CN108692646B - 一种轴承外圈滚道槽测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承外圈滚道槽测定装置，包括支架、致动器连接板、第一致动器、安装底板和测量机构，致动器连接板设置在支架上，测量机构设置在安装底板上，第一致动器安装在致动器连接板上，其驱动测量机构竖直移动，测量机构包括滚道槽尺寸测量以及位置测量；本发明将滚道槽尺寸测量与位置测量结合在一起，通过一步操作即可检测两种数据，大大提高了检测效率，同时，一次测量两个数值，并且进行判断，保证了被测物体检测的可靠性，大大降低了误检率。使用两个致动器交叉设置，实现测头自动伸入轴承外圈测量滚道槽动作，实现滚道槽自动检测。

Description

一种轴承外圈滚道槽测定装置

技术领域

本发明涉及轴承外圈检测领域，特别涉及一种轴承外圈滚道槽测定装置。

背景技术

轴承套圈车削加工中，滚道槽的尺寸精度，滚道槽位置精度直接影响轴承套圈热处理后滚道槽精研磨的余量、位置、形状等精度，对最终轴承的品质有重大影响。由于外圈滚道槽需要在内孔中检测，测量空间受限制，一般只能通过通过人工全检保证，大规模生产中需要大量的人工工时。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺陷，本发明的主要目的在于克服现有技术的不足之处，公开了一种轴承外圈滚道槽测定装置，包括支架、致动器连接板、第一致动器、安装底板和测量机构，所述致动器连接板设置在所述支架上，所述测量机构设置在所述安装底板上，所述第一致动器安装在所述致动器连接板上，其驱动所述测量机构竖直移动；

所述测量机构包括第二致动器、安装板、导向支板、导向轴、第一轴套、第二轴套、限位板、位置测量组件、测定滑板和测头，所述导向轴、所述第一轴套和所述第二轴套均设置两个，所述导向轴平行设置，并且其两端分别与所述安装板和所述导向支板固定，所述限位板固定在所述导向轴上，将所述导向轴分为导向部与测量部，所述第一轴套与所述第二轴套分别滑动的套装在所述导向轴的导向部与测量部，所述第一轴套固定在所述安装底板上，所述第二致动器驱动所述导向轴相对于所述第一轴套往复移动，所述测头通过所述测定滑板与所述第二轴套固定，所述位置测量组件测量所述测头移动的距离。

进一步地，还包括螺丝支板、平键和螺丝，所述致动器连接板与所述支架通过所述平键导向连接，所述螺丝支板与所述致动器连接板固定，并且设置在所述螺丝上，所述螺丝与所述支架螺纹连接，旋转所述螺丝调节所述螺丝支板与所述支架之间的间距。

进一步地，所述第一致动器为交叉滚子滑台气缸。

进一步地，还包括前进限位螺丝，所述限位螺丝设置在所述安装板上，通过旋转所述前进限位螺丝调节所述第二致动器向前推进时的止动位置。

进一步地，还包括下降限位螺丝，所述下降限位螺丝设置在所述安装底板上，旋转所述下降限位螺丝调节所述第一致动器下降推进时的止动位置。

进一步地，所述第一轴套和所述第二轴套采用双衬型高精度直线轴承。

进一步地，还包括数字位移传感器和止动螺丝，所述数字位移传感器设置在所述安装底板上，所述止动螺丝安装在设备上，所述数字位移传感器测量其与所述止动螺丝之间位移距离。

进一步地，所述位置测量组件包括高精度涡电流位移传感器和测试块，所述高精度涡电流位移传感器设置在所述测定滑板上，所述测试块设置在所述限位板上。

进一步地，所述第二致动器为气缸，其活塞杆与所述安装底板固定，其本体与所述安装板固定。

进一步地，所述测头与被测物体接触面为圆弧状，并且所述测头的圆弧小于被测物体滚道槽的圆弧。

本发明取得的有益效果：

(1)本装置使用两个致动器交叉设置，实现测头自动伸入轴承外圈测量滚道槽动作；采用摩擦系数较小的高精度直线轴承和检测方便精度1μm以上的高精度传感器。具有测定精度高，测定周期短结构紧凑等优点，配合自动上料/排料装置可实现滚道槽尺寸和位置的自动检测。特别适合轴承套圈大规模生产时的自动在线检测。

(2)本发明将滚道槽尺寸测量与位置测量结合在一起，通过一步操作即可检测两种数据，大大提高了检测效率，同时，一次测量两个数值，并且进行判断，保证了被测物体检测的可靠性，大大降低了误检率。

(3)通过设置下降限位螺丝，有效避免了由于致动器推力过大，使测头负荷过载，造成不必要的损坏；另外，前进限位螺丝的设置，能够方便快速的调整测头与被测物体的相对位置。

附图说明

图1为本发明一种轴承外圈滚道槽测定装置初始位置结构示意图的主视图；

图2为本发明一种轴承外圈滚道槽测定装置检测位置结构示意图的左视图；

图3为本发明一种轴承外圈滚道槽测定装置初始位置结构示意图的俯视图；

附图标记如下：

1、支架，2、致动器连接板，3、第一致动器，4、安装底板，5、测量机构，41、下降限位螺丝，51、第二致动器，52、安装板，53、导向支板，54、导向轴，55、第一轴套，56、第二轴套，57、限位板，58、位置测量组件，59、测定滑板，60、测头，61、螺丝支板，62、平键，63、螺丝，65、数字位移传感器，66、止动螺丝，521、前进限位螺丝，581、高精度涡流位移传感器，582、测试块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的一种轴承外圈滚道槽测定装置，包括支架1、致动器连接板2、第一致动器3、安装底板4和测量机构5，致动器连接板2设置在支架1上，支架1与设备进行固定，测量机构5设置在安装底板4上，第一致动器3安装在致动器连接板2上，第一致动器3可以是交叉滚子滑台气缸，交叉滚子滑台气缸驱动测量机构竖直移动；其具有良好的重复定位精度，同时结构紧凑，减少其对检测结果的影响。

测量机构5包括第二致动器51、安装板52、导向支板53、导向轴54、第一轴套55、第二轴套56、限位板57、位置测量组件58、测定滑板59和测头60，导向轴54、第一轴套55和第二轴套56均设置两个，两个导向轴54平行设置，其一端与安装板52固定，另一端与导向支板53固定，限位板57固定在导向轴54上，将导向轴54分为导向部和测量部，第一轴套55套装在导向部，并且能够沿导向轴54滑动；第二轴套56套装在测量部，并且能够沿导向轴54滑动；第一轴套55和第二轴套56为双衬型高精度直线轴承，以保证第一轴套55和第二轴套56相对于导向轴54之间的位移精度，提高测量数据的准确性。第一轴套55固定在安装底板上，第二致动器51可以是气缸，气缸设置在安装板52上，其活塞杆与安装底板4固定连接，通过气缸往复运动，驱动导向轴54沿第一轴套55往复运动。

另外，在安装板52上设置前进限位螺丝521，通过旋转前进限位螺丝521调节第二致动器51向前推进时的止动位置；当第二致动器51收缩时，推动安装板52想安装底板4移动，当前进限位螺丝521撞到安装底板4时，第二致动器51收到阻挡，停止继续向前运动；也可以通过在安装底板4上设置止动块，用于阻挡前进限位螺丝521；即通过调节前进限位螺丝521端部与安装底板4或者止动块之间的距离来调节第二致动器51向前移动的距离。通过前进限位螺丝521设置，能够快速的调节第二致动器51的止动位置，使测头60的位置更加方便的调整，使适用范围更加广泛。

测定滑板59固定在第二轴套56上，测头60固定在测定滑板59上，通过移动测头60，进而驱动第二轴套56沿导向轴54滑动。通过限位板57限制第二轴套56的移动范围，有效保证了测量时，测头60能够准确的进入被测物体的滚道槽内。位置测量组件58用于测量测头60移动的距离，位置测量组件58包括高精度涡电流位移传感器581和测试块582，高精度涡电流位移传感器581设置在测定滑板59上，精度为0.4μm，测试块582设置在限位板57上。当测头60测量时，用来测量与测试块582的距离来判定被测材料滚道槽位置。由于高精度涡电流位移传感器581与测试块582不需要接触，保证测定滑板59在导向轴54上的滑动不受影响，提高测量精度。

为了实现本发明的测定装置能够适应不同型号轴承检测，因此需要使测量机构5与支架1的相对位置能够改变；因此，还包括螺丝支板61、平键62和螺丝63，致动器连接板2与支架1通过平键62导向连接，通过平键62的设置，以保证致动器连接板2与支架1之间的相对位置调节时的精度，防止其影响最终的测量数值，造成产品的错检。螺丝支板61与致动器连接板2固定，并且设置在螺丝63上，螺丝63与支架1螺纹连接，旋转螺丝63调节螺丝支板61与支架1之间的间距，以达到调节测量机构5与支架1之间的相对位置，即实现调节测量机构5的高度。

为了减轻测头60在测量时所承受的第一致动器3的推力过大，造成不必要的损坏，在安装底板4上设置下降限位螺丝41，旋转下降限位螺丝41调节第一致动器3下降推进时的止动位置。本发明安装在设备上时，调节下降限位螺丝41与设备机台之间的间距；当第一致动器3驱动测量机构5下移时，下降限位螺丝41接触设备机台时，测量机构5停止下移；其到达止动位置时的行程略大于测头60与被测物体滚道槽匹配时的行程，以保证测头60能够与被测物体滚道槽匹配。

为了提高单次驱动测量的数据以及测量结果的准确性，还包括数字位移传感器65和止动螺丝66，数字位移传感器65设置在安装底板4上，精度为1μm，止动螺丝66安装在设备上，数字位移传感器65测量其与止动螺丝66之间位移距离。当测头60与被测物体滚道槽匹配后，即可得到滚道槽槽底至侧壁的距离，与预设数值进行比对，进而判断是否为合格品。

另外，测头60与被测物体接触面为圆弧状，并且测头60的圆弧小于被测物体滚道槽的圆弧。优选的，测头60的圆弧半径与滚道槽圆弧半径小0.05mm。保证测量时基本完全能与滚道槽圆弧重合，提高测量精度。

本发明在使用时，通过支架1将本发明安装在设备上，被测物体通过滑道滑至检测位置处，通过气缸将被测物体与滑道的一侧壁紧贴，作为基准平面，使被测物体保持静止，第二致动器51驱动测头向前移动，当前进限位螺丝521撞击到安装底板4时，第二致动器51停止移动，此时，测头60处于被测物体中间，而后第一致动器3驱动安装底板4下移，即驱动测头60下移，测头60与被测物体滚道槽接触，通过其圆弧结构，将下移的推力转为驱动测头60水平移动的推力，进而驱动第二轴套56沿导向轴54移动，使测头60与被测物体滚道槽完全匹配后，数字位移传感器65读取实测数值，测量滚道槽槽底至侧壁的距离，与预设值进行比较；另外，高精度涡流位移传感器581测量其与测试块582之间的距离，即为滚道槽在被测物体的位置，与预设值进行比较；当数字位移传感器65与高精度涡流位移传感器581测量数值均在预设数值范围内，则被测物体认定为合格，当其中一个数值不在预设数值范围内，则产品认定为不合格。根据两个数值进行比较，可以通过后续设备针对不同不合格产品进行分类。

本发明取得的有益效果：

(1)本装置使用两个致动器交叉设置，实现测头自动伸入轴承外圈测量滚道槽动作；采用摩擦系数较小的高精度直线轴承和检测方便精度1μm以上的高精度传感器。具有测定精度高，测定周期短结构紧凑等优点，配合自动上料/排料装置可实现滚道槽尺寸和位置的自动检测。特别适合轴承套圈大规模生产时的自动在线检测。

(2)本发明将滚道槽尺寸测量与位置测量结合在一起，通过一步操作即可检测两种数据，大大提高了检测效率，同时，一次测量两个数值，并且进行判断，保证了被测物体检测的可靠性，大大降低了误检率。

(3)通过设置下降限位螺丝，有效避免了由于致动器推力过大，使测头负荷过载，造成不必要的损坏；另外，前进限位螺丝的设置，能够方便快速的调整测头与被测物体的相对位置。

以上仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims (7)

1.一种轴承外圈滚道槽测定装置，其特征在于，包括支架、致动器连接板、第一致动器、安装底板和测量机构，所述致动器连接板设置在所述支架上，所述测量机构设置在所述安装底板上，所述第一致动器安装在所述致动器连接板上，其驱动所述测量机构竖直移动；

所述测量机构包括第二致动器、安装板、导向支板、导向轴、第一轴套、第二轴套、限位板、位置测量组件、测定滑板和测头，所述导向轴、所述第一轴套和所述第二轴套均设置两个，所述导向轴平行设置，并且其两端分别与所述安装板和所述导向支板固定，所述限位板固定在所述导向轴上，将所述导向轴分为导向部与测量部，所述第一轴套与所述第二轴套分别滑动的套装在所述导向轴的导向部与测量部，所述第一轴套固定在所述安装底板上，所述第二致动器驱动所述导向轴相对于所述第一轴套往复移动，所述测头通过所述测定滑板与所述第二轴套固定，所述位置测量组件测量所述测头移动的距离；

还包括螺丝支板、平键和螺丝，所述致动器连接板与所述支架通过所述平键导向连接，所述螺丝支板与所述致动器连接板固定，并且设置在所述螺丝上，所述螺丝与所述支架螺纹连接，旋转所述螺丝调节所述螺丝支板与所述支架之间的间距；

还包括数字位移传感器和止动螺丝，所述数字位移传感器设置在所述安装底板上，所述止动螺丝安装在设备上，所述数字位移传感器测量其与所述止动螺丝之间位移距离；

所述位置测量组件包括高精度涡电流位移传感器和测试块，所述高精度涡电流位移传感器设置在所述测定滑板上，所述测试块设置在所述限位板上。

2.根据权利要求1所述的一种轴承外圈滚道槽测定装置，其特征在于，所述第一致动器为交叉滚子滑台气缸。

3.根据权利要求1所述的一种轴承外圈滚道槽测定装置，其特征在于，还包括前进限位螺丝，所述限位螺丝设置在所述安装板上，通过旋转所述前进限位螺丝调节所述第二致动器向前推进时的止动位置。

4.根据权利要求1所述的一种轴承外圈滚道槽测定装置，其特征在于，还包括下降限位螺丝，所述下降限位螺丝设置在所述安装底板上，旋转所述下降限位螺丝调节所述第一致动器下降推进时的止动位置。

5.根据权利要求1所述的一种轴承外圈滚道槽测定装置，其特征在于，所述第一轴套和所述第二轴套采用双衬型高精度直线轴承。

6.根据权利要求1所述的一种轴承外圈滚道槽测定装置，其特征在于，所述第二致动器为气缸，其活塞杆与所述安装底板固定，其本体与所述安装板固定。

7.根据权利要求1所述的一种轴承外圈滚道槽测定装置，其特征在于，所述测头与被测物体接触面为圆弧状，并且所述测头的圆弧小于被测物体滚道槽的圆弧。