CN107957253A - 一种轴类自动测量机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴类自动测量机，包括底座、夹装机构、外径测量机构和内孔测量机构；夹装机构包括X向导轨、托板及托板驱动组件，托板驱动组件与托板连接并用于带动所述托板在X向导轨上滑动；外径测量机构包括外径测量支架、外径测量移动单元和外径测量器，外径测量移动单元用于带动外径测量器在Y向和Z向移动；内孔测量机构包括内孔测量支架、内孔测量移动单元和内孔测量器，内孔测量移动单元用于带动内孔测量器在Y向和Z向移动。本发明的轴类自动测量机可以对大批量轴类零件的关键几何尺寸进行检测，相对人工的检测效率更高；相对于人工检测，其检测更加方便快捷和准确。

Description

一种轴类自动测量机

技术领域

本发明涉及机械制造设备领域，尤其涉及一种轴类自动测量机。

背景技术

轴类零件是机械制造领域最常见的一种零件，由于在机械行业得到广泛的应用，轴类零件的规格检测成为机械制造领域必要的一道工序。

目前，轴类零件通常靠手工进行检测，检测人员通过普通量表、量具等对单个轴类零件逐一进行几何尺寸的检测，每个零件的几何尺寸都需要单独进行测量，检测后，再对合格品和不合格品进行人工分类，然后逐个将检测到的数据进行人工记录。

这种检测模式使得检测人员的工作量大且检验效率低下，人工操作难免存在误差，导致漏检和误检率高，无法应对大批量零件的全部检验。在全球倡导智能制造、自动化制造的今天，这种轴类零件检测模式已经无法适应当今制造业的发展趋势，因此，迫切需要一种能够满足对批量零件外径、内孔等几何尺寸进行一次性自动检测的工具。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供了一种轴类自动测量机。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种轴类自动测量机，包括底座、夹装机构、外径测量机构和内孔测量机构；

所述夹装机构包括X向导轨、托板及托板驱动组件，所述X向导轨固定在所述底座上，所述托板滑动设置在所述X向导轨上并用于放置待检测件，所述托板驱动组件与所述托板连接并用于带动所述托板在所述X向导轨上滑动；

所述外径测量机构和内孔测量机构相互平行设置在所述X向导轨上方；

所述外径测量机构包括外径测量支架、外径测量移动单元和外径测量器，所述外径测量移动单元设置在所述外径测量支架上，所述外径测量器设置在所述外径测量移动单元上，所述外径测量移动单元用于带动所述外径测量器在Y向和Z向移动；

所述内孔测量机构包括内孔测量支架、内孔测量移动单元和内孔测量器，所述内孔测量移动单元设置在所述内孔测量支架上，所述内孔测量器设置在所述内孔测量移动单元上，所述内孔测量移动单元用于带动所述内孔测量器在Y向和Z向移动。

本发明的轴类自动测量机通过设置夹装机构、外径测量机构和内孔测量机构，实现了对轴类待检测件的外径及内孔的一体化测量，并利用电子式气动量仪将测量信号实时显示和转化，并输出到输出终端进行利用。本发明的轴类自动测量机可以对大批量轴类零件的关键几何尺寸进行检测，相对人工的检测效率更高；相对于人工检测，其检测更加方便快捷和准确。

进一步地，所述托板上设置有用于放置和固定待检测件的夹具；所述夹具上还设置有定位组件，所述定位组件包括定位气缸和定位推杆，所述定位气缸的缸体通过一定位座固定在所述夹具上，所述定位推杆与所述定位气缸的活塞杆连接。

进一步地，所述托板驱动组件包括驱动电机和丝杠副，所述丝杠副的丝杠与所述驱动电机的输出端传动连接，所述丝杠副的螺母固定在所述托板上。

进一步地，所述外径测量移动单元包括第一Y向导轨、外径测量托板、第一Z向导轨、第一Z向导杆、第一Y向驱动器及第一Z向驱动器；所述第一Y向导轨水平设置在所述外径测量支架上，所述外径测量托板滑动设置在所述第一Y向导轨上，所述第一Z向导轨竖直设置在所述外径测量托板上，所述第一Z向导杆滑动设置在所述第一Z向导轨上，所述外径测量器固定在所述第一Z向导杆上，所述第一Y向驱动器和第一Z向驱动器均固定在所述外径测量托板上，所述第一Y向驱动器和第一Z向驱动器分别用于驱动所述外径测量托板在所述第一Y向导轨上Y向移动、驱动所述第一Z向导杆在所述第一Z向导轨上Z向移动。

进一步地，所述外径测量移动单元还包括第一Y向齿条导轨，所述第一Y向齿条导轨与所述第一Y向导轨平行设置；所述第一Y向驱动器为第一Y向驱动电机，所述第一Y向驱动器的输出端通过齿轮与所述第一Y向齿条导轨啮合；所述外径测量移动单元还包括第一Z向齿条导轨，所述第一Z向齿条导轨与所述第一Z向导轨平行设置；所述第一Z向驱动器为第一Z向驱动电机，所述第一Z向驱动器的输出端通过齿轮与所述第一Z向齿条导轨啮合；所述外径测量器通过一第一气动三爪固定在所述第一Z向导杆上。

进一步地，所述内孔测量移动单元包括第二Y向导轨、内孔测量托板、第二Z向导轨和第二Z向导杆；所述第二Y向导轨水平设置在所述内孔测量支架上，所述内孔测量托板滑动设置在所述第二Y向导轨上，所述第二Z向导轨竖直设置在所述内孔测量托板上，所述第二Z向导杆滑动设置在所述第二Z向导轨上，所述内孔测量器固定在所述第二Z向导杆上。

进一步地，所述内孔测量移动单元还包括第二Y向调节丝母座、第二Y向调节丝杆、第二Y向调节手轮、第二Z向齿条导轨、第二Z向调节齿轮轴座、第二Z向调节齿轮轴和第二Z向调节手轮；所述第二Y向调节丝母座固定在所述内孔测量支架上，所述第二Y向调节丝杆的一端穿过所述第二Y向调节丝母座并与所述内孔测量托板连接，所述第二Y向调节手轮设置在所述第二Y向调节丝杆的另一端；所述第二Z向齿条导轨固定在所述第二Z向导杆上，所述第二Z向调节齿轮轴座固定在所述内孔测量托板上，所述第二Z向调节齿轮轴设置在所述第二Z向调节齿轮轴座上并通过其上的齿轮与所述第二Z向齿条导轨啮合，所述第二Z向调节手轮设置在所述第二Z向调节齿轮轴的一端。

进一步地，所述内孔测量移动单元还包括双杆气缸和第二气动三爪，所述双杆气缸的缸体固定在所述第二Z向导杆上，所述第二气动三爪固定在所述双杆气缸的活塞杆上，所述内孔测量器设置在所述第二气动三爪上。

进一步地，还包括测量器库组件，所述测量器库组件包括测量器支架、测量器托板和测量器定位块；所述测量器支架固定在所述底座上，所述测量器托板固定在所述测量器支架上，所述测量器托板上开设有至少一条通槽，所述测量器定位块嵌设在所述通槽内。

进一步地，还包括电子式气动量仪和输出终端，所述电子式气动量仪与所述外径测量器、内孔测量器及输出终端均保持信号连接。

相对于现有技术，本发明的轴类自动测量机通过设置夹装机构、外径测量机构和内孔测量机构，实现了对轴类待检测件的外径及内孔的一体化测量，并利用电子式气动量仪将测量信号实时显示和转化，并输出到输出终端进行利用。

本发明的轴类自动测量机可以对大批量轴类零件的关键几何尺寸进行检测，相对人工的检测效率更高；测量器库组件可以放置多个外径测量器，满足了不同零件的检测需求；相对于人工检测，其检测更加方便快捷和准确；外径测量器和内孔测量器都能将检测数据实时输出，使数据的集成更加容易；本发明为非接触式测量，外径测量器和内孔测量器的使用寿命更长，保证了该轴类自动测量机的长寿命和更好的可维护性。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1是本发明的轴类自动测量机的结构示意图。

图2是定位组件的结构示意图。

图3是外径测量机构的局部结构示意图。

图4是内孔测量机构的局部结构示意图。

图5是电子式气动量仪和输出终端的结构示意图。

具体实施方式

请参阅图1和图5，图1是本发明的轴类自动测量机的结构示意图，图5是电子式气动量仪和输出终端的结构示意图。本发明的轴类自动测量机，包括底座10、夹装机构20、外径测量机构30和内孔测量机构40、测量器库组件50、电子式气动量仪60和输出终端70。夹装机构20固定在底座10上，夹装机构20用于放置并带动待检测件移动；外径测量机构30和内孔测量机构40设置在所述夹装机构20上方，外径测量机构30和内孔测量机构40分别用于对待检测件进行外径测量和内孔测量；测量器库组件固定在底座10上并位于夹装机构20的一侧，测量器库组件50用于放置不同规格的外径测量器；电子式气动量仪60用于将外径测量机构30或内孔测量机构40检测到的模拟信号转化为数字信号并将其显示和输出到输出终端70。

具体地，本发明的所述夹装机构20包括X向导轨21、托板22及托板驱动组件23，所述X向导轨21固定在所述底座10上，所述托板22滑动设置在所述X向导轨21上并用于放置待检测件，所述托板驱动组件23与所述托板22连接并用于带动所述托板22在所述X向导轨21上滑动。本实施例的所述托板驱动组件23包括驱动电机231和丝杠副232，所述丝杠副232的丝杠与所述驱动电机231的输出端传动连接，所述丝杠副232的螺母固定在所述托板22上，本实施例的驱动电机231优选地选用伺服电机，以满足在移动精度上的要求。驱动电机231驱动丝杠副232的丝杠转动，从而带动丝杠副232的螺母及托板22在丝杠上移动。

本实施例的所述托板22上还优选地设置有用于放置和固定待检测件的夹具24，为了更好地固定待检测件，本实施例的夹具24优选地设置为V形。另外，请参阅图2，为了对待检测件的两端进行定位，本实施例的所述夹具24上还设置有一对定位组件25，所述定位组件25包括定位气缸251和定位推杆253，所述定位气缸251的缸体通过一定位座252固定在所述夹具24上，所述定位推杆253与所述定位气缸251的活塞杆连接，定位气缸251带动定位推杆253移动从而将待检测件在夹具24上进行定位，以便于后续的检测工作。

本实施例的所述外径测量机构30和内孔测量机构40相互平行设置在所述X向导轨21上方。

本实施例的所述外径测量机构30包括外径测量支架31、外径测量移动单元32和外径测量器33。所述外径测量移动单元32设置在所述外径测量支架31上，所述外径测量器33设置在所述外径测量移动单元32上，所述外径测量移动单元32用于带动所述外径测量器33在Y向和Z向移动。

具体地，请参阅图3，本实施例的所述外径测量移动单元32包括第一Y向导轨321、外径测量托板322、第一Z向导轨323、第一Z向导杆324、第一Y向驱动器325及第一Z向驱动器326。所述第一Y向导轨321水平设置在所述外径测量支架31上，所述外径测量托板322滑动设置在所述第一Y向导轨321上，所述第一Z向导轨323竖直设置在所述外径测量托板322上，所述第一Z向导杆324滑动设置在所述第一Z向导轨323上，所述外径测量器33固定在所述第一Z向导杆324上，所述第一Y向驱动器325和第一Z向驱动器326均固定在所述外径测量托板322上，所述第一Y向驱动器325和第一Z向驱动器326分别用于驱动所述外径测量托板322在所述第一Y向导轨321上Y向移动、驱动所述第一Z向导杆324在所述第一Z向导轨323上Z向移动。

为了更好地引导外径测量托板322和第一Z向导杆324的移动，本实施例的所述外径测量移动单元32还优选地设置了第一Y向齿条导轨327和第一Z向齿条导轨328。所述第一Y向齿条导轨327与所述第一Y向导轨321平行设置；所述第一Y向驱动器325为第一Y向驱动电机，所述第一Y向驱动器325的输出端通过齿轮与所述第一Y向齿条导轨327啮合；所述第一Z向齿条导轨328与所述第一Z向导轨323平行设置；所述第一Z向驱动器326为第一Z向驱动电机，所述第一Z向驱动器326的输出端通过齿轮与所述第一Z向齿条导轨328啮合。另外，为了确保可以将外径测量器33调节到合适的测量位置，本实施例的所述外径测量器33优选地通过一第一气动三爪329固定在所述第一Z向导杆324上。本实施例的第一Y向驱动器325和第一Z向驱动器326均优选地选用伺服电机，以满足在移动精度上的要求。

本实施例的所述内孔测量机构40包括内孔测量支架41、内孔测量移动单元42和内孔测量器43。所述内孔测量移动单元42设置在所述内孔测量支架41上，所述内孔测量器43设置在所述内孔测量移动单元42上，所述内孔测量移动单元42用于带动所述内孔测量器43在Y向和Z向移动。

具体地，请参阅图4，所述内孔测量移动单元42包括第二Y向导轨421、内孔测量托板422、第二Z向导轨423和第二Z向导杆424。所述第二Y向导轨421水平设置在所述内孔测量支架41上，所述内孔测量托板422滑动设置在所述第二Y向导轨421上，所述第二Z向导轨423竖直设置在所述内孔测量托板422上，所述第二Z向导杆424滑动设置在所述第二Z向导轨423上，所述内孔测量器43固定在所述第二Z向导杆424上。

为了更好地引导内孔测量托板422和第二Z向导杆424的移动，本实施例的所述内孔测量移动单元42还设置了第二Y向调节丝母座425、第二Y向调节丝杆426、第二Y向调节手轮427、第二Z向齿条导轨428、第二Z向调节齿轮轴座429、第二Z向调节齿轮轴430和第二Z向调节手轮431。所述第二Y向调节丝母座425固定在所述内孔测量支架41上，所述第二Y向调节丝杆426的一端穿过所述第二Y向调节丝母座425并与所述内孔测量托板422连接，所述第二Y向调节手轮427设置在所述第二Y向调节丝杆426的另一端；所述第二Z向齿条导轨428固定在所述第二Z向导杆424上，所述第二Z向调节齿轮轴座429固定在所述内孔测量托板422上，所述第二Z向调节齿轮轴430设置在所述第二Z向调节齿轮轴座429上并通过其上的齿轮与所述第二Z向齿条导轨428啮合，所述第二Z向调节手轮431设置在所述第二Z向调节齿轮轴430的一端。

另外，为了确保可以将内孔测量器43调节到合适的测量位置，并能带动内孔测量器43伸出和退回，本实施例的所述内孔测量移动单元42还优选地设置了双杆气缸432和第二气动三爪433，所述双杆气缸432的缸体固定在所述第二Z向导杆424上，所述第二气动三爪433固定在所述双杆气缸432的活塞杆上，所述内孔测量器43设置在所述第二气动三爪433上。

本实施例的所述测量器库组件50包括测量器支架51、测量器托板52和测量器定位块53。所述测量器支架51固定在所述底座10上，所述测量器托板52固定在所述测量器支架51上，所述测量器托板52上开设有至少一条通槽，所述测量器定位块53嵌设在所述通槽内。

本实施例的所述电子式气动量仪60与所述外径测量器33、内孔测量器43及输出终端70均保持信号连接，通过电子式气动量仪60可以直接读取测量信号，并且电子式气动量仪60还可以将测量信号转化成数字信号手输出到输出终端70。

本发明的轴类自动测量机的具体使用方法为：

将待检测件放置到夹装机构20的夹具24上，使用定位组件25对待检测件的两端进行定位。假设首先检测待检测件的外径，启动外径测量机构30的第一Y向驱动器325，第一Y向驱动器325带动外径测量托板322在Y向移动；启动第一Z向驱动器326，第一Z向驱动器326带动第一Z向导杆324在Z向移动，同时，外径测量器33也随之移动到待检测件处，外径测量器33对待检测件进行测量并将测量信号传送到电子式气动量仪60，电子式气动量仪60将其显示并转化成数字信号输出到输出终端70。

接着，检测待检测件的内孔，将托板22及待检测件在X向导轨21上向内孔测量机构40方向移动。转动内孔测量机构40的第二Y向调节丝母座425，第二Y向调节丝杆426带动内孔测量托板422在Y向移动；转动第二Z向调节手轮431，第二Z向调节齿轮轴430带动第二Z向导杆424在Z向移动，内孔测量器43也随之移动到待检测件处，内孔测量器43对待检测件进行测量并将测量信号传送到电子式气动量仪60，电子式气动量仪60将其显示并转化成数字信号输出到输出终端70。

将检测完的待检测件取下，夹装机构20复位，接受第二个待检测件，依次完成对批量轴类零件的检测。

相对于现有技术，本发明的轴类自动测量机通过设置夹装机构、外径测量机构和内孔测量机构，实现了对轴类待检测件的外径及内孔的一体化测量，并利用电子式气动量仪将测量信号实时显示和转化，并输出到输出终端进行利用。

本发明的轴类自动测量机可以对大批量轴类零件的关键几何尺寸进行检测，相对人工的检测效率更高；测量器库组件可以放置多个外径测量器，满足了不同零件的检测需求；相对于人工检测，其检测更加方便快捷和准确；外径测量器和内孔测量器都能将检测数据实时输出，使数据的集成更加容易；本发明为非接触式测量，外径测量器和内孔测量器的使用寿命更长，保证了该轴类自动测量机的长寿命和更好的可维护性。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种轴类自动测量机，其特征在于：包括底座、夹装机构、外径测量机构和内孔测量机构；

所述夹装机构包括X向导轨、托板及托板驱动组件，所述X向导轨固定在所述底座上，所述托板滑动设置在所述X向导轨上并用于放置待检测件，所述托板驱动组件与所述托板连接并用于带动所述托板在所述X向导轨上滑动；

所述外径测量机构和内孔测量机构相互平行设置在所述X向导轨上方；

所述外径测量机构包括外径测量支架、外径测量移动单元和外径测量器，所述外径测量移动单元设置在所述外径测量支架上，所述外径测量器设置在所述外径测量移动单元上，所述外径测量移动单元用于带动所述外径测量器在Y向和Z向移动；

所述内孔测量机构包括内孔测量支架、内孔测量移动单元和内孔测量器，所述内孔测量移动单元设置在所述内孔测量支架上，所述内孔测量器设置在所述内孔测量移动单元上，所述内孔测量移动单元用于带动所述内孔测量器在Y向和Z向移动。

2.根据权利要求1所述的轴类自动测量机，其特征在于：所述托板上设置有用于放置和固定待检测件的夹具；所述夹具上还设置有定位组件，所述定位组件包括定位气缸和定位推杆，所述定位气缸的缸体通过一定位座固定在所述夹具上，所述定位推杆与所述定位气缸的活塞杆连接。

3.根据权利要求1所述的轴类自动测量机，其特征在于：所述托板驱动组件包括驱动电机和丝杠副，所述丝杠副的丝杠与所述驱动电机的输出端传动连接，所述丝杠副的螺母固定在所述托板上。

4.根据权利要求1所述的轴类自动测量机，其特征在于：所述外径测量移动单元包括第一Y向导轨、外径测量托板、第一Z向导轨、第一Z向导杆、第一Y向驱动器及第一Z向驱动器；所述第一Y向导轨水平设置在所述外径测量支架上，所述外径测量托板滑动设置在所述第一Y向导轨上，所述第一Z向导轨竖直设置在所述外径测量托板上，所述第一Z向导杆滑动设置在所述第一Z向导轨上，所述外径测量器固定在所述第一Z向导杆上，所述第一Y向驱动器和第一Z向驱动器均固定在所述外径测量托板上，所述第一Y向驱动器和第一Z向驱动器分别用于驱动所述外径测量托板在所述第一Y向导轨上Y向移动、驱动所述第一Z向导杆在所述第一Z向导轨上Z向移动。

5.根据权利要求4所述的轴类自动测量机，其特征在于：所述外径测量移动单元还包括第一Y向齿条导轨，所述第一Y向齿条导轨与所述第一Y向导轨平行设置；所述第一Y向驱动器为第一Y向驱动电机，所述第一Y向驱动器的输出端通过齿轮与所述第一Y向齿条导轨啮合；所述外径测量移动单元还包括第一Z向齿条导轨，所述第一Z向齿条导轨与所述第一Z向导轨平行设置；所述第一Z向驱动器为第一Z向驱动电机，所述第一Z向驱动器的输出端通过齿轮与所述第一Z向齿条导轨啮合；所述外径测量器通过一第一气动三爪固定在所述第一Z向导杆上。

6.根据权利要求1所述的轴类自动测量机，其特征在于：所述内孔测量移动单元包括第二Y向导轨、内孔测量托板、第二Z向导轨和第二Z向导杆；所述第二Y向导轨水平设置在所述内孔测量支架上，所述内孔测量托板滑动设置在所述第二Y向导轨上，所述第二Z向导轨竖直设置在所述内孔测量托板上，所述第二Z向导杆滑动设置在所述第二Z向导轨上，所述内孔测量器固定在所述第二Z向导杆上。

7.根据权利要求6所述的轴类自动测量机，其特征在于：所述内孔测量移动单元还包括第二Y向调节丝母座、第二Y向调节丝杆、第二Y向调节手轮、第二Z向齿条导轨、第二Z向调节齿轮轴座、第二Z向调节齿轮轴和第二Z向调节手轮；所述第二Y向调节丝母座固定在所述内孔测量支架上，所述第二Y向调节丝杆的一端穿过所述第二Y向调节丝母座并与所述内孔测量托板连接，所述第二Y向调节手轮设置在所述第二Y向调节丝杆的另一端；所述第二Z向齿条导轨固定在所述第二Z向导杆上，所述第二Z向调节齿轮轴座固定在所述内孔测量托板上，所述第二Z向调节齿轮轴设置在所述第二Z向调节齿轮轴座上并通过其上的齿轮与所述第二Z向齿条导轨啮合，所述第二Z向调节手轮设置在所述第二Z向调节齿轮轴的一端。

8.根据权利要求6所述的轴类自动测量机，其特征在于：所述内孔测量移动单元还包括双杆气缸和第二气动三爪，所述双杆气缸的缸体固定在所述第二Z向导杆上，所述第二气动三爪固定在所述双杆气缸的活塞杆上，所述内孔测量器设置在所述第二气动三爪上。

9.根据权利要求1所述的轴类自动测量机，其特征在于：还包括测量器库组件，所述测量器库组件包括测量器支架、测量器托板和测量器定位块；所述测量器支架固定在所述底座上，所述测量器托板固定在所述测量器支架上，所述测量器托板上开设有至少一条通槽，所述测量器定位块嵌设在所述通槽内。

10.根据权利要求1所述的轴类自动测量机，其特征在于：还包括电子式气动量仪和输出终端，所述电子式气动量仪与所述外径测量器、内孔测量器及输出终端均保持信号连接。