CN113639687A - 一种高精度随动式齿宽在线检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高精度随动式齿宽在线检测装置，包括工作台、量仪基座、随动滑台、随动滑台驱动装置、端面定位器、锁紧装置和测量装置，所述量仪基座设置在工作台上，所述随动滑台设置在量仪基座的上方，所述随动滑台宽度方向的截面为“Z”型，所述量仪基座和随动滑台之间设置有两条平行的直线导轨，所述直线导轨上设置有滑块，所述滑块与随动滑台连接，所述锁紧装置的一部分和随动滑台驱动装置的一部分设置在量仪基座上，所述测量装置、随动滑台驱动装置的另一部分、端面定位器和锁紧装置的另一部分设置在随动滑台上。本发明中随动滑台能够带动端面定位器和测量装置进行移动，来进行齿厚测量，从而不再受到中心孔偏差的影响。
Description
技术领域
本发明涉及检测器材设备技术领域，特别涉及一种高精度随动式齿宽在线检测装置。
背景技术
齿轮的齿宽也被称作齿轮的厚度。它的测量是依靠在线测量装置的左测爪和右测爪来进行类似于外径测量的运算得到的数值。左测爪测量的面是齿轮的左端面，而右测爪测量的端面是端面磨砂轮要磨削加工的端面。这个齿轮部分的厚度尺寸正是数控端面外圆磨床要严格控制的尺寸。高精度齿轮的齿宽磨削的公差要求日益严格。
现有技术中，齿宽量仪虽然可以做到两个端面同时测量，但是由于齿宽量仪一般都是固定在工作台上，位置固定不变。而被测量的工件中心孔普遍存在偏差。中心孔的深浅偏差，将导致量仪的测量精度受到影响。实际应用中，当工件中心孔的偏差超过±0.3毫米时就会出现测量不准确，误差可达5微米以上，当达到±0.5毫米时就会导致无法正常测量。而这种中心孔偏差是不可避免的问题，一般偏差超过0.3毫米的可以占到总数的20%，而超过0.5毫米的工件也为数不少，导致相关制造企业的成品合格率和效率较低。
发明内容
为了解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供一种高精度随动式齿宽在线检测装置。
本发明提供的一种高精度随动式齿宽在线检测装置，采用如下的技术方案：
一种高精度随动式齿宽在线检测装置，包括工作台、量仪基座、随动滑台、随动滑台驱动装置、端面定位器、锁紧装置和测量装置，所述量仪基座通过固定压块设置在工作台上，所述随动滑台设置在量仪基座的上方，所述量仪基座和随动滑台之间设置有两条平行的直线导轨，所述直线导轨上滑动设置有滑块，所述滑块与随动滑台固定连接，所述锁紧装置的一部分和随动滑台驱动装置的一部分设置在量仪基座上，所述测量装置、随动滑台驱动装置的另一部分、端面定位器和锁紧装置的另一部分设置在随动滑台上。
通过采用上述技术方案，随动滑台在随动滑台驱动装置的作用下向被测齿轮的一侧端面例如左端面趋近，同时随动滑台上的端面定位器触碰被测齿轮的该一侧端面例如左端面，随动滑台的位置即为测量位置，此时锁紧装置对随动滑台和量仪基座进行锁紧定位；在测量位置上，测量装置将进行实时在线测量，由于测量的基准始终都在被测齿轮的该一侧端面位置例如左端面位置，所以测量齿厚的精确度可以很好的保证，从而不再受到中心孔偏差的影响，可以有效解决因齿轮轴中心孔深浅不一，导致了测量不准甚至失灵的问题，可以提升精度，降低废品率。
优选的，所述锁紧装置包括锁紧气缸、锁紧块和锁紧导轨，所述锁紧导轨固定设置在量仪基座上，所述锁紧气缸设置在随动滑台上，所述锁紧气缸的活塞杆的一端贯穿随动滑台与锁紧块连接，所述锁紧块设置在锁紧导轨内部，所述锁紧导轨的顶部设置有变形片。
通过采用上述技术方案，将随动滑台和量仪基座固定到一起，防止工件转动时，端面定位器的球头测针会摩擦工件的端面，甚至导致随动滑台的位置晃动。
优选的，所述随动滑台宽度方向的截面为“Z”型，所述量仪基座设置在随动滑台一侧的底部，所述锁紧气缸设置在顶部，所述测量装置和端面定位器设置在随动滑台另一侧的顶部。
优选的，所述端面定位器包括上下能够调节的测杆和用于接触待测齿轮轴齿轮部分的一侧端面的球头测针，所述球头测针设置在测杆上。
优选的，所述随动滑台驱动装置包括驱动气缸、气缸支架、压缩弹簧和压缩弹簧调整螺钉，所述气缸支架固定在随动滑台的一端，所述驱动气缸固定在气缸支架上，所述驱动气缸的活塞杆端通过气缸活塞杆端固定架固定在量仪基座上，所述压缩弹簧的 一端设置在量仪基座内部的通孔的一端，另一端与随动滑台连接，用于调节压缩弹簧的所述压缩弹簧调整螺钉设置在量仪基座内部的通孔的另一端。
优选的，所述测量装置包括测量驱动油缸和在线齿宽量仪，所述测量驱动气缸的伸缩端与在线齿宽量仪连接。
优选的，所述随动滑台的四周设置有钣金防护装置。
通过采用上述技术方案，防止切削液、磨削过程中脱落的砂轮磨料和工件磨屑进入随动滑台的导轨中，提高了装置的可靠性，延长了装置的使用寿命。
综上所述，本发明具有如下的有益技术效果：
本发明中的随动滑台能够始终跟随被加工工件的左侧端面的实际位置来进行齿厚测量，从而不再受到中心孔偏差的影响，可以有效解决因齿轮轴中心孔深浅不一，导致了测量不准甚至失灵的问题，可以提升精度，降低废品率，为企业带来良好的经济效益，且结构简单可靠，测量准确，操作方便，工作安全免维护。
附图说明
图1是本发明一种高精度随动式齿宽在线检测装置侧视的结构示意图；
图2是本发明一种高精度随动式齿宽在线检测装置中压缩弹簧处的结构示意图；
图3是本发明一种高精度随动式齿宽在线检测装置锁紧装置处的结构示意图。
其中，1、工作台；2、量仪基座；3、随动滑台；4、随动滑台驱动装置；401、驱动气缸；402、气缸支架；403、压缩弹簧；404、压缩弹簧调整螺钉；5、端面定位器；501、测杆；502、球头测针；6、锁紧装置；601、锁紧气缸；602、锁紧块；603、锁紧导轨；7、测量装置；701、测量驱动油缸；702、在线齿宽量仪；8、固定压块；9、直线导轨；10、变形片；11、气缸活塞杆端固定架；12、钣金防护装置。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例公开一种高精度随动式齿宽在线检测装置。参照图1，包括工作台1、量仪基座2、随动滑台3、随动滑台驱动装置4、端面定位器5、锁紧装置6和测量装置7，所述量仪基座2通过固定压块8设置在工作台1上，所述随动滑台3设置在量仪基座2的上方，所述量仪基座2和随动滑台3之间设置有两条平行的直线导轨9，所述直线导轨9上滑动设置有滑块，所述滑块与随动滑台3固定连接，所述锁紧装置6的一部分和随动滑台驱动装置4的一部分设置在量仪基座2上，所述测量装置7、随动滑台驱动装置4的另一部分、端面定位器5和锁紧装置6的另一部分设置在随动滑台3上。随动滑台3在随动滑台驱动装置4的作用下向被测齿轮的一侧端面例如左端面趋近，同时随动滑台3上的端面定位器5触碰被测齿轮的该一侧端面例如左端面，随动滑台3的位置即为测量位置，此时锁紧装置6对随动滑台3和量仪基座2进行锁紧定位；在测量位置上，测量装置7将进行实时在线测量，由于测量的基准始终都在被测齿轮的该一侧端面位置例如左端面位置，所以测量齿厚的精确度可以很好的保证，从而不再受到中心孔偏差的影响，可以有效解决因齿轮轴中心孔深浅不一，导致了测量不准甚至失灵的问题，可以提升精度，降低废品率。
所述直线导轨9采用轻预压式微型导轨，所述端面定位器5包括上下能够调节的测杆501和用于接触待测齿轮轴齿轮部分的一侧端面例如左端面的球头测针502，所述球头测针502设置在测杆501上，所述随动滑台3的四周设置有钣金防护装置12，所述测量装置7包括测量驱动油缸701和在线齿宽量仪702，所述测量驱动油缸701的伸缩端与在线齿宽量仪702连接。
参照图2，所述随动滑台驱动装置4包括驱动气缸401、气缸支架402、压缩弹簧403和压缩弹簧调整螺钉404，所述气缸支架402固定在随动滑台3的一端，所述驱动气缸401固定在气缸支架402上，所述驱动气缸401的活塞杆端通过气缸活塞杆端固定架11固定在量仪基座2上，所述压缩弹簧403的一端设置在量仪基座2内部的通孔的一端，另一端与随动滑台3连接，用于调节压缩弹簧403的所述压缩弹簧调整螺钉404设置在量仪基座2内部的通孔的另一端。
参照图3，所述随动滑台3宽度方向的截面为“Z”型，所述锁紧装置6包括锁紧气缸601、锁紧块602和锁紧导轨603，所述量仪基座2设置在随动滑台3一侧的底部，所述锁紧气缸601设置在顶部，所述测量装置7和端面定位器5设置在随动滑台3另一侧的顶部，所述锁紧导轨603固定设置在量仪基座2上，所述锁紧气缸601设置在随动滑台3上，所述锁紧气缸601的活塞杆的一端贯穿随动滑台3与锁紧块602连接，所述锁紧块602设置在锁紧导轨603内部，所述锁紧导轨603的顶部设置有变形片10。
工作原理：端面定位器5工作时，随动滑台3会在随动滑台驱动装置4的压缩弹簧403的作用下向齿轮的一侧端面例如左端面趋近，同时位于齿轮的该一侧端面例如左端面的下方的端面定位器5的球头测针502会触碰到齿轮的该一侧端面例如左端面。此时随动滑台3的位置就是测量装置7的理想测量位置，端面定位器5的定位至此完成。
为了防止被测工件转动时，端面定位器5的球头测针502会摩擦被测工件的端面，甚至导致随动滑台3的位置晃动，随动滑台3上安装有气动锁紧装置6。锁紧装置6由锁紧气缸601、锁紧块602和锁紧导轨603三部分组成。当需要对随动滑台3进行定位时，锁紧装置6的锁紧气缸601的伸缩轴在锁紧导轨603顶部的两个变形片10之间移动，并带动锁紧块602在锁紧导轨603中移动。当端面定位器5定位完成后，锁紧装置6的锁紧气缸601会收缩，带动锁紧块602向上运动，锁紧块602将挤压锁紧导轨603上方的变形片10，变形片10受压变形后会紧贴随动滑台3的底面，从而将随动滑台3和量仪基座2固定到一起。锁紧气缸601锁紧后，在线测量的随动滑台3不但会固定在当前位置，而且还会因为随动滑台3的结构重心位于测量装置7一侧，直线导轨9里的钢球会在这种顺时针倾覆力矩的作用下发生微量变形。此时锁紧气缸601一旦锁紧，将给随动滑台3一个逆时针的倾覆力矩，使随动滑台3会瞬间微微向远离被测工件基准端面的方向翻转，此时的端面定位器5的球头测针502会微微离开定位面。这样就避免了被测工件在被磨削过程中，由于被测工件的旋转和工件基准端面不平导致的测量机构的左右晃动，同时也避免了摩擦和划伤问题。
随动滑台3固定好后，测量装置7在测量驱动油缸701的驱动下进入测量工位，在线齿宽量仪702将进行实时在线测量。这种情况下，由于测量的基准始终都在被测齿轮的一侧端面位置例如左端面位置，所以测量齿厚的精确度可以很好的保证。
当完成齿厚测量后，测量驱动油缸701的伸缩端收缩，带动测量装置7退回。随动滑台驱动装置4的驱动气缸401的伸缩端收缩，带动随动滑台3向量仪底座2方向滑动，随动滑台3上的端面定位器5将离开被测工件，便于自动上下料或人工更换的操作。此时压缩弹簧403处于压缩状态，压缩弹簧403的弹力可以通过压缩弹簧调整螺钉404来调节。
本发明采用随动滑台3来跟随齿轮基准端面进行定位和测量，解决了中心孔偏差带来的影响，且随动滑台3的滑动不仅可使用滑块式的直线导轨9，也可以采用平行布置的圆柱型直线导套和直线圆柱导轨。随动滑台3四周设置的钣金防护装置12可以有效防止切削液、磨削过程中脱落的砂轮磨料和工件磨屑进入随动滑台3的直线导轨9中，提高了装置的可靠性，延长了装置的使用寿命。
以上均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种高精度随动式齿宽在线检测装置，其特征在于：包括工作台(1)、量仪基座(2)、随动滑台(3)、随动滑台驱动装置(4)、端面定位器(5)、锁紧装置(6)和测量装置(7)，所述量仪基座(2)通过固定压块(8)设置在工作台(1)上，所述随动滑台(3)设置在量仪基座(2)的上方，所述量仪基座(2)和随动滑台(3)之间设置有两条平行的直线导轨(9)，所述直线导轨(9)上滑动设置有滑块，所述滑块与随动滑台(3)固定连接，所述锁紧装置(6)的一部分和随动滑台驱动装置(4)的一部分设置在量仪基座(2)上，所述测量装置(7)、随动滑台驱动装置(4)的另一部分、端面定位器(5)和锁紧装置(6)的另一部分设置在随动滑台(3)上。
2.根据权利要求1所述的一种高精度随动式齿宽在线检测装置，其特征在于：所述锁紧装置(6)包括锁紧气缸(601)、锁紧块(602)和锁紧导轨(603)，所述锁紧导轨(603)固定设置在量仪基座(2)上，所述锁紧气缸(601)设置在随动滑台(3)上，所述锁紧气缸(601)的活塞杆的一端贯穿随动滑台(3)与锁紧块(602)连接，所述锁紧块(602)设置在锁紧导轨(603)内部，所述锁紧导轨(603)的顶部设置有变形片(10)。
3.根据权利要求1所述的一种高精度随动式齿宽在线检测装置，其特征在于：所述随动滑台(3)宽度方向的截面为“Z”型，所述量仪基座(2)设置在随动滑台(3)一侧的底部，所述锁紧气缸(601)设置在顶部，所述测量装置(7)和端面定位器(5)设置在随动滑台(3)另一侧的顶部。
4.根据权利要求1所述的一种高精度随动式齿宽在线检测装置，其特征在于：所述端面定位器(5)包括上下能够调节的测杆(501)和用于接触待测齿轮轴齿轮部分的一侧端面的球头测针(502)，所述球头测针(502)设置在测杆(501)上。
5.根据权利要求1所述的一种高精度随动式齿宽在线检测装置，其特征在于：所述随动滑台驱动装置(4)包括驱动气缸(401)、气缸支架(402)、压缩弹簧(403)和压缩弹簧调整螺钉(404)，所述气缸支架(402)固定在随动滑台(3)的一端，所述驱动气缸(401)固定在气缸支架(402)上，所述驱动气缸(401)的活塞杆端通过气缸活塞杆端固定架(11)固定在量仪基座(2)上，所述压缩弹簧(403)的一端设置在量仪基座(2)内部的通孔的一端，另一端与随动滑台(3)连接，用于调节压缩弹簧(403)的所述压缩弹簧调整螺钉(404)设置在量仪基座(2)内部的通孔的另一端。
6.根据权利要求1所述的一种高精度随动式齿宽在线检测装置，其特征在于：所述测量装置(7)包括测量驱动油缸(701)和在线齿宽量仪(702)，所述测量驱动油缸(701)的伸缩端与在线齿宽量仪(702)连接。
7.根据权利要求1或3所述的一种高精度随动式齿宽在线检测装置，其特征在于：所述随动滑台(3)的四周设置有钣金防护装置(12)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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