CN112692751A - 用于快速更换环形工件的对中机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于快速更换环形工件的对中机构，包括支撑轴和至少三个沿支撑轴的周向均匀间隔布置的弹性支撑件，弹性支撑件沿支撑轴的径向设置，各个弹性支撑件与支撑轴的轴线之间的距离一致，弹性支撑件一端与所述支撑轴抵接，另一端位于所述支撑轴外用于与环形工件的内周面抵接。基于弹性支撑件具有在自身轴向上弹性变形的能力，从而在更换环形工件的过程中，可以通过挤压所述弹性支撑件，而使得环形工件能够快速从所述对中机构上取下，同时能够将新的待检测的环形工件快速安装到所述对中机构上，拆装过程快捷便利，从而提高检测效率。而且弹性支撑件伸缩过程是借助自身所具有的弹性变形能力，无需复杂的驱动机构来驱动，结构简洁成本较低。

Description

用于快速更换环形工件的对中机构

技术领域

本发明涉及环形工件加工设备技术领域，特别是涉及用于快速更换环形工件的对中机构。

背景技术

用于对环形工件进行检测的设备在使用过程中，环形工件与支撑轴之间对中的准确性对检测结果影响较大。基于此，一般需要在支撑轴上设置对中机构，以确保环形工件对中精确。具体可以采用三点定位的原理找准环形工件的中心，使得环形工件的中心位于支撑轴的轴线上。在检测过程中，需要快速更换待检测的环形工件，以提高检测效率。若利用驱动机构驱动用于三个定位点的机构运动，使其抵接在环形工件的内周面，基于驱动机构响应需要时间，因此将导致检测效率较低，且结构复杂成本较高。

发明内容

本发明针检测效率低，结构复杂成本高的问题，提出了一种用于快速更换环形工件的对中机构，可以有效提高检测效率，且结构简洁成本较低。

一种用于快速更换环形工件的对中机构，包括支撑轴和至少三个沿所述支撑轴的周向均匀间隔布置的弹性支撑件，各个弹性支撑件沿所述支撑轴的径向设置，各个所述弹性支撑件与所述支撑轴的轴线之间的距离一致，所述弹性支撑件一端与所述支撑轴抵接，另一端位于所述支撑轴外用于与环形工件的内周面抵接。

上述方案提供了一种用于快速更换环形工件的对中机构，利用至少三个的所述弹性支撑件对位找准套在其上的环形工件的中心，使得所述环形工件的中心位于所述支撑轴的轴线上。基于弹性支撑件具有在自身轴向上弹性变形的能力，从而在更换环形工件的过程中，可以通过挤压所述弹性支撑件，而使得环形工件能够快速从所述对中机构上取下，同时能够将新的待检测的环形工件快速安装到所述对中机构上，拆装过程快捷便利，从而提高检测效率。而且弹性支撑件伸缩过程是借助自身所具有的弹性变形能力，无需复杂的驱动机构来驱动，结构简洁成本较低。

在其中一个实施例中，所述支撑轴设有至少三个沿所述支撑轴的周向均匀间隔布置的锁定部，所述锁定部与所述弹性支撑件一一对应，用于将所述弹性支撑件锁定在所述支撑轴上。

在其中一个实施例中，所述锁定部包括在所述支撑轴外周面设置的插槽，所述插槽沿所述支撑轴的径向设置，各个插槽的底壁与所述支撑轴的轴线之间的间距一致，所述弹性支撑件一一对应安装在所述插槽中，所述弹性支撑件一端与所述插槽的底壁抵接，另一端伸出所述插槽外。

在其中一个实施例中，所述锁定部包括设置在所述支撑轴外周面的定位凸起，所述弹性支撑件上用于与所述支撑轴抵接的一端设有定位槽，所述定位凸起插于所述定位槽中。

在其中一个实施例中，所述弹性支撑件包括弹性支撑柱和滚珠，所述弹性支撑柱沿所述支撑轴的径向设置，所述弹性支撑柱一端与所述支撑轴抵接，所述滚珠位于所述弹性支撑柱的另一端，用于与所述环形工件的内周面抵接。

在其中一个实施例中，还包括支撑环，所述支撑环套在所述支撑轴上设置所述弹性支撑件的部位外，所述支撑环与所述支撑轴的外周面过盈配合，所述支撑环上与所述弹性支撑件相对的位置设有供所述弹性支撑件穿过的让位口，所述支撑环的外周面与套在其上的环形工件的内周面间隙配合。

在其中一个实施例中，所述支撑环上设有限位挡肩，用于与所述环形工件的端面抵接限位。

在其中一个实施例中，还包括轴向限位组件，所述轴向限位组件可拆卸地装配于所述支撑轴上，所述轴向限位组件和所述限位挡肩分别与所述环形工件的两端面抵接。

在其中一个实施例中，所述轴向限位组件包括垫圈和锁紧螺母，所述垫圈套在所述支撑轴外，所述锁紧螺母与所述支撑轴螺纹连接，所述垫圈压紧在所述环形工件与所述锁紧螺母之间。

在其中一个实施例中，所述锁紧螺母上背离所述垫圈的端面设有两个凸起，两个凸起相对间隔设置在所述锁紧螺母中间通孔的两侧，两个凸起位于所述锁紧螺母中间通孔的同一直径上。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例所述对中机构的结构示意图；

图2为装配上环形工件后所述对中机构的结构示意图；

图3为图2中所示对中机构的爆炸图；

图4为图2所示对中机构的主视图；

图5为图4中A-A向的剖视图；

图6为图5中B处的局部放大图；

图7为图4中C-C向的剖视图。

附图标记说明：

10、对中机构；11、支撑轴；111、插槽；12、弹性支撑件；121、弹性支撑柱；122、滚珠；13、支撑环；131、让位口；132、限位挡肩；14、轴向限位组件；141、垫圈；142、锁紧螺母；1421、凸起；20、环形工件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1至图3所示，在一个实施例中，提供了一种用于快速更换环形工件20的对中机构10，在检测过程中需要快速更换所述对中机构10上的环形工件20，从而依次检测各个环形工件20是否符合加工要求。一般检测机构与对中机构10对应设置，相对位置关系较固定。环形工件20与所述对中机构10之间的装配准确性直接影响了检测结果的准确性。依次更换各个环形工件20的过程中，装配快慢直接决定了检测的效率。

基于此，在一个实施例中，如图1所示，所述用于快速更换环形工件20的对中机构10包括支撑轴11和至少三个沿所述支撑轴11的周向间隔布置的弹性支撑件12，所述弹性支撑件12沿所述支撑轴11的径向设置。在一些实施例中，多个弹性支撑件12可沿支撑轴11的周向均匀设置。各个所述弹性支撑件12与所述支撑轴11的轴线之间的距离一致，所述弹性支撑件12一端与所述支撑轴11抵接，另一端位于所述支撑轴11外用于与环形工件20的内周面抵接。

具体地，如图7所示，在一个实施例中，所述弹性支撑件12为三个，三个所述弹性支撑件12的轴线位于所述支撑轴11的同一横截面上，且两两弹性支撑件12的轴线之间的夹角为120°。而且三个弹性支撑件12与所述支撑轴11的轴线之间的距离一致。从而当环形工件20套在所述支撑轴11上，且三个弹性支撑件12抵接在所述环形工件20内周面时，所述环形工件20的中心位于所述支撑轴11的轴线上。

具体地，在一个实施例中，所述弹性支撑件12可以为弹簧柱塞。或者，在其他实施例中，所述弹性支撑件12可以为其他具有弹性能够起到一定支撑作用的元件。所述弹性支撑件弹性变形时的伸缩方向为自身轴向，即为所述支撑轴11的径向。

基于弹性支撑件12具有在自身轴向上弹性变形的能力，从而在更换环形工件20的过程中，可以通过挤压所述弹性支撑件12，而使得环形工件20快速从所述对中机构10上取下，同时能够将新的待检测的环形工件20快速安装到所述对中机构10上，拆装过程快捷便利，从而提高检测效率。而且弹性支撑件12伸缩过程是借助自身所具有的弹性变形能力，无需复杂的驱动机构来驱动，结构简洁成本较低。

进一步地，基于检测机构与所述环形工件20之间一般为非接触式，因此检测过程中不会存在其他外力作用在环形工件20上，从而当各个所述弹性支撑件12为所述环形工件20施加作用力，使得所述环形工件20的中心对位在所述支撑轴11的轴线上后，所述环形工件20与所述支撑轴11之间的相对位置不会发生变化，使得检测过程中所述环形工件20的中心一直位于所述支撑轴11的轴线上，有效确保检测过程顺利进行。

进一步地，在一个实施例中，所述支撑轴11设有至少三个沿所述支撑轴11的周向间隔布置的锁定部。在一些实施例中，多个所述锁定部沿所述支撑轴11的周向均匀间隔布置。所述锁定部与所述弹性支撑件12一一对应，用于将所述弹性支撑件12锁定在所述支撑轴11上。

在检测过程中，需要依次将各个环形工件20套在所述支撑轴11上，更换环形工件20的过程为沿所述支撑轴11的轴向插拔环形工件20的过程，在此过程中会给所述弹性支撑件12施加沿所述支撑轴11轴向的作用力。所述锁定部则能够确保所述弹性支撑件12位于所述支撑轴11上，而不会出现跑偏的情况，确保检测过程顺利进行。

具体地，在一个实施例中，如图3所示，所述锁定部包括在所述支撑轴11外周面设置的插槽111，所述插槽111沿所述支撑轴11的径向设置，所有插槽111沿所述支撑轴11的周向间隔布置。在一些实施例中，多个插槽111可沿支撑轴11的周向均匀设置。当所述弹性支撑件12为三个时，三个插槽111沿所述支撑轴11的周向均匀间隔布置，两两插槽111的轴线之间的夹角为120°。各个插槽111的底壁与所述支撑轴11的轴线之间的间距一致。如图1、图5、图6和图7所示，所述弹性支撑件12一一对应安装在所述插槽111中，所述弹性支撑件12一端与所述插槽111的底壁抵接，另一端伸出所述插槽111外。

如图2至图7所示，当环形工件20安装到所述对中机构10上时，各个弹性支撑件12上伸出所述插槽111外的一端抵压在所述环形工件20的内周面，使得所述环形工件20的中心位于所述支撑轴11的轴线上，所述弹性支撑件12处于压缩状态。

当环形工件20从所述对中机构10上取下后，所述弹性支撑件12复位，待下一环形工件20套上时所述弹性支撑件12再次被压缩。

插在所述插槽111中的弹性支撑件12只能够进行伸缩，而不会在所述支撑轴11的轴向上移动，确保检测过程顺利进行。

可选地，在另一个实施例中，所述锁定部包括设置在所述支撑轴11外周面的定位凸起，所有定位凸起沿所述支撑轴11的轴向间隔布置。在一个实施例中，多个所述定位凸起可沿支撑轴11的周向均匀设置。当所述弹性支撑件12为三个时，三个定位凸起沿所述支撑轴11的周向均匀间隔布置。所述弹性支撑件12上用于与所述支撑轴11抵接的一端设有定位槽，所述定位凸起插于所述定位槽中。

所述定位凸起与所述弹性支撑件12之间的凹凸配合，使得所述弹性支撑件12在所述支撑轴11上的位置相对稳定，不会偏离而导致无法对中的情况发生。

具体地，在一个实施例中，如图6和图7所示，所述弹性支撑件12包括弹性支撑柱121和滚珠122。所述弹性支撑柱121沿所述支撑轴11的径向设置，所述弹性支撑柱121一端与所述支撑轴11抵接，所述滚珠122位于所述弹性支撑柱121的另一端，用于与所述环形工件20的内周面抵接。

当环形工件20套在所述支撑轴11上时，虽然所述弹性支撑柱121被压缩，但是所述滚珠122还是至少部分位于所述支撑轴11外而与所述环形工件20抵接。而且滚珠122能够提供导向，使得环形工件20沿所述支撑轴11的轴向移动更加便利，更换过程更加快捷。

进一步具体地，在一个实施例中，所述弹性支撑柱121上用于安装所述滚珠122的一端设有与所述滚珠122匹配的限位槽，所述滚珠122部分暴露在所述限位槽外，但是滚珠122不会偏离弹性支撑柱121，所述滚珠122能够在限位槽中转动。更换环形工件20的过程中，所述滚珠122转动而减小与环形工件20之间产生的摩擦力，尽量降低更换环形工件20的阻力，提高操作的流程性。

如图6和图7所示，当所述支撑轴11上设有所述插槽111时，所述弹性支撑柱121插在所述插槽111中，所述弹性支撑柱121一端与所述插槽111的底壁抵接，另一端的滚珠122伸出所述插槽111外。

当所述支撑轴11上设有所述定位凸起时，所述弹性支撑柱121上用于与所述支撑轴11抵接的一端设有所述定位槽。所述弹性支撑柱121与所述定位凸起之间凹凸配合。

进一步地，如图1、图3、图5、图6和图7所示，在一个实施例中，所述对中机构10还包括支撑环13。所述支撑环13套在所述支撑轴11上设置所述弹性支撑件12的部位外，所述支撑环13与所述支撑轴11的外周面过盈配合，所述支撑环13上与所述弹性支撑件12相对的位置设有供所述弹性支撑件12穿过的让位口131，所述支撑环13的外周面与套在其上的环形工件20的内周面间隙配合。

当环形工件20套在所述支撑环13上时，所述弹性支撑件12上远离所述支撑轴11的一端位于所述支撑环13外与所述环形工件20抵接，所述环形工件20与所述支撑环13之间间隙配合。换言之，所述环形工件20的中心只受所述弹性支撑件12的控制，所述支撑环13只为环形工件20提供初步定位支撑，并不影响找准对中过程。

进一步地，如图3所示，在一个实施例中，所述支撑环13上设有限位挡肩132，用于与所述环形工件20的端面抵接限位。确保所述环形工件20位于所述支撑轴11上设置所述弹性支撑件12的位置。

具体地，如图3所示，所述限位挡肩132为环形挡肩，所述环形挡肩的外径大于套在所述支撑环13上的环形工件20的内周面的直径。所述环形挡肩位于所述支撑环13的端部。当环形工件20套在所述支撑环13上时，所述环形挡肩与所述环形工件20的端面抵接。

进一步地，如图2至图7所示，在一个实施例中，所述对中机构10还包括轴向限位组件14，所述轴向限位组件14可拆卸地装配于所述支撑轴11上。当所述环形工件20装配在所述对中机构10上时，所述轴向限位组件14和所述限位挡肩132分别与所述环形工件20的两端面抵接。从而限定所述环形工件20在所述支撑轴11的轴向上的位置。

当装配在所述对中机构10上的环形工件20检测完成后，将所述轴向限位组件14从所述支撑轴11上卸下，然后将已检测完的环形工件20从所述支撑轴11上抽出更换上新的待检测的环形工件20，之后再将所述轴向限位组件14装配到所述支撑轴11上。

具体所述轴向限位组件14与所述支撑轴11之间可以采用螺纹连接、吸附连接或者其他能够可拆卸的连接方式。

具体地，如图2至图7所示，在一个实施例中，所述轴向限位组件14包括垫圈141和锁紧螺母142，所述垫圈141套在所述支撑轴11外，所述锁紧螺母142与所述支撑轴11螺纹连接，所述垫圈141压紧在所述环形工件20与所述锁紧螺母142之间。

拆装所述轴向限位组件14时，直接旋拧所述锁紧螺母142。所述垫圈141则用于补偿所述锁紧螺母142与所述环形工件20之间的间隙。

进一步地，为了提高旋拧所述锁紧螺母142的便利性，如图2和图3所示，在一个实施例中，所述锁紧螺母142上背离所述垫圈141的端面设有两个凸起1421，两个凸起1421相对间隔设置在所述锁紧螺母142中间通孔的两侧，两个凸起1421位于所述锁紧螺母142中间通孔的同一直径上。

从而操作人员通过两个所述凸起1421能够更佳方便为所述锁紧螺母142施加周向上的旋转力，进一步提高更换环形工件20的效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于快速更换环形工件的对中机构，其特征在于，包括支撑轴和至少三个沿所述支撑轴的周向均匀间隔布置的弹性支撑件，各个所述弹性支撑件沿所述支撑轴的径向设置，各个所述弹性支撑件与所述支撑轴的轴线之间的距离一致，所述弹性支撑件一端与所述支撑轴抵接，另一端位于所述支撑轴外用于与环形工件的内周面抵接。

2.根据权利要求1所述的用于快速更换环形工件的对中机构，其特征在于，所述支撑轴设有至少三个沿所述支撑轴的周向均匀间隔布置的锁定部，所述锁定部与所述弹性支撑件一一对应，用于将所述弹性支撑件锁定在所述支撑轴上。

3.根据权利要求2所述的用于快速更换环形工件的对中机构，其特征在于，所述锁定部包括在所述支撑轴外周面设置的插槽，所述插槽沿所述支撑轴的径向设置，各个插槽的底壁与所述支撑轴的轴线之间的间距一致，所述弹性支撑件一一对应安装在所述插槽中，所述弹性支撑件一端与所述插槽的底壁抵接，另一端伸出所述插槽外。

4.根据权利要求2所述的用于快速更换环形工件的对中机构，其特征在于，所述锁定部包括设置在所述支撑轴外周面的定位凸起，所述弹性支撑件上用于与所述支撑轴抵接的一端设有定位槽，所述定位凸起插于所述定位槽中。

5.根据权利要求1所述的用于快速更换环形工件的对中机构，其特征在于，所述弹性支撑件包括弹性支撑柱和滚珠，所述弹性支撑柱沿所述支撑轴的径向设置，所述弹性支撑柱一端与所述支撑轴抵接，所述滚珠位于所述弹性支撑柱的另一端，用于与所述环形工件的内周面抵接。

6.根据权利要求1至5任一项所述的用于快速更换环形工件的对中机构，其特征在于，还包括支撑环，所述支撑环套在所述支撑轴上设置所述弹性支撑件的部位外，所述支撑环与所述支撑轴的外周面过盈配合，所述支撑环上与所述弹性支撑件相对的位置设有供所述弹性支撑件穿过的让位口，所述支撑环的外周面与套在其上的环形工件的内周面间隙配合。

7.根据权利要求6所述的用于快速更换环形工件的对中机构，其特征在于，所述支撑环上设有限位挡肩，用于与所述环形工件的端面抵接限位。

8.根据权利要求7所述的用于快速更换环形工件的对中机构，其特征在于，还包括轴向限位组件，所述轴向限位组件可拆卸地装配于所述支撑轴上，所述轴向限位组件和所述限位挡肩分别与所述环形工件的两端面抵接。

9.根据权利要求8所述的用于快速更换环形工件的对中机构，其特征在于，所述轴向限位组件包括垫圈和锁紧螺母，所述垫圈套在所述支撑轴外，所述锁紧螺母与所述支撑轴螺纹连接，所述垫圈压紧在所述环形工件与所述锁紧螺母之间。

10.根据权利要求9所述的用于快速更换环形工件的对中机构，其特征在于，所述锁紧螺母上背离所述垫圈的端面设有两个凸起，两个凸起相对间隔设置在所述锁紧螺母中间通孔的两侧，两个凸起位于所述锁紧螺母中间通孔的同一直径上。

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