CN110715596B - 一种滚柱圆度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种滚柱圆度检测装置，滚柱圆度检测装置包括电感仪和滚柱夹持装置，所述滚柱夹持装置包括基座、磁性定位组件和弹性下压组件；基座包括沿水平方向延伸的第一固定面；磁性定位组件包括具有磁吸力的第二固定面，所述第二固定面沿竖直方向延伸且临接所述第一固定面，电感仪的测头接触弹簧片第一压板的顶面，弹性下压组件的弧形面与待测滚珠点接触。本发明滚柱圆度检测装置的电感仪测头不需要与滚柱的圆柱面直接接触，省去了找寻滚柱圆柱面最高点的麻烦，减轻了电感仪测头的磨损，同时也降低了对操作人员技术水平的要求，而且检测装置简单，也提高了检测的效率，具有低成本高效率的优点。

Description

一种滚柱圆度检测装置

技术领域

本发明涉及滚柱的检测装置，具体的说，涉及一种滚柱圆度检测装置。

背景技术

滚柱是一种长径比大、无侧板结构、可作旋转运动的圆筒体，是滚柱轴承、滚柱导轨等机械零部件的重要组成部分之一，无论是出厂还是交付都必须对这圆度的指标进行检验。

检测滚柱的圆度需要测量出任一截面内实际轮廓在直径方向上尺寸的最大值和最小值，常用的测量工具有游标卡尺、千分尺、三坐标、万能工具显微镜以及电感仪，游标卡尺的测量精度较低，千分尺和三坐标测量机的测量精度略好，但很难达到微米级以下；万能工具显微镜的测量精度受操作者读数时的观瞄误差以及主观判断影响比较大，并且效率较为低下；电感仪的测量精度可以达到亚微米级，但测量时需要保证电感仪测头与待测滚柱圆柱面的最高点接触，同时还要不停的转动滚柱，一来电感仪测头的磨损较大，二来对操作者的技术水平要求比较高。

发明内容

基于上述描述，本发明提供了一种滚柱圆度检测装置，该装置可避免电感仪测头与滚柱直接接触，并且不用刻意的去找待测滚柱圆柱面的最高点。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：一种滚柱圆度检测装置，其包括电感仪和滚柱夹持装置，所述滚柱夹持装置包括基座、磁性定位组件和弹性下压组件；

所述基座包括沿水平方向延伸的第一固定面；

磁性定位组件包括具有磁吸力的第二固定面，所述第二固定面沿竖直方向延伸且临接所述第一固定面；

所述弹性下压组件包括弹簧片安装座、弹簧片、弹簧片第一压板和滚柱顶部限位件，所述弹簧片的一端安装至所述弹簧片安装座上，另一端夹持于所述弹簧片第一压板和所述滚柱顶部限位件之间，所述电感仪的测头接触所述弹簧片第一压板的顶面，所述滚柱顶部限位件位于所述第一固定面的上方且所述滚柱顶部限位件朝向所述第一固定面上形成凸出的弧形面，当用于测试所述待测滚柱时，所述待测滚柱的圆柱面被所述第一固定面托持、吸附于所述第二固定面上且与所述弧形面接触，所述待测滚柱的轴线与所述弧形面的轴线相互垂直。

优选的，基座的上表面呈台阶状设置，包括所述第一固定面、与第一固定面平行且低于其设置的安装面以及连接二者的连接面，磁性定位组件设置于所述安装面上且所述第二固定面抵持所述连接面。

优选的，弹簧片安装座设置于所述安装面上，弹性下压组件还包括弹簧片第二压板，弹簧片的一端夹持于所述弹簧片第二压板和所述弹簧片安装座之间。

优选的，滚柱顶部限位件包括定位滚柱和定位滚柱固定座，定位滚柱固定座、弹簧片另一端和弹簧片第一压板三者连接固定，定位滚柱固定座上设置与所述定位滚柱匹配的圆弧凹槽，定位滚柱的一部分固定至所述圆弧凹槽中，凸出所述圆弧凹槽的部分形成所述弧形面。

优选的，弹性下压组件还包括多个第一螺纹连接件，多个第一螺纹连接件用于将所述定位滚柱固定座、弹簧片另一端和弹簧片第一压板进行固定。

优选的，弹簧片安装座包括横向底座和立柱，横向底座紧贴所述磁性定位组件设置于所述安装面上，立柱设置于所述横向底座上，立柱、弹簧片的一端和弹簧片第二压板三者连接固定。

优选的，弹性下压组件还包括多个第二螺纹连接件，多个第二螺纹连接件用于将所述立柱、弹簧片的一端和弹簧片第二压板进行固定。

优选的，磁性定位组件包括磁铁安装座、磁铁和磁铁盖板，磁铁被夹持于所述磁铁安装座和磁铁盖板之间，磁铁盖板由非磁性高硬度金属材料制成，磁铁盖板具有所述第二固定面。

优选的，磁铁包括多个圆形磁片，磁铁安装座上设置多个圆形盲孔，每一圆形盲孔中放置一圆形磁片。

与现有技术相比，本申请滚柱圆度检测装置通过设置磁性定位组件将水平放置的待测滚柱的一侧吸引固定，利用弹性下压组件的滚柱顶部限位件的弧形面与待测滚柱点接触，电感仪的测头接触与滚柱顶部限位件相背设置的弹簧片第一压板的顶面，转动待测滚柱时，由于圆度误差的存在，滚柱顶部限位件会在待测滚柱不断变化外轮廓的推动下产生上下方向的运动，同时带动弹簧片以及弹簧第一压板一起上下运动，弹簧第一压板上下运动的位移变化幅值即是待测滚柱的圆度误差值；上述技术方案可以实现检测精度达亚微米级别，并且电感仪测头不需要与滚柱的圆柱面直接接触，通过记录弹簧片大压板在竖直方向上位移来测量待测滚柱的圆度误差，省去了找寻滚柱圆柱面最高点的麻烦，减轻了电感仪测头的磨损，同时也降低了对操作人员技术水平的要求，而且检测装置简单，也提高了检测的效率，具有低成本高效率的优点。

附图说明

图1是本发明滚柱圆度检测装置一优选实施例立体结构图；

图2是图1所示滚柱圆度检测装置的另一角度立体结构图；

图3是图1所示滚柱圆度检测装置的磁铁安装座的结构示意图。

2、滚柱夹持装置，3、基座，4、磁性定位组件，5、弹性下压组件，6、第一固定面，7、第二固定面，8、待测滚柱，9、安装面，10、连接面，41、磁铁安装座，42、磁铁，43、磁铁盖板，44、圆形磁片，51、弹簧片安装座，52、弹簧片，53、弹簧片第一压板，54、弹簧片第二压板，55、滚柱顶部限位件，56、第一螺纹连接件，57、第二螺纹连接件，511、横向底座，512、立柱，551、定位滚柱，552、定位滚柱固定座。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

图1-图3为本发明一种滚柱圆度检测装置的一优选实施例。滚柱圆度检测装置包括电感仪(图中未标识)和滚柱夹持装置2，滚柱夹持装置2包括基座3、磁性定位组件4和弹性下压组件5。

本实施例中，所述基座3为磁性定位组件4和弹性下压组件5提供支撑定位。在其他实施例中，磁性定位组件4和弹性下压组件5中的至少一个可以不连接至基座设置。

基座3的上表面呈台阶状设置，包括沿水平方向延伸的第一固定面6、与第一固定面6平行且低于其设置的安装面9以及连接二者的连接面10。第一固定面6用于与被测滚柱接触，为了提高测量精度，第一固定面6需要经过超精密加工，以保证其平面度，同时也要具备一定的硬度和耐磨性。基座3的上表面呈台阶状设置一方面可以减少第一固定面6的超精密加工的面积，降低加工成本，另一方面可以为磁性定位组件4提供精准定位。

磁性定位组件4设置于安装面9上抵持连接面10。具体地，本实施例中，磁性定位组件4包括磁铁安装座41、磁铁42和磁铁盖板43，磁铁42被夹持于所述磁铁安装座41和磁铁盖板43之间，磁铁盖板43的外侧抵持连接面10。磁铁盖板43由非磁性高硬度金属材料制成，磁铁的磁力线可以穿透过去但磁铁盖板本身不带有任何磁性，尽管如此，由于磁力线的穿透作用，磁铁盖板的外侧面亦具有磁吸力。在对待测圆柱进行检测时，待测圆柱的一侧通过设置于磁性定位组件4中的磁铁紧紧吸在磁铁盖板43的外侧面上，定义该外侧面为第二固定面7，第二固定面7沿竖直方向延伸并且邻接第一固定面7。

由于第二固定面7用于吸附待测圆柱，为了提高测量精度，磁性定位组件4的第二固定面7亦需要经过超精密加工，以保证其平面度，同时也要具备一定的硬度和耐磨性。

本实施例中，磁铁42包括多个圆形磁片44，磁铁安装座41上设置多个圆形盲孔，每一圆形盲孔中放置一圆形磁片44。在其他的实施例中，磁性定位组件4还可以是其他结构，例如，磁铁42为长条形的磁片，或者省略磁铁安装座41的结构将磁铁直接固定至磁铁盖板上等等。

弹性下压组件5设置于所述安装面9上且抵持磁性定位组件4。弹性下压组件5包括弹簧片安装座51、弹簧片52、弹簧片第一压板53和滚柱顶部限位件55，弹簧片安装座51设置于所述安装面9上，弹簧片52的一端安装至所述弹簧片安装座51上，另一端夹持于弹簧片第一压板53和滚柱顶部限位件55之间，电感仪(图中未标识)的测头接触弹簧片第一压板53的顶面，滚柱顶部限位件55位于所述第一固定面6的上方且滚柱顶部限位件55上朝向第一固定面6形成凸出的弧形面，当用于测试所述待测滚柱8时，待测滚柱8的圆柱面被第一固定面6托持、吸附于所述第二固定面7上且与弧形面接触，待测滚柱8的轴线与弧形面的轴线相互垂直，亦即弧形面的轴线垂直于第二固定面7。需要说明的是，滚珠顶部限位件55朝向第一固定面6形成的凸出弧形面不局限于本申请实施例中的圆柱面，还可以为其他与待测滚柱8之间点接触的弧形面。

为了提高测量精度，弹簧片第一压板53的顶面需要经过超精密加工，目的是保证其平面度，同时还要具备一定的硬度和耐磨性。

优选地，弹性下压组件5还包括弹簧片第二压板54，所述弹簧片52的一端夹持于弹簧片第二压板54和弹簧片安装座51之间。在其他的实施例中，弹簧片第二压板54亦可以省略，例如，在弹簧片安装座51上靠近顶端的位置处开设卡槽，将弹簧片52插入卡槽后再通过螺纹连接的方式将二者进行固定等等。

本实施例中，滚柱顶部限位件55包括定位滚柱551和定位滚柱固定座552，定位滚柱固定座551、弹簧片52另一端和弹簧片第一压板53三者连接固定，定位滚柱固定座552上设置与定位滚柱551匹配的圆弧凹槽，定位滚柱551的一部分固定至所述圆弧凹槽中，凸出圆弧凹槽的部分形成弧形面。在其他的实施例中，滚柱顶部限位件55还可以是一体式结构。

在一个实施例中，弹性下压组件5还包括多个第一螺纹连接件56，多个第一螺纹连接件56用于将所述定位滚柱固定座552、弹簧片52另一端和弹簧片第一压板53进行固定。在其他实施例中，定位滚柱固定座552、弹簧片52另一端和弹簧片第一压板53还可以通过其他方式进行固定，例如，新增一个固持装置等。

本实施例中，弹簧片安装座51包括横向底座511和立柱512，横向底座511紧贴所述磁性定位组件4设置于所述安装面9上，立柱512设置于所述横向底座511上，立柱512、弹簧片52的一端和弹簧片第二压板54三者连接固定。实际应用中，弹簧片安装座51的结构不受本实施例的限制，例如可以仅设置一根立柱的形式等等。

在一个实施例中，弹性下压组件5还包括多个第二螺纹连接件57，多个第二螺纹连接件57用于将所述立柱512、弹簧片52的一端和弹簧片第二压板54进行固定。在其他实施例中，立柱512、弹簧片52的一端和弹簧片第二压板54还可以通过铆接等方式进行固定。

测量前先将电感仪(图中未标识)的测头触碰在弹簧片第一压板53的顶面上，然后将待测滚柱放置在基座第一固定面上，由于磁性定位组件4的第二固定面具有磁吸力，放置于第一固定面上的待测滚柱会被磁性定位组件4的磁力吸引并紧贴在第二固定面上。

与现有技术相比，本申请滚柱圆度检测装置通过设置磁性定位组件4将水平放置的待测滚柱的一侧吸引固定，利用弹性下压组件5的滚柱顶部限位件55的弧形面与待测滚柱点接触，电感仪(图中未标识)的测头接触与滚柱顶部限位件55相背设置的弹簧片第一压板的顶面，转动待测滚柱时，由于圆度误差的存在，滚柱顶部限位件55会在待测滚柱不断变化外轮廓的推动下产生上下方向的运动，同时带动弹簧片52以及弹簧第一压板53一起上下运动，弹簧第一压板53上下运动的位移变化幅值即是待测滚柱的圆度误差值；上述技术方案可以实现检测精度达亚微米级别，并且电感仪(图中未标识)测头不需要与滚柱的圆柱面直接接触，通过记录弹簧片大压板在竖直方向上位移来测量待测滚柱的圆度误差，省去了找寻滚柱圆柱面最高点的麻烦，减轻了电感仪(图中未标识)测头的磨损，同时也降低了对操作人员技术水平的要求，而且检测装置简单，也提高了检测的效率，具有低成本高效率的优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，反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，均包含在本发明的包含范围之内。

Claims (9)

1.一种滚柱圆度检测装置，其特征在于，所述滚柱圆度检测装置包括电感仪和滚柱夹持装置(2)，所述滚柱夹持装置(2)包括基座(3)、磁性定位组件(4)和弹性下压组件(5)；

所述基座(3)包括沿水平方向延伸的第一固定面(6)；

磁性定位组件(4)包括具有磁吸力的第二固定面(7)，所述第二固定面(7)沿竖直方向延伸且临接所述第一固定面(6)；

所述弹性下压组件(5)包括弹簧片安装座(51)、弹簧片(52)、弹簧片第一压板(53)和滚柱顶部限位件(55)，所述弹簧片(52)的一端安装至所述弹簧片安装座(51)上，另一端夹持于所述弹簧片第一压板(53)和所述滚柱顶部限位件(55)之间，所述电感仪的测头接触所述弹簧片第一压板(53)的顶面，所述滚柱顶部限位件(55)位于所述第一固定面(6)的上方且所述滚柱顶部限位件(55)朝向所述第一固定面(6)上形成凸出的弧形面，当用于测试待测滚柱(8)时，所述待测滚柱(8)的圆柱面被所述第一固定面(6)托持、吸附于所述第二固定面(7)上且与所述弧形面接触，所述待测滚柱(8)的轴线与所述弧形面的轴线相互垂直。

2.根据权利要求1所述的滚柱圆度检测装置，其特征在于，所述基座(3)的上表面呈台阶状设置，包括所述第一固定面(6)、与第一固定面(6)平行且低于其设置的安装面(9)以及连接二者的连接面(10)，所述磁性定位组件(4)设置于所述安装面(9)上且所述第二固定面(7)抵持所述连接面(10)。

3.根据权利要求2所述的滚柱圆度检测装置，其特征在于，所述弹簧片安装座(51)设置于所述安装面(9)上，所述弹性下压组件(5)还包括弹簧片第二压板(54)，所述弹簧片(52)的一端夹持于所述弹簧片第二压板(54)和所述弹簧片安装座(51)之间。

4.根据权利要求3所述的滚柱圆度检测装置，其特征在于，所述滚柱顶部限位件(55)包括定位滚柱(551)和定位滚柱固定座(552)，所述定位滚柱固定座(552)、弹簧片(52)另一端和弹簧片第一压板(53)三者连接固定，所述定位滚柱固定座(552)上设置与所述定位滚柱(551)匹配的圆弧凹槽，所述定位滚柱(551)的一部分固定至所述圆弧凹槽中，凸出所述圆弧凹槽的部分形成所述弧形面。

5.根据权利要求4所述的滚柱圆度检测装置，其特征在于，所述弹性下压组件(5)还包括多个第一螺纹连接件(56)，所述多个第一螺纹连接件(56)用于将所述定位滚柱固定座(552)、弹簧片(52)另一端和弹簧片第一压板(53)进行固定。

6.根据权利要求3所述的滚柱圆度检测装置，其特征在于，所述弹簧片安装座(51)包括横向底座(511)和立柱(512)，所述横向底座(511)紧贴所述磁性定位组件(4)设置于所述安装面(9)上，所述立柱(512)设置于所述横向底座(511)上，所述立柱(512)、弹簧片(52)的一端和弹簧片第二压板(54)三者连接固定。

7.根据权利要求6所述的滚柱圆度检测装置，其特征在于，所述弹性下压组件(5)还包括多个第二螺纹连接件(57)，所述多个第二螺纹连接件(57)用于将所述立柱(512)、弹簧片(52)的一端和弹簧片第二压板(54)进行固定。

8.根据权利要求1所述的滚柱圆度检测装置，其特征在于，所述磁性定位组件(4)包括磁铁安装座(41)、磁铁(42)和磁铁盖板(43)，所述磁铁(42)被夹持于所述磁铁安装座(41)和磁铁盖板(43)之间，所述磁铁盖板(43)由非磁性高硬度金属材料制成，所述磁铁盖板(43)具有所述第二固定面(7)。

9.根据权利要求8所述的滚柱圆度检测装置，其特征在于，磁铁(42)包括多个圆形磁片(44)，所述磁铁安装座(41)上设置多个圆形盲孔，每一圆形盲孔中放置一圆形磁片(44)。

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