轴承凸出量测量装置以及轴承凸出量测量设备的制作方法

本发明涉及轴承测量技术领域，尤其是涉及一种轴承凸出量测量装置以及轴承凸出量测量设备。

背景技术：

现代精密仪器和设备中使用的高精度轴承，多数使用配对的角接触轴承。角接触轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷。能在较高的转速下工作。接触角越大，轴向承载能力越高。但是这类轴承不但要求高速度和高精度，还要求轴系具有较强的刚度以及能够满足在重载下运行。为了满足这些要求，需要准确测量出单个角接触轴承在一定预载荷作用下的轴承凸出量。轴承凸出量即轴承的外圈端面与内圈端面高度差。

目前测量轴承凸出量的测量基本依靠人力完成，费时费力且测量精度低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种轴承凸出量测量装置以及轴承凸出量测量设备，解决了现有技术中轴承凸出量测量工作依靠人共完成，效率低、成本高且精度低的技术问题。

一方面，本发明提供的一种轴承凸出量测量装置，包括：自上到下依次设置的位移传感器、定位工装、测量平台和气动升降单元；

所述测量平台用于放置待测轴承，所述气动升降单元的一端能够穿过所述测量平台并将所述待测轴承顶起；

所述定位工装包括测量辅助件和定位芯，所述定位芯用于对所述待测轴承进行定位；所述测量辅助件与待测轴承同轴心且能够与待测轴承的内圈或外圈的上表面接触；

所述位移传感器的测量探头作用在所述测量辅助件上。

进一步地，还包括旋转调整机构，所述旋转调整机构固定连接在所述气动升降单元且能够随气动升降单元上下移动；

所述旋转调整机构的上表面能够与放置在所述测量平台上的待测轴承的底面接触，用于转动待测轴承的内圈或外圈。

进一步地，所述旋转调整机构包括支架以及依次传动连接的减速电机、联轴器、丝杠支座组件、旋转轴和顶出件，所述顶出件作用于待测轴承底面；

所述支架固定连接所述气动升降单元，所述减速电机固定于所述支架上。

进一步地，所述顶出件与所述旋转轴之间设置有用于微调的弹簧。

进一步地，所述气动升降单元包括气缸；所述气缸的活塞主轴的与所述旋转调整机构固定连接，且两者之间设置有浮动接头。

进一步地，所述测量平台包括测量底板和测量垫板，所述测量垫板嵌接于所述测量底板，所述测量垫板的中部开设用于所述气动升降单元穿过的工作孔，所述工作孔的直径小于所述待测轴承的直径。

另一方面，本发明还提供一种轴承凸出量测量设备，用于角接触轴承，包括翻转组件和两台上述技术方案中提供的任一种所述的轴承测量装置，所述翻转组件设置于两台所述轴承测量装置之间；

两台所述轴承测量装置分别为用于测量待测轴承外圈的第一轴承测量装置以及用于测量待测轴承内圈的第二轴承测量装置；

所述翻转机构用于将所述第一轴承测量装置测量完的待测轴承翻转后输送到所述第二轴承测量装置进行测量。

进一步地，在所述第一轴承测量装置中，所述测量平台还设置有用于将所述测量辅助件提起使其脱离待测轴承上表面的气爪。

进一步地，在所述第二轴承测量装置中，所述定位工装还设置有用于固定所述测量辅助件轴向移动的定位组件，所述定位组件套设在所述测量辅助件且所述测量辅助件能够相对所述定位组件转动。

进一步地，还包括控制系统，所述控制系统包括监控设备以及主控器，所述位移传感器和所述气动升降单元分别与所述主控器电连接。

本发明提供的轴承凸出量测量装置以及轴承凸出量测量设备能够达到以下有益效果：

本发明提供的一种轴承凸出量测量装置，包括：自上到下依次设置的位移传感器、定位工装、测量平台和气动升降单元；测量平台用于放置待测轴承，气动升降单元的一端能够穿过测量平台并将待测轴承顶起；定位工装包括测量辅助件和定位芯，定位芯用于对待测轴承进行定位；测量辅助件与待测轴承同轴心且能够与待测轴承的内圈或外圈的上表面接触；位移传感器的测量探头作用在测量辅助件上。工作时，先用本发明提供的轴承凸出量测量装置对标准轴承进行测量，将标准轴承放置在测量平台的工作孔上，启动气动升降机构，气动升降机构向上顶出使标准轴承与定位芯接触进行定心定位，启动位移传感器，位移传感器作用到测量辅助件上并得到测试数据，根据标准轴承的标准参数对位移传感器进行校零。然后取下标准轴承，将待测轴承放置到测量平台上的工作孔上，启动气动升降机构，气动升降机构向上推动待测轴承使其与定位芯的接触进行定心定位，启动位移传感器，位移传感器作用到测量辅助件上，通过测量辅助件的位移量变化得到轴承表面的位移变化，与标准轴承测量参数的对比，得到待测轴承凸出量。可以看出，本发明提供的轴承凸出量测量机构能够自动精确地对轴承的凸出量进行测量，降低了工作人员的劳动强度，且节约了测量时间。

本发明还提供一种轴承凸出量测量设备，用于角接触轴承，包括翻转组件和两台上述技术方案中提供的任一种轴承测量装置，翻转组件设置于两台轴承测量装置之间；两台轴承测量装置分别为用于测量待测轴承内圈的第一轴承测量装置以及用于测量待测轴承外圈的第二轴承测量装置；翻转机构用于将第一轴承测量装置测量完的待测轴承翻转后输送到第二轴承测量装置进行测量。在生产测试中，将待测的角接触轴承放置到第一轴承测试装置上，对其进行轴承的第一面的凸出量测量，测试完成后翻转组件对该待测轴承进行翻转并放置到第二轴承测量装置上，对其另一面进行轴承凸出量的测量，实现了对角接触轴承的正反面的轴承凸出量测量。可以看出，整个测量过程中，能够自动实现对角接触轴承的正反面测量，节省了人力劳动，并且，自动化的过程能够在提高测量精度的基础上节省测量时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的一种轴承凸出量测量装置；

图2为本发明实施例二提供的一种轴承凸出量测量设备；

图3为本发明实施例二提供的一种轴承凸出量测量设备中第一轴承凸出量测量装置；

图4为本发明实施例二提供的一种轴承凸出量测量设备第一轴承凸出量测量装置的定位工装内部结构图；

图5为本发明实施例二提供的一种轴承凸出量测量设备第二轴承凸出量测量装置的定位工装内部结构图。

图标：100－位移传感器；201－测量辅助件；202－定位芯；301－减速电机；302－联轴器；303－丝杠支座组件；304－顶出件；305－弹簧；306－旋转轴；401－气缸；402－浮动接头；501－测量底板；502－测量垫板；600－翻转组件；701－气爪；800－待测轴承。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例一

参照图1，本发明实施例提供的一种轴承凸出量测量装置，包括：自上到下依次设置的位移传感器100、定位工装、测量平台和气动升降单元；

测量平台用于放置待测轴承800，气动升降单元的一端能够穿过测量平台并将待测轴承800顶起；定位工装包括测量辅助件201和定位芯202，定位芯202用于对待测轴承800进行定位；测量辅助件201与待测轴承800同轴心且能够与待测轴承800的内圈或外圈的上表面接触；位移传感器100的测量探头作用在测量辅助件201上。

工作时，先用本发明实施例提供的轴承凸出量测量装置对标准轴承进行测量，将标准轴承放置在测量平台的工作孔上，启动气动升降机构，气动升降机构向上顶出使标准轴承与定位芯202接触进行定心定位，启动位移传感器100，位移传感器100作用到测量辅助件201上并得到测试数据，根据标准轴承的标准参数对位移传感器100进行校零。然后取下标准轴承，将待测轴承800放置到测量平台上的工作孔上，启动气动升降机构，气动升降机构向上推动待测轴承800使其与定位芯202的接触进行定心定位，启动位移传感器100，位移传感器100作用到测量辅助件201上，通过测量辅助件201的位移量变化得到轴承表面的位移变化，与标准轴承测量参数的对比，得到待测轴承800凸出量。

可以看出，本发明提供的轴承凸出量测量机构能够自动精确地对轴承的凸出量进行测量，降低了工作人员的劳动强度，且节约了测量时间。

其中，本实施例提供的轴承凸出量测量装置在测量角接触轴承的两个端面时，定位工装的结构有区别。

具体地，角接触轴承中接触球轴承的钢珠与内外圈接触点的连线与径向成一角度，其内圈与外圈之间相对的面为斜面。且其内圈和外圈分别具有宽端面和窄端面，内圈的窄端面和外圈的宽端面位于同一侧，内圈的宽端面和外圈的窄端面位于一侧。

若气动升降单元顶起待测轴承800时作用在待测轴承800内圈的窄端面上，可能会出现将内圈顶出的情况，所以在对待测轴承800进行轴承凸出量测量时，若分别测量其内圈和外圈，气动升降单元作用在角接触轴承不同的端面上。

当测量轴承的内圈时，测量辅助件201作用在内圈的窄端面上，定位芯202为外定位芯202并作用在轴承外圈外表面，气动升降单元作用的轴承的内圈宽端面上。

当测量轴承的外圈时，测量辅助件201作用在外圈的窄端面上，定位芯202为上定位芯202并作用在轴承内圈的上表面，气动升降单元作用的轴承外圈的宽端面上。

本实施例提供的轴承凸出量测量装置还包括旋转调整机构，旋转调整机构固定连接气动升降单元且能够随气动升降单元上下移动；

旋转调整机构的上表面能够与放置在测量平台上的待测轴承800的底面接触，用于转动待测轴承800的内圈或外圈。

在采用位移传感器100对待测轴承800进行轴承凸出量测试之前，需要对待测轴承800进行旋转，以使待测轴承800内部的各部件之间接触更加充分且受力均衡。

其中，旋转调整机构包括支架以及依次传动连接的减速电机301、联轴器302、丝杠支座组件303、旋转轴306和顶出件304，顶出件304作用于待测轴承800底面；

支架固定连接气动升降单元，减速电机301固定于支架上。

支架将旋转调整机构固定与气动升降单元上，使旋转调整机构能够对着气动升降单元而升降。

本实施例所提供的轴承凸出量测量装置中，气动升降单元包括气缸401；气缸401的活塞主轴的与旋转调整机构固定连接，且两者之间设置有浮动接头402。

气缸401的活塞主轴的伸出缩回的过程中，实现了对旋转调整机构的升降调节，同时，旋转调整机构的顶出件304作用在待测轴承800的底面，实现了将放置在测量平台上的待测轴承800顶出到定位工装定位的效果。

为了防止气缸401由于偏心、平衡度精度不良等原因，发生活塞杆弯曲和杆密封件磨损等情况，降低气缸401的性能，缩短气缸401的使用寿命，本实施例中，在气缸401活塞主轴的端部与旋转调整机构的支架之间设置有浮动接头402，使气缸401动作平稳。浮动接头402吸收支架和气缸401的偏心和平行精度不足，使气缸401和支架在允许的偏心范围内也可工作。

具体地，顶出件304与旋转轴306之间设置有用于微调的弹簧305。

测量平台包括测量底板501和测量垫板502，测量垫板502嵌接于测量底板501，测量垫板502的中部开设用于气动升降单元穿过的工作孔，工作孔的直径小于待测轴承800的外圈直径且大于其内圈直径。

工作孔的直径小于待测轴承800的直径，待测轴承800防止在工作孔上不会掉落；其直径大于待测轴承800的内圈直径，当顶出件304需要作用在待测轴承800的外圈上时，顶出件304可以穿过该工作孔将待测轴承800顶起。

需要说明的是，本实施例中的顶出件304的径向大小与工作孔的直径相匹配。

实施例二

参照图2－5，本发明实施例提供一种轴承凸出量测量设备，用于角接触轴承，包括翻转组件600和两台上述实施例一中提供的任一种轴承测量装置，翻转组件600设置于两台轴承测量装置之间；

两台轴承测量装置分别为用于测量待测轴承800外圈的第一轴承测量装置以及用于测量待测轴承800内圈的第二轴承测量装置；

翻转机构用于将第一轴承测量装置测量完的待测轴承800翻转后输送到第二轴承测量装置进行测量。

在生产测试中，将待测的角接触轴承放置到第一轴承测试装置上，对其进行轴承的第一面的凸出量测量，测试完成后翻转组件600对该待测轴承800进行翻转并放置到第二轴承测量装置上，对其另一面进行轴承凸出量的测量，实现了对角接触轴承的正反面的轴承凸出量测量。可以看出，整个测量过程中，能够自动实现对角接触轴承的正反面测量，节省了人力劳动，并且，自动化的过程能够在提高测量精度的基础上节省测量时间。

参照图3，在第一轴承测量装置中，测量平台还设置有用于将测量辅助件201提起使其脱离待测轴承800上表面的气爪701。

参照图4，当测量轴承外圈时，测量辅助件201作用在轴承外的窄端面上，定位芯202为上定位芯202作用在内圈的宽端面上并伸入轴承内圈环内，若测量辅助件201随着轴承内圈的转动而转动，会产生较大的摩擦力影响轴承的调整，为此，设置有将测量辅助件201提起使其脱离待测轴承800的上表面(此处意指内圈上表面)的装置，具体为气爪701。

具体地，气爪701环绕在测量辅助件201的顶端，其上端面具有向内的斜面，相应地在测量辅助件201的顶端的周向设置有与气爪701的斜面相适应的斜面。工作中，气爪701合拢，测量辅助件201和气爪701相对斜面滑动，测量辅助件201沿竖直方向向上运动，测量辅助件201的底面离开待测轴承800内圈的上端面。

另外，参照图5，在第二轴承测量装置中，定位工装还设置有用于固定测量辅助件201轴向移动的定位组件，定位组件套设在测量辅助件201且测量辅助件201能够相对定位组件转动。

当测量轴承的内圈时，旋转调整机构带动与其接触的待测轴承800的内圈转动。此时，测量辅助件201与待测轴承800的内圈上端面接触，其随着轴承内圈的转动一起转动。

并且，本发明实施例还包括控制系统，控制系统包括监控设备以及主控器，位移传感器100和气动升降单元分别与主控器电连接。

在工作中，主控器能够实现对待测轴承800正反面测试的自动控制。并且，位移传感器100将测试数据实时输送到主控器，主控器将测量数据整理分析后由监控设备进行监控。

在监控设备中，还可以设置有报警装置，当出现不合格角接触轴承时，实现报警功能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。