CN111408637B - 一种具有位移传感器的轴承自动校正装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有位移传感器的轴承自动校正装置，该校正装置包括校正平台、检测装置、校正装置和运算控制系统，检测装置、校正装置和运算控制系统设置于校正平台上，检测装置、校正装置与运算控制系统电连接。运算控制系统与检测装置、校正装置电连接，实现对检测和校正的自动化，简化了人工步骤，提高了效率，通过运算控制系统控制检测和校正，提高了检测的精确度和校正的准确性。

Description

一种具有位移传感器的轴承自动校正装置

技术领域

本发明涉及机械零部件领域，具体是一种具有位移传感器的轴承自动校正装置。

背景技术

轴承是当代机械设备中一种重要零部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度，如果轴承的内径产生误差，会严重影响使用性能，甚至不能正常工作，因为我们要对轴承进行校正。目前校正的方法主要有手工台虎钳矫正法和简易的机械矫正法。传统的手工台虎钳矫正方法存在：效率较低，由操作人员手动加压，劳动强度高；无保护装置，存在安全隐患等问题。简易的机械矫正法存在的问题有：简易矫正设备不能自动判断校正的压力施加点和压力施加的大小，需要操作人员根据经验粗略估算，造成校正的反复。

因此，发明人致力于申请一种能够自动进行轴承校正的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有位移传感器的轴承自动校正装置，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有位移传感器的轴承自动校正装置，该装置包括校正平台、检测机构、校正机构和运算控制系统，检测机构、校正机构和运算控制系统设置于校正平台上，检测机构、校正机构与运算控制系统电连接。

通过该技术方案，运算控制系统与检测机构、校正机构电连接，实现对轴承检测和校正的自动化，简化了人工步骤，提高了检测和校正的效率，利用运算控制系统控制检测机构和校正机构，提高了检测的精确度和校正的准确性。

作为优选方案，校正平台上设置有环形轴承道，环形轴承道内设置有圆形开口，圆形开口处设置有圆盘，圆盘包括上层圆盘、下层圆盘和支撑平台，上层圆盘与下层圆盘之间设置有支撑柱，下层圆盘底部设置有升降油缸，升降油缸固定在支撑平台上，检测机构设置于上层圆盘上，校正机构设置于下层圆盘上。

通过该技术方案，环形轴承道用于放置轴承，圆盘设置在圆形开口处，方便圆盘进行升降调节，将圆盘分为上层圆盘和下层圆盘两层，分别用来放置检测机构和校正机构，不仅节省了空间，而且校正机构与检测机构互不影响，防止校正时校正机构损坏检测机构。支撑柱用于连接上层圆盘和下层圆盘，支撑柱设置在上层圆盘和下层圆盘的中心位置，这样不会妨碍前端压柱和位移传感器对轴承进行作业，将校正机构设置于下层圆盘，检测机构设置于上层圆盘，是因为校正机构上装有液压缸，质量重，需要更大的支撑力，而检测机构上只有位移传感器和传感器支架，质量比较轻，不需要很大的支撑力，下层圆盘底部设置有升降油缸，能够提供很大的支撑力，所以将校正机构设置在下层圆盘上。

作为优选方案，检测机构包括位移传感器和传感器支架，位移传感器设置于传感器支架上，传感器支架固定在上层圆盘上，校正机构包括前端压柱、液压缸和液压缸支架，前端压柱固定在液压缸的伸出轴上，液压缸设置在液压缸支架上，液压缸支架固定在下层圆盘上。

通过该技术方案，位移传感器用来检测轴承的误差，前端压柱在液压缸的推动下对轴承施加压力，校正轴承。

作为优选方案，环形轴承道外设置有环形升降器，环形升降器上设置有四个压棒，压棒设置于环形轴承道的上方，相邻压棒之间的角度为90度，环形轴承道与环形升降器之间设置有四个固定平板、四个丝杆和四个电机，固定平板设置在丝杆上，丝杆通过电机带动，相邻固定平板之间的角度为90度，固定平板与压棒之间的夹角为45度。

通过该技术方案能够在轴承进行检测或者校正时，对轴承进行固定和定位。压棒在竖直方向上对轴承进行固定，防止轴承翘起或者轴承没有摆放平整，影响位移传感器的检测结果或者影响前端压柱的校正效果，固定平板在水平方向上对轴承进行固定，防止轴承在检测过程或者校正过程当中移动。相邻压棒之间的角度为90度，相邻固定平板之间的角度为90度，使得压棒和固定平板均匀的给轴承施加固定轴承的力，固定平板与压棒之间的夹角为45度，使得固定平板与压棒交错排列，两者互不影响，从而起到良好的固定和定位效果。

作为优选方案，环形轴承道设置有光电传感器的发射端，压棒靠近环形轴承道那面设置有光电传感器的接收端和光敏电阻，光电传感器、光敏电阻与运算控制系统连接。

通过该技术方案，当轴承放到环形轴承道上时，轴承会挡住光电传感器的发射端给光电传感器的接收端发送的信号，光电传感器便传输给运算控制系统轴承已经放置在环形轴承道上的信号，运算控制系统便控制环形升降器进行下降，环形升降器便带着压棒向轴承运动，直到压棒压在环形轴承道，此时压棒上靠近环形轴承道那面的光敏电阻无法检测到光，光敏电阻向运算控制系统传输压棒已经压在环形轴承道上的信号，运算控制系统使得环形升降器停止下降。

作为优选方案，前端压柱与轴承的接触面为弧面，前端压柱的个数为两个，两个前端压柱的夹角为180度。

通过该技术方案，保证了校正的良好效果。接触面积越大，物体受到的压力更加均匀，前端压柱与轴承的接触面为弧面，弧面的设置使得前端压柱与轴承更加贴合，接触面积更大，所以前端压柱对轴承施压时，轴承受到的前端压柱的压力也越均匀，校正的效果越好。该校正机构设置有两个前端压柱且这两个前端压柱的夹角为180度，当校正机构只有一个前端压柱时，该前端压柱对轴承上的某处施加压力，进行校正时，轴承可能因为该处压力过大，导致轴承的位置发生偏移，不利于轴承进行后续其他地方的校正，当校正机构设置有两个前端压柱，这两个前端压柱设置在一条直线上，并且两者同时移动，同时停止，移动距离相同，方向相反，如果其中一个前端压柱对轴承上的某处施加压力，进行校正，轴承因为该处压力过大，位置想要发生偏移，但是因为有另一个前端压柱抵挡支撑着，不让轴承的位置发生偏移，保证轴承进行后续其他地方的校正。

作为优选方案，固定平板靠近环形轴承道那面为弧形面，弧形面上设置有压力传感器，压力传感器与运算控制系统电连接。

通过该技术方案，实现了固定平板自动进行定位。当光电传感器传输给运算控制系统轴承已经放置在环形轴承道上的信息时，运算控制系统控制电机带动丝杆转动，丝杆带动固定平板移动，当固定平板与轴承接触时，压力传感器会感受到压力，当压力达到一个值时，表明固定平板压紧轴承，此时压力传感器传输信号给运算控制系统，运算控制系统使得电机停止带动丝杆转动。

作为优选方案，下层圆盘的直径等于环形轴承道的内径。

通过该技术方案，延长了校正机构的使用寿命。前端压柱是固定在液压缸的伸出轴上，当下层圆盘的直径小于环形轴承道的内径时，前端压柱向环形轴承道移动，对轴承进行校正，前端压柱没有下层圆盘的支撑力，受到重力的作用有往下落的趋势，前端压柱固定在液压缸的伸出轴，伸出轴上靠近前端压柱的部分有和前端压柱一起往下落的趋势，而伸出轴上靠近液压缸的部分有液压缸提供支撑力，能够保持平衡，伸出轴上靠近前端压柱的部分与伸出轴上靠近液压缸的部分受力不相同，容易造成液压缸的伸出轴变形甚至损坏，缩短伸出轴的使用寿命，从而缩短该校正机构的使用寿命。因此下层圆盘的直径等于环形轴承道的内径，给前端压柱提供了支撑力，使得伸出轴的受力平衡，延长伸出轴的使用寿命，从而延长了该校正机构的使用寿命。

作为优选方案，弧形面上设置有花纹。

通过该技术方案，防止了轴承在检测或校正时转动。接触面越粗糙，摩擦力越大，弧形面上设置有花纹，增加了固定平板与轴承接触面的粗糙程度，增大了固定平板与轴承之间的摩擦力，从而防止轴承转动。

作为优选方案，位移传感器的个数为三个，三个位移传感器组成等边三角形。

通过该技术方案，通过该技术方案，该检测机构设置有多个位移传感器，将测量到的信号传输给运算控制系统，作傅里叶变换，可以消除轴承本身的偏心对检测结果的干扰，提高检测的精确度。三个位移传感器组成等边三角形的形状，使得该等边三角形的中心与上层圆盘的中心在同一点，从而使得不同位移传感器在采集同一点的轴承内径信息时，位移传感器所在的位置相同，方便运算控制系统进行运算。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可以用于校正内径相同，外径不同的轴承套圈。使用本装置进行校正时，首先将轴承放到环形轴承道上，轴承会挡住光电传感器的发射端给光电传感器的接收端发送的信号，光电传感器便传输给运算控制系统轴承已经放置在环形轴承道上的信号，运算控制系统便控制环形升降器进行下降，控制电机带动丝杆转动，丝杆带动固定平板移动，当压棒靠近环形轴承道那面的光敏电阻无法检测到光，光敏电阻向运算控制系统传输压棒已经压在环形轴承道上的信号，运算控制系统使得环形升降器停止下降，当固定平板上压力传感器检测到压力达到一个值时，压力传感器传输给运算控制系统固定平板压紧轴承信号，运算控制系统使得电机停止带动丝杆转动，环形升降器和电机都停止工作后，升降油缸将上层圆盘下降，使得上层圆盘与轴承处在同一水平线，当上层圆盘与轴承处在同一水平线时，升降油缸降到升降高度的最低位置，上层圆盘在电机的带动下开始转动，位移传感器开始检测与轴承的内径有关的数据，位移传感器将检测到的数据传送给运算控制系统，运算控制系统根据这些数据运算出校正时需要施加的压力大小、施加压力的所在位置，并且将校正时需要施加的压力大小和施加压力的所在位置传输给校正机构，升降油缸将下层圆盘下降，使得下层圆盘与轴承处在同一水平线，当下层圆盘与轴承处在同一水平线时，升降油缸升到升降高度的最高位置，下层圆盘在电机的带动下根据运算控制系统传输的位置来进行转动，液压油缸根据运算控制系统传输的压力值来给前端压柱提供校正压力。该装置实现了轴承检测和校正的自动化，提高了检测的精确度和校正的准确性。

附图说明

图1为本发明一种轴承自动校正装置的结构示意图；

图2为本发明一种轴承自动校正装置的剖视图；

图3为本发明一种轴承自动校正装置的A处结构的放大示意图。

图中：1-校正平台、2-压棒、3-液压缸、4-上层圆盘、5-位移传感器、6-支撑柱、7-运算控制系统、8-下层圆盘、9-升降油缸、10-支撑平台、11-前端压柱、12-环形轴承道、13-丝杆、14-固定平板、15-环形升降器、16-伸出轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～3所示，一种轴承自动校正装置，该装置包括校正平台1、检测机构、校正机构和运算控制系统7，检测机构、校正机构和运算控制系统7设置于校正平台1上，检测机构、校正机构与运算控制系统7电连接。

通过该技术方案，运算控制系统7与检测机构、校正机构电连接，实现对轴承检测和校正的自动化，简化了人工步骤，提高了检测和校正的效率，利用运算控制系统7控制检测机构和校正机构，提高了检测的精确度和校正的准确性。

校正平台1上设置有环形轴承道12，环形轴承道12内设置有圆形开口，圆形开口处设置有圆盘，圆盘包括上层圆盘4、下层圆盘8和支撑平台10，上层圆盘4与下层圆盘8之间设置有支撑柱6，下层圆盘8底部设置有升降油缸9，升降油缸9固定在支撑平台10上，检测机构设置于上层圆盘4上，校正机构设置于下层圆盘8上。

通过该技术方案，环形轴承道12用于放置轴承，圆盘设置在圆形开口处，方便圆盘进行升降调节，将圆盘分为上层圆盘4和下层圆盘8两层，分别用来放置检测机构和校正机构，不仅节省了空间，而且校正机构与检测机构互不影响，防止校正时校正机构损坏检测机构。支撑柱6用于连接上层圆盘4和下层圆盘8，支撑柱6设置在上层圆盘4和下层圆盘8的中心位置，这样不会妨碍前端压柱11和位移传感器5对轴承进行作业，将校正机构设置于下层圆盘8，检测机构设置于上层圆盘4，是因为校正机构上装有液压缸3，质量重，需要更大的支撑力，而检测机构上只有位移传感器5和传感器支架，质量比较轻，不需要很大的支撑力，下层圆盘8底部设置有升降油缸9，能够提供很大的支撑力，所以将校正机构设置在下层圆盘8上。

检测机构包括位移传感器5和传感器支架，位移传感器5设置于传感器支架上，传感器支架固定在上层圆盘4上，校正机构包括前端压柱11、液压缸3和液压缸支架，前端压柱11固定在液压缸3的伸出轴16上，液压缸3设置在液压缸支架上，液压缸支架固定在下层圆盘8上。

通过该技术方案，位移传感器5用来检测轴承的误差，前端压柱11在液压缸3的推动下对轴承施加压力，校正轴承。

环形轴承道12外设置有环形升降器15，环形升降器15上设置有四个压棒2，压棒2设置于环形轴承道12的上方，相邻压棒2之间的角度为90度，环形轴承道12与环形升降器15之间设置有四个固定平板14、四个丝杆13和四个电机，固定平板14设置在丝杆13上，丝杆13通过电机带动，相邻固定平板14之间的角度为90度，固定平板14与压棒2之间的夹角为45度。

通过该技术方案能够在轴承进行检测或者校正时，对轴承进行固定和定位。压棒2在竖直方向上对轴承进行固定，防止轴承翘起或者轴承没有摆放平整，影响位移传感器5的检测结果或者影响前端压柱11的校正效果，固定平板14在水平方向上对轴承进行固定，防止轴承在检测过程或者校正过程当中移动。相邻压棒2之间的角度为90度，相邻固定平板14之间的角度为90度，使得压棒2和固定平板14均匀的给轴承施加固定轴承的力，固定平板14与压棒2之间的夹角为45度，使得固定平板14与压棒2交错排列，两者互不影响，从而起到良好的固定和定位效果。

环形轴承道12设置有光电传感器的发射端，压棒2靠近环形轴承道12那面设置有光电传感器的接收端和光敏电阻，光电传感器、光敏电阻与运算控制系统7连接。

通过该技术方案，当轴承放到环形轴承道12上时，轴承会挡住光电传感器的发射端给光电传感器的接收端发送的信号，光电传感器便传输给运算控制系统7轴承已经放置在环形轴承道12上的信号，运算控制系统7便控制环形升降器15进行下降，环形升降器15便带着压棒2向轴承运动，直到压棒2压在环形轴承道12，此时压棒2上靠近环形轴承道12那面的光敏电阻无法检测到光，光敏电阻向运算控制系统7传输压棒2已经压在环形轴承道12上的信号，运算控制系统7使得环形升降器15停止下降。

前端压柱11与轴承的接触面为弧面，前端压柱11的个数为两个，两个前端压柱11的夹角为180度。

通过该技术方案，保证了校正的良好效果。接触面积越大，物体受到的压力更加均匀，前端压柱11与轴承的接触面为弧面，弧面的设置使得前端压柱11与轴承更加贴合，接触面积更大，所以前端压柱11对轴承施压时，轴承受到的前端压柱11的压力也越均匀，校正的效果越好。该校正机构设置有两个前端压柱11且这两个前端压柱11的夹角为180度，当校正机构只有一个前端压柱11时，该前端压柱11对轴承上的某处施加压力，进行校正时，轴承可能因为该处压力过大，导致轴承的位置发生偏移，不利于轴承进行后续其他地方的校正，当校正机构设置有两个前端压柱11，这两个前端压柱11设置在一条直线上，并且两者同时移动，同时停止，移动距离相同，方向相反，如果其中一个前端压柱11对轴承上的某处施加压力，进行校正，轴承因为该处压力过大，位置想要发生偏移，但是因为有另一个前端压柱11抵挡支撑着，不让轴承的位置发生偏移，保证轴承进行后续其他地方的校正。

固定平板14靠近环形轴承道12那面为弧形面，弧形面上设置有压力传感器，压力传感器与运算控制系统7电连接。

通过该技术方案，实现了固定平板14自动进行定位。当光电传感器传输给运算控制系统7轴承已经放置在环形轴承道12上的信息时，运算控制系统7控制电机带动丝杆13转动，丝杆13带动固定平板14移动，当固定平板14与轴承接触时，压力传感器会感受到压力，当压力达到一个值时，表明固定平板14压紧轴承，此时压力传感器传输信号给运算控制系统7，运算控制系统7使得电机停止带动丝杆13转动。

下层圆盘8的直径等于环形轴承道12的内径。

通过该技术方案，延长了校正机构的使用寿命。前端压柱11是固定在液压缸3的伸出轴16上，当下层圆盘8的直径小于环形轴承道12的内径时，前端压柱11向环形轴承道12移动，对轴承进行校正，前端压柱11没有下层圆盘8的支撑力，受到重力的作用有往下落的趋势，前端压柱11固定在液压缸3的伸出轴16，伸出轴16上靠近前端压柱11的部分有和前端压柱11一起往下落的趋势，而伸出轴16上靠近液压缸3的部分有液压缸3提供支撑力，能够保持平衡，伸出轴16上靠近前端压柱11的部分与伸出轴16上靠近液压缸3的部分受力不相同，容易造成液压缸3的伸出轴16变形甚至损坏，缩短伸出轴16的使用寿命，从而缩短该校正机构的使用寿命。因此下层圆盘8的直径等于环形轴承道12的内径，给前端压柱11提供了支撑力，使得伸出轴16的受力平衡，延长伸出轴16的使用寿命，从而延长了该校正机构的使用寿命。

弧形面上设置有花纹。

通过该技术方案，防止了轴承在检测或校正时转动。接触面越粗糙，摩擦力越大，弧形面上设置有花纹，增加了固定平板14与轴承接触面的粗糙程度，增大了固定平板14与轴承之间的摩擦力，从而防止轴承转动。

位移传感器5的个数为三个，三个位移传感器5组成等边三角形的形状。

通过该技术方案，该检测机构设置有多个位移传感器5，将测量到的信号传输给运算控制系统7，作傅里叶变换，可以消除轴承本身的偏心对检测结果的干扰，提高检测的精确度。三个位移传感器5组成等边三角形的形状，使得该等边三角形的中心与上层圆盘的中心在同一点，从而使得不同位移传感器5在采集同一点的轴承内径信息时，位移传感器5所在的位置相同，方便运算控制系统7进行运算。

使用本装置进行校正时，首先将轴承放到环形轴承道12上，轴承会挡住光电传感器的发射端给光电传感器的接收端发送的信号，光电传感器便传输给运算控制系统7轴承已经放置在环形轴承道12上的信号，运算控制系统7便控制环形升降器15进行下降，控制电机带动丝杆13转动，丝杆13带动固定平板14移动，当压棒2靠近环形轴承道12那面的光敏电阻无法检测到光，光敏电阻向运算控制系统7传输压棒2已经压在环形轴承道12上的信号，运算控制系统7使得环形升降器15停止下降，当固定平板14上压力传感器检测到压力达到一个值时，压力传感器传输给运算控制系统7固定平板14压紧轴承信号，运算控制系统7使得电机停止带动丝杆13转动，环形升降器15和电机都停止工作后，升降油缸9将上层圆盘4下降，使得上层圆盘4与轴承处在同一水平线，当上层圆盘4与轴承处在同一水平线时，升降油缸9降到升降高度的最低位置，上层圆盘4在电机的带动下开始转动，位移传感器5开始检测与轴承的内径有关的数据，位移传感器5将检测到的数据传送给运算控制系统7，运算控制系统7根据这些数据运算出校正时需要施加的压力大小、施加压力的所在位置，并且将校正时需要施加的压力大小和施加压力的所在位置传输给校正机构，升降油缸9将下层圆盘8下降，使得下层圆盘8与轴承处在同一水平线，当下层圆盘8与轴承处在同一水平线时，升降油缸9升到升降高度的最高位置，下层圆盘8在电机的带动下根据运算控制系统7传输的位置来进行转动，液压缸3根据运算控制系统7传输的压力值来给前端压柱11提供校正压力。该装置实现了轴承检测和校正的自动化，提高了检测的精确度和校正的准确性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (1)

1.一种具有位移传感器的轴承自动校正装置，用于校正轴承的内径，其特征在于：所述装置包括校正平台（1）、检测机构、校正机构和运算控制系统（7），所述检测机构、校正机构和运算控制系统（7）设置于校正平台（1）上，所述检测机构、校正机构与运算控制系统（7）电连接；所述校正平台（1）上设置有环形轴承道（12），所述环形轴承道（12）内设置有圆形开口，所述圆形开口处设置有圆盘，所述圆盘包括上层圆盘（4）、下层圆盘（8）和支撑平台（10），所述上层圆盘（4）与下层圆盘（8）之间设置有支撑柱（6），所述下层圆盘（8）底部设置有升降油缸（9），所述升降油缸（9）固定在支撑平台（10）上，所述检测机构设置于上层圆盘（4）上，所述校正机构设置于下层圆盘（8）上；

所述检测机构包括位移传感器（5）和传感器支架，所述位移传感器（5）设置于传感器支架上，所述传感器支架固定在上层圆盘（4）上，所述校正机构包括前端压柱（11）、液压缸（3）和液压缸支架，所述液压缸（3）上设置有伸出轴（16），所述前端压柱（11）固定在液压缸（3）的伸出轴（16）上，所述液压缸（3）设置在液压缸支架上，所述液压缸支架固定在下层圆盘（8）上；

所述前端压柱（11）与轴承的接触面为弧面，所述前端压柱（11）的个数为两个，所述两个前端压柱（11）的夹角为180度；

所述环形轴承道（12）外设置有环形升降器（15），所述环形升降器（15）上设置有四个压棒（2），所述压棒（2）设置于环形轴承道（12）的上方，相邻所述压棒（2）之间的角度为90度，所述环形轴承道（12）与环形升降器（15）之间设置有四个固定平板（14）、四个丝杆（13）和四个电机，所述固定平板（14）设置在丝杆（13）上，所述丝杆（13）通过电机带动，相邻所述固定平板（14）之间的角度为90度，所述丝杆（13）与相邻压棒（2）在水平方向上的夹角为45度；所述环形轴承道（12）上设置有光电传感器的发射端，所述压棒（2）靠近环形轴承道（12）那面设置有光电传感器的接收端和光敏电阻，所述光电传感器、光敏电阻与运算控制系统（7）连接；所述固定平板（14）靠近环形轴承道（12）那面为弧形面，所述弧形面上设置有压力传感器，所述压力传感器与运算控制系统（7）连接；

所述弧形面上设置有花纹，所述位移传感器（5）的个数为三个，所述三个位移传感器（5）组成等边三角形。

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