CN108007384B - 一种齿轮齿廓微观形貌测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮齿廓微观形貌测量装置，解决了目前复杂齿轮测量表面微观形貌的缺少测量装置的问题。本发明的特征在于：包括基座，所述基座上分别设置有夹紧机构、水平检测机构、微观形貌测量仪。本发明专利结构紧凑，设计巧妙，制造成本低，调节范围广，可以通过竖直，水平以及摆动三个方向进行调节，使需要装夹的齿轮处于最合适的位置，达到准确的测量齿轮微观形貌的目的。本发明适用于不同形状的工价进行装夹，测量齿轮齿廓的微观形貌。

Description

一种齿轮齿廓微观形貌测量装置

技术领域

本发明涉及机械装置技术领域，尤其涉及的是一种齿轮齿廓微观形貌测量装置。

背景技术

进入21世纪随着高新技术的发展，机械结构对于机械传动效率的要求越来越高，而机械结构的传动效率无疑是至关重要的一环。目前在一些精度要求的机械中，研发团队对表面微观形貌的测量提出了越来越高的要求，同时越来越多的机械领域对齿轮表面的形貌要求越来越高。经过多年的发展，我国的在测量微观齿轮表面的微观形貌的技术有了一定的发展，并且取得了一定的成果，先后在工业机器人，航天，航天，精密仪器，造船等等领域进行广泛的应用。

目前人们对于齿轮表面形貌的测量没有专门的调整装置，对于复杂的零件可能不能使齿轮处于一种合适水平状态，给测量表面的微观形貌带来了一定的难度，同时测量的表面精度较低。

与现有的一些夹具相比，现有的夹具一般只适用于特定形状的齿轮，使用范围比较窄，增加了制造的成本，同时现有的一些夹具的尺寸一般比较大，重量比较大，会对测量设备造成一定的损伤，降低齿轮表面微观形貌测量的精度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种齿轮齿廓微观形貌测量装置，以适合于复杂齿轮表面形貌的测量。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种齿轮齿廓微观形貌测量装置，包括基座，所述基座上分别设置有夹紧机构、水平检测机构、微观形貌测量仪,

所述夹紧机构包括底座、左夹紧板、右夹紧板，所述左夹紧板、右夹紧板均设置在底座上且呈左右相对设置，所述右夹紧板固定在底座上，所述左夹紧板滑动设置在底座上，通过第一驱动机构驱动所述左夹紧板沿着左右方向来回滑动，实现齿轮的夹紧或松开；所述底座还连接有驱动底座竖直升降的升降机构、带动底座上下摆动的摆动机构、带动底座沿前后方向移动的水平调整机构；

所述水平检测机构设置于基座上且位于底座的一侧，所述水平检测机构包括立柱、横杆、移动环、伸缩杆、软体检测块，所述立柱包括两个，两个立柱设置在基座上，两个立柱顶端横跨设置有横杆，所述横杆沿着左右方向延伸，所述移动环滑动套装在横杆上且能沿着横杆左右移动，所述伸缩杆上端连接移动环、下端连接软体检测块，检测时，通过移动环的左右移动来带动软体检测块同步移动，实现软体检测块在齿轮齿廓表面左右移动来检测齿轮齿廓的水平度；

所述微观形貌测量仪设置于基座上且位于底座的一侧，所述微观形貌测量仪的色谱共焦测头悬伸于左夹紧板、右夹紧板之间的齿轮上方。

进一步的，所述升降机构包括上下相对设置的上板和下板，所述下板设置在基座上，所述底座设置在上板上，所述上板和下板之间设置有两组连杆机构，两组连杆机构呈左右对称设置，每组连杆机构包括呈X形铰接的第一连杆和第二连杆，所述下板上设置有驱动第一连杆转动的电机，所述电机的输出轴与第一连杆的下端固定连接，所述上板上开有沿前后方向延伸的第一滑槽，所述第一连杆的上端与上板的第一滑槽滑动连接，所述第二连杆上端铰接在上板下端，所述下板上开有沿前后方向延伸的第二滑槽，所述第二连杆下端与下板的第二滑槽滑动连接。

进一步的，两组连杆机构的第一连杆和第二连杆中部通过同一个铰接轴铰接。

进一步的，所述摆动机构包括两个支座、两个转轴、第二驱动机构，两个支座分别设置在底座的前后两侧，两个转轴分别设置在两个支座和底座之间，两个转轴同轴心且轴心线沿前后方向延伸，所述转轴外端与支座转动连接、内端与底座固定连接，所述第二驱动机构设置在底座下方，通过所述第二驱动机构驱动底座的左端或右端沿转轴旋转一定角度。

进一步的，所述水平调整机构包括滑板，所述滑板设置在上板上方，所述上板左端设有一个向上凸出的挡板，所述挡板上开有多个通孔，所述滑板左端开有螺纹孔，通过螺钉穿过挡板上的通孔后旋入滑板的螺纹孔中，实现滑板与上板的固定，通过选择不同位置的通孔，能调整滑板与上板在前后方向上的相对位置。

进一步的，所述夹紧机构中，所述左夹紧板、右夹紧板上分别开有水平槽口，两个水平槽口上插入设置有一个用于支撑齿轮的移动板，所述水平槽口在竖直方向上的尺寸大于移动板的厚度。

进一步的，所述第一驱动机构为第一气缸。

进一步的，所述第二驱动机构为第二气缸。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的一种齿轮齿廓微观形貌测量装置适用于各种复杂齿轮的微观形貌的测量，解决了目前一些复杂齿轮微观形貌难以测量的问题。

2、本发明的夹紧机构，采用气压缸驱动，实现了自动夹紧的过程，操作简单，实现了快速夹紧，节约时间。

3、本发明的所述摆动机构通过第二气缸驱动的升降，进而达到摆动的效果，设计的结构巧妙，机构紧凑，以较少的零件达到增加了齿轮调节的自由度，操作简单，便于调节。

4、本发明的水平检测机构在检测时，通过手动实现移动环的左右移动来带动软体检测块同步移动，实现检测块在齿轮表面左右滑动，通过观察软体块的变形情况来判断齿轮的水平度，设计巧妙，结构简单，生产成本低。

5、本发明的水平调整机构上板左端设有一个向上凸出的挡板，所述挡板上开有多个通孔，所述滑板左端开有螺纹孔，通过选择不同位置的通孔，能轻易的调整滑板与上板在前后方向上的相对位置，操作简单，结构巧妙，生产成本低，可以增加齿轮的调节范围。

6、本发明的升降机构当两个电机以相同的转速运动的时，第一连杆的上端与上板的第一滑槽相对运动，第二连杆下端与下板的第二滑槽相对运动，机构整体向上运动，这种设计可以保持垂直运动的平稳性，又可实现自动的升降，操作简单，快捷方便。

附图说明

图1是本发明的夹持齿轮的整体立体示意图。

图2为本发明的夹紧机构整体立体图。

图3为发明的水平检测机构整体立体图。

图4为本发明的水平调整机构整体立体图。

图5为本发明的升降机构的整体立体图。

图6本发明的微观形貌仪整体立体图。

图中标号：1基座，2夹紧机构，21第二驱动机构，22第一驱动机构，23移动板，24左夹紧板，25右夹紧板，26水平槽口，27底座，28转轴，29支座，3水平检测机构，31立柱，32横杆，33移动环，34伸缩杆，35软体检测块，4水平调整机构，41螺钉，42滑板，5升降机构，51电机，52a第一连杆，52b第二连杆，53上板，54挡板，55通孔，56第一滑槽，57铰接轴，58第二滑槽，59下板，6微观形貌测量仪，61色谱共焦测头，7齿轮。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1，本实施例公开了一种齿轮齿廓微观形貌测量装置，包括基座1，基座1上分别设置有夹紧机构2、水平检测机构3、微观形貌测量仪6。

参见图2,夹紧机构2包括底座27、左夹紧板24、右夹紧板25，左夹紧板24、右夹紧板25均设置在底座27上且呈左右相对设置，右夹紧板25固定在底座27上，左夹紧板24滑动设置在底座27上，通过第一驱动机构22驱动左夹紧板24沿着左右方向来回滑动，实现齿轮7的夹紧或松开，第一驱动机构22可采用第一气缸；底座27还连接有驱动底座27竖直升降的升降机构、带动底座27左右摆动的摆动机构、带动底座27沿前后方向移动的水平调整机构4。

夹紧机构2中，左夹紧板24、右夹紧板25上分别开有水平槽口26，两个水平槽口26上插入设置有一个用于支撑齿轮7的移动板23，水平槽口26在竖直方向上的尺寸大于移动板23的厚度。

摆动机构包括两个支座29、两个转轴28、第二驱动机构21，两个支座29分别设置在底座27的前后两侧，两个转轴28分别设置在两个支座29和底座27之间，两个转轴28同轴心且轴心线沿前后方向延伸，转轴28外端与支座29转动连接、内端与底座27固定连接，第二驱动机构21设置在底座27下方，通过第二驱动机构21驱动底座27的左端或右端沿转轴28旋转一定角度。第二驱动机构21可采用第二气缸。

参见图3，水平检测机构3设置于基座1上且位于底座27的一侧，水平检测机构3包括立柱31、横杆32、移动环33、伸缩杆34、软体检测块35，立柱31包括两个，两个立柱31设置在基座1上，两个立柱31顶端横跨设置有横杆32，横杆32沿着左右方向延伸，移动环33滑动套装在横杆32上且能沿着横杆左右移动，伸缩杆34上端连接移动环33、下端连接软体检测块35，检测时，通过移动环33的左右移动来带动软体检测块35同步移动，并通过软体检测块35在齿轮7表面左右移动来检测齿轮7齿廓的水平度。

参见图4，水平调整机构4包括滑板42，滑板42设置在上板53上方，上板53左端设有一个向上凸出的挡板54，挡板54上开有多个通孔55，滑板42左端开有螺纹孔，通过螺钉41穿过挡板54上的通孔55后旋入滑板42的螺纹孔中，实现滑板42与上板53的固定，通过选择不同位置的通孔55，能调整滑板42与上板53在前后方向上的相对位置。

参见图5，升降机构5包括上下相对设置的上板53和下板59，下板59设置在基座1上，底座27设置在上板53上，上板53和下板59之间设置有两组连杆机构，两组连杆机构呈左右对称设置，每组连杆机构包括呈X形铰接的第一连杆52a和第二连杆52b，两组连杆机构的第一连杆52a和第二连杆52b中部通过同一个铰接轴57铰接。下板59上设置有驱动第一连杆52a转动的电机51，电机51的输出轴与第一连杆52a的下端固定连接，上板53上开有沿前后方向延伸的第一滑槽56，第一连杆52a的上端与上板53的第一滑槽56滑动连接，第二连杆52b上端铰接在上板53下端，下板59上开有沿前后方向延伸的第二滑槽58，第二连杆52b下端与下板59的第二滑槽58滑动连接。

参见图6，微观形貌测量仪6设置于基座1上且位于底座27的一侧，微观形貌测量仪6的色谱共焦测头61悬伸于左夹紧板24、右夹紧板25之间的齿轮7上方。

本实施例提供的一种齿轮齿廓微观形貌测量装置的工作过程如下：

参见图1，首先进行垂直位置调节，将齿轮7底端放置于移动板23上面，用左夹紧板24，右夹紧板25进行夹紧，接着启动电机51，升降机构5开始工作，通过微观形貌测量仪6观察齿轮7的形貌，如果位置合适，则确定齿轮7的垂直位置，以及齿轮7大致的左右，以及前后位置。如果位置不合适需要进行进一步调整，直到调整到合适的位置。接着进行调节齿轮7的轴心线的水平位置，将齿轮7底端放置于移动板23上面，将齿轮7调整到合适位置，然后启动第一驱动机构22，用左夹紧板24、右夹紧板25稍微夹紧齿轮7，通过水平检测机构3检测齿轮7的轴心线的水平情况，如果齿轮7的轴心线处于水平则可以进行下一步测量齿轮7的微观形貌，如果齿轮7的轴心线不是位于水平位置，则需要调整一下摆动机构、水平调整机构4或者移动板23的位置，经过调节，直到齿轮7的轴心线处于水平状态，最后固定位置。启动微观形貌仪，测量齿轮7的微观形貌。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种齿轮齿廓微观形貌测量装置，其特征在于：包括基座，所述基座上分别设置有夹紧机构、水平检测机构、微观形貌测量仪,

所述夹紧机构包括底座、左夹紧板、右夹紧板，所述左夹紧板、右夹紧板均设置在底座上且呈左右相对设置，所述右夹紧板固定在底座上，所述左夹紧板滑动设置在底座上，通过第一驱动机构驱动所述左夹紧板沿着左右方向来回滑动，实现齿轮的夹紧或松开；所述底座还连接有驱动底座竖直升降的升降机构、带动底座上下摆动的摆动机构、带动底座沿前后方向移动的水平调整机构；

所述水平检测机构设置于基座上且位于底座的一侧，所述水平检测机构包括立柱、横杆、移动环、伸缩杆、软体检测块，所述立柱包括两个，两个立柱设置在基座上，两个立柱顶端横跨设置有横杆，所述横杆沿着左右方向延伸，所述移动环滑动套装在横杆上且能沿着横杆左右移动，所述伸缩杆上端连接移动环、下端连接软体检测块，检测时，通过移动环的左右移动来带动软体检测块同步移动，实现软体检测块在齿轮齿廓表面左右移动来检测齿轮齿廓的水平度；

所述微观形貌测量仪设置于基座上且位于底座的一侧，所述微观形貌测量仪的色谱共焦测头悬伸于左夹紧板、右夹紧板之间的齿轮上方；

所述升降机构包括上下相对设置的上板和下板，所述下板设置在基座上，所述底座设置在上板上，所述上板和下板之间设置有两组连杆机构，两组连杆机构呈左右对称设置，每组连杆机构包括呈X形铰接的第一连杆和第二连杆，所述下板上设置有驱动第一连杆转动的电机，所述电机的输出轴与第一连杆的下端固定连接，所述上板上开有沿前后方向延伸的第一滑槽，所述第一连杆的上端与上板的第一滑槽滑动连接，所述第二连杆上端铰接在上板下端，所述下板上开有沿前后方向延伸的第二滑槽，所述第二连杆下端与下板的第二滑槽滑动连接。

2.如权利要求1所述的一种齿轮齿廓微观形貌测量装置，其特征在于：两组连杆机构的第一连杆和第二连杆中部通过同一个铰接轴铰接。

3.如权利要求1所述的一种齿轮齿廓微观形貌测量装置，其特征在于：所述摆动机构包括两个支座、两个转轴、第二驱动机构，两个支座分别设置在底座的前后两侧，两个转轴分别设置在两个支座和底座之间，两个转轴同轴心且轴心线沿前后方向延伸，所述转轴外端与支座转动连接、内端与底座固定连接，所述第二驱动机构设置在底座下方，通过所述第二驱动机构驱动底座的左端或右端沿转轴旋转一定角度。

4.如权利要求1所述的一种齿轮齿廓微观形貌测量装置，其特征在于：所述水平调整机构包括滑板，所述滑板设置在上板上方，所述上板左端设有一个向上凸出的挡板，所述挡板上开有多个通孔，所述滑板左端开有螺纹孔，通过螺钉穿过挡板上的通孔后旋入滑板的螺纹孔中，实现滑板与上板的固定，通过选择不同位置的通孔，能调整滑板与上板在前后方向上的相对位置。

5.如权利要求1所述的一种齿轮齿廓微观形貌测量装置，其特征在于：所述夹紧机构中，所述左夹紧板、右夹紧板上分别开有水平槽口，两个水平槽口上插入设置有一个用于支撑齿轮的移动板，所述水平槽口在竖直方向上的尺寸大于移动板的厚度。

6.如权利要求1所述的一种齿轮齿廓微观形貌测量装置，其特征在于：所述第一驱动机构为第一气缸。

7.如权利要求3所述的一种齿轮齿廓微观形貌测量装置，其特征在于：所述第二驱动机构为第二气缸。

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