CN112050744A - 轴承装配高尺寸检测仪器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轴承装配高尺寸检测仪器，属于轴承检测领域，包括检测平台、上工装与下工装、压力传感器、直线执行器、加载平台，下工装装设于检测平台上，加载平台垂直滑动于检测平台上，加载平台由直线执行器驱动。上工装设于加载平台的底部，压力传感器位于上工装与加载平台之间。加载平台的底部还设有第一距离检测传感器、第二距离检测传感器，第一距离检测传感器的检测端朝下设置并与放置于下工装上的待测轴承的上端面相对、第二距离检测传感器的检测端朝下并与与待测轴承的下端面处于同一水平面上的下工装的朝上的端面相对设置。本发明可避免由于轴向负荷偏小导致的装配高尺寸测量差异，提高轴承合格率，减低加工成本。

Description

轴承装配高尺寸检测仪器

技术领域

本发明涉及轴承检测领域，尤其涉及一种轴承装配高检测仪器。

背景技术

由于实际工况中，需要对圆锥滚子轴承进行轴向预紧操作，以避免由于预紧力过小导致轴承打滑失效，因此，圆锥滚子轴承装配高尺寸在实际应用过程中对整个系统起到至关重要的作用。

在日常检测过程中，圆锥滚子轴承装配高检测一般采用的是间接测量方法，通过一盖板置于外圈上测量尺寸L1，去掉轴承测量盖板尺寸L2，并通过公式计算得出装配高Ts＝L1-L2。但一方面由于重量对于圆锥滚子轴承来说负荷一般较小，且盖板重量存在差异，而轴承内部存在一定间隙，因此部分轴承与盖板并未完全接触，该种情况下测量得出的装配高尺寸偏大，与实际使用过程中存在差异，进而导致装配误差、影响整个系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种轴承装配高尺寸检测仪器，解决现有技术中轴承装配高尺寸检测略大于真实数据、导致轴承由于装配误差在使用中容易出现打滑的问题，提高检测精度、降低装配高尺寸误差，避免轴承打滑影响其所在的系统。

为实现上述目的，本发明轴承装配高尺寸检测仪器包括检测平台、相对设置的上工装与下工装、压力传感器、直线执行器、加载平台，所述下工装装设于检测平台的上表面，所述加载平台通过若干滑杆滑动装设于检测平台的上方，所述加载平台由直线执行器驱动垂直于检测平台上、下运动。所述上工装固定装设于所述下工装的正上方的加载平台的底部，压力传感器夹设于上工装与加载平台之间，所述上工装的底面为水平面；所述加载平台的底部还设有第一距离检测传感器、第二距离检测传感器，其中第一距离检测传感器的检测端朝下设置并与放置于下工装上的待测轴承的上端面相对、第二距离检测传感器的检测端朝下并与与待测轴承的下端面处于同一水平面上的下工装的朝上的端面相对设置。

上述结构通过加载平台结合压力传感器对待测轴承施加一定的负载，从而模拟了实际工况，使待测轴承与上工装尽量完全、全面地贴合，避免待测轴承与上工装之间存在间隙，进而提高检测精度。

其次，通过第一距离检测传感器与第二距离检测传感器配合，通过第一距离检测传感器与第二距离传感器的检测值的相对值作为检测结构，相比于仅采用一个距离检测传感器固定检测所获得的检测值，其排除了不同待测轴承之间的微小的差异，更贴近待测轴承所受到载荷时的具体体现，由此进一步提高检测仪器的检测精度，为后续装配提供更为精确的数据，从而尽量避免由于预紧力不足所导致的轴承打滑而影响整体系统工作甚至安全性能的问题。

为使下工装便于更换，以适应不同的轴承检测使用，进一步地，所述检测平台上可拆卸固定连接或固定连接有一下工装座，所述下工装座具有向上凸起的定位轴和水平面，所述下工装结构与下工装座相适配并套接于所述下工装座上。

为使下工装便于更换，以适应不同的轴承检测使用，进一步地，所述上工装通过一上工装座连接于所述压力传感器的底部，所述上工装的上端与所述上工装座可拆卸固定连接。

进一步地，所述上工装座具有直径不小于下工装座的外环边，所述第一距离检测传感器、第二距离检测传感器均装设于上工装座的外环边上。

上述结构中，第一距离检测传感器与第二距离检测传感器均设置于上工装座上，一则传感器与上工装相互独立、上工装可根据实际使用需要自如更换，二则上工装同下工装、待测轴承近距离接触且直接相对，更能确保检测数据的真实性，有利于提高检测精度。另外，也可防止由于加载平台上、下运动过程中的振动影响距离检测传感器的检测结果。

为确保检测精度，进一步地，所述第一距离检测传感器为红外测距传感器、激光测距传感器、超声波测距传感器中的任一种，所述上工装对应于第一距离检测传感器的检测头的检测位置设有可供待测轴承的端面露出的通槽。

进一步地，所述直线执行器为伺服电机丝杠机构，所述伺服电机的输出端与丝杠同轴固定连接，所述加载平台螺纹套接与丝杠上。

上述结构中，通过伺服电机以及丝杠，可以有效、精确地控制加载平台与上工装向放置于下工装上的待测轴承的压力，使上工装、下工装与待测轴承完全接触，从而消除传统检测方法中由于待测轴承无法与盖板完全接触所造成的检测误差。并且，伺服电机可根据实际情况控制丝杠的转动来控制加载平台相对于检测平台的位置，其结构简单、便于操作。

本发明的有益效果如下：本发明特别开发了可以对轴承施加一定负载要求情况下对轴承装配高尺寸进行测量的检测仪器，既可以模拟实际工况、又可以使轴承与检测辅助用具完全贴合，从而避免由于轴向负荷偏小导致装配高尺寸测量存在差异，并进一步避免由于轴承装配高尺寸参数不良导致轴承使用寿命降低的问题，从而提高轴承合格率，减低加工成本。

以及，通过提供更为精确的轴承的装配高尺寸，轴承装配所需的预紧力也可以得到适当的矫正，故可有效减少轴承因装配不当导致的打滑的情况发生，防止其所在的整体系统受此影响，确保系统正常工作。

本发明整体结构简单、适用范围较为广泛，并且，采用了伺服电机、丝杆、压力传感器以及测距传感器形成了一套可自动进行测量的自动测量仪器，可降低人工干扰、大大提高检测效率和检测精度。

附图说明

图1为本发明具体实施例的整体示意图。

图2为本发明具体实施例的整体结构示意图。

图3为本发明具体实施例的局部放大示意图。

图4为本发明具体实施例的俯视示意图。

图5为图4中A向剖面示意图。

图6为本发明具体实施例的主视示意图。

图7为图6中B向剖面示意图。

附图标记：1—支架，2—检测平台，3—滑杆，4—加载平台，5—安装平台，6—伺服电机，7—丝杠，8—上工装座，9—压力传感器，10—下工装座，11—待测轴承，12—主铁芯，13—第一测距传感器，14—第二测距传感器，15—垫板，401—直线轴承，810—上工装，811—抵压下端，811a—通槽，1010—下工装，1001—定位轴。

具体实施方式

实施例1本实施例提供一种轴承装配高尺寸检测仪器，包括检测平台2、相对设置的上工装810与下工装1010、上工装座8与下工装座10、压力传感器9、加载平台4、安装平台5、第一测距检测传感器和第二测距检测传感器。检测平台2的底部设有支架1，支架1具有一定高度，将检测平台2抬高至指定的加工高度。检测平台2的中心开设有螺纹凹槽，下工装座10的下端为向下凸出设置的螺纹连接端并旋转连接固定于检测平台2中。下工装座10的上端设有向上凸出设置的定位轴1001，下工装1010的中心设有与该连接轴尺寸相适应的开孔并插接于连接轴上。下工装座10上套设有下工装1010，下工装1010具有一朝上的水平面。

安装平台5为横截面为三角状的平台，其位于检测平台2上方，安装平台5与检测平台2之间通过三根固定柱固定设置，同时，在其中两根固定柱上通过直线轴承401套设有一加载平台4，加载平台4位于检测平台2的上方、其中心最好与检测平台2上的下工装1010位置相对。本实施例中，上述两根固定柱作为滑杆3供加载平台4上、下往复运动。

安装平台5上固定装设有一伺服电机6，伺服电机6的输出端朝下设置且与一竖直设置的丝杠7的顶端固定连接，丝杠7的底端螺纹连接于加载平台4上。伺服电机6驱动丝杠7转动，加载平台4与丝杠7之间螺纹转动连接，故加载平台4于丝杠7上上下移动。

加载平台4的底部可拆卸装设有压力传感器9，压力传感器9的底部可拆卸装设有上工装座8，上工装座8的上端为扁平的圆柱体，其与压力传感器9之间通过螺栓可拆卸固定连接。上工装座8的下端向下凸出设有螺纹连接轴，上工装810的上端设有套筒与上工装座8的螺纹连接轴螺纹连接。上工装座8的下端同样为具有一定厚度的扁平的圆柱体，且下端的底面为水平面。

上述结构中，压力传感器9夹设于上工装810与加载平台4之间，用于即时、直接、精确地检测加载平台4向待测轴承11施加的具体负载数值。

上工装座8的上端还具有直径大于下工装座10的外环边，外环边上固定安装有第一距离检测传感器和第二距离检测传感器：第一距离检测传感器的检测端朝下设置并与放置于下工装1010上的待测轴承11的上端面相对、第二距离检测传感器的检测端朝下并与与待测轴承11的下端面处于同一水平面上的下工装1010的朝上的端面相对设置。

第一距离检测传感器、第二距离检测传感器均为激光测距传感器，对应于第一距离检测传感器的检测头的检测位置的上工装810的下端811上开设有可供待测轴承11的端面露出的通槽811a。如此，第一距离检测传感器的检测使用的激光可以直接穿过上工装810对轴承的端面直接检测。

本实施例中，为实现自动测量，还设有一控制器，该控制器可以为伺服电机6所配设的控制器，也可额外单独配置，压力传感器9、第一测距传感器13、第二测距传感器14的输出端均电连接至该控制器的输入端，同时，该控制器的输出端与伺服电机6的控制端电连接。当电机控制伺服电机6驱动丝杠7转动使加载平台4朝向移动时，控制器实时读取压力传感器9的检测数据，当压力传感器9所检测的压力值与设定值相等时控制器控制伺服电机6停止工作，同时，控制器可将此刻的第一测距传感器13、第二测距传感器14进行读取和记录。

本实施例测量过程如下：测量前，在未放入轴承时，先将第一测距传感器13、第二测距传感器14通过下工装1010进行数值清零。再将被测轴承置于下侧工装之上。通过伺服电机6驱动丝杠7转动间接控制加载平台4上、下位移，并通过压力传感器9采集所受压力大小直至目标载荷状态。当施加载荷达到目标值时，加载平台4停止移动，控制器自动读取第一测距传感器13、第二测距传感器14示数、并依照下述公式计算出变化值之差，变化值之差即为该轴承在目标载荷下的装配高尺寸大小。测量完成后通过伺服电机6带动加载平台4上移完成卸载。

测量原理如下：根据激光测距传感器示值变化进行装配高测量。计算公式为：

ΔL1＝丨L1-L1’丨；ΔL2＝丨L2-L2’丨

Ts＝丨ΔL1-ΔL2丨

Ts＝丨(丨L1-L1’丨-丨L2-L2’丨)丨

其中，Ts：被测轴承装配高尺寸；

L1：测量前1#激光传感器示数；

L1’：接触时1#激光传感器示数；

L2：测量前2#激光传感器示数；

L2’：接触时2#激光传感器示数。

实施例2本实施例与实施例1的不同之处在于：第一测距传感器13、第二测距传感器14为自带数据显示功能的传感器，其中压力传感器9也为带有数据显示功能的传感器。本实施例中，压力传感器9的输出端直接连接至伺服电机6的控制器中。伺服电机6的控制器根据压力传感器9检测所的数据以及预先设定的数值与程序自主控制伺服电机6的工作。当施加载荷达到目标值时，加载平台4停止移动，人工读取第一测距传感器13、第二测距传感器14示数并进行计算。

Claims (7)

1.一种轴承装配高尺寸检测仪器，包括检测平台、相对设置的上工装与下工装、压力传感器、直线执行器、加载平台，所述下工装装设于检测平台的上表面，所述加载平台通过若干滑杆滑动装设于检测平台上，所述加载平台由直线执行器驱动并垂直于检测平台上、下运动；上工装固定装设于下工装的正上方的加载平台的底部，压力传感器夹设于上工装与加载平台之间，所述上工装的底面为水平面；所述加载平台的底部还设有第一距离检测传感器、第二距离检测传感器，其中第一距离检测传感器的检测端朝下设置并与放置于下工装上的待测轴承的上端面相对、第二距离检测传感器的检测端朝下并与与待测轴承的下端面处于同一水平面上的下工装的朝上的端面相对设置。

2.如权利要求1所述的轴承装配高尺寸检测仪器，其特征在于：所述检测平台上可拆卸固定连接或固定连接有一下工装座，下工装座具有向上凸起的定位轴和水平面，下工装结构与下工装座相适配并套接于所述下工装座上。

3.如权利要求2所述的轴承装配高尺寸检测仪器，其特征在于：所述上工装通过一上工装座连接于所述压力传感器的底部，所述上工装的上端与所述上工装座可拆卸固定连接。

4.如权利要求3所述的轴承装配高尺寸检测仪器，其特征在于：所述上工装座具有直径不小于下工装座的外环边，所述第一距离检测传感器、第二距离检测传感器均装设于上工装座的外环边上。

5.如权利要求3或4所述的轴承装配高尺寸检测仪器，其特征在于：第一距离检测传感器与第二距离检测传感器均设置于上工装座上，一则传感器与上工装相互独立、上工装可根据实际使用需要自如更换，二则上工装同下工装、待测轴承近距离接触且直接相对，更能确保检测数据的真实性，有利于提高检测精度。另外，也可防止由于加载平台上、下运动过程中的振动影响距离检测传感器的检测结果。

6.如权利要求1-4任一所述的轴承装配高尺寸检测仪器，其特征在于：所述第一距离检测传感器为红外测距传感器、激光测距传感器、超声波测距传感器中的任一种，所述上工装对应于第一距离检测传感器的检测头的检测位置设有可供待测轴承的端面露出的通槽。

7.如权利要求6所述的轴承装配高尺寸检测仪器，其特征在于：所述直线执行器为伺服电机丝杠机构，所述伺服电机的输出端与丝杠同轴固定连接，所述加载平台螺纹套接与丝杠上。

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