CN104279999B - 滚珠轴承径向游隙自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种滚珠轴承径向游隙自动检测装置，解决了现有的千分表测量由人工来实现，工人劳动强度大，长时间工作容易疲劳还会出现测量误差的缺陷，包括轴承定位机构、剔料分档机构、内圈夹紧机构、外圈顶起机构和测量机构；轴承定位机构包括轴承限位料道和限位机构，内圈夹紧机构包括轴承内圈夹紧机构和轴承悬空机构，外圈顶起机构设置于轴承限位料道下方，料道底板设置有剔料口，剔料分档机构设置于该剔料口处。自动夹紧机构自动夹紧轴承内圈并使轴承处于悬空状，自动顶起机构将轴承外圈上顶，测量仪测得最终的数据，两数据由处理器计算处理产生该轴承的径向游隙，自动化程度高，减轻工人劳动强度。

Description

滚珠轴承径向游隙自动检测装置

技术领域

本发明涉及一种轴承检测装置，尤其是一种能自动检测的滚珠轴承径向游隙自动检测装置。

背景技术

滚珠轴承的径向游隙，是指轴承在未安装和使用时，内外套圈直径方向相对可移动的间隙。径向游隙对于滚珠轴承的安装、允许转速和使用寿命均有关键性影响，因此，滚珠轴承生产中，径向游隙是必经控制的关键项目之一，并通过检测得以保证。

现有滚珠轴承径向游隙一般都是通过人工操作游隙仪来进行检测的，所述游隙仪包括轴承容置腔、可以穿过容置腔的轴承内圈固定轴、容置腔上方的带测量头的扭簧表，以及容置腔下方的外圈顶起机构。检测时，检测人员逐套将滚珠轴承放置于容置腔内，压紧与内圈固定轴相连接的压紧杆，使内圈固定轴穿入容置腔内轴承的内圈内孔中使其固定；并使扭簧表的检测头受压顶抵轴承外圈顶部外径。然后，摆动顶起机构的操纵杆，传导位于轴承下面的顶起杆上下运动，使其顶推或远离轴承外圈，驱使轴承外圈相对于内圈作径向上、下运动，带动扭簧表的检测头伸缩，与检测头相连的扭簧表的指针随之晃动。扭簧表指针晃动的区间值即是轴承的径向游隙值，检测人员据此判断轴承的径向游隙是否符合设定的要求。这种轴承径向游隙的检测装置存在以下缺点：

1、作为关键项目轴承径向游隙的全检，需要大量的检测人员，增加用工成本；

2、人工目测判断，容易因视觉疲劳或操作失误发生误判误放，检测的准确性难以保证；

3、无法满足轴承生产中装配连线作业的需要。

发明内容

本发明解决了现有滚珠轴承生产中轴承径向游隙检测的上述缺点，提供一种滚珠轴承径向游隙自动检测装置，实现自动测量，降低用工成本；通过自动检测还可以完善轴承装配连线作业；径向游隙测量后还能自动区分测量结果，并确保准确性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种滚珠轴承径向游隙自动检测装置，包括轴承定位机构、剔料分档机构、内圈夹紧机构、外圈顶起机构和测量机构；轴承定位机构包括轴承限位料道和将轴承限位在轴承限位料道上的限位机构，内圈夹紧机构包括轴承内圈夹紧机构和轴承悬空机构，外圈顶起机构设置于轴承限位料道下方，轴承限位料道在测量机构后出口方向的料道底板设置有剔料口，剔料分档机构设置于该剔料口处；轴承定位机构、剔料分档机构、内圈夹紧机构、外圈顶起机构和测量机构均与控制系统相连并受控制系统控制。轴承从轴承限位料道上移动，并由限位机构将轴承定位在轴承限位料道的检测工位上，内圈夹紧机构夹住轴承的内圈并将轴承整体悬空，使轴承外圈顶抵测量机构并测得轴承外圈自由状态时的第一数据，接着外圈顶起机构将轴承外圈顶起，测量机构测得第二数据，控制系统将第一数据和第二数据进行处理得出该轴承的径向游隙，同时判断该轴承的径向游隙是否符合要求，如果不符合则由控制系统打开剔料分档机构将该轴承剔出作为不合格产品或者分档产品，如果符合要求则控制系统关闭剔料分档机构使得该轴承正常出料，多机构相互配合能实现自动测量，降低用工成本，测量完全自动化，检测效率高，还可以完善轴承装配连线作业，并通过控制系统实现轴承径向游隙测量自动分类和分档，确保准确性，减少人工的误差。

作为优选，轴承限位料道包括倾斜的料道底板及固定于料道底板两侧的料道挡板，轴承限位料道的入口高度高于出口高度，两料道挡板在检测工位段设置有相对的通孔，通孔的位置与内圈夹紧机构相对应；轴承限位料道入口段设有检测来料的来料感应器。

作为优选，限位机构设置于轴承限位料道检测工位朝出口一侧，限位机构包括限位杆及与限位杆相连的限位气缸，限位杆置于轴承限位料道底板上方、两挡板之间，限位杆将从轴承限位料道入口处进来的轴承阻挡限位在检测工位。

作为优选，剔料分档机构包括剔料分档块和与剔料分档块相连的剔料分档气缸，剔料分档块与轴承限位料道上的剔料口相吻合。

作为优选，剔料分档机构为多组，轴承限位料道上设置有多个剔料口，每一组剔料分档机构均与其中一个剔料口相对应。

作为优选，轴承内圈夹紧机构包括两夹紧块、连接夹紧块的夹紧气缸，两夹紧块分置在轴承限位料道两侧，夹紧块上设置有夹紧头；轴承悬空机构为悬空气缸，悬空气缸与夹紧气缸相连。

作为优选，两夹紧块上的夹紧头相对布置，两夹紧头与轴承限位料道两侧挡板上的通孔相对应，夹紧头的端部为球面；所述的夹紧气缸采用双杆手指气缸。夹紧头与轴承内圈内孔相配合并夹紧轴承内圈，使得轴承外圈处于自由状态，球面的夹紧头能适应各种规格的轴承。

作为优选，外圈顶起机构包括顶杆、顶料弹簧、顶杆滑套和拉杆气缸，顶杆穿设于顶杆滑套内，顶料弹簧套设与顶杆外，轴承限位料道底板上设置有与顶杆上端适配的底板通孔，顶杆下端与拉杆气缸之间活动连接。顶料弹簧作为将轴承外圈顶起的重要部件，使得顶杆与轴承外圈形成柔性接触，不会对轴承造成损伤。

作为优选，顶杆为两段式结构，上段的直径大于下段的直径，顶杆下端部通过顶杆拉块与拉杆气缸活动连接，顶杆下端部设置有顶杆拉块止滑螺母，顶料弹簧压缩套设于顶杆滑套与轴承限位料道底板之间直径小的顶杆段上。

作为优选，测量机构包括测量仪和测量笔，测量笔一端为可伸缩滑动的测量头，另一端通过导线与测量仪相连接，测量笔设置于轴承限位料道检测工位上方，与外圈顶起机构顶杆中线处于同一直线，该直线与待测轴承径向中心线共面。

本发明的有益效果是：多机构相互配合能实现自动测量，降低用工成本，测量完全自动化，检测效率高，还可以完善轴承装配连线作业，并通过控制系统实现轴承径向游隙测量自动分档，确保准确性，减少人工的误差。

附图说明

图1是本发明一种正面示意图；

图2是本发明一种前侧方向立体示意图；

图3是本发明一种后侧方向立体示意图；

图4是本发明一种内圈夹紧机构结构示意图；

图5是本发明一种外圈顶起机构结构示意图；

图6是本发明一种限位机构结构示意图；

图中：1、测量机构，2、测量笔，3、来料感应器，4、轴承限位料道，5、夹紧块，6、夹紧气缸，7、悬空气缸，8、顶料弹簧，9、止滑螺母，10、顶杆，11、顶杆拉快，12、顶杆滑套，13、限位杆，14、机身连接板，15、料道挡板，16、料道底板，17、剔料口，18、剔料分档块，19、夹紧头，20、剔料分档气缸，21、导向套，22、拉杆气缸，23、底板，24、限位气缸，25、入口。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：一种轴承径向游隙检测装置（参见附图1附图2附图3），包括轴承定位机构、剔料分档机构、内圈夹紧机构、外圈顶起机构、测量机构1和控制系统，上述个机构均固定到机身连接板14上，机身连接板底部固定有底板23。

轴承定位机构包括轴承限位料道4和将轴承限位在轴承限位料道上的限位机构，轴承限位料道通过机身连接板与机身相连接固定。轴承限位料道包括倾斜的料道底板16及固定于料道底板两侧的料道挡板15，轴承限位料道的入口25高度高于出口高度，两料道挡板在检测工位段设置有相对的通孔，通孔的位置与内圈夹紧机构相对应，轴承限位料道入口段设有检测有否来料的来料感应器3。限位机构设置于轴承限位料道检测工位朝出口一侧，限位机构包括限位杆13及与限位杆相连的限位气缸24（参见附图6），限位气缸通过连接板与机身连接板固定，限位杆置于料道底板上方、两料道挡板之间，限位杆将从轴承限位料道入口处进来的轴承阻挡限位在检测工位。

轴承限位料道在测量机构后出口方向的料道底板上设置有剔料口17，剔料分档机构设置于该剔料口处。剔料分档机构包括剔料分档块18和与剔料分档块相连的剔料分档气缸20，剔料气缸通过连接块与机身连接板连接，剔料分档块与轴承限位料道上的剔料口相吻合。

内圈夹紧机构设置在轴承限位料道上，内圈夹紧机构包括轴承内圈夹紧机构和轴承悬空机构，轴承内圈夹紧机构包括两夹紧块5和夹紧气缸6，夹紧气缸采用双杆手指气缸，夹紧块分别与夹紧气缸缸杆连接，两夹紧块分置在轴承限位料道两侧，夹紧块上设置有夹紧头19（参见附图4）；轴承悬空机构为悬空气缸7，夹紧气缸通过连接块与悬空气缸缸杆连接，悬空气缸通过连接块与机身连接板连接。两夹紧块上的夹紧头相对布置，两夹紧头与轴承限位料道两侧料道挡板上的通孔相对应，夹紧头的端部为球面。

外圈顶起机构设置于轴承限位料道下方，外圈顶起机构包括顶杆10、顶料弹簧8、顶杆滑套12和拉杆气缸22（参见附图5），顶杆穿设与顶杆滑套内，顶料弹簧套设与顶杆外，料道底板上设置有与顶杆上端相配合的底板通孔，顶杆为两段式的具有台阶的圆柱体结构，上段的直径大于下段的直径，顶杆上段穿设于导向套21内，顶杆下端部通过顶杆拉块11与拉杆气缸22活动连接，顶杆下端设置有顶杆拉块止滑螺母9，顶料弹簧压缩套设于顶杆滑套与料道底板之间直径小的顶杆段上。顶杆滑套、导向套和拉杆气缸通过连接块与机身连接板连接，顶杆滑套和导向套采用与顶杆直径相适配的直线轴承。

测量机构包括测量仪和测量笔2，测量笔一端为可伸缩滑动的测量头，另一端通过导线与测量仪相连接，测量笔设置于轴承限位料道检测工位上方通过连接块与机身连接板连接，测量头和外圈顶起机构顶杆中线处于同一直线，该直线与待测轴承径向中心线共面。测量仪并入控制系统中，测量仪选用微米级测量仪。

初始待测状态，夹紧气缸松开，两夹紧头均处于轴承限位料道两侧料道挡板的外侧，悬空气缸处于下限位置，限位杆下行插入到两挡板之间，顶杆下行至轴承限位料道底板下，剔料分档块盖住底板上的剔料口。

轴承从轴承限位料道4的入口25滑入，并沿着倾斜的料道底板16向出口方向滚动，下行到检测工位时轴承被限位杆阻挡。来料感应器3感应到轴承经过发信号给控制系统，控制系统接收到入口来料信息并延时后，指令夹紧气缸启动夹紧动作，两夹紧头夹紧轴承内圈。然后限位气缸和悬空气缸启动，使限位杆远离待测轴承，轴承随夹紧机构被抬高，测量笔的测量头抵触待测轴承顶部外径并受压。此时测量仪测得第一数据并输入到控制系统。然后启动拉杆气缸，使顶杆拉块上行放松顶杆，顶杆在顶料弹簧的作用下向上顶推轴承外圈直至停止，此时测量头被轴承外圈进一步压缩，测量仪测得第二数据并输入控制系统。控制系统内的数据处理系统计算所得的第二数据与第一数据之差，即得轴承的径向游隙，并根据预先设定的标准值范围判定轴承径向游隙是否合格或属于哪一挡位。

测量结束后，控制系统指令拉杆气缸拉回顶杆，夹紧气缸松开并回落，经延时后限位气缸带动限位杆下行。顶杆、夹紧头和限位杆均回复至初始待测状态，等待下一套轴承的径向游隙测量，依次重复测量动作。

当顶杆被拉回和夹紧头复位后，已测轴承脱落于料道底板上，并沿底板斜坡向出口滚动，控制系统根据数据处理系统的判定，指令相应剔料分档气缸动作。测量判定合格的，剔料分档块仍处于与剔料口吻合状态，保持轴承限位料道出口畅通，轴承可以从轴承限位料道出口滚出。测量判定不合格或需分档的，启动剔料分档气缸，使剔料口打开，轴承在下行过程中由剔料口滚出。

实施例2：一种轴承径向游隙检测装置，不同之处在于剔料分档机构为多组，轴承限位料道上设置有多个剔料口，每一组剔料分档机构均与其中一个剔料口相对应。控制系统根据数据处理结果指令对应的剔料口打开，使得轴承由剔料口落到对应的位置。其余结构参照实施例1。

以上所述的实施例只是本发明的两种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种滚珠轴承径向游隙自动检测装置，其特征在于包括轴承定位机构、剔料分档机构、内圈夹紧机构、外圈顶起机构和测量机构；轴承定位机构包括轴承限位料道和将轴承限位在轴承限位料道上的限位机构，内圈夹紧机构包括轴承内圈夹紧机构和轴承悬空机构，外圈顶起机构设置于轴承限位料道下方，轴承限位料道在测量机构后出口方向的料道底板设置有剔料口，剔料分档机构设置于该剔料口处；轴承定位机构、剔料分档机构、内圈夹紧机构、外圈顶起机构和测量机构均与控制系统相连并受控制系统控制。

2.根据权利要求1所述的滚珠轴承径向游隙自动检测装置，其特征在于轴承限位料道包括倾斜的料道底板及固定于料道底板两侧的料道挡板，轴承限位料道的入口高度高于出口高度，两料道挡板在检测工位段设置有相对的通孔，通孔的位置与内圈夹紧机构相对应；轴承限位料道入口段设有检测来料的来料感应器。

3.根据权利要求1所述的滚珠轴承径向游隙自动检测装置，其特征在于限位机构设置于轴承限位料道检测工位朝出口一侧，限位机构包括限位杆及与限位杆相连的限位气缸，限位杆置于轴承限位料道底板上方、两挡板之间，限位杆将从轴承限位料道入口处进来的轴承阻挡限位在检测工位。

4.根据权利要求1所述的滚珠轴承径向游隙自动检测装置，其特征在于剔料分档机构包括剔料分档块和与剔料分档块相连的剔料分档气缸，剔料分档块与轴承限位料道上的剔料口相吻合。

5.根据权利要求4所述的滚珠轴承径向游隙自动检测装置，其特征在于剔料分档机构为多组，轴承限位料道上设置有多个剔料口，每一组剔料分档机构均与其中一个剔料口相对应。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的滚珠轴承径向游隙自动检测装置，其特征在于轴承内圈夹紧机构包括两夹紧块、连接夹紧块的夹紧气缸，两夹紧块分置在轴承限位料道两侧，夹紧块上设置有夹紧头；轴承悬空机构为悬空气缸，悬空气缸与夹紧气缸相连。

7.根据权利要求6所述的滚珠轴承径向游隙自动检测装置，其特征在于两夹紧块上的夹紧头相对布置，两夹紧头与轴承限位料道两侧挡板上的通孔相对应，夹紧头的端部为球面；所述的夹紧气缸采用双杆手指气缸。

8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的滚珠轴承径向游隙自动检测装置，其特征在于外圈顶起机构包括顶杆、顶料弹簧、顶杆滑套和拉杆气缸，顶杆穿设于顶杆滑套内，顶料弹簧套设与顶杆外，轴承限位料道底板上设置有与顶杆上端适配的底板通孔，顶杆下端与拉杆气缸之间活动连接。

9.根据权利要求8所述的滚珠轴承径向游隙自动检测装置，其特征在于顶杆为两段式结构，上段的直径大于下段的直径，顶杆下端部通过顶杆拉块与拉杆气缸活动连接，顶杆下端部设置有顶杆拉块止滑螺母，顶料弹簧压缩套设于顶杆滑套与轴承限位料道底板之间直径小的顶杆段上。

10.根据权利要求1或2或3或4或5所述的滚珠轴承径向游隙自动检测装置，其特征在于测量机构包括测量仪和测量笔，测量笔一端为可伸缩滑动的测量头，另一端通过导线与测量仪相连接，测量笔设置于轴承限位料道检测工位上方，与外圈顶起机构顶杆中线处于同一直线，该直线与待测轴承径向中心线共面。