CN111515885A - 轴类零件动态测量系统及其夹持装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及检测领域，公开了一种用于轴类零件的动态测量系统及其夹持装置，该夹持装置包括：机架；滑动座，该滑动座沿滑轨可滑动地设置于机架；旋转驱动机构，该旋转驱动机构包括旋转驱动器和传动轴；夹紧机构，该夹紧机构包括用于定位夹持待测轴类零件的夹持部，和用于使夹持部夹紧或释放待测轴类零件的拨动部，夹持部与旋转驱动机构传动连接，拨动部设置于机架且与夹持部相邻；其中，传动轴朝向夹紧机构的一端设置有安装孔，夹持部包括夹具和中心轴，中心轴包括安装有夹具的基础部、朝向夹具的第一端和可拆卸地插入安装孔的第二端。根据本申请的技术方案，提供了一种方便维护的用于轴类零件单侧动态夹持的夹持装置及动态测量方案。

Description

轴类零件动态测量系统及其夹持装置

技术领域

本发明涉及检测领域，尤其涉及一种用于轴类零件的动态测量系统及其夹持装置。

背景技术

轴类零件在工业生产中广泛应用，为了保证轴类零件的质量，在轴类零件的出场前后通常需要对其进行充分检测。由于轴类零件在动态中能够充分显示其工作状态，因此动态测量成为轴类零件测量过程中较为重要的一项。

传统上，对轴类零件进行动态测量时，可以通过两端的顶尖或夹持装置驱动轴类零件旋转，或者是通过单侧的旋转夹持装置夹持轴零件的一端，从而实现动态测量。其中，单侧的旋转夹持装置相比于两端的夹持装置，占用空间更小。然而，单侧的旋转夹持装置在实际使用中，由于需要对轴零件进行精确稳定地夹持，其夹具部分的结构通常较为复杂，因此维护难度较大，而且适用范围较小。

因此，如何在一定程度上解决上述缺陷成为本申请要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种用于轴类零件的动态测量系统及其夹持装置，以提供一种既节省空间，又方便维护且兼容性高的用于轴类零件的动态测量方案。

根据本申请，提出了一种用于轴类零件动态测量的夹持装置，该夹持装置包括：机架，该机架上设置有沿纵向方向延伸的滑轨；滑动座，该滑动座沿所述滑轨可滑动地设置于机架；旋转驱动机构，该旋转驱动机构固定设置于所述滑动座，用于提供旋转驱动力，所述旋转驱动机构包括旋转驱动器和传动轴；夹紧机构，该夹紧机构设置于所述滑动座，包括用于定位夹持待测轴类零件的夹持部，和用于使所述夹持部夹紧或释放待测轴类零件的拨动部，所述夹持部与所述旋转驱动机构传动连接，所述拨动部设置于机架且与所述夹持部相邻；其中，所述传动轴朝向所述夹紧机构的一端设置有安装孔，所述夹持部包括夹具和中心轴，所述中心轴包括安装有夹具的基础部、朝向所述夹具的第一端和可拆卸地插入所述安装孔的第二端，所述安装孔和所述第二端中至少一者设置有定位槽另一者设置有定位销。

优选地，所述机架设置有线性驱动器，该线性驱动器的驱动端固定于所述滑动座，用于驱动所述滑动座相对于所述机架沿所述纵向方向往复滑动。

优选地，所述旋转驱动器为伺服驱动器。

优选地，所述中心轴的第一端固定设置有沿所述夹持部的中心轴线延伸的顶尖，该顶尖用于部分探入所述待测轴类零件的轴孔内，以定位待测轴类零件。

优选地，所述夹具包括浮动盘和铰接于该浮动盘并沿所述顶尖的周向方向均匀间隔布置的多个夹爪，该多个夹爪用于夹紧所述待测轴类零件的一端，所述浮动盘在垂直于所述纵向方向的平面上为可浮动的。

优选地，所述浮动盘与所述基础部之间设置有中间部；所述浮动盘与所述中间部沿第一浮动方向可滑动地配合，所述基础部与所述中间部沿第二浮动方向可滑动地配合；所述第一浮动方向和所述第二浮动方向的夹角α为60-120度。

优选地，所述夹爪包括夹持端和延伸端；

所述延伸端穿过所述基础部且与所述基础部之间设置有弹性件，该弹性件抵触所述延伸端并提供径向向外的弹性力。

优选地，所述拨动部包括：轮盘，该轮盘与所述夹持部同轴且可旋转地设置于机架，所述轮盘设置有多个导向槽，该多个导向槽沿顺时针方向与所述中心轴线的距离逐渐增大或减小；多个拨动件，该多个拨动件一端铰接于所述机架，另一端设置有凸轮，该凸轮朝向轮盘的一侧落入所述导向槽内，所述拨动件随所述轮盘转动而摆动，以使凸轮的另一侧压迫或远离所述夹爪的延伸端。

优选地，所述机架固定设置有传感器，所述夹持部的外周面设置有感测杆，所述传感器用于感测所述感测杆的位置；当所述传感器与所述感测杆对齐时，所述多个拨动件的凸轮与所述多个夹爪的延伸端在径向方向上对齐。

根据本申请的另一方面，提供了一种用于轴类零件的动态测量系统，该动态测量系统包括：测量机构，该测量机构包括至少一个传感器；夹持装置，所述夹持装置为如上任意一项所述的夹持装置。

根据本申请的技术方案，提供了一种用于轴类零件动态测量的单侧夹持装置。其中，该夹持装置的夹持部与旋转驱动机构之间通过夹持部的中心轴的第二端插入旋转驱动机构的传动轴的安装孔中，以实现夹持部与驱动机构的传动连接。从而使该夹持装置的夹持部方便整体手动更换和维护，相比于传统技术提供了一种既节省空间，又方便维护且兼容性高的用于轴类零件的动态测量方案。

本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：

图1为根据本申请优选实施方式的夹持装置的立体示意图；

图2为图1所示的夹持装置另一角度的立体示意图；

图3为根据本申请优选实施方式的夹持装置的旋转驱动机构的剖视示意图；

图4为根据本申请优选实施方式的夹持装置的夹持部的立体示意图；

图5为图4所示的夹持装置的夹持部的分解状态图；

图6为根据本申请优选实施方式的夹持装置的夹紧机构的立体示意图；

图7为图6所示的夹持装置的夹紧机构的局部剖视图；

图8为图6所示的夹持装置的夹紧机构的分解状态图。

具体实施方式

本申请中，所谓的“纵向方向”、“第一浮动方向”、“第二浮动方向”是以附图为基准进行描述的。可以理解的是，上述方位词的描述是为了清楚表示本申请的技术方案，而不是对本申请保护范围构成限制。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。

如图1所示，本申请提供了一种用于轴类零件动态测量的夹持装置，该夹持装置包括：机架10，该机架10上设置有沿纵向方向X延伸的滑轨11；滑动座20，该滑动座20沿滑轨11可滑动地设置于机架10；旋转驱动机构30，该旋转驱动机构30固定设置于滑动座20，用于提供旋转驱动力；夹紧机构40，该夹紧机构40设置于滑动座20，包括用于定位夹持待测轴类零件的夹持部41，和用于使夹持部41夹紧或释放待测轴类零件的拨动部46；其中，夹持部41与旋转驱动机构30传动连接，拨动部46设置于机架且与夹持部41相邻。

传统上通过两端的顶尖或夹持装置驱动轴类零件旋转进行动态测量时，两端的顶尖或夹持装置在实际使用中会占据较大的空间，不易设置。而传统的单侧的旋转夹持装置又由于其复杂的夹具或定位结构，导致维护难度较大。

根据本申请的技术方案，用于动态测量的夹持装置通过将用于定位夹持待测轴类零件的夹持部41的安装方式设置为方便手动更换和维护的插拔形式，使技术人员仅通过简单的手动操作即可对夹持部41整体进行更换和维护。从而提供了一种既节省空间，又方便维护且兼容性高的用于轴类零件的动态夹持装置。

如图1所示，滑动座20与机架10之间设置有滑轨11，该滑轨11沿纵向方向X延伸，以使滑动座20相对于机架10沿纵向方向X为可滑动的，从而使该夹持装置能够方便在工作位置和非工作位置之间转换。优选情况下，如图2所示，机架10设置有线性驱动器12，该线性驱动器12的驱动端固定于滑动座20，用于驱动滑动座20相对于机架10沿纵向方向X往复滑动，通过该线性驱动器自动驱动滑动座20相对于机架10沿纵向方向X往复滑动，从而节省人力成本提高该夹持装置的自动化性能。

如图1和图2所示，滑动座20上还固定设置有旋转驱动机构30，该旋转驱动机构30与夹紧机构40的夹持部41传动连接，从而可以驱动夹持部41旋转。其中，旋转驱动机构30可以包括旋转驱动器31和传动轴32，该传动轴32可以一端与夹持部41连接，另一端与旋转驱动器31的驱动轴一体设置或者通过联轴器连接，以实现旋转驱动器31对夹持部41同步地旋转驱动。优选情况下，旋转驱动器31为伺服驱动器，以能够精确控制夹持部41旋转的角度和速度。该伺服驱动器可以为伺服电机或者液压线性驱动器通过齿轮齿条转换为旋转驱动的方式。

传动轴32与夹持部41的连接方式可以通过如螺纹件实现较为稳固的传动连接。或者优选情况下，由于夹持部41需要与待测轴类零件直接接触，且执行旋转动作，为方便维护，夹持部41与传动轴32可手动拆卸地连接。如图3和图4所示，传动轴32朝向夹紧机构40的一端设置有安装孔33，夹持部41包括夹具42和中心轴43，中心轴43包括安装有夹具42的基础部430、朝向夹具42的第一端431和可拆卸地插入安装孔33的第二端432，该第二端432与安装孔33过渡或过盈配合，以使中心轴43的第二端432能够插装于安装孔33内，实现传动轴32与夹持部41方便手动插拔的连接方式。其中，安装孔33和第二端432中至少一者设置有定位槽44另一者设置有定位销34，以在上述传动轴32与夹持部41插装配合的同时，限定传动轴32与夹持部41之间相对旋转的自由度，以使传动轴32与夹持部41同步旋转。

上述设置于中心轴43的第一端431一侧的夹具42用于对待测轴类零件的一端进行夹持，该夹具42可以包括多个可同步向夹持部41中心轴线径向夹紧的夹爪，以实现将待测轴类零件的一端夹持于与夹持部41同轴的位置。或者优选如图4所示，中心轴43的第一端431固定设置有沿夹持部41的中心轴线S延伸的顶尖45，该顶尖45用于部分探入待测轴类零件的轴孔内，以定位待测轴类零件，从而在不影响待测轴类零件定位精度的情况下，降低了夹具42的精度需求。夹具42优选设置有垂直于所述中心轴线S的可浮动机构，以实现夹具42进行夹持动作时，待测轴类零件的端部始终定位于顶尖45。如图5所示，该夹具42可以包括浮动盘421和铰接于该浮动盘421并沿顶尖45的周向方向均匀间隔布置的多个夹爪422，该多个夹爪422用于夹紧待测轴类零件的一端；浮动盘421在垂直于纵向方向X的平面上为可浮动的。为实现上述可浮动的结构，浮动盘421与中心轴43的基础部430之间可以设置有垂直于纵向方向X的方向上延伸的如滑轨或滑槽的可滑动结构，以使浮动盘421能够沿上述可滑动结构的延伸方向浮动。优选情况下，浮动盘421与基础部430之间还设置有中间部423，通过该中间部423的过渡，以能够设置多个方向的浮动结构。其中，浮动盘421与中间部423沿第一浮动方向D1可滑动地配合，基础部430与中间部423沿第二浮动方向D2可滑动地配合，以使浮动盘421相对于基础部430在第一浮动方向D1和第二浮动方向D2上为可浮动的。优选情况下，第一浮动方向D1和第二浮动方向D2的夹角α为60-120度，优选为90度。

夹爪422铰接于浮动盘421，优选情况下，浮动盘421在顶尖45的周向方向均匀间隔布置有多个铰接轴，夹爪422的中间部位开设有铰接孔，从而通过所述拨动部46对夹爪422一端的拨动，使夹爪422沿铰接轴摆动，实现夹紧或释放的动作。如图5和图7所示，在上述铰接孔的两端，夹爪422包括夹持端424和延伸端425。优选情况下，延伸端425穿过基础部430且与基础部430之间设置有弹性件426，该弹性件426抵触延伸端425并提供径向向外的弹性力。从而通过该弹性力使夹爪422的夹持端424在自然状态下处于夹紧状态，提供对待测零件端部的弹性的夹紧力，进而使夹持端424与弹性接触，起到保护待测轴类零件的作用。弹性件426可以为如液压杆、弹簧等弹性件。

如图6、图7和图8所示，上述拨动部46优选包括：轮盘461，该轮盘461与夹持部41同轴且可旋转地设置于机架10，轮盘461设置有多个导向槽462，该多个导向槽462沿顺时针方向与中心轴线S的距离逐渐增大或减小；多个拨动件460，该多个拨动件460一端铰接于机架10，另一端设置有凸轮463，该凸轮463朝向轮盘461的一侧落入导向槽462内，拨动件460随轮盘461转动而摆动，以使凸轮463的另一侧压迫或远离夹爪422的延伸端425。当轮盘461旋转使凸轮463移动至导向槽462与中心轴线S的距离较小的一端时，拨动件460向内侧摆动压迫夹爪422的延伸端425，克服弹性件426使夹爪422的夹持端424径向往外摆动，从而使夹爪422张开。当轮盘461旋转使凸轮463移动至导向槽462与中心轴线S的距离较大的一端时，拨动件460向外侧摆动远离夹爪422的延伸端425，在弹性件426的弹性力作用下使夹爪422的夹持端424径向往内夹紧。上述轮盘461可以手动操纵旋转，或者优选情况下，通过驱动器自动控制轮盘461往复旋转，以进一步提高工作效率。如图6所示，该驱动器优选为固定行程的线性驱动器（如气缸、液压缸等），通过连杆机构将线性驱动转换为轮盘461固定角度的往复旋转运动，从而精确控制夹爪的张紧动作。

如图2和图8所示，优选情况下，机架10固定设置有传感器50，夹持部41的外周面设置有感测杆51，传感器50用于感测感测杆51的位置，从而能够准确判断夹持部41的旋转位置。当传感器50与感测杆51对齐时，多个拨动件460的凸轮463与多个夹爪422的延伸端425在径向方向上对齐。通过前文所述的伺服驱动器精确控制夹持部41的旋转角度，从而实现当需要夹爪422张开时，传感器50与感测杆51对齐，即可使拨动件460对准夹爪422的延伸端425，进而提高了该夹持装置的自动化性能以及工作效率。

基于上述用于轴类零件的动态夹持装置，本申请提供了一种用于轴类零件的动态测量系统，该动态测量系统包括：测量机构，该测量机构包括至少一个传感器；夹持装置，夹持装置为上述任意实施方式的夹持装置。

根据本申请优选实施方式的动态测量系统，其测量过程如下：首先控制轮盘461旋转，使夹爪422在拨动件460的拨动下张开，由顶尖45将待测轴类零件的一端定位，将轮盘461向相反方向旋转，拨动件460远离夹爪422，使其在弹性件426的弹性力下夹紧于待测轴类零件的端部。由于浮动盘421的可浮动设置，使夹爪422和顶尖45能够精确配合，从而实现稳定夹持。再通过线性驱动器12控制滑动座20沿纵向方向X整体移动，使待测轴类零件进入检测位置。此时通过旋转驱动器31控制夹持部41及其夹持的待测轴类零件旋转，由测量机构获取旋转状态下的待测轴类零件的参数，从而实现动态测量。根据不同尺寸型号的轴类零件，可以通过手动快速更换夹持部41，从而使该测量系统具备了更高的兼容性，且方便技术人员维护。因此相比于传统上的动态测量系统及其夹持装置，本申请提供了一种自动化、高效率、节省空间的轴类零件动态测量方案。

以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (10)

1.用于轴类零件动态测量的夹持装置，其特征在于，该夹持装置包括：

机架（10），该机架（10）上设置有沿纵向方向（X）延伸的滑轨（11）；

滑动座（20），该滑动座（20）沿所述滑轨（11）可滑动地设置于机架（10）；

旋转驱动机构（30），该旋转驱动机构（30）固定设置于所述滑动座（20），用于提供旋转驱动力，所述旋转驱动机构（30）包括旋转驱动器（31）和传动轴（32）；

夹紧机构（40），该夹紧机构（40）设置于所述滑动座（20），包括用于定位夹持待测轴类零件的夹持部（41），和用于使所述夹持部（41）夹紧或释放待测轴类零件的拨动部（46），所述夹持部（41）与所述旋转驱动机构（30）传动连接，所述拨动部（46）设置于机架且与所述夹持部（41）相邻；

其中，所述传动轴（32）朝向所述夹紧机构（40）的一端设置有安装孔（33），所述夹持部（41）包括夹具（42）和中心轴（43），所述中心轴（43）包括安装有夹具（42）的基础部（430）、朝向所述夹具（42）的第一端（431）和可拆卸地插入所述安装孔（33）的第二端（432），所述安装孔（33）和所述第二端（432）中至少一者设置有定位槽（44）另一者设置有定位销（34）。

2.根据权利要求1所述的用于轴类零件动态测量的夹持装置，其特征在于，所述机架（10）设置有线性驱动器（12），该线性驱动器（12）的驱动端固定于所述滑动座（20），用于驱动所述滑动座（20）相对于所述机架（10）沿所述纵向方向（X）往复滑动。

3.根据权利要求1所述的用于轴类零件动态测量的夹持装置，其特征在于，所述旋转驱动器（31）为伺服驱动器。

4.根据权利要求1所述的用于轴类零件动态测量的夹持装置，其特征在于，所述中心轴（43）的第一端（431）固定设置有沿所述夹持部（41）的中心轴线（S）延伸的顶尖（45），该顶尖（45）用于部分探入所述待测轴类零件的轴孔内，以定位待测轴类零件。

5.根据权利要求4所述的用于轴类零件动态测量的夹持装置，其特征在于，所述夹具（42）包括浮动盘（421）和铰接于该浮动盘（421）并沿所述顶尖（45）的周向方向均匀间隔布置的多个夹爪（422），该多个夹爪（422）用于夹紧所述待测轴类零件的一端，所述浮动盘（421）在垂直于所述纵向方向（X）的平面上为可浮动的。

6.根据权利要求5所述的用于轴类零件动态测量的夹持装置，其特征在于，所述浮动盘（421）与所述基础部（430）之间设置有中间部（423）；

所述浮动盘（421）与所述中间部（423）沿第一浮动方向（D1）可滑动地配合，所述基础部（430）与所述中间部（423）沿第二浮动方向（D2）可滑动地配合；

所述第一浮动方向（D1）和所述第二浮动方向（D2）的夹角α为60-120度。

7.根据权利要求5所述的用于轴类零件动态测量的夹持装置，其特征在于，所述夹爪（422）包括夹持端（424）和延伸端（425）；

所述延伸端（425）穿过所述基础部（430）且与所述基础部（430）之间设置有弹性件（426），该弹性件（426）抵触所述延伸端（425）并提供径向向外的弹性力。

8.根据权利要求7所述的用于轴类零件动态测量的夹持装置，其特征在于，所述拨动部（46）包括：

轮盘（461），该轮盘（461）与所述夹持部（41）同轴且可旋转地设置于机架（10），所述轮盘（461）设置有多个导向槽（462），该多个导向槽（462）沿顺时针方向与所述中心轴线（S）的距离逐渐增大或减小；

多个拨动件（460），该多个拨动件（460）一端铰接于所述机架（10），另一端设置有凸轮（463），该凸轮（463）朝向轮盘（461）的一侧落入所述导向槽（462）内，所述拨动件（460）随所述轮盘（461）转动而摆动，以使凸轮（463）的另一侧压迫或远离所述夹爪（422）的延伸端（425）。

9.根据权利要求8所述的用于轴类零件动态测量的夹持装置，其特征在于，所述机架（10）固定设置有传感器（50），所述夹持部（41）的外周面设置有感测杆（51），所述传感器（50）用于感测所述感测杆（51）的位置；

当所述传感器（50）与所述感测杆（51）对齐时，所述多个拨动件（460）的凸轮（463）与所述多个夹爪（422）的延伸端（425）在径向方向上对齐。

10.用于轴类零件的动态测量系统，其特征在于，该动态测量系统包括：测量机构，该测量机构包括至少一个传感器；夹持装置，所述夹持装置为权利要求1-9中任意一项所述的夹持装置。

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