CN110826681A - 轮毂轴承单元钢球数量的检测方法及装置 - Google Patents

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褚洪波
蔺记奎
路超
乔伟
尹逊明
李忠会
王鲁
田树硕
王培超
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Abstract

一种轮毂轴承单元钢球数量的检测方法及装置，该方法是将组装好钢球保持架的轮毂轴承定位，对应钢球分布的圆周上方任意位置设置检测探头，驱动待测轮毂轴承转动一周，检测探头扫过每一个钢球应在位置，对钢球进行有无判别，同时记录钢球数量，以确定钢球的数量；所述装置包括工作台、定位座、转动机构和检测探头；定位座和转动机构设置在工作台上，定位座与转动机构连接；检测探头设置在工作台上部；检测探头与待测工件钢球之间距离缩短并保持在工作距离内，转动机构带动工件进行360°旋转，测头逐一对钢球进行有无判别，同时可记录钢球数量，确定钢球的数量。本发明检测稳定可靠，自动化程度高，可实现工件批量检测，工件适应能力强。

Description

轮毂轴承单元钢球数量的检测方法及装置
技术领域
本发明涉及一种用于检测轮毂轴承单元中钢球数量的方法及装置，属于轴承单元检测领域。
背景技术
钢球是轮毂轴承单元中不可缺少的零件，然而无论是在钢球向保持架内装配的过程中，还是在装配好钢球的保持架在搬运过程中都会不可避免的发生钢球漏装或掉落的可能，如遇钢球漏装且在轴承内圈压装时未发现此问题，一旦内圈压合此轴承即为质量缺陷产品，安装至车上将会带来巨大安全隐患。
传统钢球数量的检测方法主要有：
1.使用与钢球数量对应的接近开关进行检测，每个开关都探测到信号则不缺少钢球，此种方式实施难点在于需要将待检工件按固定角度摆放后进行检测，角度有偏差则测量结果也会存在差异；
2.另一种检测手段是使用视觉传感器对钢球数量进行图像法识读，此方式造价较为高昂，且测量结果易受光源干扰。
CN101916392A公开了一种钢球数量检测机，包括工作台面、基座、激光传感器、电控机构、旋转机构、送料机构及传感控制器，其中，送料机构用于夹紧或松开含有钢球的产品，旋转机构用于带动激光传感器360°范围旋转，激光传感器用于检测钢球的位置，传感控制器用于设定检测到钢球有无参数，电控机构用于控制激光传感器、旋转机构、送料机构及传感控制器动作。该检测机需要激光传感器和传感控制器两种检测机构，含有钢球的产品需要由送料机构夹紧，激光传感器需要转动。整体运行复杂，成本较高。
CN106526692A公开了一种轴承套钢球检测装置及其检测方法，包括轴承套载料台、感应单元和驱动单元，其中，轴承套设置于轴承套载料台上；感应单元包括感应器芯棒和感应器测头，感应器芯棒位于轴承套的轴孔内，并且感应器测头与保持架组件的位置相匹配；驱动单元包括旋转机构和驱动气缸；在检测状态下，旋转机构受驱动气缸驱动与轴承套相抵接，所述轴承套处于受驱旋转状态，感应器测头处于检测状态。该方法驱动轴承套转动，根据感应相邻钢球的感应时间间隔数据来进行判断钢球是否缺少。但其检测开关安装位置是在轴承内部检测，安装维修很不方便，且需要在轴承上部进行配重，操作不便，检测精度较低，检测效率低。
发明内容
本发明针对现有轴承检测技术存在的技术不足，提供一种检测结果稳定性好、成本低，可靠性高的轮毂轴承单元钢球数量检测方法。
本发明的轮毂轴承单元钢球数量的检测方法，是：
将组装好钢球保持架的轮毂轴承定位，对应钢球分布的圆周上方任意位置设置检测探头，驱动待测轮毂轴承转动一周，检测探头扫过每一个钢球应在位置，对钢球进行有无判别，同时记录钢球数量，以确定钢球的数量。
所述检测探头为接近开关，检测接近开关信号的有无来判断钢球有无，检测到有接近开关信号则判断有钢球。
实现上述轮毂轴承单元钢球数量检测方法的检测装置，采用以下技术方案：
该装置，包括工作台、定位座、转动机构和检测探头；定位座和转动机构设置在工作台上，定位座与转动机构连接；检测探头设置在工作台上部。
所述工作台上设置有升降机构，检测探头安装在该升降机构上。所述升降机构采用气缸、丝杠螺母副移动机构、电缸等现有技术。
所述转动机构包括驱动机构、转轴和轴承座，转轴通过轴承座安装在工作台的底部并与驱动机构连接。
所述检测探头上连接有测头调整件，通过测头调整件调整检测探头与工件中心的径向距离。检测探头上通过该测头调整件连接在工作台或所述升降机构上。
所述转轴上设置有原点检测片，原点检测片的一侧设置有原点检测开关，可精确控制工件旋转360°或其整数倍数。
所述检测探头的中心线与水平面夹角为0°-90°。检测探头的中心线在与水平面可在0°-90°夹角之间调整。
所述检测探头的一侧设置有下降限位开关，可调整测头下降到位位置。
将组装好钢球保持架的轮毂轴承放至定位座上，转动机构通过定位座可驱动待测工件旋转，检测探头调整至工件钢球的上方，调整测头机构保证工件旋转时测头可从上方扫过每一个钢球。检测探头与待测工件钢球之间距离缩短并保持在工作距离内，转动机构带动工件进行360°旋转，测头逐一对钢球进行有无判别，同时可记录钢球数量，确定钢球的数量。
本发明检测稳定可靠，可普遍适用现有轮毂轴承的钢球数量检测；具有以下特点：
1.转动机构旋转速度可调，可匹配不同反应时长的检测开关。
2.测头机构与转动机构有调整装置，可提高检测机构对不同尺寸工件的适应性。
3.转动机构可精确控制工件旋转圈数，检测开关数量最少可减至1个。
附图说明
图1是轮毂轴承单元的结构示意图。
图2是本发明中检测装置的结构示意图。
其中：1.钢球，2.外圈，3.法兰盘，4.螺栓，5保持架，6.定位座，7.工作台，8.升降机构，9.检测探头，10.轮毂轴承单元，11.测头调整件，12.转动机构，13.轴承座，14.转轴，15.原点检测片,16.原点检测开关，17.下降限位开关。
具体实施方式
本发明所检测的轮毂轴承单元10的结构如图1所示，在法兰盘3上安装有保持架5和外圈2，保持架1设置在法兰盘3与外圈2之间，保持架5内分布有钢球1。法兰盘3上还安装有螺栓4。
如图2所示，本发明中轮毂轴承单元钢球数量的检测装置，包括工作台7、定位座6、转动机构12和检测探头9。定位座6和转动机构12设置在工作台7上，定位座6与转动机构12连接。工作台7上设置有升降机构8，检测探头9通过测头调整件11安装在升降机构8上。升降机构8采用气缸、丝杠螺母副移动机构、电缸等现有技术。
定位座6中设置有法兰盘3的定位孔，通过对法兰盘3的定位实现整个轮毂轴承单元10(工件)的整体定位。
转动机构包括驱动机构12、转轴14、轴承座13，转轴14通过轴承座13安装在工作台7的底部并与驱动机构12连接。驱动机构12可直接采用调速电机，或调速电机通过传动机构驱动。转轴14的转速可调。转轴14上安装有原点检测片15，原点检测片15的一侧设置有原点检测开关16(不安装在转轴14上，与转轴14无接触，可固定在工作台7上)，原点检测片15随转轴14转动时，原点检测开关16检测原点，可精确控制工件旋转360°或其整数倍数。定位座6安装在转轴14的上端，定位座6的轴线与转轴14的轴线一致。
检测探头9的中心线可在与水平面0°-90°夹角之间调整。检测探头9的一侧设置有下降限位开关17，可调整测头下降到位位置。检测探头9采用接近开关，检测接近开关信号的有无来判断钢球有无，检测到有接近开关信号则判断有钢球。
测头调整件11上带有水平方向的长腰孔，通过该长腰孔连接在升降机构8上，并可调整检测探头9与轮毂轴承单元中心的径向距离(也就是检测探头9与转轴14的径向距离)，调整后该距离与轮毂轴承单元上钢球的分布半径一致，使轮毂轴承单元10转动时检测探头9可扫过所有钢球1。
将组装好钢球保持架的轮毂轴承10放至定位座6上，定位座6与转动机构12相连接。转动机构12与工作台7之间相对固定。转动机构12通过定位座6可驱动待测轮毂轴承单元10转动。通过测头调整件11调整检测探头9，使检测探头9处于工件钢球1的正上方，保证轮毂轴承单元10旋转时检测探头9可从上方扫过每一个钢球1。
升降机构8带动检测探头9向下移动至设定位置，同时检测探头9与待测工件钢球1之间距离缩短并保持在工作距离内，转动机构带动工件10进行360°转动，检测探头9逐一对钢球1进行有无判别，同时可记录钢球数量。
检测探头9如果有信号则认为有钢球，旋转周期所用时间固定，一个旋转周期内检测到的信号次数与钢球数量对应。图1的轮毂轴承单元中有上下两排钢球，上述装置只能检测上排钢球，下排钢球已在前工位检测完毕。
上述装置稳定可靠，自动化程度高，可实现工件批量检测的需求，具有灵活的调整机构，因此具有较强的工件适应能力，可普遍适用现有轮毂轴承的钢球数量检测。

Claims (9)

1.一种轮毂轴承单元钢球数量的检测方法，其特征是：
将组装好钢球保持架的轮毂轴承定位，对应钢球分布的圆周上方任意位置设置检测探头，驱动待测轮毂轴承转动一周，检测探头扫过每一个钢球应在位置，对钢球进行有无判别，同时记录钢球数量。
2.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元钢球数量的检测方法，其特征是：所述检测探头为接近开关，检测接近开关信号的有无来判断钢球有无，检测到有接近开关信号则判断有钢球。
3.一种轮毂轴承单元钢球数量的检测装置，其特征是：包括工作台、定位座、转动机构和检测探头；定位座和转动机构设置在工作台上，定位座与转动机构连接；检测探头设置在工作台上部。
4.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元钢球数量的检测装置，其特征是：所述工作台上设置有升降机构，检测探头安装在该升降机构上。
5.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元钢球数量的检测装置，其特征是：所述转动机构包括驱动机构、转轴和轴承座，转轴通过轴承座安装在工作台的底部并与驱动机构连接。
6.根据权利要求5所述的轮毂轴承单元钢球数量的检测装置，其特征是：所述转轴上设置有原点检测片，原点检测片的一侧设置有原点检测开关。
7.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元钢球数量的检测装置，其特征是：所述检测探头上连接有测头调整件，通过测头调整件调整检测探头与工件中心的径向距离。
8.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元钢球数量的检测装置，其特征是：所述检测探头的中心线与水平面夹角为0°-90°。
9.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元钢球数量的检测装置，其特征是：所述检测探头的一侧设置有下降限位开关。
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