CN111735400B - 齿轮检测台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械制造领域，公开了一种齿轮检测台，该齿轮检测台包括：工作台、用于检测待测齿轮的上端面高度的第一检测机构、用于检测待测齿轮的下端面高度的第二检测机构、用于检测待测齿轮的内径的第三检测机构和用于检测待测齿轮的外径的第四检测机构，工作台包括用于定位并驱动待测齿轮转动的驱动机构，驱动机构包括电机、驱动齿轮和转盘，电机通过驱动齿轮驱动转盘，转盘具有与待测齿轮的底部外周接合的接合结构，其中，第一检测机构、第二检测机构、第三检测机构设置为能够在驱动机构驱动待测齿轮转动的过程中连续测量。根据本申请的技术方案，提供了一种集成度较高的齿轮检测台，提高了齿轮的测量效率。

Description

齿轮检测台

技术领域

本发明涉及机械制造领域，具体涉及一种齿轮检测台。

背景技术

齿轮件的测量通常需要检测齿轮件的内径、外径、端面等，为此需要在不同的检测设备上进行各个参数的检测，测量过程复杂、时间长。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种齿轮检测台，以提供一种集成度较高的齿轮测量方案，实现高效方便的测量。

根据本申请，提出了一种齿轮检测台，所述齿轮检测台包括工作台、用于检测待测齿轮的上端面高度的第一检测机构、用于检测所述待测齿轮的下端面高度的第二检测机构、用于检测所述待测齿轮的内径的第三检测机构和用于检测所述待测齿轮的外径的第四检测机构，所述工作台包括用于定位并驱动所述待测齿轮转动的驱动机构，所述驱动机构包括电机、驱动齿轮和转盘，所述电机通过所述驱动齿轮驱动所述转盘，所述转盘具有与所述待测齿轮的底部外周接合的接合结构，其中，所述第一检测机构、第二检测机构、第三检测机构设置为能够在所述驱动机构驱动所述待测齿轮转动的过程中连续测量。

优选地，所述第四检测机构包括能够沿所述待测齿轮的径向移动以抵接所述待测齿轮的外齿进行测量的外齿测量触头。

优选地，所述齿轮检测台包括机架，所述第一检测机构能够沿第一方向X可移动地安装于所述机架，以便在位于所述待测齿轮正上方的测量位置和避让所述待测齿轮正上方的闲置位置之间切换，所述第四检测机构包括能够沿不同于所述第一方向X的第二方向Y可移动地安装于所述机架的防错装置，所述外齿测量触头相对于所述防错装置固定，所述第一检测机构和所述防错装置对应设置有第一止挡部和第二止挡部，所述第一止挡部和第二止挡部设置为使得：在所述第一检测机构位于所述测量位置时，所述第一止挡部和第二止挡部相互干涉，所述外齿测量触头远离所述待测齿轮的外齿。

优选地，所述第四检测机构包括轴向固定的螺杆，所述防错装置包括与所述螺杆配合的螺母和通过所述螺母推动的支架，所述外齿测量触头安装于所述支架，所述第二止挡部螺纹连接于所述螺杆。

优选地，所述防错装置包括固定于所述支架的导杆和固定于所述导杆的安装座，所述外齿测量触头安装于所述安装座，所述导杆可滑动地穿过所述机架。

优选地，所述安装座和所述支架分别位于所述机架的两侧，所述机架和所述安装座之间设置有复位弹簧。

优选地，所述齿轮检测台包括用于检测所述第一检测机构的竖直位置的补偿检测机构。

优选地，所述第一检测机构包括第一笔式传感器、第一测臂、第一触头和第一弹性体，所述第一测臂通过第一弹性体连接于所述机架，所述第一触头固定于所述第一测臂，所述第一笔式传感器固定于所述机架，以测量所述第一测臂的位置变化。

优选地，所述第二检测机构包括固定于所述机架的安装支架、安装于所述安装支架的第二笔式传感器和连接于所述第二笔式传感器以接触所述待测齿轮的下端面的第二触头。

优选地，所述第三检测机构包括第三笔式传感器、竖直的第二测臂、横向设置的第三触头和横向伸缩的第二弹性体，所述第三触头通过所述第二测臂连接所述第二弹性体，所述第三笔式传感器固定于所述第二弹性体。

优选地，所述齿轮检测台包括多个所述第一检测机构和/或多个所述第二检测机构，以对所述待测齿轮的不同位置的上端面和/或下端面检测；和/或，所述齿轮检测台包括成对设置的所述第三检测机构，一对所述第三检测机构的检测位置的连线经过所述待测齿轮的中心线。

根据本申请的技术方案，齿轮检测台包括第一检测机构、第二检测机构、第三检测机构和第四检测机构，通过上述检测机构，能够分别对待测齿轮的上端面高度、下端面高度、齿轮的内径和外齿参数进行测量，通过设置于工作台的驱动机构还能够实现动态的测量。从而本申请的技术方案提供了一种集成度较高的测量方案，实现了对齿轮高效方便的测量。

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为本申请优选实施方式的齿轮检测台的立体示意图；

图2为图1所示的齿轮检测台去掉防尘保护壳的立体示意图；

图3和图5为图2的局部放大图；

图4为图2所示的齿轮检测台另一角度的立体示意图；

图6为本申请优选实施方式的齿轮检测台的第二检测机构和第三检测机构的立体示意图；

图7为图6所示的第二检测机构和第三检测机构的剖视图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及各个实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。

如图1所示，本申请提供了一种齿轮检测台，所述齿轮检测台包括工作台100、用于检测待测齿轮的上端面高度的第一检测机构200、用于检测待测齿轮的下端面高度的第二检测机构300、用于检测待测齿轮的内径的第三检测机构400和用于检测待测齿轮的外径的第四检测机构500，工作台100包括用于定位并驱动待测齿轮转动的驱动机构110。

相比于传统上的齿轮检测过程中，通过不同的检测装置对齿轮的内径、外径、端面等参数进行分别测量，本申请的齿轮检测台提供了一种集成度较高的齿轮测量方案。如图1所示，该齿轮检测台的齿轮检测区域在工作台100上，在检测过程中，第一检测机构200位于检测区域的上方，用于检测待测齿轮的上端面高度；第二检测机构300固定设置于工作台100的下表面，用于检测待测齿轮的下端面高度；第三检测机构400固定设置于工作台100的下表面，用于检测待测齿轮的齿轮孔的内径；第四检测机构500固定设置于工作台100的上方且位于检测区域的一侧，用于检测待测齿轮的齿槽的参数（分度圆）。从而通过上述检测机构，在一个检测台上即可同时实现对待测齿轮的上端面高度、下端面高度、齿轮孔的内径、齿轮的外径等参数的检测测量。优选情况下，第一检测机构200、第二检测机构300、第三检测机构400设置为能够在驱动机构110驱动待测齿轮转动的过程中连续测量，通过设置于工作台100上表面的驱动机构110定位并驱动待测齿轮转动，进而实现动态测量，进一步提高了检测精度。

其中，第一检测机构200、第二检测机构300、第三检测机构400和第四检测机构500可以设置为各种适当形式，以便实现所需的检测。

根据本申请的一种实施方式，如图2和图3所示，第四检测机构500优选包括能够沿待测齿轮的径向移动以抵接待测齿轮的外齿进行测量的外齿测量触头510。该外齿测量触头510压触于待测齿轮的部分优选为弧面或球形，从而使该外齿测量触头510的端部能够探入齿槽内部，以能够测量齿轮的齿槽的径向参数（分度圆）。

如图2所示，第一检测机构200能够沿第一方向X可移动地安装于机架，以便在位于待测齿轮正上方的测量位置和避让待测齿轮正上方的闲置位置之间切换。当上述第一检测机构200沿第一方向X移动至避让待测齿轮正上方的闲置位置时，操作人员能够方便地将待测齿轮放置在测量位置或者从测量位置取出；当第一检测机构200沿第一方向X移动至待测齿轮正上方的测量位置时，能够用于检测待测齿轮的上端面的参数。第一检测机构200与机架之间优选设置有如导轨的滑动机构，该导轨沿第一方向X延伸，从而使第一检测机构200能够沿导轨可滑动地安装于机架。

由于第一检测机构200、第二检测机构300、第三检测机构400可以用于在待测齿轮转动的过程中进行连续检测，而第四检测机构500的外齿测量触头510会因为待测齿轮转动而损伤，为此，需要在通过第一检测机构200等进行连续测量时防止第四检测机构500的外齿测量触头510压触于待测齿轮。如图2和图3所示，优选情况下，第四检测机构500包括能够沿不同于第一方向X的第二方向Y可移动地安装于机架的防错装置520，外齿测量触头510相对于防错装置520固定，第一检测机构200和防错装置520对应设置有第一止挡部210和第二止挡部521，第一止挡部210和第二止挡部521设置为使得：在第一检测机构200位于测量位置时，第一止挡部210和第二止挡部521相互干涉，从而使外齿测量触头510远离待测齿轮的外齿。通过第一止挡部210和第二止挡部521相互干涉，从而确保第一检测机构200和第四检测机构500不会同时处于各自的检测位置。另外，这种布置限定了外齿测量触头510在第二方向Y靠近检测位置的最大距离。优选情况下，第一止挡部210和第二止挡部521相互干涉时外齿测量触头510在第二方向Y能够靠近检测位置的最大距离为可调整的，从而提高齿轮检测台的适用性。

如图3所示，第四检测机构500优选包括轴向固定的螺杆530，防错装置520包括与螺杆530配合的螺母522和通过螺母522推动的支架523，外齿测量触头510安装于支架523。通过移动螺杆530，螺杆上的螺母522推动支架523，从而移动外齿测量触头510接近或远离测量位置。第四检测机构500优选包括如笔试传感器的距离传感器，该传感器固定设置于支架523或机架，通过测量两者间的距离变化获取测量值，从而根据测量值判断所述待测齿轮的外齿参数。

如上所述的第一方向X和第二方向Y优选为相互垂直的方向，例如在图2所示的实施方式中，第一方向X和第二方向Y为水平面上的两个正交方向。

外齿测量触头510可以直接安装于支架523，或者优选情况下如图3所示，防错装置520包括固定于支架523的导杆524和固定于导杆524的安装座525，外齿测量触头510安装于安装座525，导杆524可滑动地穿过机架。机架上设置有与导杆524相配合的孔，与导杆524可滑动地配合。通过设置导杆524，可以精确引导支架523的移动。优选地，所述孔与导杆524中的一者设置有导向槽，另一者设置有与该导向槽配合的径向凸起结构，从而限制导杆524现对于机架可旋转的自由度，使两者不发生相对转动，提高测量的准确性。

如图3所示，安装座525和支架523分别位于机架的两侧，机架和安装座525之间优选设置有如复位弹簧526的弹性件。从而通过该如复位弹簧526的弹性件，始终提供外齿测量触头510沿第二方向Y朝向测量位置的弹性力，使外齿测量触头510与待测齿轮之间柔性接触，在测量同时也起到了保护工件的作用。

为提高齿轮检测台的重复测量精度，如图4和图7所示，该齿轮检测台优选包括用于检测第一检测机构200的竖直位置的补偿检测机构600。该补偿检测机构600可以为能够测量第一检测机构200竖直高度位置的检测机构，优选为如光感或磁感的距离传感器，通过测量第一检测机构200每次滑动至测量位置时的高度，测量高度基准是否一致，进而提高重复测量的精度。

如图5所示，如上所述的第一检测机构200优选包括第一笔式传感器220、第一测臂230、第一触头240和第一弹性体250，第一测臂230通过第一弹性体250连接于机架，第一触头240固定于第一测臂230，第一笔式传感器220固定于机架，以测量第一测臂230的位置变化。从而通过第一笔式传感器220对第一测臂230的位置的测量，获取待测齿轮上表面的参数。优选情况下，如图4和图5所示，第一检测机构200还包括压触结构，该压触结构弹性地固定设置于机架，当第一检测机构200位于检测位置时，该压触结构可滑动地且弹性地压触于待测齿轮的上表面，以起到固定齿轮的作用，提高测量的准确性。

如图6所示，用于检测待测齿轮的下端面高度的第二检测机构300包括固定于机架的安装支架310、安装于安装支架310的第二笔式传感器320和连接于第二笔式传感器320以接触待测齿轮的下端面的第二触头330。上述第一触头240向待测齿轮施加朝向第二检测机构300的压力，使待测齿轮压紧于接触待测齿轮的下端面的第二触头330，从而使安装于安装支架310的第二笔式传感器320获取测量数值。

为提高空间利用率和工作台的集成度，第三检测机构400固定设置于工作台100的下表面与第二检测机构300集成设置，用于检测待测齿轮的齿轮孔的内径。其中，如图6和图7所示，第三检测机构400可以包括第三笔式传感器410、竖直的第二测臂420、横向设置的第三触头430和横向伸缩的第二弹性体440，第三触头430通过第二测臂420连接第二弹性体440，第三笔式传感器410固定于第二弹性体440。在该第三检测机构400中，横向设置的第三触头430抵触于待测齿轮的孔的内周面，从而使竖直的第二测臂420带动第二弹性体440向第三触头430被孔的内周面撑开的方向变形，第三笔式传感器410通过测量第二弹性体440的变形间接测量了待测齿轮的孔的内周面参数。

本申请中，各检测机构中的弹性体（例如第一弹性体250、第二弹性体440）至少一者可以为弹簧，避免了使用气缸等复杂装置，简化了结构、使整个齿轮检测台小型化且降低了成本。

优选地，根据上述实施方式的齿轮检测台，优选情况下，齿轮检测台可以包括多个第一检测机构200和/或多个第二检测机构300，以对待测齿轮的不同位置的上端面和/或下端面检测，以提高测量精度。齿轮检测台也可以包括成对设置的第三检测机构400，一对第三检测机构400的检测位置的连线经过待测齿轮的中心线，从而通过两侧的一对第三检测机构400同时对待测齿轮的孔的内周面进行测量，以进一步提高测量精度。

根据本申请优选实施方式的齿轮检测台，待测齿轮被驱动机构110驱动旋转动作的情况下，通过第一检测机构200、第二检测机构300和第三检测机构400获取待测齿轮上表面、下表面和齿轮孔在动态下的测量值，通过第四检测机构500获取待测齿轮在静态下的外齿参数。其中，驱动机构110可以包括电机111、驱动齿轮112和转盘113，转盘133具备与所述驱动齿轮112配合的外齿结构，电机111通过驱动齿轮112驱动转盘113。转盘113优选具有与待测齿轮的底部外周接合的接合结构，在支撑待测齿轮的同时，通过接合结构带动待测齿轮与转盘113共同旋转。由于设置有防错装置520，使得齿轮检测台的动态检测机构和静态检测机构之间分别运作，互不干涉，实现了一种集成度较高的高效方便的齿轮测量方案。

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 (9)

1.齿轮检测台，其特征在于，所述齿轮检测台包括：工作台（100）、用于检测待测齿轮的上端面高度的第一检测机构（200）、用于检测所述待测齿轮的下端面高度的第二检测机构（300）、用于检测所述待测齿轮的内径的第三检测机构（400）和用于检测所述待测齿轮的外径的第四检测机构（500），所述工作台（100）包括用于定位并驱动所述待测齿轮转动的驱动机构（110），所述驱动机构（110）包括电机（111）、驱动齿轮（112）和转盘（113），所述电机（111）通过所述驱动齿轮（112）驱动所述转盘（113），所述转盘（113）具有与所述待测齿轮的底部外周接合的接合结构，

其中，所述第一检测机构（200）、第二检测机构（300）、第三检测机构（400）设置为能够在所述驱动机构（110）驱动所述待测齿轮转动的过程中连续测量，

所述第四检测机构（500）包括能够沿所述待测齿轮的径向移动以抵接所述待测齿轮的外齿进行测量的外齿测量触头（510），

所述齿轮检测台包括机架，所述第一检测机构（200）能够沿第一方向X可移动地安装于所述机架，以便在位于所述待测齿轮正上方的测量位置和避让所述待测齿轮正上方的闲置位置之间切换，所述第四检测机构（500）包括能够沿不同于所述第一方向X的第二方向Y可移动地安装于所述机架的防错装置（520），所述外齿测量触头（510）相对于所述防错装置（520）固定，所述第一检测机构（200）和所述防错装置（520）对应设置有第一止挡部（210）和第二止挡部（521），所述第一止挡部（210）和第二止挡部（521）设置为使得：在所述第一检测机构（200）位于所述测量位置时，所述第一止挡部（210）和第二止挡部（521）相互干涉，所述外齿测量触头（510）远离所述待测齿轮的外齿。

2.根据权利要求1所述的齿轮检测台，其特征在于，所述第四检测机构（500）包括轴向固定的螺杆（530），所述防错装置（520）包括与所述螺杆（530）配合的螺母（522）和通过所述螺母（522）推动的支架（523），所述外齿测量触头（510）安装于所述支架（523），所述第二止挡部（521）螺纹连接于所述螺杆（530）。

3.根据权利要求2所述的齿轮检测台，其特征在于，所述防错装置（520）包括固定于所述支架（523）的导杆（524）和固定于所述导杆（524）的安装座（525），所述外齿测量触头（510）安装于所述安装座（525），所述导杆（524）可滑动地穿过所述机架。

4.根据权利要求3所述的齿轮检测台，其特征在于，所述安装座（525）和所述支架（523）分别位于所述机架的两侧，所述机架和所述安装座（525）之间设置有复位弹簧（526）。

5.根据权利要求1所述的齿轮检测台，其特征在于，所述齿轮检测台包括用于检测所述第一检测机构（200）的竖直位置的补偿检测机构（600）。

6.根据权利要求1所述的齿轮检测台，其特征在于，所述第一检测机构（200）包括第一笔式传感器（220）、第一测臂（230）、第一触头（240）和第一弹性体（250），所述第一测臂（230）通过第一弹性体（250）连接于所述机架，所述第一触头（240）固定于所述第一测臂（230），所述第一笔式传感器（220）固定于所述机架，以测量所述第一测臂（230）的位置变化。

7.根据权利要求1所述的齿轮检测台，其特征在于，所述第二检测机构（300）包括固定于所述机架的安装支架（310）、安装于所述安装支架（310）的第二笔式传感器（320）和连接于所述第二笔式传感器（320）以接触所述待测齿轮的下端面的第二触头（330）。

8.根据权利要求1所述的齿轮检测台，其特征在于，所述第三检测机构（400）包括第三笔式传感器（410）、竖直的第二测臂（420）、横向设置的第三触头（430）和横向伸缩的第二弹性体（440），所述第三触头（430）通过所述第二测臂（420）连接所述第二弹性体（440），所述第三笔式传感器（410）固定于所述第二弹性体（440）。

9.根据权利要求6-8中任意一项所述的齿轮检测台，其特征在于：

所述齿轮检测台包括多个所述第一检测机构（200）和/或多个所述第二检测机构（300），以对所述待测齿轮的不同位置的上端面和/或下端面检测；和/或，

所述齿轮检测台包括成对设置的所述第三检测机构（400），一对所述第三检测机构（400）的检测位置的连线经过所述待测齿轮的中心线。

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