CN108955593A - 轴承内外圈尺寸自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轴承检测领域，具体地说是一种轴承内外圈尺寸自动检测装置，包括安装底座和测量系统，测量系统包括气浮转台、顶轮定位装置、顶针定位装置、外测量装置和内测量装置，其中一个顶轮定位装置和两个顶针定位装置沿着圆周方向均布于气浮转台外侧，在顶轮定位装置和任一顶针定位装置之间均设有外测量装置，且外测量装置上设有外测量位移传感器，气浮转台中部设有通孔，内测量装置设置于所述通孔中，且内测量装置上设有内测量位移传感器，所述外测量位移传感器和内测量位移传感器设于一条直线上并沿着所述气浮转台直径方向移动。本发明测量过程中无需人工操作，大大提高了自动化程度和测量效率，且测量精度高，安全性好。

Description

轴承内外圈尺寸自动检测装置

技术领域

本发明涉及轴承检测领域，具体地说是一种轴承内外圈尺寸自动检测装置。

背景技术

在轴承生产过程中，对轴承零件和成品进行全面检测十分重要。现有技术中的轴承检测方式还处于半自动化与手工检测相结合的静态测量阶段，尺寸检测通常采用机械式直径测量仪，由人工进行检验，具体过程为检验时人工将轴承旋转一周，然后观察测量仪器仪表读数变化。此种测量方式除测量仪本身存在误差外，还存在检验员检测手法、视力、技术水平、疲劳程度等人为造成的测量误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴承内外圈尺寸自动检测装置，测量过程中无需人工操作，大大提高了自动化程度和测量效率，且测量精度高，安全性好。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种轴承内外圈尺寸自动检测装置，包括安装底座和测量系统，测量系统设置于所述安装底座上，所述测量系统包括气浮转台、顶轮定位装置、顶针定位装置、外测量装置和内测量装置，其中一个顶轮定位装置和两个顶针定位装置沿着圆周方向均布于所述气浮转台外侧，在所述顶轮定位装置和任一顶针定位装置之间均设有外测量装置，且所述外测量装置上设有可移动的外测量位移传感器，所述气浮转台中部设有通孔，内测量装置设置于所述通孔中，且所述内测量装置上设有可移动的内测量位移传感器，所述外测量位移传感器和内测量位移传感器设于一条直线上并沿着所述气浮转台直径方向移动。

所述顶针定位装置包括顶针气缸、顶针安装板和顶针，所述顶针安装板通过所述顶针气缸驱动移动，顶针安装在所述顶针安装板上。

所述顶针气缸后侧设有定位调整块和调整螺栓。

所述顶轮定位装置包括顶轮气缸、顶轮安装板和顶轮，所述顶轮安装板通过所述顶轮气缸驱动移动，顶轮安装在所述顶轮安装板上。

所述外测量装置包括外测量气缸、外测量支架和外测量位移传感器，所述外测量支架通过外测量气缸驱动移动，外测量位移传感器安装在所述外测量支架上。

所述内测量装置包括内测量气缸、内测量支架和内测量位移传感器，所述内测量支架通过所述内测量气缸驱动移动，内测量位移传感器安装在所述内测量支架上，在所述气浮转台内部设有一个内筒，所述内测量装置安装在所述内筒上端。

所述气浮转台包括转台、力矩电机、旋转中轴和底座，所述力矩电机设置于底座内，所述旋转中轴与所述力矩电机的电机转子固连，所述转台通过所述气浮轴承支承安装于所述旋转中轴上。

所述安装底座包括金属底座、大理石底座和大理石平台，大理石底座安装于所述金属底座上，大理石平台安装在所述大理石底座上，测量系统安装在所述大理石平台上。

所述大理石平台上设有容置所述气浮转台的凹槽。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明测量过程中无需人工操作，大大提高了自动化程度和测量效率。

2、本发明采用大理石平台作为基准面，并采用高精度接触式位移传感器和气浮转台配合高精度导轨气缸进行测量，测量精度可达到1μm。

附图说明

图1为本发明的结构示意图，

图2为图1中的测量系统示意图，

图3为图2中的顶针定位装置示意图，

图4为图2中的顶轮定位装置示意图，

图5为图2中的外测量装置，

图6为图2中的内测量装置，

图7为图2中的气浮转台结构示意图，

图8为图7中的气浮转台另一角度示意图，

图9为图7中气浮转台内部的旋转电机剖视图。

其中，1为金属底座，2为大理石底座，3为大理石平台，4为顶轮定位装置，5为顶针定位装置，6为防护罩，7为安装底座，8为内测量装置，9为气浮转台，10为外测量装置，11为外测量气缸，12为外测量位移传感器，13为外测量支架，14为调整螺栓，15为定位调整块，16为顶针气缸，17为顶针安装板，18为顶针气缸底板，19为顶针，20为顶轮气缸底板，21为顶轮，22为顶轮安装板，23为顶轮气缸，24为外测量底板，25为内测量底板，26为内测量位移传感器，27为内测量支架，28为内测量气缸，29为气浮转台底座，30为转台，31为电机转子，32为电机定子，33为内筒，34为旋转轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

如图1～9所示，本发明包括安装底座7和测量系统，测量系统设置于所述安装底座7上，所述测量系统包括气浮转台9、顶轮定位装置4、顶针定位装置5、外测量装置10和内测量装置8，其中如图2所示，一个顶轮定位装置4和两个顶针定位装置5沿着所述气浮转台9圆周方向均布于所述气浮转台9外侧，在所述顶轮定位装置4和任一顶针定位装置5之间均设有一个外测量装置10，所述外测量装置10上设有可移动的外测量位移传感器12，所述气浮转台9中部设有通孔，内测量装置8设置于所述通孔中，所述内测量装置8上设有可移动的内测量位移传感器26，且所述外测量位移传感器12和内测量位移传感器26设于一条直线上并沿着所述气浮转台9直径方向移动。机构工作时，待测轴承放置于所述气浮转台9上，所述顶轮定位装置4和顶针定位装置5启动实现三点定位限定待测轴承位移，然后外测量位移传感器12和内测量位移传感器26移动抵住轴承内外圈，随后气浮转台9启动带动轴承旋转实现测量功能。

如图3所示，所述顶针定位装置5包括顶针气缸16、顶针安装板17和顶针19，所述顶针安装板17通过所述顶针气缸16驱动移动，顶针19安装在所述顶针安装板17上，所述顶针气缸16下侧设有顶针气缸底板18，所述顶针气缸底板18安装于所述安装底座7上，另外所述顶针气缸16后侧设有定位调整块15和调整螺栓14，所述定位调整块15固装于所述安装底座7上，多个调整螺栓14穿过所述定位调整块15后与所述顶针气缸16后端相抵，所述调整螺栓14用于定位时的微调。

如图4所示，所述顶轮定位装置4包括顶轮气缸23、顶轮安装板22和顶轮21，所述顶轮安装板22通过所述顶轮气缸23驱动移动，两个顶轮21安装在所述顶轮安装板22前端，所述顶轮气缸23下侧设有顶轮气缸底板20，所述顶轮气缸底板20安装于所述安装底座7上。

如图5所示，所述外测量装置10包括外测量气缸11、外测量支架13和外测量位移传感器12，所述外测量支架13通过外测量气缸11驱动移动，多个外测量位移传感器12安装在所述外测量支架13上，所述外测量气缸11下侧设有外测量底板24，所述外测量底板24安装于所述安装底座7上。所述外测量位移传感器12为本领域公知技术，且所述外测量位移传感器12的数量可根据待测轴承的高度等实际情况设定。另外如图1所示，在外测量装置10上侧设有护罩6。

如图6所示，所述内测量装置8包括内测量气缸28、内测量支架27和内测量位移传感器26，所述内测量支架27通过所述内测量气缸28驱动移动，多个内测量位移传感器26安装在所述内测量支架27上，所述内测量气缸28下侧设有内测量底板25，如图2和图7～8所示，在所述气浮转台9内部设有一个内筒33，所述内测量底板25安装在所述内筒33上端，所述内筒33下端与安装底座7固连。所述内测量位移传感器26为本领域公知技术，且内测量位移传感器26的数量可根据待测轴承的高度等实际因素设定。

本实施例中，所述外测量气缸11和内测量气缸28均采用导轨气缸，所述导轨气缸为本领域公知技术。

如图7～9所示，所述气浮转台9包括转台30、力矩电机、旋转中轴34和底座29，所述力矩电机设置于底座29内，且如图9所示，所述力矩电机包括固定于所述底座29内壁上的电机定子32和可转动的电机转子31，所述旋转中轴34与所述电机转子31固连，在所述旋转中轴34外侧套设有气浮轴承，且所述转台30通过所述气浮轴承支承安装于所述旋转中轴34上，所述转台30即通过力矩电机的电机转子31带动旋转，进而带动被测轴承旋转。所述力矩电机和气浮轴承均为本领域公知技术，其中气浮轴承是一种利用空气作为润滑剂的滑动轴承，由于气体粘度低，粘度随温度变化小，化学稳定性好，因此气浮轴承具有摩擦小、精度高、速度高等优点，适合于本发明的高速且高精度旋转测量要求。

如图7～9所示，所述旋转中轴34和电机转子31内部形成一通腔，所述内筒33即设置于所述通腔中，所述内测量装置8安装于所述内筒33上端。如图1～2所示，在所述安装底座7上设有一个凹槽，所述气浮转台9设置于所述凹槽中，所述顶轮定位装置4、顶针定位装置5、外测量位移传感器12和内测量位移传感器26均设置于安装底座7台面上，高度高于所述气浮转台9台面，以能够实现抵住待测轴承内外圈。

如图1所示，所述安装底座7包括金属底座1、大理石底座2和大理石平台3，本实施例中，所述金属底座1为铸铁底座，依靠所述金属底座1重量保持支撑稳定，减少振动对测量过程影响，所述大理石底座2安装于所述金属底座1上，大理石平台3安装在所述大理石底座2上，测量系统安装在所述大理石平台3上，在所述大理石平台3上设有容置所述气浮转台9的凹槽。所述大理石底座2起到支撑作用，大理石平台3则保证测量台面平整度，由于大理石材料质地均匀、稳定性好、强度大、硬度高，对于精密基准丈量工具来说，是理想的基准面。

本发明的工作原理为：

本发明工作时，由桁架机械手将待测轴承置于气浮转台9上，然后所述顶轮定位装置4和顶针定位装置5启动实现三点定位限定待测轴承位移，然后外测量装置10和内测量装置8启动，外测量位移传感器12和内测量位移传感器26移动对轴承内外圈进行测量，然后气浮转台9启动带动轴承旋转进行测量。本发明采取相对测量方式，对测量数据进行计算，得出需测量的尺寸及形位公差值，并与标准值进行对比，测量过程中无需人工操作，大大提高了自动化程度和测量效率，且测量精度高，精度可达到1um，安全可靠。

Claims (9)

1.一种轴承内外圈尺寸自动检测装置，其特征在于：包括安装底座(7)和测量系统，测量系统设置于所述安装底座(7)上，所述测量系统包括气浮转台(9)、顶轮定位装置(4)、顶针定位装置(5)、外测量装置(10)和内测量装置(8)，其中一个顶轮定位装置(4)和两个顶针定位装置(5)沿着圆周方向均布于所述气浮转台(9)外侧，在所述顶轮定位装置(4)和任一顶针定位装置(5)之间均设有外测量装置(10)，且所述外测量装置(10)上设有可移动的外测量位移传感器(12)，所述气浮转台(9)中部设有通孔，内测量装置(8)设置于所述通孔中，且所述内测量装置(8)上设有可移动的内测量位移传感器(26)，所述外测量位移传感器(12)和内测量位移传感器(26)设于一条直线上并沿着所述气浮转台(9)直径方向移动。

2.根据权利要求1所述的轴承内外圈尺寸自动检测装置，其特征在于：所述顶针定位装置(5)包括顶针气缸(16)、顶针安装板(17)和顶针(19)，所述顶针安装板(17)通过所述顶针气缸(16)驱动移动，顶针(19)安装在所述顶针安装板(17)上。

3.根据权利要求2所述的轴承内外圈尺寸自动检测装置，其特征在于：所述顶针气缸(16)后侧设有定位调整块(15)和调整螺栓(14)。

4.根据权利要求1所述的轴承内外圈尺寸自动检测装置，其特征在于：所述顶轮定位装置(4)包括顶轮气缸(23)、顶轮安装板(22)和顶轮(21)，所述顶轮安装板(22)通过所述顶轮气缸(23)驱动移动，顶轮(21)安装在所述顶轮安装板(22)上。

5.根据权利要求1所述的轴承内外圈尺寸自动检测装置，其特征在于：所述外测量装置(10)包括外测量气缸(11)、外测量支架(13)和外测量位移传感器(12)，所述外测量支架(13)通过外测量气缸(11)驱动移动，外测量位移传感器(12)安装在所述外测量支架(13)上。

6.根据权利要求1所述的轴承内外圈尺寸自动检测装置，其特征在于：所述内测量装置(8)包括内测量气缸(28)、内测量支架(27)和内测量位移传感器(26)，所述内测量支架(27)通过所述内测量气缸(28)驱动移动，内测量位移传感器(26)安装在所述内测量支架(27)上，在所述气浮转台(9)内部设有一个内筒(33)，所述内测量装置(8)安装在所述内筒(33)上端。

7.根据权利要求1所述的轴承内外圈尺寸自动检测装置，其特征在于：所述气浮转台(9)包括转台(30)、力矩电机、旋转中轴(34)和底座(29)，所述力矩电机设置于底座(29)内，所述旋转中轴(34)与所述力矩电机的电机转子(31)固连，所述转台(30)通过所述气浮轴承支承安装于所述旋转中轴(34)上。

8.根据权利要求1所述的轴承内外圈尺寸自动检测装置，其特征在于：所述安装底座(7)包括金属底座(1)、大理石底座(2)和大理石平台(3)，大理石底座(2)安装于所述金属底座(1)上，大理石平台(3)安装在所述大理石底座(2)上，测量系统安装在所述大理石平台(3)上。

9.根据权利要求8所述的轴承内外圈尺寸自动检测装置，其特征在于：所述大理石平台(3)上设有容置所述气浮转台(9)的凹槽。