝杠、顶杆、内外径及锥度测量滑块、滑架、第三内外径及锥度测量滚珠丝杠、第三内外径及锥度测量伺服电机、步进电机和测头针；轴承夹具设置在检测腔本体的检测腔底部；两个第一内外径及锥度测量伺服电机分别固定设置在检测腔本体的检测腔两侧壁内，每个第一内外径及锥度测量伺服电机的主轴通过一根第一内外径及锥度测量滚珠丝杠与一个第一内外径及锥度测量丝杠螺母螺纹连接，每个第一内外径及锥度测量丝杠螺母的顶端与一个第二内外径及锥度测量伺服电机的底端固定连接；每个第二内外径及锥度测量伺服电机设置在检测腔本体的检测腔两侧壁内，主轴通过一根第二内外径及锥度测量滚珠丝杠与一个第二内外径及锥度测量丝杠螺母螺纹连接，每个第二内外径及锥度测量丝杠螺母通过一个顶杆与一个内外径及锥度测量滑块的一端固定连接，两个内外径及锥度测量滑块对称设置在滑架底部开设的水平滑槽内；滑架通过第三内外径及锥度测量丝杠螺母与第三内外径及锥度测量滚珠丝杠螺纹连接，第三内外径及锥度测量滚珠丝杠的顶端与第三内外径及锥度测量伺服电机的主轴固定连接，第三内外径及锥度测量伺服电机固定设置在检测腔本体的检测腔顶部；每个内外径及锥度测量滑块底部固定设置有一个步进电机，每个步进电机的主轴与一根测头针的顶端固定连接，每根测头针的底端一侧设置有测头，两根测头针的测头设置在同一水平面上，且两根测头针的转角相差180°。
[0010]本实用新型的有益效果:
[0011]本实用新型集多功能于一体，可以实现轴承圆度、平面度、内径、外径及锥度的全自动化测量，可与轴承生产流水线无缝联接。传统的人工手工测量方式，主要存在检测数据准确性较差，检测效率较低的缺点。本实用新型相较于传统的人工扭簧千分表测量方式和实验室测量仪的测量方式，从测量方式上实现自动测量，大大提高了检测数据的一致性和可重复性，去除了人为因素对测量结果的巨大影响，也即提高了检测数据的准确性；从测量效率上实现多工位分步测量，有效提高检测效率，能更好地贴近现代企业对轴承生产的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0013]图2为图1的俯视图；
[0014]图3为本实用新型中圆度测量机构的立体图；
[0015]图4为本实用新型中平面度测量机构的结构示意图；[0016]图5为本实用新型中内外径及锥度测量机构的立体图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
[0018]如图1和2所示，轴承尺寸精度自动检测装置包括检测腔本体1、传送带2、圆度测量机构3、平面度测量机构4和内外径及锥度测量机构5。
[0019]检测腔本体I的检测腔底部设置有传送带2，驱动电机通过带轮带动传送带2传动。两个圆度测量机构3、平面度测量机构4和内外径及锥度测量机构5均整体设置在检测腔本体I的检测腔内；两个圆度测量机构3对称设置在传送带2的两侧，平面度测量机构4和内外径及锥度测量机构5均设置在传送带2的顶部。
[0020]如图2和3所示，圆度测量机构3包括圆度测量伺服电机3-1、圆度测量滚珠丝杠
3-2、圆度测量滑块3-3、旋钮3-4、上圆度测爪3-5、下圆度测爪3_6和圆度测量传感器3-7；两个圆度测量伺服电机3-1对称设置在检测腔本体I的检测腔两侧壁内，每个圆度测量伺服电机3-1的主轴分别通过一根圆度测量滚珠丝杠3-2与一个圆度测量丝杠螺母螺纹连接，每个圆度测量丝杠螺母的一端与一个圆度测量滑块3-3的一端固定连接，每个圆度测量滑块3-3的底部与检测腔本体I的检测腔底部滑动连接；每个圆度测量滑块3-3的另一端均通过旋钮3-4与上圆度测爪3-5的一端、下圆度测爪3-6的一端螺纹连接；上圆度测爪3-5与下圆度测爪3-6之间的夹角为60°，上圆度测爪3-5的另一端和下圆度测爪3_6的另一端均与一个圆度测量传感器3-7螺纹连接；每个圆度测量传感器3-7与对应的上圆度测爪或下圆度测爪的侧面垂直设置，且测头端均朝内侧面设置，所有圆度测量传感器3-7均位于同一水平面上。
[0021]如图1和4所示，平面度测量机构4包括平面度测量伺服电机4-1、平面度测量滚珠丝杠4-2、夹具法兰4-3、平面度测量滑道4-4、平面度测量滑块4-5和平面度测量传感器
4-6;平面度测量伺服电机4-1固定设置在检测腔本体I的检测腔顶部，主轴通过平面度测量滚珠丝杠4-2与平面度测量丝杠螺母螺纹连接，平面度测量丝杠螺母的底端与夹具法兰
4-3的顶端固定连接；夹具法兰4-3的底端沿径向固定设置有三个平面度测量滑道4-4，每个平面度测量滑道4-4内设置有一个平面度测量滑块4-5，每个平面度测量滑块4-5的底端与一个平面度测量传感器4-6的顶端螺纹连接；三个平面度测量传感器4-6的底端设置在同一水平面上，且每个平面度测量传感器4-6的中心轴与夹具法兰4-3的中心轴的距离相
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[0022]如图1和5所示，内外径及锥度测量机构5包括轴承夹具5-1、第一内外径及锥度测量伺服电机5-2、第一内外径及锥度测量滚珠丝杠5-3、第二内外径及锥度测量伺服电机5-4、第二内外径及锥度测量滚珠丝杠5-5、顶杆5-6、内外径及锥度测量滑块5-7、滑架
5-8、第三内外径及锥度测量滚珠丝杠5-9、第三内外径及锥度测量伺服电机5-10、步进电机5-11和测头针5-12 ;轴承夹具5-1设置在检测腔本体I的检测腔底部；两个第一内外径及锥度测量伺服电机5-2分别固定设置在检测腔本体I的检测腔两侧壁内，每个第一内外径及锥度测量伺服电机5-2的主轴通过一根第一内外径及锥度测量滚珠丝杠5-3与一个第一内外径及锥度测量丝杠螺母螺纹连接，每个第一内外径及锥度测量丝杠螺母的顶端与一个第二内外径及锥度测量伺服电机5-4的底端固定连接；每个第二内外径及锥度测量伺服电机5-4设置在检测腔本体I的检测腔两侧壁内，主轴通过一根第二内外径及锥度测量滚珠丝杠5-5与一个第二内外径及锥度测量丝杠螺母螺纹连接，每个第二内外径及锥度测量丝杠螺母通过一个顶杆5-6与一个内外径及锥度测量滑块5-7的一端固定连接，两个内外径及锥度测量滑块5-7对称设置在滑架5-8底部开设的水平滑槽内；滑架5-8通过第三内外径及锥度测量丝杠螺母与第三内外径及锥度测量滚珠丝杠5-9螺纹连接，第三内外径及锥度测量滚珠丝杠5-9的顶端与第三内外径及锥度测量伺服电机5-10的主轴固定连接，第三内外径及锥度测量伺服电机5-10固定设置在检测腔本体I的检测腔顶部；每个内外径及锥度测量滑块5-7底部固定设置有一个步进电机5-11，每个步进电机5-11的主轴与一根测头针5-12的顶端固定连接，每根测头针5-12的底端一侧设置有测头，两根测头针5-12的测头设置在同一水平面上，且两根测头针5-12的转角相差180°。
[0023]该轴承尺寸精度自动检测装置工作前的预备校准工作。圆度测量前先根据被测轴承外径调整圆度测量传感器3-7至伸出合适的长度，然后选择与轴承外径相同的标准试块进行圆度标定与归零。平面度测量前根据被测轴承外圈尺寸调整平面度测量传感器4-6与夹具法兰4-3中心的距离，并保证三个平面度测量传感器4-6与夹具法兰4-3中心的距离相等，然后选择平面标准试块进行平面度标定与归零。内外径及锥度测量前调整内外径及锥度测量滑块5-7接触并且关于传送带2的中心对称，第一内外径及锥度测量伺服电机5-2配合第三内外径及锥度测量伺服电机5-10将整个内外径及锥度测量机构5停留在传送带2上方，而后通过两个第二内外径及锥度测量伺服电机5-4将两个内外径及锥度测量滑块
5-7对称分离，并选择与被测轴承内外径相同的标准试块进行圆度标定与归零。
[0024]圆度测量的运动方式。驱动电机通过带轮带动传送带2传动，传送带2将被测轴承带入圆度测量区域，由圆度测量伺服电机3-1推动圆度测量滑块3-3向传送带2的中心靠近，直到四个圆度测量传感器3-7接触轴承外径，停止推送，计算机记录四个圆度测量传感器3-7的反馈数据，换算出被测轴承圆度。圆度测量伺服电机3-1将圆度测量滑块3-3复位，传送带2继续传动，圆度测量结束，等待下一个被测轴承。
[0025]平面度测量的运动方式。传送带2将被测轴承带入平面度测量区域。平面度测量伺服电机4-1推动夹具法兰4-3下行，直至三个平面度测量传感器4-6分别接触被测轴承端面，计算机记录平面度测量传感器4-6的反馈数据，换算出被测轴承平面度数据。平面度测量伺服电机4-1将夹具法兰4-3复位，传送带2继续传动，平面度测量结束，等待下一个被测轴承。
[0026]内外径及锥度测量的运动方式。传送带2将被测轴承带入内外径及锥度测量区域，由轴承夹具5-1将轴承夹紧，第一内外径及锥度测量伺服电机5-2配合第三内外径及锥度测量伺服电机5-10将测头针5-12下降到轴承所在高度，两个第二内外径及锥度测量伺服电机5-4带动两个内外径及锥度测量滑块5-7向外对称移动至轴承内径面后停止，测头针5-12的测头测得内径输入计算机；将测头针5-12上升到轴承所在高度另一个点再次测得内径，输入计算机，计算机比较测得内径值得出内径锥度；将测头针5-12上升到轴承上方，步进电机5-11主轴转动180°，使测头针5-12上的测头向内，两个第二内外径及锥度测量伺服电机5-4带动两个内外径及锥度测量滑块5-7向外对称移动到比轴承外径略大的位置，将测头针5-12下降到轴承所在高度，两个内外径及锥度测量滑块5-7向内对称移动至轴承外径面后停止，测头针5-12的测头测得外径输入计算机；将测头针5-12上升到轴承所在高度的另一个点再次测得外径，输入计算机，计算机比较测得外径值得出外径锥度；将测头针5-12上升到轴承上方，两个第二内外径及锥度测量伺服电机5-4带动两个内外径及锥度测量滑块5-7使其接触并关于传送带2的中心对称，轴承夹具5-1将轴承松开，步进电机5-11主轴转动180°，使测头针5-12上的测头向外，传送带继续传动，内外径及锥度测量结束，等待下一个被测轴承。
【权利要求】
1.轴承尺寸精度自动检测装置，包括检测腔本体、传送带、圆度测量机构、平面度测量机构和内外径及锥度测量机构，其特征在于: 所述检测腔本体的检测腔底部设置有传送带，驱动电机通过带轮带动传送带传动；两个圆度测量机构、平面度测量机构和内外径及锥度测量机构均整体设置在检测腔本体的检测腔内；两个圆度测量机构对称设置在传送带的两侧，平面度测量机构和内外径及锥度测量机构均设置在传送带的顶部； 所述的圆度测量机构包括圆度测量伺服电机、圆度测量滚珠丝杠、圆度测量滑块、旋钮、上圆度测爪、下圆度测爪和圆度测量传感器；两个圆度测量伺服电机对称设置在检测腔本体的检测腔两侧壁内，每个圆度测量伺服电机的主轴分别通过一根圆度测量滚珠丝杠与一个圆度测量丝杠螺母螺纹连接，每个圆度测量丝杠螺母的一端与一个圆度测量滑块的一端固定连接，每个圆度测量滑块的底部与检测腔本体的检测腔底部滑动连接；每个圆度测量滑块的另一端均通过旋钮与上圆度测爪的一端、下圆度测爪的一端螺纹连接；上圆度测爪与下圆度测爪之间的夹角为60°，上圆度测爪的另一端和下圆度测爪的另一端均与一个圆度测量传感器螺纹连接；每个圆度测量传感器与对应的上圆度测爪或下圆度测爪的侧面垂直设置，且测头端均朝内侧面设置，所有圆度测量传感器均位于同一水平面上； 所述的平面度测量机构包括平面度测量伺服电机、平面度测量滚珠丝杠、夹具法兰、平面度测量滑道、平面度测量滑块和平面度测量传感器；平面度测量伺服电机固定设置在检测腔本体的检测腔顶部，主轴通过平面度测量滚珠丝杠与平面度测量丝杠螺母螺纹连接，平面度测量丝杠螺母的底端与夹具法兰的顶端固定连接；夹具法兰的底端沿径向固定设置有三个平面度测量滑道，每个平面度测量滑道内设置有一个平面度测量滑块，每个平面度测量滑块的底端与一个平面度测量传感器的顶端螺纹连接；三个平面度测量传感器的底端设置在同一水平面上，且每个平面度测量传感器的中心轴与夹具法兰的中心轴的距离相等; 所述的内外径及锥度测量机构包括轴承夹具、第一内外径及锥度测量伺服电机、第一内外径及锥度测量滚珠丝杠、第二内外径及锥度测量伺服电机、第二内外径及锥度测量滚珠丝杠、顶杆、内外径及锥度测量滑块、滑架、第三内外径及锥度测量滚珠丝杠、第三内外径及锥度测量伺服电机、步进电机和测头`针；轴承夹具设置在检测腔本体的检测腔底部；两个第一内外径及锥度测量伺服电机分别固定设置在检测腔本体的检测腔两侧壁内，每个第一内外径及锥度测量伺服电机的主轴通过一根第一内外径及锥度测量滚珠丝杠与一个第一内外径及锥度测量丝杠螺母螺纹连接，每个第一内外径及锥度测量丝杠螺母的顶端与一个第二内外径及锥度测量伺服电机的底端固定连接；每个第二内外径及锥度测量伺服电机设置在检测腔本体的检测腔两侧壁内，主轴通过一根第二内外径及锥度测量滚珠丝杠与一个第二内外径及锥度测量丝杠螺母螺纹连接，每个第二内外径及锥度测量丝杠螺母通过一个顶杆与一个内外径及锥度测量滑块的一端固定连接，两个内外径及锥度测量滑块对称设置在滑架底部开设的水平滑槽内；滑架通过第三内外径及锥度测量丝杠螺母与第三内外径及锥度测量滚珠丝杠螺纹连接，第三内外径及锥度测量滚珠丝杠的顶端与第三内外径及锥度测量伺服电机的主轴固定连接，第三内外径及锥度测量伺服电机固定设置在检测腔本体的检测腔顶部；每个内外径及锥度测量滑块底部固定设置有一个步进电机，每个步进电机的主轴与一根测头针的顶端固定连接，每根测头针的底端一侧设置有测头，两根测头针的测头设置在同一水平面 上，且两根测头针的转角相差180°。
【文档编号】G01B21/10GK203464923SQ201320513511
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年8月21日 优先权日:2013年8月21日
【发明者】吴参, 李兴林, 顾伟 申请人:杭州电子科技大学