发明内容
本发明的目的在于提供一种用于齿圈的检测装置及检测方法,通过设置从齿圈内环将齿圈卡住固定的固定机构,方便对齿圈的齿进行检测,通过设置检测机构能够检测出每个齿的齿高以及相同速度下转动一个齿距所用的时间,进而计算出齿距的误差度,本发明结构相对简单,操作又十分方便,但是效率和精度却得到了保证。
一种用于齿圈的检测装置及检测方法,包括驱动机构、固定机构和检测机构,所述驱动机构包括底板和固定连接在底板上的机壳和前侧板;
所述固定机构包括固定筒、锁紧件和弧形板,所述固定筒转动连接于前侧板上,所述锁紧件滑动连接于固定筒内,所述弧形板通过滑板与固定筒滑动连接;
所述检测机构包括信号发射器、信号接收器、支撑板、滑动顶块、滑杆、拉伸弹簧和托板,所述信号发射器固定安装在托板上,所述信号接收器通过固定板固定连接在机壳上,所述支撑板与机壳固定连接,所述滑动顶块固定连接在托板的正下方且穿过支撑板与其滑动连接,所述滑杆固定连接在支撑板上并穿过托板与其滑动连接,所述拉伸弹簧套设在滑杆上,且拉伸弹簧的上下两端分别与托板和支撑板连接。
优选的,所述机壳内设有电机,所述电机通过电机座固定连接在底板上。
优选的,所述固定筒内设有内管,且固定筒的筒壁上等距设有四个滑板槽,所述滑板槽内还设有与固定筒固定连接的限位块,所述固定筒的后端固定连接有后转盘,所述后转盘连接在电机的输出轴上。
优选的,所述锁紧件的外端固定连接有八角凸块,且锁紧件的内端设有内管槽,所述内管槽内设有内螺柱,所述内螺柱的一端与锁紧件固定连接,另一端位于内管内并与其螺纹连接。
优选的,所述滑板位于滑板槽内并与其滑动连接,所述滑板上设有限位块槽,所述限位块位于限位块槽内并与其滑动连接,所述弧形板外设有一层弹性垫。
优选的,所述滑动顶块的底部转动连接有滚筒,所述滑杆设有两根,且滑杆的顶部固定连接有顶板。
优选的,所述锁紧件还配套设有摇杆,所述摇杆为Z形,且摇杆的两端分别固定连接有套筒和圆头,所述套筒内设有与八角凸块相配合的内八角槽。
使用检测装置进行的齿圈检测方法,包括如下步骤;
一、固定齿圈:将齿圈套在固定筒外,并塞入到最里端,通过摇杆将锁紧件旋进,使得弧形板向外扩张,最后从齿圈的内环将齿圈卡住固定,并确保滑动顶块落在齿圈的齿槽底部;
二、启动检测:先启动信号发射器和信号接收器,再启动电机,并控制电机转速,使电机驱动齿圈保持低速转动;
三、信息采集:齿圈转动过程中,通过的齿会将滑动顶块顶起,当滑动顶块处在齿的顶部即信号发射器上升到最高点,当滑动顶块落在齿槽底部即信号发射器下落到最低点,周而复始做周期运动,信号接收器采集信号发射器每个周期的运动轨迹信息并记录每个周期的时间;
四、数据分析:根据信号发射器周期运动的运动轨迹和每个周期的时间,分析齿圈的齿高误差和齿距误差。
本发明的优点在于:通过设置从齿圈内环将齿圈卡住固定的固定机构,方便对齿圈的齿进行检测,通过设置检测机构能够检测出每个齿的齿高以及相同速度下转动一个齿距所用的时间,进而计算出齿距的误差度,本发明结构相对简单,操作又十分方便,但是效率和精度却得到了保证。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图10所示,一种用于齿圈的检测装置及检测方法,包括驱动机构1、固定机构2和检测机构3,所述驱动机构1包括底板10和固定连接在底板10上的机壳11和前侧板12;
所述固定机构2包括固定筒20、锁紧件21和弧形板22,所述固定筒20转动连接于前侧板12上,所述锁紧件21滑动连接于固定筒20内,所述弧形板22通过滑板220与固定筒20滑动连接;固定机构2从齿圈4内环将齿圈4卡住固定,方便对齿圈4的齿进行检测。由于锁紧件21的前端较尖锐,而且滑板220的底部也设置成与锁紧件21相配合的内弧形,因此将锁紧件21向内旋进时,滑板220会被挤压从而向外滑出,使得弧形板22向外扩张,最后将从齿圈4内环将齿圈4卡住固定(齿圈4不能太小或太大)。
所述检测机构3包括信号发射器30、信号接收器31、支撑板32、滑动顶块33、滑杆34、拉伸弹簧35和托板37,所述信号发射器30固定安装在托板37上,所述信号接收器31通过固定板36固定连接在机壳11上,所述支撑板32与机壳11固定连接,所述滑动顶块33固定连接在托板37的正下方且穿过支撑板32与其滑动连接,所述滑杆34固定连接在支撑板32上并穿过托板37与其滑动连接,所述拉伸弹簧35套设在滑杆34上,且拉伸弹簧35的上下两端分别与托板37和支撑板32连接。随着齿圈4转动,滑动顶块33会随着上升和下降,滑动顶块33上升到最高点即是处在齿的顶部,滑动顶块33下降到最低即是落在齿槽内,记录两者的高度差,即是齿高。同时,一个连续的上升和下降即为一个周期,记录齿圈转动一圈的总时间,总时间除以周期数即为齿数,同时记录各个周期所用的时间,不同周期的时间差即为齿距误差。
所述机壳11内设有电机13,所述电机13通过电机座130固定连接在底板10上。电机13驱动固定筒20转动,进而驱动齿圈转动。
所述固定筒20内设有内管200,且固定筒20的筒壁上等距设有四个滑板槽201,所述滑板槽201内还设有与固定筒20固定连接的限位块202,所述固定筒20的后端固定连接有后转盘203,所述后转盘203连接在电机13的输出轴上。滑板220在滑板槽201滑动,会被限位块202限制,既保持稳定,也防止弧形板22脱离且固定筒20。
所述锁紧件21的外端固定连接有八角凸块210,且锁紧件21的内端设有内管槽212,所述内管槽212内设有内螺柱211,所述内螺柱211的一端与锁紧件21固定连接,另一端位于内管200内并与其螺纹连接。锁紧件21向内旋进,是通过内螺柱211在内管200内旋进来实现的。内管200与内管槽212贴合紧密,锁紧件21与固定筒20壁也贴合紧密,通过在其中注入润滑油来保证滑动顺畅。
所述滑板220位于滑板槽201内并与其滑动连接,所述滑板220上设有限位块槽221,所述限位块202位于限位块槽221内并与其滑动连接,所述弧形板22外设有一层弹性垫23。4个弧形板22向外扩张卡住齿圈4,弹性垫23与齿圈4相挤压增大摩擦力,防止齿圈打滑,同时弹性垫23有缓冲作用,防止在齿圈4内环压出压痕。
所述滑动顶块33的底部转动连接有滚筒330,所述滑杆34设有两根,且滑杆34的顶部固定连接有顶板340。滑杆34起到限位和保持稳定的作用,使托板37和信号发射器30能够平滑稳定的上下移动,顶板340用来确保托板37不会脱离滑杆34;滑动顶块33底部的滚筒330是为了保证滑动顶块33与齿圈4接触时不会发生刚性碰撞,也是为了齿圈4转动时,齿能够顺利将滑动顶块33顶起;当滑动顶块33落到齿槽时,托板37和信号发射器30在自身重力和拉伸弹簧35的拉力作用下能够快速顺利的落到齿槽底部。
所述锁紧件21还配套设有摇杆5,所述摇杆5为Z形,且摇杆5的两端分别固定连接有套筒50和圆头52,所述套筒50内设有与八角凸块210相配合的内八角槽51。套筒50套在八角凸块210上,通过转动摇杆5即能够将锁紧件21旋进旋出,省力方便。
使用检测装置进行的齿圈检测方法,包括如下步骤;
一、固定齿圈:将齿圈4套在固定筒20外,并塞入到最里端,通过摇杆5将锁紧件21旋进,使得弧形板22向外扩张,最后从齿圈4的内环将齿圈4卡住固定,并确保滑动顶块33落在齿圈4的齿槽底部;初始状态是信号发射器30处在最低点。
二、启动检测:先启动信号发射器30和信号接收器31,再启动电机13,并控制电机13转速,使电机13驱动齿圈4保持低速转动;电机13驱动齿圈4转动一周即为一次检测过程,在检测过程中信号发射器30和信号接收器31始终工作。
三、信息采集:齿圈4转动过程中,通过的齿会将滑动顶块33顶起,当滑动顶块33处在齿的顶部即信号发射器30上升到最高点,当滑动顶块33落在齿槽底部即信号发射器30下落到最低点,周而复始做周期运动,信号接收器31采集信号发射器30每个周期的运动轨迹信息并记录每个周期的时间;
四、数据分析:根据信号发射器30周期运动的运动轨迹和每个周期的时间,分析齿圈4的齿高误差和齿距误差。
数据分析结果如图10所示,得出每个齿的齿高分别为:h1、h2、h3、、、hn。h1、h2、h3、、、hn之间的差值即为齿高误差。
通过记录齿圈4转动一圈的总时间,总时间除以周期数即得到齿数。
并记录各个周期所用的时间t1、t2、t3、t4、、、tn。t1、t2、t3、t4、、、tn之间的差值即为齿距误差。
具体实施方式及原理:
首先将齿圈4套在固定筒20外,并塞入到最里端,然后将套筒50套在八角凸块210上,通过转动摇杆5将锁紧件21旋进,由于锁紧件21的前端较尖锐,而且滑板220的底部也设置成与锁紧件21相配合的内弧形,因此将锁紧件21向内旋进时,滑板220会被挤压从而向外滑出,使得弧形板22向外扩张,最后从齿圈4内环将齿圈4卡住固定,滑板220在滑板槽201内滑动时,会被限位块202限制,4个弧形板22同时向外扩张卡住齿圈4后,弹性垫23与齿圈4相挤压增大摩擦力,防止齿圈打滑,同时弹性垫23有缓冲作用,防止在齿圈4内环压出压痕;
然后启动电机13,电机13驱动固定筒20低速转动(电机13为伺服电机,控制其低速转动,转速过快的话,滑动顶块33容易被顶飞,且可能落不到齿槽最深处),进而驱动齿圈4低速转动;
随着齿圈4转动,齿与滚筒330接触并挤压,而由于滑动顶块33只能上下移动,因此滑动顶块33被齿压着向上滑动,该齿过去后滑动顶块33会落入到后面的齿槽内,周而复始做周期动作(滑动顶块33上升至最高点到下次上升至最高点),滑动顶块33上下滑动时带动托板37和信号发射器30上下滑动,信号发射器30始终在发射信号,信号接收器31不同高度位置接受到信号,能够检测到最高点和最低点的高度差,以及一个周期的时间;
如图10所示,滑动顶块33上升到最高点即是处在齿的顶部,滑动顶块33下降到最低即是落在齿槽内,记录两者的高度差,即是齿高(h1、h2、h3、、、hn),记录每个齿的齿高既能测算出齿高误差;同时,一个连续的上升和下降即为一个周期,记录齿圈转动一圈的总时间,总时间除以周期数即为齿数;同时记录各个周期所用的时间(t1、t2、t3、t4、、、tn),不同周期的时间差即为齿距误差。
基于上述,本发明通过设置从齿圈内环将齿圈卡住固定的固定机构,方便对齿圈的齿进行检测,通过设置检测机构能够检测出每个齿的齿高以及相同速度下转动一个齿距所用的时间,进而计算出齿距的误差度,本发明结构相对简单,操作又十分方便,但是效率和精度却得到了保证。
由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。