CN107218865B - 在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪 - Google Patents

Abstract

在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪，属于齿轮组啮合检测技术领域，本发明为了解决目前市场上的啮合仪一次安装只能对一个齿轮进行测量，对于轴齿轮上有多个齿轮需要检测时只能进行多次安装检测完成的问题。左测量机构、右测量机构定位机构分别安装在基座上，且左测量机构的轴线、右测量机构的轴线位于同一竖直平面内，定位机构位于左测量机构和右测量机构的后侧。本发明的在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪能同时对两个齿轮进行测量。

Description

在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪

技术领域

本发明涉及一种综合测量仪，具体涉及在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪，属于齿轮组啮合检测技术领域。

背景技术

齿轮啮合仪的功能是对齿轮径向误差的检测，主要的测量项目有径向综合总偏差Fi″、一齿径向偏差fi″、中心距上偏差Eas、下偏差Eai、跨帮距M、公法线Wk，还可以快速的查找最大不合格位置，啮合仪的工作原理是采用一个标准齿轮与被测齿轮相啮合时被测齿轮旋转一周通过两个齿轮中心距的变化量来进行数据分析后得出测量结果。目前市场上的啮合仪一次安装只能对一个齿轮进行测量，对于轴齿轮上有多个齿轮需要检测时只能进行多次安装检测完成。因此，亟待研发一种可以同时测量多个齿轮啮合程度的测量仪。

发明内容

本发明的目的是提供在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪，以解决目前市场上的啮合仪一次安装只能对一个齿轮进行测量，对于轴齿轮上有多个齿轮需要检测时只能进行多次安装检测完成的问题。

所述在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪包括基座、左测量机构、右测量机构和定位机构；

所述左测量机构、右测量机构定位机构分别安装在基座上，且左测量机构的轴线、右测量机构的轴线位于同一竖直平面内，定位机构位于左测量机构和右测量机构的后侧。

优选的：所述基座包括理石底座、铸件垫块、下顶尖和下顶尖轴承；理石底座的上端面开有贯通的槽口，铸件垫块安装在理石底座的上端面上，且位于理石底座的左端，铸件垫块的上端面开有矩形通孔，矩形通孔的位置与槽口位置对应，铸件垫块的右端安装有下顶尖轴承，下顶尖安装在下顶尖轴承内。

优选的：所述左测量机构包括第一伺服电机、第一直线导轨、第一滚珠丝杆、第一下滑板、第一V型导轨、第一上滑板、第一轴承、第一齿轮轴、第一连接套和第二伺服电机；第一伺服电机固定安装在铸件垫块的左端，第一直线导轨设置在铸件垫块的上端面上，第一伺服电机的输出端通过联轴节与第一滚珠丝杆的左端相连接，第一滚珠丝杆的右端通过滚珠丝母与第一下滑板相连接，第一下滑板安装在第一直线导轨上，第一下滑板的上端面上设有第一V型导轨，第一上滑板的一端安装在第一V型导轨上，另一端与第一轴承的外壁相连接，第一轴承的外壁下端通过第一连接套与第二伺服电机相连接，第一齿轮轴的下端穿过第一轴承且通过联轴节与第二伺服电机的输出端相连接。

优选的：所述右测量机构包括第三伺服电机、第二直线导轨、第二滚珠丝杆、第二下滑板、第二V型导轨、第二上滑板、第二轴承、第二齿轮轴、第二连接套和第四伺服电机；第三伺服电机固定安装在理石底座的右端，第二直线导轨设置在理石底座的上端面上，第三伺服电机的输出端通过联轴节与第二滚珠丝杆的右端相连接，第二滚珠丝杆的左端通过滚珠丝母与第二下滑板相连接，第二下滑板安装在第二直线导轨上，第二下滑板的上端面上设有第二V型导轨，第二上滑板的一端安装在第二V型导轨上，另一端与第二轴承的外壁相连接，第二轴承的外壁下端通过第二连接套与第四伺服电机相连接，第二齿轮轴的下端穿过第二轴承且通过联轴节与第四伺服电机的输出端相连接。

优选的：所述定位机构包括支架垫块、支架、第三直线导轨、第三滚珠丝杆、步进电机、同步带、支臂、上顶尖轴承、上顶尖、气缸、挡片、提拉板和弹簧；所述支架垫块安装在理石底座上，位于左测量机构和右测量机构一侧，支架安装在支架垫块上，支架的侧壁上平行安装有第三直线导轨和第三滚珠丝杆，支架的上端设有步进电机，步进电机通过同步带与第三滚珠丝杆上端相连接，支臂通过滚珠丝母安装在第三滚珠丝杆上，支臂的另一端与上顶尖轴承的外壁相连接，上顶尖轴承的另一侧外壁上安装有气缸，上顶尖通过上顶尖轴承安装在支臂上，上顶尖的外壁上由下至上依次设有挡片和提拉板，挡片位于上顶尖轴承的上方，提拉板的一端与气缸的输出端相连接，上顶尖的顶端与提拉板之间和提拉板与挡片之间均安装有弹簧，弹簧套在上顶尖上。

优选的：所述第一齿轮轴和第二齿轮轴上均安装有标准齿轮。

优选的：所述第一上滑板和第二上滑板的一侧均安装有光栅尺和光栅头。

本发明与现有产品相比具有以下效果：可通过左、右测量机构同时对两个齿轮进行齿轮啮合测量，结构简单，使用方便，检测结果准确率高，单侧测量机构与双侧测量机构效果对比如下表：

表1

表2

附图说明

图1是本发明所述的在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明所述的在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪的结构示意图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是上顶尖的安装结构示意图；

图6是本发明所述的在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪的电控示意图。

图中：1-基座、2-左测量机构、3-右测量机构、4-定位机构、5-理石底座、6-槽口、7-铸件垫块、8-下顶尖、9-下顶尖轴承、10-第一伺服电机、11-第一直线导轨、12-第一滚珠丝杆、13-第一下滑板、14-第一V型导轨、15-第一上滑板、16-第一轴承、17-第一齿轮轴、18-第一连接套、19-第二伺服电机、20-第三伺服电机、21-第二直线导轨、22-第二滚珠丝杆、23-第二下滑板、24-第二V型导轨、25-第二上滑板、26-第二轴承、27-第二齿轮轴、28-第二连接套、29-第四伺服电机、30-支架垫块、31-支架、32-第三直线导轨、33-第三滚珠丝杆、34-步进电机、35-同步带、36-支臂、37-上顶尖轴承、38-上顶尖、39-气缸、40-挡片、41-提拉板、42-弹簧、43-标准齿轮。

具体实施方式

下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。

如图1至图6所示，本发明所述的在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪包括基座1、左测量机构2、右测量机构3和定位机构4；

所述左测量机构2、右测量机构3定位机构4分别安装在基座1上，且左测量机构2的轴线、右测量机构3的轴线位于同一竖直平面内，定位机构4位于左测量机构2和右测量机构3的后侧。

进一步：所述基座1包括理石底座5、铸件垫块7、下顶尖8和下顶尖轴承9；理石底座5的上端面开有贯通的槽口6，铸件垫块7安装在理石底座5的上端面上，且位于理石底座5的左端，铸件垫块7的上端面开有矩形通孔，矩形通孔的位置与槽口6位置对应，铸件垫块7的右端安装有下顶尖轴承9，下顶尖8安装在下顶尖轴承9内。

进一步：所述左测量机构2包括第一伺服电机10、第一直线导轨11、第一滚珠丝杆12、第一下滑板13、第一V型导轨14、第一上滑板15、第一轴承16、第一齿轮轴17、第一连接套18和第二伺服电机19；第一伺服电机10固定安装在铸件垫块7的左端，第一直线导轨11设置在铸件垫块7的上端面上，第一伺服电机10的输出端通过联轴节与第一滚珠丝杆12的左端相连接，第一滚珠丝杆12的右端通过滚珠丝母与第一下滑板13相连接，第一下滑板13安装在第一直线导轨11上，第一下滑板13的上端面上设有第一V型导轨14，第一上滑板15的一端安装在第一V型导轨14上，另一端与第一轴承16的外壁相连接，第一轴承16的外壁下端通过第一连接套18与第二伺服电机19相连接，第一齿轮轴17的下端穿过第一轴承16且通过联轴节与第二伺服电机19的输出端相连接。

进一步：所述右测量机构3包括第三伺服电机20、第二直线导轨21、第二滚珠丝杆22、第二下滑板23、第二V型导轨24、第二上滑板25、第二轴承26、第二齿轮轴27、第二连接套28和第四伺服电机29；第三伺服电机20固定安装在理石底座5的右端，第二直线导轨21设置在理石底座5的上端面上，第三伺服电机20的输出端通过联轴节与第二滚珠丝杆22的右端相连接，第二滚珠丝杆22的左端通过滚珠丝母与第二下滑板23相连接，第二下滑板23安装在第二直线导轨21上，第二下滑板23的上端面上设有第二V型导轨24，第二上滑板25的一端安装在第二V型导轨24上，另一端与第二轴承26的外壁相连接，第二轴承26的外壁下端通过第二连接套28与第四伺服电机29相连接，第二齿轮轴27的下端穿过第二轴承26且通过联轴节与第四伺服电机29的输出端相连接。

进一步：所述定位机构4包括支架垫块30、支架31、第三直线导轨32、第三滚珠丝杆33、步进电机34、同步带35、支臂36、上顶尖轴承37、上顶尖38、气缸39、挡片40、提拉板41和弹簧42；所述支架垫块30安装在理石底座5上，位于左测量机构2和右测量机构3一侧，支架31安装在支架垫块30上，支架31的侧壁上平行安装有第三直线导轨32和第三滚珠丝杆33，支架31的上端设有步进电机34，步进电机34通过同步带35与第三滚珠丝杆33上端相连接，支臂36通过滚珠丝母安装在第三滚珠丝杆33上，支臂36的另一端与上顶尖轴承37的外壁相连接，上顶尖轴承37的另一侧外壁上安装有气缸39，上顶尖38通过上顶尖轴承37安装在支臂36上，上顶尖38的外壁上由下至上依次设有挡片40和提拉板41，挡片40位于上顶尖轴承37的上方，提拉板41的一端与气缸39的输出端相连接，上顶尖38的顶端与提拉板41之间和提拉板41与挡片40之间均安装有弹簧42，弹簧42套在上顶尖38上。

进一步：所述第一齿轮轴17和第二齿轮轴27上均安装有标准齿轮43。

进一步：所述第一上滑板15和第二上滑板25的一侧均安装有光栅尺和光栅头，光栅尺和光栅头连接有传感器，传感器与计算机连接。

进一步：第一伺服电机10、第二伺服电机19、第三伺服电机20、第四伺服电机29和步进电机34连接有控制器，控制器通过计算机控制。

操作过程：

首先设备上电，启动测量软件并进行系统复位，将上顶尖38通过步进电机34旋转带动同步带轮和第三滚珠丝杆33旋转，第三滚珠丝杆33带动支臂36和上顶尖38沿支架垂直向上运动，上顶尖38移动安全高度后停止运动，然后将带有两个齿轮的工件放到下顶尖8上，移动上顶尖38向下运动夹紧工件后停止上顶尖38向下运动，通过计算机控制按键让第一伺服电机10和第三伺服电机20分别带动第一滚珠丝杆12和第二滚珠丝杆22旋转带动第一下滑板13和第二下滑板23分别沿着第一直线导轨11和第二直线导轨21向前运动，分别调整两个标准齿轮43的高度，保证与被测工件上的两个齿轮一致，在测量软件上进行参数设定，设置完参数后启动测量设备自动进行测量，测量结束后第一齿轮轴17和第二齿轮轴27自动后退到安全距离保证能更换工件。

双侧测量机构与单侧测量机构主要优势在于测量效率高设备成本低，例如一个产品上同时有两个齿轮需要进行检测的话单侧测量机构的设备就得需要两台设备完成测量，双侧测量结构的设备一台就可以完成测量，这样在设备成本上就会降低很多，在测量效率上单侧测量结构的设备检测的过程是将产品安装到第一台测量设备上进行测量然后取下产品再安装到第二天设备上进行测量，测量结束后取下产品，而用双侧测量机构的设备只需要一次安装就可以完成测量，这样比单侧测量结构的设备要节省一次安装时间、一次测量时间和一次转运时间，在同已产品的测量上节约大概能节约三分之二的时间大大提高了测量效率同，在人员上单侧测量机构的要两个人才能完成测量而双侧测量结构的设备只需要一个操纵者就可以完成测量，这样在人工上还能节省一个检验员可以降低人工成本。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (6)

1.在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪，其特征在于：包括基座(1)、左测量机构(2)、右测量机构(3)和定位机构(4)；

所述左测量机构(2)、右测量机构(3)、定位机构(4)分别安装在基座(1)上，且左测量机构(2)的轴线、右测量机构(3)的轴线位于同一竖直平面内，定位机构(4)位于左测量机构(2)和右测量机构(3)的后侧；

所述定位机构(4)包括支架垫块(30)、支架(31)、第三直线导轨(32)、第三滚珠丝杆(33)、步进电机(34)、同步带(35)、支臂(36)、上顶尖轴承(37)、上顶尖(38)、气缸(39)、挡片(40)、提拉板(41)和弹簧(42)；所述支架垫块(30)安装在理石底座(5)上，位于左测量机构(2)和右测量机构(3)一侧，支架(31)安装在支架垫块(30)上，支架(31)的侧壁上平行安装有第三直线导轨(32)和第三滚珠丝杆(33)，支架(31)的上端设有步进电机(34)，步进电机(34)通过同步带(35)与第三滚珠丝杆(33)上端相连接，支臂(36)通过滚珠丝母安装在第三滚珠丝杆(33)上，支臂(36)的另一端与上顶尖轴承(37)的外壁相连接，上顶尖轴承(37)的另一侧外壁上安装有气缸(39)，上顶尖(38)通过上顶尖轴承(37)安装在支臂(36)上，上顶尖(38)的外壁上由下至上依次设有挡片(40)和提拉板(41)，挡片(40)位于上顶尖轴承(37)的上方，提拉板(41)的一端与气缸(39)的输出端相连接，上顶尖(38)的顶端与提拉板(41)之间和提拉板(41)与挡片(40)之间均安装有弹簧(42)，弹簧(42)套在上顶尖(38)上。

2.根据权利要求1所述的在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪，其特征在于：所述基座(1)包括理石底座(5)、铸件垫块(7)、下顶尖(8)和下顶尖轴承(9)；理石底座(5)的上端面开有贯通的槽口(6)，铸件垫块(7)安装在理石底座(5)的上端面上，且位于理石底座(5)的左端，铸件垫块(7)的上端面开有矩形通孔，矩形通孔的位置与槽口(6)位置对应，铸件垫块(7)的右端安装有下顶尖轴承(9)，下顶尖(8)安装在下顶尖轴承(9)内。

3.根据权利要求2所述的在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪，其特征在于：所述左测量机构(2)包括第一伺服电机(10)、第一直线导轨(11)、第一滚珠丝杆(12)、第一下滑板(13)、第一V型导轨(14)、第一上滑板(15)、第一轴承(16)、第一齿轮轴(17)、第一连接套(18)和第二伺服电机(19)；第一伺服电机(10)固定安装在铸件垫块(7)的左端，第一直线导轨(11)设置在铸件垫块(7)的上端面上，第一伺服电机(10)的输出端通过联轴节与第一滚珠丝杆(12)的左端相连接，第一滚珠丝杆(12) 的右端通过滚珠丝母与第一下滑板(13)相连接，第一下滑板(13)安装在第一直线导轨(11)上，第一下滑板(13)的上端面上设有第一V型导轨(14)，第一上滑板(15)的一端安装在第一V型导轨(14)上，另一端与第一轴承(16)的外壁相连接，第一轴承(16)的外壁下端通过第一连接套(18)与第二伺服电机(19)相连接，第一齿轮轴(17)的下端穿过第一轴承(16)且通过联轴节与第二伺服电机(19)的输出端相连接。

4.根据权利要求3所述的在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪，其特征在于：所述右测量机构(3)包括第三伺服电机(20)、第二直线导轨(21)、第二滚珠丝杆(22)、第二下滑板(23)、第二V型导轨(24)、第二上滑板(25)、第二轴承(26)、第二齿轮轴(27)、第二连接套(28)和第四伺服电机(29)；第三伺服电机(20)固定安装在理石底座(5)的右端，第二直线导轨(21)设置在理石底座(5)的上端面上，第三伺服电机(20)的输出端通过联轴节与第二滚珠丝杆(22)的右端相连接，第二滚珠丝杆(22)的左端通过滚珠丝母与第二下滑板(23)相连接，第二下滑板(23)安装在第二直线导轨(21)上，第二下滑板(23)的上端面上设有第二V型导轨(24)，第二上滑板(25)的一端安装在第二V型导轨(24)上，另一端与第二轴承(26)的外壁相连接，第二轴承(26)的外壁下端通过第二连接套(28)与第四伺服电机(29)相连接，第二齿轮轴(27)的下端穿过第二轴承(26)且通过联轴节与第四伺服电机(29)的输出端相连接。

5.根据权利要求4所述的在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪，其特征在于：所述第一齿轮轴(17)和第二齿轮轴(27)上均安装有标准齿轮(43)。

6.根据权利要求4所述的在线智能齿轮组双面啮合综合测量仪，其特征在于：所述第一上滑板(15)和第二上滑板(25)的一侧均安装有光栅尺和光栅头。

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