CN101561256B - 周转轮系激光扫描分选滚珠的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种周转轮系激光扫描分选滚珠的装置。输入齿条安装在两端的滑槽中，该齿条的一端设置定位块，弹簧的一端压缩在输入齿条中部直槽的靠近定位块的一侧，输入齿条与太阳轮中的小齿轮啮合，太阳轮中的大齿轮依次经行星轮中的第一齿轮，第二齿轮和摆杆构成周转轮系，第二齿轮与固定齿轮啮合，激光器固定在摆杆的外端部，激光器位于圆柱光电检测器中心。利用周转轮系转动原理，大幅度放大滚珠微小直径差，通过安装在摆杆上的激光器旋转并发射激光到光电检测器上，再经过信息处理由显示屏对外显示滚珠直径来指导分选。本装置具有结构紧凑、体积小、重量轻、灵敏度高、工作可靠、操作简单，特别适用于分选直径相差很小的批量滚珠。

Description

周转轮系激光扫描分选滚珠的装置

技术领域

本发明涉及分选装置，尤其是涉及一种周转轮系激光扫描分选滚珠的装置。

背景技术

经研究表明，滚动轴承中的滚珠直径相差超过一定限度，会引起轴承工作运行不稳定，严重影响内部各滚珠的应力分布，导致该轴承提早失效，缩短使用寿命，并且轴承工作过程中噪声大。所以各滚动轴承生产单位要求对滚珠按直径大小进行分选。

但是目前对滚珠的分选依然采用人工逐个进行测量的方式，所使用的仪器仍然是传统的机械测量装置，其测量精度早已不能满足于精密部件的要求，导致测量精度差，分选效率低，影响了滚动轴承的质量和生产效率。因此如何保证滚珠的测量精度，实现滚珠的快速分选，提高产品的生产效率，是一个急待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种周转轮系激光扫描分选滚珠的装置，提高滚珠的测量精度，实现滚珠的快速分选，从而保证滚动轴承的装配质量和生产效率。

本发明采用的技术方案如下：

本发明包括定位块、输入齿条、弹簧、太阳轮、行星轮、摆杆、固定齿轮、激光器和光电检测器组成。输入齿条安装在两端的滑槽中，该齿条的一端设置定位块，弹簧的一端压缩在输入齿条中部直槽的靠近定位块的一侧，输入齿条与太阳轮中的小齿轮啮合，太阳轮中的大齿轮依次经行星轮中的第一齿轮，第二齿轮和摆杆构成周转轮系，第二齿轮与固定齿轮啮合，激光器固定在摆杆的外端部，激光器位于圆柱光电检测器中心。

所述的定位块由向输入齿条外倾斜的圆弧槽和一侧的挡板组成，圆弧槽的倾斜度为5度～15度。

本发明具有的有益效果是：

本发明利用周转轮系放大原理，具有(1)测量精度高；(2)操作简单；(3)易于安装，维护；(4)滚珠的测量范围大，易调节等优点。本发明能够测量滚珠的几何形状误差，特别适用于分选直径相差很小的批量滚珠。

附图说明

图1是本发明的装配关系主视图。

图2是本发明的装配关系左视图。

图3是本发明的测量示意图。

图4是本发明的光电检测放大图。

图中：1、定位块，2、输入齿条，3、弹簧，4、太阳轮，5、行星轮，6、摆杆，7、固定齿轮，8、激光器，9、光电检测器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，本发明包括定位块1、输入齿条2、弹簧3、太阳轮4、行星轮5、摆杆6、固定齿轮7、激光器8和光电检测器9组成；输入齿条2安装在两端的滑槽中，该齿条的一端设置定位块1，弹簧3的一端压缩在输入齿条2中部直槽的靠近定位块1的一侧，输入齿条2与太阳轮4中的小齿轮4a啮合，太阳轮4中的大齿轮4b依次经行星轮5中的第一齿轮5a，第二齿轮5b轮和摆杆6构成周转轮系，第二齿轮5b与固定齿轮7啮合，激光器8固定在摆杆6的外端部，激光器8位于圆柱光电检测器9中心。定位块1由向输入齿条2外倾斜的圆弧槽和一侧的挡板组成，圆弧槽的倾斜度为5度～15度。

本发明结合机械、激光、测试和控制技术，利用周转轮系放大原理进行放大处理，使通过测量该采样点与基准点的距离来间接测量该滚珠和标准滚珠的直径差值。

其工作原理是先让已经过高精度测量的滚珠(如图3实线圆所示，直径为D₀)放置在定位块1上进行定位，输入齿条2在弹簧3的作用下压紧滚珠，此时固定安装在摆杆6上的激光器8发出一束激光，射到光电检测器9上，并把该点的信息传输给控制器进行保存，定为基准点，如图4中O点。接着把该标准滚珠取出，在弹簧3作用下各部分回归原位，再将待测滚珠(如图3虚线圆所示，直径为D₁)安放在定位块1上进行定位，待输入齿条2压实后，激光器8再次发出一束激光，射向光电检测器9，通过控制器进行采样处理，记为采样点，如图4中的A点，通过内置的信息处理器计算该点与基准点的距离，再结合摆杆6的转动圈数、方向和事先设定的放大比例K进行差值计算，最终通过显示屏显示该次所测滚珠的直径D₁。

该装置的总放大倍数：

$K=\frac{Z_{5a}\×Z_{5b}}{Z_{4b}\×Z_{5b}-Z_{5a}\×Z_7}\×\frac{R_{4b}}{R_{4a}}\×\frac{R_9}{R_{4a}}$

式中：R_4a为太阳轮上4a齿轮的半径；R_4b和Z_4b为太阳轮上4b齿轮的半径和齿数；Z_5a为行星轮上5a齿轮的齿数；Z_5b为行星轮上5b齿轮的齿数；Z₇为固定齿轮的齿数；R₉为圆形光电检测器的半径。

若取Z_4b＝40；Z_5a＝41；Z_5b＝40；Z₇＝39； $\frac{R_{4b}}{R_{4a}}=3;$ $\frac{R_9}{R_{4a}}=3.$

则放大倍数K＝14400。

通过以上过程所进行的滚珠直径测量和分选，方便快捷，精度高，符合生产制造的发展趋势，特别适用于快速分装直径存在微小差别的滚珠，提高工作效率。

Claims (2)

1.一种周转轮系激光扫描分选滚珠的装置，其特征在于：包括定位块(1)、输入齿条(2)、弹簧(3)、太阳轮(4)、行星轮(5)、摆杆(6)、固定齿轮(7)、激光器(8)和光电检测器(9)组成；输入齿条(2)安装在两端的滑槽中，该齿条的一端设置定位块(1)，弹簧(3)的一端压缩在输入齿条(2)中部直槽的靠近定位块(1)的一侧，输入齿条(2)与太阳轮(4)中的小齿轮(4a)啮合，太阳轮(4)中的大齿轮(4b)依次经行星轮(5)中的第一齿轮(5a)，第二齿轮(5b)轮和摆杆(6)构成周转轮系，第二齿轮(5b)与固定齿轮(7)啮合，激光器(8)固定在摆杆(6)的外端部，激光器(8)位于圆柱光电检测器(9)中心。

2.根据权利要求1所述的一种周转轮系激光扫描分选滚珠的装置，其特征在于：所述的定位块(1)，由向输入齿条(2)外倾斜的圆弧槽和一侧的挡板组成，圆弧槽的倾斜度为5度～15度。

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