CN105223020B - 一种锥轴承检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到锥轴承的技术领域，公开了一种锥轴承检测装置。该检测装置包括：输送线及检测机构，该检测机构包括：将锥轴承压紧的压紧装置；顶升锥轴承的定位举升装置，该定位举升装置具有带动被检测的锥轴承转动的预紧力矩检测装置，且预紧力矩检测装置具有检测锥轴承转动时的预紧力矩的扭矩传感器；检测锥轴承的内圈与外圈之间轴向位移变化的位移检测装置。在上述技术方案中，采用压紧装置给被检测的锥轴承提供轴向力，并通过位移检测装置检测锥轴承内圈与外圈之间的轴向位移变化，并通过扭矩传感器检测在锥轴承转动时的预紧力矩，从而能够准确的检测出锥轴承的轴向位移变化及预紧力矩值是否满足设定的要求，提高了锥轴承的动态质量检测效果。

Description

一种锥轴承检测装置

技术领域

本发明涉及到锥轴承的技术领域，尤其涉及到一种锥轴承检测装置。

背景技术

在工业生产中，锥轴承的动态质量是保证产品质量及正常运转的基础。锥轴承在使用时需采用某种方法沿锥轴承的轴向产生相应的预紧力矩，以消除锥轴承的轴向位移(轴向游隙)，并在滚动体与内圈、外圈接触处产生初变形。合适的预紧力矩对于锥轴承的刚度和寿命有重要的影响，若预紧力矩过大将导致锥轴承温度升高而烧损；若预紧力矩过小将导致磨合后锥轴承的轴向位移变大。因此，保证预紧力矩在合适范围内是尤为重要的。在工业生产中，直接采购相应的锥轴承为车辆、机床、工程机械等产品提供转动支撑。在安装锥轴承时，普遍发生在相同装配技术要求的轴向力作用下，同厂家同型号的锥轴承产生的预紧力矩合格率低，导致装配返工率高的现象。

发明内容

本发明提供了一种锥轴承检测装置，用以提高锥轴承的动态质量检测效果。

本发明提供了一种锥轴承检测装置，该检测装置包括：输送线及检测机构，其中，

所述输送线上设置有用于承载被检测的锥轴承的定位工装；

所述检测机构包括：

机架，设置在所述机架的工作台，与所述机架连接且位于所述工作台上方的横梁，且所述横梁以及工作台之间设置有导向柱；

设置在所述机架上，并用于将所述锥轴承顶升到设定位置的定位举升装置；其中，所述定位举升装置具有用于带动被检测的锥轴承转动的预紧力矩检测装置，且所述预紧力矩检测装置具有用于检测所述锥轴承转动时的预紧力矩的扭矩传感器；

滑动装配在所述导向柱上的滑动梁，且所述滑动梁上设置有用于压紧所述锥轴承的压紧装置；

驱动所述滑动梁滑动的第一驱动装置；

设置在所述工作台并用于检测所述锥轴承的内圈与外圈之间轴向位移变化的位移检测装置。

在上述技术方案中，通过采用压紧装置给被检测的锥轴承提供轴向力，并在施加设定的轴向力时，通过位移检测装置检测锥轴承内圈与外圈之间的轴向位移变化，并通过扭矩传感器检测在锥轴承转动时的预紧力矩，从而能够准确的检测出锥轴承在工作时，轴向位移变化及预紧力矩值是否满足设定的要求，提高了锥轴承的动态质量检测效果。

优选的，所述第一驱动装置包括固定在所述横梁上的第一驱动电机，与所述第一驱动电机连接的第一减速装置，与所述第一减速装置连接的丝杠，所述滑动梁上设置有与所述丝杠相配合的螺纹套。

优选的，所述预紧力矩检测装置包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴连接有第二减速装置，所述第二减速装置连接有扭矩限制器，所述扭矩限制器连接有扭矩传感器，且所述扭矩传感器连接有联轴器，所述联轴器连接有主轴。

优选的，所述导向柱上套装有压缩弹簧，且所述压缩弹簧一端抵压在所述工作台，另一端抵压在所述滑动梁上。

优选的，所述滑动梁上设置有套装在所述导向柱的通孔，且所述通孔内设置有与所述导向柱配合的直线轴承。

优选的，所述压紧装置上设置有与所述位移检测装置相配合的侧板，在所述压紧装置向下运动时，所述侧板压在所述位移检测装置。

优选的，所述位移检测装置包括：设置在所述工作台上且具有中空腔体的支架，设置在所述中空腔体内的位移传感器，且所述位移传感器的端部设置有保护套。

优选的，还包括控制装置，控制所述第一驱动装置驱动所述滑动梁滑动，并给所述锥轴承施加设定的轴向力；控制所述定位举升装置将被检测的锥轴承顶升到设定位置，并控制所述预紧力矩检测装置驱动所述锥轴承转动。

优选的，还包括：

报警装置；

所述控制装置还用于按照设定的装配技术要求来控制所述第一驱动装置调整所述锥轴承承受的轴向力，并接收所述扭矩传感器及所述位移传感器检测的锥轴承的预紧力矩值及轴向位移，并将所述检测的预紧力矩值及轴向位移分别与对应的设定的预紧力矩值及设定的轴向位移进行对比，并在所述预紧力矩值未达到或超过设定的预紧力矩值；所述轴向位移未达到或超过设定的轴向位移时，控制所述报警装置发出警报。

优选的，还包括显示装置，用于显示所述施加的设定的轴向力；显示所述检测的锥轴承的预紧力矩值及轴向位移。

附图说明

图1为本发明实施例提供的锥轴承检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的压紧装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的位移检测装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的预紧力矩检测装置的结构示意图。

附图标记：

10-机架 11-工作台 12-横梁

13-导向柱 14-压缩弹簧 15-轨道

20-滑动梁 21-压紧装置 211-压板

212-侧板 213-连接柱 22-第一驱动装置

221-第一驱动电机 222-第一减速装置 223-丝杠

30-位移检测装置 31-支架 32-位移传感器

33-保护套 40-锥轴承 50-预紧力矩检测装置

51-第二驱动电机 52-第二减速装置 53-扭矩限制器

54-扭矩传感器 55-联轴器 56-主轴

60-定位举升装置 70-定位工装 80-输送线

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。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。

如图1所示，图1示出了本发明实施例提供的锥轴承检测装置的结构示意图。

本发明实施例提供了一种锥轴承检测装置，该检测装置包括：输送线80及检测机构，其中，

所述输送线80上设置有用于承载被检测的锥轴承的定位工装70；

所述检测机构包括：

机架10，设置在所述机架10的工作台11，与所述机架10连接且位于所述工作台11上方的横梁12，且所述横梁12以及工作台11之间设置有导向柱13；

设置在所述机架10上，并用于将所述锥轴承40顶升到设定位置的定位举升装置60；其中，所述定位举升装置60具有用于带动被检测的锥轴承40转动的预紧力矩检测装置50，且所述预紧力矩检测装置50具有用于检测所述锥轴承40转动时的预紧力的扭矩传感器54；

滑动装配在所述导向柱13上的滑动梁20，且所述滑动梁20上设置有用于压紧所述锥轴承40的压紧装置21；

驱动所述滑动梁20滑动的第一驱动装置22；

设置在所述工作台11并用于检测所述锥轴承40的内圈与外圈之间轴向位移变化的位移检测装置30。

在上述实施例中，通过采用压紧装置21给被检测的锥轴承施加轴向力，并在施加设定的轴向力时，通过位移检测装置30检测锥轴承内圈与外圈之间的轴向位移变化，并通过扭矩传感器54检测在锥轴承转动时的预紧力矩，从而能够准确的检测出锥轴承在工作时，轴向位移变化及预紧力矩值是否满足设定的要求，提高了锥轴承的动态质量检测效果。

为了方便对本发明实施例提供的检测装置的理解，下面结合具体的附图以及实施例对其进行详细的描述。

继续参考图1，图1示出了本发明实施例提供的检测装置的结构示意图。本实施例中的检测装置主要由输送线80及检测机构组成，其中，检测机构中主要有机架10、给被检测的锥轴承40施加轴向力的压紧装置21，检测锥轴承40的外圈与内圈之间轴向位移的位移检测装置30，检测锥轴承40在承受该轴向力转动时的预紧力矩检测装置50几部分组成。

在通过检测机构对锥轴承40进行检测时，首先，输送线80将被检测的锥轴承40移送到检测机构内。并且检测机构中的定位举升装置60将被检测的锥轴承40顶升到设定的位置，检测机构再开始对锥轴承40进行检测。

其中，机架10的结构如图1所示，其采用立式框架结构设置，并且机架10上设置有工作台11及横梁12，且在具体设置时，横梁12位于工作台11的上方，在横梁12与工作台11之间设置了导向柱13，该导向柱13起到对给锥轴承40施加轴向力的压紧装置21导向的作用。

一并参考图1及图2，其中的给锥轴承40施加轴向力的压紧装置21包括，滑动装配在导向柱13上的滑动梁20，驱动该滑动梁20滑动的第一驱动装置22，以及设置在滑动梁20上并用于抵压在锥轴承40上的压板211。其中，滑动梁20上设置有套装在导向柱13的通孔，且通孔内设置有与导向柱13配合的直线轴承。从而降低了滑动梁20在导向柱13上滑动时受到的阻力。此外，作为一种优选的方案，导向柱13上套装有压缩弹簧14，且压缩弹簧14一端抵压在工作台11，另一端抵压在滑动梁20上。通过压缩弹簧14提供一定的缓冲力，减慢滑动梁20的运动速度。

在具体使用时，第一驱动装置22带动滑动梁20向下滑动，此时，设置在滑动梁20上的压紧装置21抵压在锥轴承40上，并且随着第一驱动装置22的进一步驱动，压紧装置21在锥轴承40上开始施加轴向力。在具体设置时，第一驱动装置22包括固定在横梁12上的第一驱动电机221，与第一驱动电机221连接的第一减速装置222，与第一减速装置222连接的丝杠223，滑动梁20上设置有与丝杠223相配合的螺纹套。通过第一驱动电机221通过第一减速装置222驱动丝杠223转动，从而带动滑动梁20在竖直方向的滑动。

在滑动梁20向下滑动时，设置在滑动梁20上的压紧装置21压在锥轴承40上，其中，压紧装置21上设置有与位移检测装置30相配合的侧板212，在压紧装置21向下运动时，侧板212压在位移检测装置30。随着压紧装置21的下降，压紧装置21上的侧板212抵压在位移检测装置30上，并随着压紧装置21的下降，侧板212压紧位移检测装置30，通过位移检测装置30检测侧板212的移动量，即可得到锥轴承40在设定轴向力时的内圈与外圈之间的轴向位移。

具体的，压紧装置21包括固定在所述滑动梁20上的连接柱213，设置在所述连接柱213远离滑动梁20的一端的压板211，设置在该压板211侧壁上的侧板212，且侧板212连接有位移传感器，通过该位移传感器检测锥轴承40承受设定的轴向力时的轴向位移。在压板211与锥轴承40接触时，侧板212抵压在位移检测装置30上，位移检测装置30获取第一数值；当第一驱动装置22继续运动时，压板211继续下压，给锥轴承40施加设定轴向力，此时，压板211继续向下运动，侧板212同步运动，位移检测装置30获取第二数值，通过第一数值与第二数值之间的差值，即可得到锥轴承40在承受设定轴向力时，锥轴承40内圈与外圈之间的轴向位移量。在上述检测过程中，预紧力矩检测装置50带动锥轴承40转动。

如图3所示，上述位移检测装置30包括：设置在工作台11上且具有中空腔体的支架31，设置在中空腔体内的位移传感器32，且位移传感器32的端部设置有保护套33。一并参考图1，支架31设置在工作台11上，且位于侧板212的正下方，以便在侧板212向下移动时，能够压紧在位移传感器32上，同时，为了保护位移传感器32，在位移传感器32的端部设置了保护套33，在侧板212下压行程超过位移传感器量程时，侧板212压在保护套33上。

其中的定位举升装置60包括与机架10固定连接的驱动气缸或驱动液压缸，设置在驱动气缸或驱动液压缸的活塞杆连接的具有中空内腔的支撑台，预紧力矩检测装置50设置在该支撑台的中空内腔内。且机架10上设置了导轨15，该支撑台滑动装配在该导轨15上。如图4所示，图4示出了预紧力矩检测装置50的结构示意图，预紧力矩检测装置50用于带动被检测的锥轴承40转动，同时，检测锥轴承40转动时的预紧力矩。具体的，该预紧力矩检测装置50包括：第二驱动电机51，第二驱动电机51的输出轴连接有第二减速装置52，第二减速装置52连接有扭矩限制器53，扭矩限制器53连接有扭矩传感器54，且扭矩传感器54连接有联轴器55，联轴器55连接有主轴56，主轴56端部与输送线80上用于承载锥轴承40并用于带动锥轴承40转动的定位工装70底部摩擦接触。在具体设置时，预紧力矩检测装置50设置在工作台11的下方，工作台11上设置有通孔，在定位举升装置60的驱动气缸或驱动液压缸的活塞杆伸出时，主轴56穿过该通孔后露出，定位工装70位于该通孔的上方，主轴56端部与定位工装70的底部摩擦接触，在主轴56转动时，通过定位工装70带动锥轴承40转动。在具体工作时，第二驱动电机51转动，通过第二减速装置52、联轴器55以及主轴56带动定位工装70转动，在压紧装置21下压后给锥轴承40施加设定的轴向力时，设置在预紧力矩检测装置50内的扭矩传感器54检测锥轴承40转动时的预紧力矩。

作为一种优选的技术方案，本实施例提供的检测装置还包括控制装置，控制所述第一驱动装置22驱动所述滑动梁20滑动，并给所述锥轴承40施加设定的轴向力；控制定位举升装置60将定位工装70及被检测的锥轴承40顶升到设定位置，并控制所述预紧力矩检测装置50驱动所述锥轴承40转动。

通过控制装置控制第一驱动装置22及预紧力矩检测装置50，从而提高了整个设置的自动化程度。

更佳的，还包括：报警装置；所述控制装置还用于按照设定的装配技术要求来控制所述第一驱动装置22调整所述锥轴承40承受的轴向力，并接收所述扭矩传感器54及所述位移传感器32检测的锥轴承的预紧力矩值及轴向位移，并将所述检测的预紧力矩值及轴向位移分别与对应的设定的预紧力矩值及设定的轴向位移进行对比，并在所述预紧力矩值未达到或超过设定的预紧力矩值；所述轴向位移未达到或超过设定的轴向位移时，控制所述报警装置发出警报。即，通过控制装置控制第一驱动装置22控制压紧装置21施加给锥轴承40上的轴向力。从而能够检测在设定的轴向力时，锥轴承40的轴向位移以及预紧力矩值是否达到设定的标准，在两个值均达到标准时，被检测的锥轴承40合格，当有其中任一项不合格时，则锥轴承40不合格，提高了锥轴承40的检测效果。所述控制装置将合格的锥轴承40预紧力矩信息与后序的锥轴承40锁紧螺母拧紧机进行通讯，提高对预紧力矩控制精度及作业效率，确保锥轴承40产生合适的预紧力矩。(注：锥轴承40可以为各种轴系提供转动支撑)

此外，还包括显示装置，用于显示所述施加的设定的轴向力；显示检测的锥轴承40的预紧力矩值及轴向位移。从而使得工作人员可以直观的观测到检测的结果。

为了方便对本发明提供的锥轴承40检测装置的理解，下面详细说明本实施例提供的锥轴承40检测装置的工作原理：

本检测装置的检测机构由四部分组成，分别为机架10；给被检测的锥轴承40施加轴向力的压紧装置21；检测锥轴承40的外圈与内圈之间轴向位移的位移检测装置30；检测锥轴承40在承受该轴向力转动时的预紧力矩检测装置50。

机械手将成对使用的锥轴承40放置输送线80的定位工装70内，检测装置进入自动进入检测过程；

输送线80将被检测的锥轴承40送入到检测机构内；

定位举升装置60将被检测的锥轴承40顶升到设定位置；

压紧装置21下行并与锥轴承40外圈接触后，按照设定的轴向力压紧锥轴承40。

预紧力矩检测装置50开始带动锥轴承40低速转动，并与位移检测装置30同时检测锥轴承40的轴向位移及预紧力矩值。

在检测过程中，压紧装置21按照装配技术要求调整轴向力变化值，预紧力矩检测装置50与位移检测装置30同时检测锥轴承40的实时轴向位移及预紧力矩值。

控制装置通过界面自动绘制出特性曲线图，并通过与设定的预紧力矩值范围比对，在界面中的合格与不合格窗口进行提示。

检测过程完成后，预紧力矩检测装置50停止转动；压紧装置21上行复位；定位举升装置60下行复位，将定位工装70及检测后的锥轴承40放回输送线80。

控制装置按照预设程序：

将承载合格的锥轴承40的定位工装70放行至合格品下线处，机械手将锥轴承40取出放入指定的合格品存放位置；

将承载不合格的锥轴承40的定位工装70放行至不合格品下线处，机械手将锥轴承40取出放入指定的不合格品存放位置。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种锥轴承检测装置，其特征在于，包括：输送线及检测机构，其中，

所述输送线上设置有用于承载被检测的锥轴承的定位工装；

所述检测机构包括：

机架，设置在所述机架的工作台，与所述机架连接且位于所述工作台上方的横梁，且所述横梁以及工作台之间设置有导向柱；

设置在所述机架上，并用于将所述锥轴承顶升到设定位置的定位举升装置；其中，所述定位举升装置具有用于带动被检测的锥轴承转动的预紧力矩检测装置，且所述预紧力矩检测装置具有用于检测所述锥轴承转动时的预紧力矩的扭矩传感器；

滑动装配在所述导向柱上的滑动梁，且所述滑动梁上设置有用于压紧所述锥轴承的压紧装置，所述压紧装置包括固定在所述滑动梁上的连接柱，设置在所述连接柱远离所述滑动梁一端的压板以及设置在所述压板侧壁上的侧板；

驱动所述滑动梁滑动的第一驱动装置；

设置在所述工作台并用于检测所述锥轴承的内圈与外圈之间轴向位移变化的位移检测装置，在所述压紧装置向下运动时，所述侧板压在所述位移检测装置上。

2.如权利要求1所述的锥轴承检测装置，其特征在于，所述第一驱动装置包括固定在所述横梁上的第一驱动电机，与所述第一驱动电机连接的第一减速装置，与所述第一减速装置连接的丝杠，所述滑动梁上设置有与所述丝杠相配合的螺纹套。

3.如权利要求1所述的锥轴承检测装置，其特征在于，所述预紧力矩检测装置包括第二驱动电机，所述第二驱动电机的输出轴连接有第二减速装置，所述第二减速装置连接有扭矩限制器，所述扭矩限制器连接有扭矩传感器，且所述扭矩传感器连接有联轴器，所述联轴器连接有主轴。

4.如权利要求1所述的锥轴承检测装置，其特征在于，所述导向柱上套装有压缩弹簧，且所述压缩弹簧一端抵压在所述工作台，另一端抵压在所述滑动梁上。

5.如权利要求1～4任一项所述的锥轴承检测装置，其特征在于，所述滑动梁上设置有套装在所述导向柱的通孔，且所述通孔内设置有与所述导向柱配合的直线轴承。

6.如权利要求5所述的锥轴承检测装置，其特征在于，所述位移检测装置包括：设置在所述工作台上且具有中空腔体的支架，设置在所述中空腔体内的位移传感器，且所述位移传感器的端部设置有保护套。

7.如权利要求5所述的锥轴承检测装置，其特征在于，还包括控制装置，控制所述第一驱动装置驱动所述滑动梁滑动，并给所述锥轴承施加设定的轴向力；控制所述定位举升装置将被检测的锥轴承顶升到设定位置，并控制所述预紧力矩检测装置驱动所述锥轴承转动。

8.如权利要求7所述锥轴承检测装置，其特征在于，还包括：

报警装置；

所述控制装置还用于按照设定的装配技术要求来控制所述第一驱动装置调整所述锥轴承承受的轴向力，并接收所述扭矩传感器及所述位移传感器检测的锥轴承转动时的预紧力矩值及轴向位移，并将所述检测的预紧力矩值及轴向位移分别与对应的设定的预紧力矩值及设定的轴向位移进行对比，并在所述预紧力矩值未达到或超过设定的预紧力矩值；所述轴向位移未达到或超过设定的轴向位移时，控制所述报警装置发出警报。

9.如权利要求8所述的锥轴承检测装置，其特征在于，还包括显示装置，用于显示所述施加的设定的轴向力；显示所述检测的锥轴承转动时的预紧力矩值及轴向位移。