CN103175500B - 一种轴窜检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工件的轴发生轴向窜动的检测设备，具体地说是一种轴窜检测装置及其检测方法，装置包括用于调整工件垂直位置的调整机构、用于固定工件的夹紧机构、用于驱动工件产生轴窜的驱动机构以及检测机构。其中调整机构直接固定于床体上；夹紧机构固定床体的导轨上，可沿导轨做相对于床体的水平移动；而驱动机构和检测机构均固定于夹紧机构之上；方法为工件的轴在两侧轴窜检测装置驱动下先向一侧移动，然后再向另一侧移动，通过直线位移传感器记录下两次的位移值，这两次位移值的差值即为工件的轴窜。本发明的检测装置结构简单，衔接可靠，检测准确，工作环境安全；本发明的检测方法过程简单，衔接可靠，保证整个检测过程可靠高效。

Description

一种轴窜检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及工件的轴发生轴向窜动的检测设备，具体地说是一种轴窜检测装置及其检测方法。

背景技术

各种轴及轴承类的安装件在工业生产中占有相当的比重，而装配后的半成品或成品的轴窜是检验产品装配质量的一个重要指标。在工业现场，目前对轴窜的检测是采用百分表进行人工测量。这种检测方法主要缺点有：

1.每次测量值需要靠操作人员从表针的指示位置读出，在读值的过程中因人而异，存在人为的偏差；

2.每检测一个工件都需要对检测仪表进行调整，耗时长，效率低，所以只能是批量抽检，不适用于逐个检验；

3.对于大型工件或产品检测起来操作繁琐，效率低下，工人劳动强度大，容易发生危险。

在工业自动化生产装配的大趋式下，对产成品都要求进行在线检测，所以传统的检测方法不再适用于自动化生产的要求。

发明内容

针对人为检测存在的上述缺点，本发明的目的在于提供一种轴窜检测装置及其检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明轴窜检测装置包括床体、调整工件垂直位置的调整机构、固定工件的夹紧机构、驱动工件产生轴窜的驱动机构及检测机构，其中调整机构安装在床体上、位于工件的下方，所述夹紧机构包括滑鞍驱动液压缸、滑鞍、卡盘及顶尖，其中滑鞍驱动液压缸安装在所述床体上，滑鞍与滑鞍驱动液压缸的活塞杆相连，沿床体上的导轨往复移动，所述卡盘安装在滑鞍与工件相对的一侧，顶尖的一端与安装在滑鞍上的所述驱动机构相连，另一端由滑鞍穿出，所述驱动机构随滑鞍移动；所述检测机构位于滑鞍内，随所述驱动机构沿工件的轴向移动。

其中：所述检测机构包括固定支撑板、直线位移传感器及随动圆盘，其中固定支撑板安装在滑鞍内部的底板上，所述驱动机构由固定支撑板穿过，随动圆盘安装在所述驱动机构的输出端上、由驱动机构驱动与所述顶尖一起往复移动；所述固定支撑板上均布有多个直线位移传感器；每个直线位移传感器的一端固接在所述固定支撑板上，另一端的触头始终与所述随动圆盘抵接；所述驱动机构为双行程顶尖液压缸，其插设在滑鞍上，输出端与所述顶尖螺纹连接；所述调整机构包括支架、伺服电机、丝杠及螺母，其中伺服电机安装在所述床体上，伺服电机的输出轴与所述丝杠相连，螺母与丝杠螺纹连接，所述支架的一端与螺母连接，另一端支撑工件；所述支架的另一端为“V”形。

本发明的检测方法为：

工件的轴在两侧轴窜检测装置驱动下先向一侧移动，然后再向另一侧移动，通过直线位移传感器记录下两次的位移值，这两次位移值的差值即为工件的轴窜。

调整机构到位，将工件放在调整机构上，两端外缘由两侧的卡盘夹紧，工件的轴由两侧的顶尖固定住；然后，其中一侧的双行程顶尖液压缸卸油压，工件的轴在另一侧双行程顶尖液压缸的压力下，向卸油压的一侧移动，移动结束后，记录卸油压一侧直线位移传感器的值作为第一位移值；记录后，另一侧的滑鞍驱动液压缸带动另一侧的滑鞍退至另一侧；之前卸油压的双行程顶尖液压缸再使其活塞杆带动该侧顶尖向另一侧移动，直至工件的轴不再发生窜动为止，记录所述直线位移传感器的值作为第二位移值，第一、二位移值的差值即为工件的轴窜；

当调整机构到位后，由外部的械架机械手将工件放在调整机构上，通过工件有无检测开关检测工件是否到位；当工件到位后，两侧的滑鞍驱动液压缸驱动各自对应的滑鞍向工件的方向移动，由顶尖将工件的轴固定住，此时滑鞍正到位开关检测到信号；当滑鞍正到位开关检测到信号后，两侧的卡盘向内收紧将工件两端外缘夹紧；

所述调整机构的伺服电机带动支架移动到工作位置100mm，再由外部的械架机械手将工件放在支架的“V”形端上。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明的检测装置结构简单，衔接可靠，检测准确，工作环境安全。

2.本发明的检测方法包括工件位置调整、固定，夹紧、液压施压及轴窜检测等步骤，过程简单，衔接可靠，保证整个检测过程可靠高效。

3.由于采用快速可靠的直线位移传感器，整个检测过程可控制在10秒以内，实现了快速可靠的检测，为在线检测提供时间保障。

附图说明

图1为本发明检测装置的结构示意图；

其中：1为床体，2为滑鞍驱动液压缸，3为滑鞍，4为双行程顶尖液压缸，5为固定支撑板，6为直线位移传感器，7为随动圆盘，8为卡盘，9为顶尖，10为工件，11为支架，12为伺服电机，13为丝杠，14为螺母；

图2为本发明检测方法的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1所示，本发明的轴窜检测装置包括床体1、调整工件10垂直位置的调整机构、固定工件10的夹紧机构、驱动工件10产生轴窜的驱动机构及检测机构，其中调整机构安装在床体1上、位于工件10的下方，所述夹紧机构包括滑鞍驱动液压缸2、滑鞍3、卡盘8及顶尖9，滑鞍驱动液压缸2固定在所述床体1上，在床体1的上表面上设有导轨，滑鞍3与滑鞍驱动液压缸2的活塞杆相连，并与床体1上的导轨垂直连接、在导轨上沿工件10的轴的轴向往复移动，所述卡盘8固定在滑鞍3与工件10相对的一侧，顶尖9的一端与安装在滑鞍3上的所述驱动机构相连，另一端由滑鞍3的侧壁穿出。驱动机构为双行程顶尖液压缸4，其插设在滑鞍3上、随滑鞍3移动，双行程顶尖液压缸4的活塞杆与所述顶尖9的一端螺纹连接。

检测机构位于滑鞍3内，包括固定支撑板5、直线位移传感器6及随动圆盘7，其中固定支撑板5安装在滑鞍3内部的底板上，双行程顶尖液压缸4由固定支撑板5穿过，随动圆盘7安装在双行程顶尖液压缸4的活塞杆上、与顶尖9一起由双行程顶尖液压缸4驱动进行往复移动；所述固定支撑板5上均布有多个直线位移传感器6，每个直线位移传感器6的一端固接在固定支撑板5上，另一端的触头始终与所述随动圆盘7抵接。

调整机构包括支架11、伺服电机12、丝杠13及螺母14，其中伺服电机12固定在所述床体1上，伺服电机12的输出轴与所述丝杠13相连，螺母14与丝杠13螺纹连接，所述支架11的一端与螺母14连接，另一端为“V”形、用于支撑工件10。

为了实现本发明轴窜检测装置的自动检测，在滑鞍3上安装有正、负到位开关，在调整机构安装工件有无检测开关；其中滑鞍3的正到位开关和负到位开关用于检测滑鞍3的相对位置，工件有无检测开关用于检测V形支架11上有无工件10。

本发明的检测方法为：

工件10的轴在两侧轴窜检测装置驱动下先向一侧移动，然后再向另一侧移动，通过直线位移传感器记录下两次的位移值，这两次位移值的差值即为工件10的轴窜。

具体为：如图2所示，开始，启动自检程序，参数、机构初始化；参数包括：伺服电机12的位置：100mm；直线位移传感器6第一位移值和第二位移值：0mm；双行程顶尖液压缸4动作延时时间：2s；双行程顶尖液压缸4移动到中位。

在工件10的两侧的床体1上分别安装轴窜检测装置。由外部信号判断是否开始检测，外部信号为上位系统提供的使能信号；如允许，则调整机构的伺服电机12带动V形支架11移动到工作位置100mm；当V形支架11移动到工作位置后，由外部的械架机械手将工件10放在V形支架11上，由工件有无检测开关检测工件10是否到位；当工件10到位后，两侧的滑鞍驱动液压缸2驱动各自对应的滑鞍3向工件10的方向移动，由两侧的顶尖9通过两侧的双行程顶尖液压缸4的压力将工件10的轴固定住，此时滑鞍3正到位开关检测到信号；当小滑鞍正到位开关检测到信号后，两侧的卡盘8向内收紧将工件10的两端外缘夹紧。

工件10的外缘被夹紧后，其中一侧的双行程顶尖液压缸4卸油压，工件10的轴在另一侧双行程顶尖液压缸4的压力下，向卸油压的一侧移动，在移动结束后，记录此时卸油压一侧直线位移传感器6的值作为第一位移值；记录完第一位移值后，另一侧的滑鞍驱动液压缸2带动另一侧的滑鞍3退至另一侧；然后，之前卸油压的双行程顶尖液压缸4动作，再使其活塞杆带动该侧顶尖9向另一侧移动，直至工件10的轴不再发生窜动为止；待移动停止后，记录此时所述直线位移传感器6的值作为第二位移值；进行工件轴窜的计算，即第一、二位移值的差值即为工件10的轴窜。

在计算轴窜的同时，两侧的双行程顶尖液压缸4退回中位，卡盘8向外张开将工件10松开；卡盘8张开后，这一侧滑鞍3在滑鞍驱动液压缸2的驱动下后退到起始位置；得到滑鞍3的负到位开关信号后，由控制器向上位机发送检测完毕信号，等待下一工件的检测。

Claims (8)

1.一种轴窜检测装置，其特征在于：包括床体(1)、调整工件(10)垂直位置的调整机构、固定工件(10)的夹紧机构、驱动工件(10)产生轴窜的驱动机构及检测机构，其中调整机构安装在床体(1)上、位于工件(10)的下方，所述夹紧机构包括滑鞍驱动液压缸(2)、滑鞍(3)、卡盘(8)及顶尖(9)，其中滑鞍驱动液压缸(2)安装在所述床体(1)上，滑鞍(3)与滑鞍驱动液压缸(2)的活塞杆相连，沿床体(1)上的导轨往复移动，所述卡盘(8)安装在滑鞍(3)与工件(10)相对的一侧，顶尖(9)的一端与安装在滑鞍(3)上的所述驱动机构相连，另一端由滑鞍(3)穿出，所述驱动机构随滑鞍(3)移动；所述检测机构位于滑鞍(3)内，随所述驱动机构沿工件(10)的轴向移动；

所述检测机构包括固定支撑板(5)、直线位移传感器(6)及随动圆盘(7)，其中固定支撑板(5)安装在滑鞍(3)内部的底板上，所述驱动机构由固定支撑板(5)穿过，随动圆盘(7)安装在所述驱动机构的输出端上、由驱动机构驱动与所述顶尖(9)一起往复移动；所述固定支撑板(5)上均布有多个直线位移传感器(6)；

每个直线位移传感器(6)的一端固接在所述固定支撑板(5)上，另一端的触头始终与所述随动圆盘(7)抵接。

2.按权利要求1所述的轴窜检测装置，其特征在于：所述驱动机构为双行程顶尖液压缸(4)，其插设在滑鞍(3)上，输出端与所述顶尖(9)螺纹连接。

3.按权利要求1所述的轴窜检测装置，其特征在于：所述调整机构包括支架(11)、伺服电机(12)、丝杠(13)及螺母(14)，其中伺服电机(12)安装在所述床体(1)上，伺服电机(12)的输出轴与所述丝杠(13)相连，螺母(14)与丝杠(13)螺纹连接，所述支架(11)的一端与螺母(14)连接，另一端支撑工件(10)。

4.按权利要求3所述的轴窜检测装置，其特征在于：所述支架(11)的另一端为“V”形。

5.一种按权利要求1至4任一权利要求所述轴窜检测装置的检测方法，其特征在于：工件(10)的轴在两侧轴窜检测装置驱动下先向一侧移动，然后再向另一侧移动，通过直线位移传感器记录下两次的位移值，这两次位移值的差值即为工件(10)的轴窜。

6.按权利要求5所述的检测方法，其特征在于：具体为：

调整机构到位，将工件(10)放在调整机构上，两端外缘由两侧的卡盘(8)夹紧，工件(10)的轴由两侧的顶尖(9)固定住；然后，其中一侧的双行程顶尖液压缸(4)卸油压，工件(10)的轴在另一侧双行程顶尖液压缸(4)的压力下，向卸油压的一侧移动，移动结束后，记录卸油压一侧直线位移传感器(6)的值作为第一位移值；记录后，另一侧的滑鞍驱动液压缸(2)带动另一侧的滑鞍(3)退至另一侧；之前卸油压的双行程顶尖液压缸(4)再使其活塞杆带动该侧顶尖(9)向另一侧移动，直至工件(10)的轴不再发生窜动为止，记录所述直线位移传感器(6)的值作为第二位移值，第一、二位移值的差值即为工件(10)的轴窜。

7.按权利要求6所述的检测方法，其特征在于：当调整机构到位后，由外部的械架机械手将工件(10)放在调整机构上，通过工件有无检测开关检测工件(10)是否到位；当工件(10)到位后，两侧的滑鞍驱动液压缸(2)驱动各自对应的滑鞍(3)向工件(10)的方向移动，由顶尖(9)将工件(10)的轴固定住，此时滑鞍(3)正到位开关检测到信号；当滑鞍(3)正到位开关检测到信号后，两侧的卡盘(8)向内收紧将工件(10)两端外缘夹紧。

8.按权利要求7所述的检测方法，其特征在于：所述调整机构的伺服电机(12)带动支架(11)移动到工作位置100mm，再由外部的械架机械手将工件(10)放在支架(11)的“V”形端上。