CN113829270A - 带有同步定位功能的轴承套圈检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置及检测方法，属于轴承加工领域。本发明的检测装置，其夹持机构可转动地连接在安装座上，夹持机构包括夹持驱动件、支撑板，以及若干个滑动设置在支撑板上的夹持件，夹持件一端远离支撑板设置并形成为夹持爪，夹持件的另一端连接有齿条；夹持驱动件的运动端连接有主动齿轮，齿条与主动齿轮之间传动连接。因此，在检测轴承套圈前，主动齿轮通过传动件驱使若干个夹持件同步地相互远离，以完成对轴承套圈的夹持，这种同步夹持的方式能够提高轴承套圈被夹持时定位的准确性，使得轴承套圈中心点与检测机构的距离相对恒定，从而提高检测结果的准确性。

Description

带有同步定位功能的轴承套圈检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及轴承加工技术领域，更具体地说，涉及一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置及检测方法。

背景技术

轴承套圈是具有一个或几个滚道的向心滚动轴承的环形零件，是轴承的关键部件之一，轴承套圈质量的好坏直接关乎轴承质量的好坏。一般来说，当轴承套圈生产完毕后，需要对轴承套圈的表面进行检测，如果轴承套圈表面的缺陷较为严重，应当弃用或者返工。

目前，在相关领域中，已存在诸多用于检测轴承套圈表面缺陷的检测设备。例如，申请号为2020114737466的中国专利文件公开的一种基于视觉检测的轴承套圈表面瑕疵检测设备，该设备包括底座、一号壳体和检测单元；所述一号壳体固接在底座的顶部；所述检测单元设置在一号壳体的内部；所述检测单元包括气缸、一号推杆、一号推板、圆跳动检测仪、电机和矩形块；所述气缸固接在一号壳体的顶部；所述一号推杆固接在气缸的输出端；所述一号推板的顶部通过弹簧固接在一号壳体的顶部内侧壁，且所述一号推板的两侧与一号壳体的内侧壁呈滑动配合状态；所述圆跳动检测仪固接在一号推板的底部；所述电机固接在底座的底部；所述电机的输出轴固接有转轴；便于实现对轴承套圈表面瑕疵的检测。

又例如，申请号为2018222751020的中国专利文件公开的一种用于检测轴承套圈内外圆度的测量系统，该系统包含自动送料装置、圆度测量装置和工作台；自动送料装置用于将若干轴承套圈依次送入圆度测量装置进行圆度测量；回转电机的轴头与四爪卡盘底面中心对应连接；工作台上表面设有凹槽，该平面轴承安装在凹槽底面上，四爪卡盘安装在平面轴承上，且四爪卡盘的上盘面与工作台上表面持平；升降装置安装于工作台上表面，该检测横杆对应四爪卡盘后侧相邻两个加持部之间；检测横杆杆身滑动设有外圆测量杆和内圆测量杆，外圆测量杆和内圆测量杆的下端对应内侧面分别设有感应器；该测量系统不仅能够系统化的检测大数量的轴承套圈圆度，而且能够针对轴承套圈进行内外圆度的高效测量。

又例如，申请号为201921881692X的中国专利文件公开了一种用于轴承套圈的检测系统，包括底板、竖杆、横杆、第一检测机构、第二检测机构、旋转电机和旋转台，竖杆竖直固定安装在底板的顶端，横杆水平固定安装在竖杆的顶端，第一检测机构滑动安装在竖杆上，第二检测机构滑动安装在横杆上，旋转电机固定安装在底板的顶端，旋转电机的转轴端部与旋转台的底端固定连接，第一检测机构位于旋转台和竖杆之间，第二检测机构位于旋转台的上部。

然而，在轴承套圈的检测过程中，普通的夹持器具的各夹爪之间同步性不高，可能导致轴承套圈的定位不精确；从而导致轴承套圈的检测结果与实际结果产生较大偏差。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中轴承套圈的检测结果与实际结果容易产生较大偏差不足，提供一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置及检测方法，旨在提高轴承套圈检测结果的准确性。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置，包括，

安装座，

夹持机构，所述夹持机构可转动地连接在所述安装座上，所述夹持机构包括夹持驱动件、支撑板，以及若干个滑动设置在所述支撑板上的夹持件，所述夹持件一端远离所述支撑板设置并形成为夹持爪，所述夹持件的另一端连接有齿条；所述夹持驱动件的运动端连接有主动齿轮，所述齿条与所述主动齿轮之间传动连接，所述夹持驱动件用于驱使所有的所述夹持件同步地相互远离/靠近，以实现对轴承套圈的夹持/放开；

驱动机构，所述驱动机构固设在所述安装座上，且与所述夹持结构所述驱动机构用于驱动所述夹持机构相对于所述安装座转动；

检测机构，所述检测机构设置在所述安装座的一侧，所述检测机构的相机朝向所述夹持机构设置，所述相机用于拍摄所述夹持机构上的轴承套圈的表面。

进一步地，所述齿条与所述主动齿轮之间设置有传动件，所述传动件包括一级传动齿轮，以及设置在所述一级传动齿轮上的二级传动齿轮；所述一级传动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述二级传动齿轮与所述齿条啮合，所述一级传动齿轮与所述二级传动齿轮同心设置。

进一步地，所述一级传动齿轮的直径大于所述二级传动齿轮的半径。

进一步地，所述夹持件设置为四个以上，四个以上的所述夹持件沿着所述主动齿轮周向设置，且相邻所述夹持件之间的距离相等。

进一步地，所述支撑板上与所述夹持件对应的位置处开设有滑动槽，所述夹持件上连接有齿条的一端位于所述支撑板的下方；所述夹持驱动件位于所述支撑板的下方。

进一步地，所述夹持件包括滑动座，所述滑动座支撑在所述支撑板上；所述滑动座的上侧面设置有夹持爪，所述滑动座的下侧面设置有滑动杆；所述滑动杆穿过所述滑动槽并朝向所述夹持驱动件设置，所述滑动杆朝向二级传动齿轮的一侧设置有所述齿条。

进一步地，所述滑动杆背向所述二级传动齿轮的一侧设置有滑块，所述支撑板下侧面设置有与所述滑块配合的滑轨。

进一步地，所述夹持爪的自由端设置有台阶结构的限位部，所述轴承套圈的边沿搁置在所述限位部上。

进一步地，所述限位部设置在所述夹持爪的外侧，所述轴承套圈的内边沿搁置在所述限位部上。

进一步地，所述支撑板上设置有轴承，所述夹持驱动件的运动端通过所述轴承与所述支撑板可转动地连接。

本发明的利用上述的检测系统进行检测的方法，包括以下步骤：

步骤一、利用夹持机构的夹持驱动件驱使若干个夹持件相互远离，以使若干个夹持件从轴承套圈的内侧夹持住轴承套圈；

步骤二、驱动机构驱使夹持机构相对于检测机构转动，所述检测机构的相机拍摄所述轴承套圈的表面，完成取样；

步骤三、利用夹持机构的夹持驱动件驱使若干个夹持件相互靠近，以使所述夹持件与所述轴承套圈之间处于松弛状态；之后，将所述轴承套圈从所述夹持机构上取下。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的检测装置，其夹持机构可转动地连接在安装座上，夹持机构包括夹持驱动件、支撑板，以及若干个滑动设置在支撑板上的夹持件，夹持件一端远离支撑板设置并形成为夹持爪，夹持件的另一端连接有齿条；夹持驱动件的运动端连接有主动齿轮，齿条与主动齿轮之间传动连接。因此，在检测轴承套圈前，主动齿轮通过传动件驱使若干个夹持件同步地相互远离，以完成对轴承套圈的夹持，这种同步夹持的方式能够提高轴承套圈被夹持时定位的准确性，使得轴承套圈中心点与检测机构的距离相对恒定，减少两者相对位置的偏离带来的误差，从而提高检测结果的准确性；在检测完毕后，主动齿轮通过传动件驱使若干个夹持件同步地相互靠近，轴承套圈和夹持件之间变为松弛状态，可将轴承套圈从夹持机构上取下。

(2)本发明中，齿条与主动齿轮之间设置有传动件，传动件包括一级传动齿轮，以及设置在一级传动齿轮上的二级传动齿轮；一级传动齿轮与主动齿轮啮合，二级传动齿轮与齿条啮合，一级传动齿轮与二级传动齿轮同心设置；一级传动齿轮的直径大于二级传动齿轮的半径，因而通过二级传动齿轮与一级传动齿轮之间较小的传动比，在主动齿轮角速度不变的情况下，降低齿条的线速度，从而提高夹持定位的准确性。

(3)本发明中，夹持件包括滑动座，滑动座支撑在支撑板上；滑动座的上侧面设置有夹持爪，滑动座的下侧面设置有滑动杆；滑动杆穿过滑动槽并朝向夹持驱动件设置，滑动杆朝向二级传动齿轮的一侧设置有齿条；滑动杆背向二级传动齿轮的一侧设置有滑块，支撑板下侧面设置有与滑块配合的滑轨，因而通过齿条和二级传动齿轮，以及滑块和滑轨两个运动副的配合，限定夹持件在滑动槽内沿着滑动槽宽度方向的移动，提高夹持件运动过程的稳定性，从而进一步地提高对轴承套圈夹持定位的准确性。

附图说明

图1为本发明的检测装置结构示意图；

图2为本发明中驱动机构与夹持机构配合方式示意图；

图3为本发明中夹持机构的结构示意图；

图4为本发明中主动齿轮、传动件和夹持夹之间的配合方式示意图；

图5为本发明中夹持件与夹持驱动件之间的传动方式示意图。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本实施方式提供了一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置。具体的，参照图1，本实施方式的检测装置可以包括安装座100、驱动机构200、夹持机构300、检测机构400和照明机构500。

其中，夹持机构300可转动地连接在安装座100上，驱动机构200可以固设在安装座100上，检测机构400可以位于安装座100的一侧，照明机构500可以位于夹持机构300的上方。夹持机构300用于夹持、固定轴承套圈600，并将其固定；驱动机构200与夹持机构300之间为传动连接，驱动机构200用于驱使夹持机构300相对于安装座100运动，以完成轴承套圈600相对于检测机构400的运动；照明机构500的光源510朝向轴承套圈600设置，并向轴承套圈600提供光照；检测机构400的相机410可以朝向夹持机构300设置，用于拍摄轴承套圈600的表面，以完成取样。

参照图2，驱动机构200具体可以包括转动驱动件210，该转动驱动件210的运动端上可以设置有传动轮，该传动轮220与夹持机构300传动连接。转动驱动件210可以是步进电机，也可以是伺服电机。传动轮220可以是齿轮，夹持机构300上设置有与传动轮220配合的被动齿轮，传动轮220与夹持机构300依靠齿轮啮合的方式实现传动；传动轮220也可以是链轮，夹持机构300上设置有与传动轮220配合的被动链轮，传动轮220与夹持机构300为链传动；传动轮220也可以是皮带轮，夹持机构300上设置有与传动轮220配合的被动皮带轮，传动轮220与夹持机构300通过皮带实现传动。

参照图3，在本实施方式中，夹持机构300可以包括支撑板320、夹持驱动件340和若干个夹持件310。其中，夹持件310滑动设置在支撑板320上，夹持驱动件340用于驱使夹持件310相对于支撑板320滑动，使得若干个夹持件310相互远离，或者相互靠近。

具体的，夹持件310的一端可以远离支撑板320设置，并形成为夹持爪311，若干个夹持件310的夹持爪311共同形成为轴承套圈600的夹持结构；夹持件310的另一端可以连接有齿条314，同时夹持驱动件340的运动端上可以设置有主动齿轮343，主动齿轮343与齿条314之间传动连接，当夹持驱动件340驱动主动齿轮343转动时，主动齿轮343直接/间接地带动齿条314运动，从而实现若干个夹持件310同步地相对于支撑板320运动。

更具体的，当夹持驱动件340正向转动驱动主动齿轮343正向转动时，主动齿轮343带动齿条314远离支撑板320的中心运动，使得支撑板320上的所有夹持件310相互远离，并与轴承套圈600的内侧边接触，从轴承套圈600的内侧将其夹持、固定，完成定位；当夹持驱动件340反向转动驱动主动齿轮343反向转动时，主动齿轮343带动齿条314靠近支撑板320的中心运动，使得支撑板320上的所有夹持件310相互靠近，轴承套圈600与夹持件310之间变为松弛状态，轴承套圈600可从夹持机构300上取下。

参照图4，作为主动齿轮343与齿条314之间传动方式的具体实施例，主动齿轮343与齿条314之间可以设置有传动件330，该传动件330用于改变主动齿轮343的角速度与齿条314的线速度之间的关系，以提高对轴承套圈600定位的准确度。

具体的，传动件330可以包括一级传动齿轮331和二级传动齿轮332。其中，二级传动齿轮332设置在一级传动齿轮331上，一级传动齿轮331用于与主动齿轮343啮合，二级传动齿轮332用于与齿条314啮合。一级传动齿轮331与二级传动齿轮332之间可以为同心设置，即二级传动齿轮332的轴线可以与一级传动齿轮331的轴线相重合。

更具体的，一级传动齿轮331的直径可以大于二级传动齿轮332的直径。此种情况下，当主动齿轮343的角速度保持不变时，二级传动齿轮331的线速度会小于一级传动齿轮的线速度，即在主动齿轮343的角速度保持不变时，齿条314将以较慢的速度相对于支撑板320移动，从而进一步提高对轴承套圈600定位的准确度，同时也能防止夹持件310对轴承套圈600的表面造成损坏。

作为进一步的优化，夹持件310可以设置为四个以上，例如四个、五个、六个，甚至更多个。四个以上的夹持件310可以沿着主动齿轮343的周向设置，即四个以上的夹持件310可以沿着支撑板320的周向设置；同时，四个以上的夹持件310中，相邻夹持件310之间的距离可以相等，从而从轴承套圈600的内侧提供给轴承套圈600较为均匀的夹持力，提高轴承套圈600夹持、固定的稳定性。

参照图5，作为夹持件310与支撑板320之间配合方式的具体实施例，支撑板320上与夹持件310对应的位置处可以设置有滑动槽，夹持件310上连接有齿条314的一端可以穿过支撑板320上的滑动槽并设置在支撑板320的下方；同时，夹持驱动件340也设置在支撑板320的下方。此时，夹持件310支撑在支撑板320上，具有较高的稳定性；夹持驱动件340在支撑板320的下方与夹持件310传动连接，能够较大程度地简化夹持机构300的结构，从而方便于驱动机构200驱使整个夹持机构300相对于安装座100转动。

具体的，夹持件310可以包括滑动座313、夹持爪311和滑动杆。滑动座313支撑在支撑板320上；夹持爪311设置在滑动座313的上侧面，滑动杆设置在滑动座313的下侧面；滑动杆穿过滑动槽并朝向夹持驱动件340设置，滑动杆朝向二级传动齿的一侧设置有齿条314。

此外，支撑板320上可以设置有轴承342，夹持驱动件340的运动端可以与轴承342相配合，并通过轴承342与支撑板320可转动地连接；此外，夹持驱动件340的运动端也可以设置有驱动轴341，轴承342可以与夹持驱动件340运动端上的驱动轴340配合，主动齿轮343可以设置在驱动轴341上。

作为进一步的优化，滑动杆背向于二级传动齿轮332的一侧可以设置有滑块，支撑板320的下侧面可以设置有滑轨315，支撑板320的滑轨315与滑动杆上的滑块之间为滑动配合。因此，上述方式中，通过齿条314和二级传动齿轮332，以及滑块和滑轨315两个运动副的配合，限定夹持件310在滑动槽内沿着滑动槽宽度方向的移动，提高夹持件运动过程的稳定性，从而进一步地提高对轴承套圈夹持定位的准确性。

此外，夹持爪311的自由端设置有限位部312，该限位部具体可以为台阶结构。当夹持机构300夹持轴承套圈600的过程中，轴承套圈600的边沿可以搁置在限位部312上，从而方便于对轴承套圈600的夹持、固定；当夹持机构300不再夹持轴承套圈600时，即夹持件310与轴承套圈600之间为松弛状态时，轴承套圈600的边沿也可以搁置在限位部312上，防止轴承套圈600从夹持机构300上掉落。

作为进一步的优化，限位部312可以设置在夹持爪311的外侧，轴承套圈600的内边沿可以搁置在限位部312上。多个夹持爪311的限位部312相互配合，实现对轴承套圈600的多点支撑，进一步防止轴承套圈600从夹持机构300上掉落。

利用本实施的检测系统对轴承套圈600进行检测的方法，具体可以包括以下步骤：

步骤一、利用夹持机构300的夹持驱动件340驱使若干个夹持件310相互远离，以使若干个夹持件310从轴承套圈600的内侧夹持住轴承套圈600；

步骤二、驱动机构200驱使夹持机构300相对于检测机构400转动，检测机构400的相机410拍摄轴承套圈600的表面，从而完成取样；

步骤三、利用夹持机构300的夹持驱动件340驱使若干个夹持件310相互靠近，以使夹持件310与轴承套圈600之间处于松弛状态；之后，将轴承套圈600从夹持机构300上取下。

利用本实施的检测系统对轴承套圈600进行检测时，由于夹持机构300能够在夹持轴承套圈600时，所有的夹持件310以极高的同步性朝向轴承套圈600移动，以完成稳定的夹持，因而使得本发明的同步定位夹紧装置能够适用不同尺寸轴承套圈600的夹持和精准定位，从而提高轴承套圈600检测结果的准确性。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置，其特征在于：包括，

安装座，

夹持机构，所述夹持机构可转动地连接在所述安装座上，所述夹持机构包括夹持驱动件、支撑板，以及若干个滑动设置在所述支撑板上的夹持件，所述夹持件一端远离所述支撑板设置并形成为夹持爪，所述夹持件的另一端连接有齿条；所述夹持驱动件的运动端连接有主动齿轮，所述齿条与所述主动齿轮之间传动连接，所述夹持驱动件用于驱使所有的所述夹持件同步地相互远离/靠近，以实现对轴承套圈的夹持/放开；

驱动机构，所述驱动机构固设在所述安装座上，且与所述夹持结构所述驱动机构用于驱动所述夹持机构相对于所述安装座转动；

检测机构，所述检测机构设置在所述安装座的一侧，所述检测机构的相机朝向所述夹持机构设置，所述相机用于拍摄所述夹持机构上的轴承套圈的表面。

2.根据权利要求1所述的一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置，其特征在于：所述齿条与所述主动齿轮之间设置有传动件，所述传动件包括一级传动齿轮，以及设置在所述一级传动齿轮上的二级传动齿轮；所述一级传动齿轮与所述主动齿轮啮合，所述二级传动齿轮与所述齿条啮合，所述一级传动齿轮与所述二级传动齿轮同心设置。

3.根据权利要求2所述的一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置，其特征在于：所述一级传动齿轮的直径大于所述二级传动齿轮的半径。

4.根据权利要求2或3所述的一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置，其特征在于：所述夹持件设置为四个以上，四个以上的所述夹持件沿着所述主动齿轮周向设置，且相邻所述夹持件之间的距离相等。

5.根据权利要求1所述的一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置，其特征在于：所述支撑板上与所述夹持件对应的位置处开设有滑动槽，所述夹持件上连接有齿条的一端位于所述支撑板的下方；所述夹持驱动件位于所述支撑板的下方。

6.根据权利要求5所述的一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置，其特征在于：所述夹持件包括滑动座，所述滑动座支撑在所述支撑板上；所述滑动座的上侧面设置有夹持爪，所述滑动座的下侧面设置有滑动杆；所述滑动杆穿过所述滑动槽并朝向所述夹持驱动件设置，所述滑动杆朝向二级传动齿轮的一侧设置有所述齿条。

7.根据权利要求6所述的一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置，其特征在于：所述滑动杆背向所述二级传动齿轮的一侧设置有滑块，所述支撑板下侧面设置有与所述滑块配合的滑轨。

8.根据权利要求5所述的一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置，其特征在于：所述夹持爪的自由端设置有台阶结构的限位部，所述轴承套圈的边沿搁置在所述限位部上。

9.根据权利要求8所述的一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置，其特征在于：所述限位部设置在所述夹持爪的外侧，所述轴承套圈的内边沿搁置在所述限位部上。

10.根据权利要求5所述的一种带有同步定位功能的轴承套圈检测装置，其特征在于：所述支撑板上设置有轴承，所述夹持驱动件的运动端通过所述轴承与所述支撑板可转动地连接。

11.利用权利要求1～10中任一项所述的检测系统进行检测的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、利用夹持机构的夹持驱动件驱使若干个夹持件相互远离，以使若干个夹持件从轴承套圈的内侧夹持住轴承套圈；

步骤二、驱动机构驱使夹持机构相对于检测机构转动，所述检测机构的相机拍摄所述轴承套圈的表面，完成取样；

步骤三、利用夹持机构的夹持驱动件驱使若干个夹持件相互靠近，以使所述夹持件与所述轴承套圈之间处于松弛状态；之后，将所述轴承套圈从所述夹持机构上取下。

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