圆度仪自定心装置及高速圆度仪的制作方法

本实用新型属于圆度仪技术领域，尤其涉及一种圆度仪自定心装置。

背景技术：

圆度仪是一种利用回转轴法测量工件圆度误差的测量工具。圆度仪分为传感器回转式和工作台回转式两种型式。测量时，被测件与精密轴系同心安装，精密轴系带着电感式长度传感器或工作台作精确的圆周运动。为了满足轴承生产的要求,现有技术中提供一种轴承圆度仪，也称为高速圆度仪，该高速圆度仪具有高效率、高精度、结构简单、价格低廉、适合于生产现场使用等优点。

高速圆度仪主要用于测量轴承的圆度，测量前，将轴承固定安装在旋转的磁台上；测量时，磁台高速旋转，传感器（探针）接触到轴承外周面，对轴承外周面进行测量；由于磁台旋转的速度较高，且被测工件需要与磁台保持同心才能进行测量，即被测工件与旋转的磁台之间具有较高同轴度才能测量；因此测量前，就需要对被测工件进行同心度调整，现有技术中主要是通过人手与眼观察、配合进行调整，无法精密调整，完成一次定心过程需要很长时间，导致轴承圆度仪的测量效率较低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、设计合理、快速且准确自动定心的圆度仪自定心装置及高速圆度仪。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：圆度仪自定心装置，包括操作平台，所述操作平台上安装有用于吸附被测工件的气浮旋转磁台，所述操作平台上沿所述气浮旋转磁台周向均布有至少三个径向推动被测工件移动的定心组件；所述操作平台上安装有驱动各所述定心组件同时向内或向外移动的同步驱动装置。

作为优选的技术方案，所述同步驱动装置包括与所述气浮旋转磁台同轴设置的主动伞齿轮，所述主动伞齿轮转动安装在所述操作平台底部，所述定心组件上转动安装有与所述主动伞齿轮啮合传动的被动伞齿轮；所述操作平台与所述主动伞齿轮之间设置有自动驱动装置。

作为优选的技术方案，所述自动驱动装置包括固定安装在所述操作平台上的定心电机，所述定心电机的输出端安装有驱动齿轮，所述主动伞齿轮的外周设置有与所述驱动齿轮啮合传动的被动齿圈。

作为优选的技术方案，所述定心组件还包括滑动安装在所述操作平台上的定心夹座，所述定心夹座上通过螺纹配合安装有定心螺杆，所述被动伞齿轮固定安装在所述定心螺杆的一端，所述定心夹座上还安装有径向推动被测工件移动的定心推杆。

作为优选的技术方案，所述定心推杆与被测工件表面接触的端部设置有轻触开关。

作为优选的技术方案，所述主动伞齿轮通过轴承转动安装在所述操作平台上。

作为优选的技术方案，所述操作平台上设置有定心滑槽，所述定心组件上设置有与所述定心滑槽配合的定心滑轨。

作为优选的技术方案，高速圆度仪，包括圆度仪座体，还包括圆度仪自定心装置，所述圆度仪自定心装置安装在所述圆度仪座体上。

由于采用了上述技术方案，圆度仪自定心装置，包括操作平台，所述操作平台上安装有用于吸附被测工件的气浮旋转磁台，所述操作平台上沿所述气浮旋转磁台周向均布有至少三个径向推动被测工件移动的定心组件；所述操作平台上安装有驱动各所述定心组件同时向内或向外移动的同步驱动装置；本实用新型的有益效果是：测量前，首先将所述被测工件放置在所述气浮旋转磁台的上表面，然后调节所述同步驱动装置，驱动各个所述定心组件同时向内运动，所述定心组件径向推动被测工件移动，当所有所述定心组件未全接触到被测工件时，与被测工件接触的所述定心组件会推着被测工件继续运动，直至所有的所述定心组件均与所述被测工件接触，此时，被测工件的轴心与所述气浮旋转磁台的轴心对应，工件完成了定心；然后所述同步驱动装置驱动各个所述定心组件同时向外运动，使得所述定心组件均远离被测工件；接着圆度仪启动，所述气浮旋转磁台通过磁力将被测工件吸附，即固定被测工件，最后对被测工件进行圆度测量，测量方法与现有技术中圆度仪的测量方法相同，被测工件在所述气浮旋转磁台的带动下高速旋转，圆度仪上的探针对被测工件外周表面进行测量。本实用新型结构简单、设计合理，通过所述同步驱动装置以及所述定心组件快速且准确完成工件的自动定心，不再需要人为调整，因此调整效率明显得到提升，且定心准确可以有效提高工件圆度的准确度。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例另一角度的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的主视图；

图4是本实用新型实施例的侧视图；

图5是本实用新型实施例定心前的示意图；

图6是本实用新型实施例定心后的示意图；

图7是本实用新型实施例高速圆度仪的结构示意图；

图8是本实用新型实施例自动定心的电路图；

图中：1-操作平台；2-气浮旋转磁台；3-定心组件；31-定心夹座；32-定心螺杆；33-定心推杆；4-同步驱动装置；41-主动伞齿轮；42-被动伞齿轮；43-定心电机；44-驱动齿轮；45-被动齿圈；5-被测工件；6-定心滑槽；7-圆度仪底座；8-圆度仪立柱；9-滑动臂；10-安装臂；11-探针。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

参见图7，高速圆度仪包括圆度仪底座7，所述圆度仪底座7上安装有圆度仪自定心装置，所述圆度仪底座7上还安装有圆度仪立柱8，且所述圆度仪立柱8垂直设置在所述圆度仪底座7上，所述圆度仪立柱8上设置有滑动臂9，所述滑动臂9的外端设置有安装臂10，所述安装臂10上设置有探针11，且所述探针11设置在所述圆度仪自定心装置的正上方，所述探针11用于对放置到气浮旋转磁台上被测工件进行圆度测量。本实施例是在现有技术中高速圆度仪的基础上增设了圆度仪自定心装置，使得圆度仪具有自动定心工件的功能。

如图1至图7所示，圆度仪自定心装置，包括操作平台1，所述操作平台1通过支架安装在所述圆度仪底座7上，所述操作平台1上安装有用于吸附被测工件5的气浮旋转磁台2，所述气浮旋转磁台2的底端安装在所述圆度仪底座7上，所述气浮旋转磁台2为现有技术，其为现有高速圆度仪中公知的部件，因此其具体结构以及安装方式均不在此赘述；所述操作平台1上沿所述气浮旋转磁台2周向均布有至少三个径向推动被测工件5移动的定心组件3；所述操作平台1上安装有驱动各所述定心组件3同时向内或向外移动的同步驱动装置4。测量前，首先将所述被测工件5放置在所述气浮旋转磁台2的上表面，然后调节所述同步驱动装置4，驱动各个所述定心组件3同时向内运动，所述定心组件3径向推动被测工件5移动，当所有所述定心组件3未全接触到被测工件5时，参见图5，与被测工件5接触的所述定心组件3会推着被测工件5继续运动，直至所有的所述定心组件3均与所述被测工件5接触，参见图6，此时，被测工件5的轴心与所述气浮旋转磁台2的轴心对应，工件完成了定心；然后所述同步驱动装置4驱动各个所述定心组件3同时向外运动，使得所述定心组件3均远离被测工件5；接着圆度仪启动，所述气浮旋转磁台2通过磁力将被测工件5吸附，即固定被测工件5，最后对被测工件5进行圆度测量，测量方法与现有技术中圆度仪的测量方法相同，被测工件5在所述气浮旋转磁台2的带动下高速旋转，圆度仪上的探针11对被测工件5外周表面进行圆度测量。本实用新型结构简单、设计合理，通过所述同步驱动装置4以及所述定心组件3快速且准确完成工件的自动定心，不再需要人为调整，因此调整效率明显得到提升，且定心准确可以有效提高工件圆度的准确度。

在本实施例中，所述被测工件5为轴承，当然也可以其他回转零件。

在本实施例中，设置有三个定心组件3，相互之间呈120°布置，设置有三个定心组件3，均匀布置在所述气浮旋转磁台2的外周，三个定心组件3围成一个圆，该圆的中心与所述气浮旋转磁台2的轴心重合。当然所述定心组件3不限于三个，可以四个或者更多。

所述同步驱动装置4包括与所述气浮旋转磁台2同轴设置的主动伞齿轮41，在本实施例中，所述主动伞齿轮41设置在所述气浮旋转磁台2的外周，所述主动伞齿轮41通过轴承转动安装在所述操作平台1底部，保证所述主动伞齿轮41的转动，所述定心组件3上转动安装有与所述主动伞齿轮41啮合传动的被动伞齿轮42。当被测工件的尺寸较小时，可以手动转动所述主动伞齿轮41，实现手动调节；但当被测工件尺寸较大或者为了保证定位的方便性，本实施例采用自动调节方式，即在所述操作平台1与所述主动伞齿轮41之间设置有自动驱动装置。所述同步驱动装置4位于所述操作平台1的下方，所述定心组件3的一部分位于所述操作平台1的下方，另一部分延伸至所述操作平台1的上方，用于对被测工件5进行定心。定心调节时，所述自动驱动装置动作，驱动所述主动伞齿轮41转动，由于所述主动伞齿轮41与所述被动伞齿轮42啮合，因此带动所述被动伞齿轮42转动，而由于所述被动伞齿轮42是设置在所述定心组件3上，使得所述定心组件3沿着所述操作平台1做直线运动，即径向推动被测工件5。所述主动伞齿轮41与所述被动伞齿轮42之间为垂直设置，即为两相互配合的锥齿轮，传动方式为本领域普通工程技术人员所公知的。

所述主动伞齿轮41与所述气浮旋转磁台2之间同轴设置，且各个所述被动伞齿轮42均布在所述主动伞齿轮41的周边。

所述自动驱动装置包括固定安装在所述操作平台1上的定心电机43，所述定心电机43的输出端安装有驱动齿轮44，所述主动伞齿轮41的外周设置有与所述驱动齿轮44啮合传动的被动齿圈45，所述被动齿圈45固定在所述主动伞齿轮41的外周。所述定心电机43转动时，带动所述驱动齿轮44转动，由于所述驱动齿轮44与所述被动齿圈45啮合，因此当所述驱动齿轮44转动后，会带动所述被动齿圈45转动，即使得所述主动伞齿轮41转动。

所述定心组件3还包括滑动安装在所述操作平台1上的定心夹座31，所述定心夹座31上通过螺纹配合安装有定心螺杆32，所述定心螺杆32通过螺纹安装在所述定心夹座31上构成一个整体结构，所述被动伞齿轮42固定安装在所述定心螺杆32的一端，所述定心夹座31上还安装有径向推动被测工件5移动的定心推杆33。所述定心夹座31的顶端位于所述操作平台1的上方，所述定心推杆33安装在所述定心夹座31的顶端，所述定心螺杆32安装在所述定心夹座31的底端且位于所述操作平台1的下方，使得所述被动伞齿轮42与主动伞齿轮41配合。当所述被动伞齿轮42被所述主动伞齿轮41带动转动时，使得所述定心螺杆32转动，由于所述定心螺杆32与所述定心夹座31之间通过螺纹配合，且所述定心夹座31滑动安装在所述操作平台1上，因此所述定心螺杆32转动时，会推动所述定心夹座31向内或向外滑动，即带动所述定心推杆33向内或向外滑动，当所述定心推杆33向内移动时，即对被测工件5进行定心。

所述操作平台1上设置有定心滑槽6，所述定心组件3上设置有与所述定心滑槽6配合的定心滑轨，所述定心夹座31通过所述定心滑槽6与定心滑轨的配合安装在所述操作平台1上，保证所述定心组件3仅沿着所述操作平台1做直线运动。

圆度仪自定心装置还包括自动控制器，所述自动控制器与所述定心电机43连接，来控制所述定心电机43的转动方向、启动与停止。每个所述定心推杆33的外端（与被测工件5表面接触的端部）均设置有轻触开关，轻触开关作为传感器，与自动控制器电连接。当所述定心推杆33朝向被测工件5表面运动过程中，当所述轻触开关与被测工件5表面接触后，所述轻触开关闭合，当三个所述轻触开关均闭合后，参见图6，代表被测工件5定心调整完成，那么控制所述定心电机43停止动作，当仅有一个所述轻触开关或者两个轻触开关闭合，参见图5，代表被测工件5还未定心，此时所述定心电机43继续工作，各所述定心推杆33继续向内运动，直到三个所述轻触开关均闭合。

参见图8为电路控制原理图，三个所述轻触开关连接与门电路，三个所述轻触开关分别为s1、s2、s3，当2脚和5脚之间接入5v电压时器件即可工作，即所述定心电机43启动；1、3、4脚为输入脚，4脚有一定的驱动能力，可以驱动电源控制电路的通断或者可驱动一些小型的继电器。电源控制电路可以是h桥或者cmos管；当1、3、4脚全部为高电位时，即全部接通后，4脚输出为1，此时所述定心电机43停止。

本实施例的工作原理为：

参见图7，将被测工件5放置到所述气浮旋转磁台2上，然后所述定心电机43转动，带动所述驱动齿轮44转动，由于所述驱动齿轮44与所述被动齿圈45啮合，因此带动所述主动伞齿轮41转动，使得各个所述被动伞齿轮42绕自身轴线转动，从而推动所述定心夹座31朝向被测工件5表面运动；所有定心夹座31同时向内运动，带动所述定心推杆33朝向被测工件5运动，当三个所述轻触开关均闭合后，即代表被测工件5完成定心，此时所述定心电机43停止转动；然后所述定心电机43反向转动，驱动各个所述定心推杆33反向移动远离被测工件5，被测工件5的自动定心过程完成，然后对被测工件5进行圆度测量。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。