CN114427845A - 一种轴承轴向尺寸的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轴承轴向尺寸的检测方法，根据所获取的压力传感器和位移传感器的反馈信号进行综合判定，检测方法包括以下步骤：将待检测轴承以水平方式放置在检测平台上并对其进行定位；将位于待检测轴承正上方的接触系统向下运动，接触系统与待检测轴承相接触，其中接触系统至少具有提供接触面的检测头、压力传感器和位移传感器；将压力传感器和位移传感器的反馈信号传输至分析系统，其中在分析系统中预设有力反馈阈值、位移允许最小值和位移允许最大值，分析系统将所获取的压力传感器的反馈信号、位移传感器的反馈信号和预设值进行分析比对，以判断待检测轴承为合格或不合格。本发明具有测量效率高、准确性好的优点。

Description

一种轴承轴向尺寸的检测方法

技术领域

本发明属于轴承检测技术领域，具体涉及一种根据压力传感器和位移传感器的反馈信号进行综合判定以检测轴承轴向尺寸是否合格的检测方法。

背景技术

轴承是机械设备中一种重要的零部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

轴承在生产完成后，都需要对其进行质量检测，轴承的质量检测涉及到多方面，比较常见的是轴承的内外径检测、平滑度检测和轴向尺寸检测。

目前进行轴承的轴向尺寸的测量方式是使用光学仪器进行检测，存在检测效率低、误差大、不能适应多种轴承型号的缺陷；因此，需要进行改进。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种轴承轴向尺寸的检测方法，具有测量效率高、准确性好的优点。

为了实现上述目的，本发明提供了一种轴承轴向尺寸的检测方法，根据所获取压力传感器和位移传感器的反馈信号进行综合判定，检测方法包括以下步骤：

第一步：将待检测轴承以水平方式放置在检测平台上并对其进行定位；

第二步：将位于待检测轴承正上方的接触系统向下运动，接触系统与待检测轴承相接触，其中接触系统至少具有提供接触面的检测头、压力传感器和位移传感器；

第三步：将压力传感器和位移传感器的反馈信号传输至分析系统，其中在分析系统中预设有力反馈阈值、位移允许最小值和位移允许最大值，分析系统将所获取压力传感器的反馈信号、位移传感器的反馈信号和预设值进行分析比对：

1)接触系统在向下运动过程中，如果压力传感器的反馈信号超过力反馈阈值，则表明存在故障，需要停止并排出故障后再行测量；

2)判断轴承的轴承尺寸是否合格；

2.1)如果接触系统中的检测头在位移至设定的位移允许最小值之前与待检测轴承相接触，则判断该待检测轴承不合格；

2.2)如果接触系统中的检测头在位移至设定的位移允许最大值之后还没有与待检测轴承相接触，则判断待检测轴承不合格；

2.3)如果接触系统中的检测头在设定的位移允许最小值和位移允许最大值之间接触的，则根据压力传感器和位移传感器的反馈信号进行综合判断：

在接触系统中的检测头和待检测轴承持续接触后，如果所检测压力传感器的反馈信号所对应的加载力变化值△F和位移传感器的反馈信号所对应的距离变化值Δx之间满足线性关系，则判断接触状态正常，否则判断接触状态异常，需要停止并排出故障后再行测量；

在接触状态正常的基础上，分析系统通过位移传感器的反馈信号与设定的产品尺寸允差进行比较，如果在产品尺寸允差范围内，则判断待检测轴承合格，否则判断为不合格。

作为本发明的另一种具体实施方式，计算所检测压力传感器的反馈信号所对应的加载力变化值△F和位移传感器的反馈信号所对应的距离变化值Δx之间的系数k值，即△F＝k·Δx，如果k值在预设劲度系数的允差范围内，则判断接触状态正常，否则判断接触状态异常。

作为本发明的另一种具体实施方式，第三步的2.3)中在接触系统中的检测头和待检测轴承持续接触后，如果所检测的压力传感器和/或位移传感器的反馈信号不产生变化的，则判断待检测轴承放置位置故障，需要重新放置后进行再次检测。

作为本发明的另一种具体实施方式，第一步中采用轴向内圈夹紧固定的方式固定待检测轴承，并且轴承外圈应贴合设备的测试平面。

作为本发明的另一种具体实施方式，接触系统进一步具有驱动检测头产生升降位移的电机驱动组件，其中检测头向下运动时，在检测头与待检测轴承接触之前，电机驱动组件以快速进行运动，在检测头与待检测轴承接触之后，电机驱动组件以慢速进行运动；检测头向上运动时，电机驱动组件以快速进行运动。

作为本发明的另一种具体实施方式，在检测平台上设有多个可以放置待检测轴承的工作位，并且在检测头上设有与多个工作位一一对应的工作头，每个工作头均设有与其一一对应的压力传感器和位移传感器，通过检测头整体的向下运动，可以进行多个待检测轴承的同时检测。

本发明具备以下有益效果：

本发明中分析系统综合压力传感器和位移传感器的反馈信号进行判断，能够快速的对同类型轴承的轴向尺寸参数进行测量并将不合格品进行筛选后剔除，测量效率高、准确性好的优点。

本发明中可以同时进行多个同类型轴承的检测，有利于工业生产中同批次轴承的大规模筛选操作。

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

附图说明

图1是实现本发明检测方法的一种结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

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，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

实施例1

本实施例提供了一种轴承轴向尺寸的检测方法，根据所获取压力传感器和位移传感器的反馈信号进行综合判定，检测方法包括以下步骤：

第一步：将待检测轴承以水平方式放置在检测平台上并对其进行定位，其中对待检测轴承采用轴向内圈夹紧固定的方式固定待检测轴承，并且轴承外圈应贴合被测平面，这里的被测平面具体是仪器的测量平面；

第二步：将位于待检测轴承正上方的接触系统向下运动，接触系统与待检测轴承相接触，其中接触系统至少具有提供接触面的检测头、压力传感器和位移传感器，压力传感器和位移传感器均设置于检测头上以进行检测力反馈值和位移值；

第三步：将压力传感器和位移传感器的反馈信号传输至分析系统，其中在分析系统中预设有力反馈阈值、位移允许最小值和位移允许最大值，分析系统将所获取的压力传感器的反馈信号、位移传感器的反馈信号和预设值进行分析比对：

1)接触系统在向下运动过程中，如果压力传感器的反馈信号超过力反馈阈值，则表明存在故障，需要停止并排出故障后再行测量；

2)判断轴承的轴承尺寸是否合格；

2.1)如果接触系统中的检测头在位移至设定的位移允许最小值之前与待检测轴承相接触，则判断该待检测轴承不合格；

2.2)如果接触系统中的检测头在位移至设定的位移允许最大值之后还没有与待检测轴承相接触，则判断待检测轴承不合格；

2.3)如果接触系统中的检测头在设定的位移允许最小值和位移允许最大值之间接触的，则根据压力传感器和位移传感器的反馈信号进行综合判断：

在接触系统中的检测头和待检测轴承持续接触后，如果所检测压力传感器的反馈信号所对应的加载力变化值△F和位移传感器的反馈信号所对应的距离变化值Δx之间满足线性关系，即胡克定律△F＝k·Δx，其中k为劲度系数，如果k值在预设劲度系数(根据合格的轴承进行设定)的允差范围内，则判断接触状态正常；

如果所检测的压力传感器和/或位移传感器的反馈信号不产生变化的，则判断待检测轴承放置位置故障，需要重新放置后进行再次检测；

其他情况则判断接触状态异常，需要停止并排除故障后再行测量；

具体的，在接触状态正常的基础上，分析系统通过位移传感器的反馈信号与设定的产品尺寸允差(根据待检测轴承的轴向尺寸进行确定)进行比较，如果在产品尺寸允差范围内，则判断待检测轴承合格，否则判断为不合格。

本实施例中，接触系统进一步具有驱动检测头产生升降位移的电机驱动组件，其中检测头向下运动时，在检测头与待检测轴承接触之前，电机驱动组件以快速进行运动，在检测头与待检测轴承接触之后，电机驱动组件以慢速进行运动；检测头向上运动时，电机驱动组件以快速进行运动。

进一步的，在检测平台上设有多个可以放置待检测轴承的工作位，并且在检测头上设有与多个工作位一一对应的工作头，每个工作头均设有与其一一对应的压力传感器和位移传感器，通过检测头整体的向下运动，可以进行多个待检测轴承的同时检测。

一种能够实现本实施例轴承轴向尺寸的检测方法的装置如图1所示，其包括固定平台10、支撑架20、接触系统30和分析系统。

固定平台10优选为称重式固定平台，在固定平台10上设有水平的工作台11，待检测轴承以水平方式固定设置于工作台11上，并通过例如轴向内圈夹紧固定的方式固定待检测轴承，并且轴承外圈应贴合被测平面。

接触系统30包括升降驱动组件31、检测头32、压力传感器和位移传感器，压力传感器和位移传感器设置于检测头上并形成传感器阵列33，升降驱动组件31通过支撑架20设置于固定平台10上，检测头32设置于升降驱动组件31的执行末端。

具体的升降驱动组件31优选为电动组件，在其他示例中还可以采用例如气动组件或液动组件进行替换。

分析系统可以为设置在固定平台10上的终端处理器，分析系统与接触系统30中的升降驱动组件31之间控制连接，分析系统与接触系统30中的压力传感器、位移传感器之间信号连接并能够综合压力传感器、位移传感器的反馈信号进行判断。

进一步的，工作台11上设有多个用于固定待检测轴承的工作位12，检测头32设有多个与工作位12一一对应的工作头34，每个工作头34均设有相互配合的压力传感器和位移传感器。

其中多个工作位12之间呈矩形阵列分布，并且各个工作位12上固定的待检测轴承之间互相不产生干涉现象。

再进一步的，支撑架20包括横向支撑架21和竖向支撑架22，竖向支撑架22设置于固定平台10上，横向支撑架21连接在竖向支撑架22上，其中接触系统30设置于横向支撑架21上并位于工作台11上待检测轴承的正上方。

竖向支撑架22优选包括竖向导轨，横向支撑架20滑动设置于竖向导轨上，可以根据不同检测产品的情况进行适应性调整横向支撑架20的高度位置。

虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (6)

1.一种轴承轴向尺寸的检测方法，其特征在于，根据所获取的压力传感器和位移传感器的反馈信号进行综合判定，检测方法包括以下步骤：

第一步：将待检测轴承以水平方式放置在检测平台上并对其进行定位；

第二步：将位于待检测轴承正上方的接触系统向下运动，接触系统与待检测轴承相接触，其中接触系统至少具有提供接触面的检测头、压力传感器和位移传感器；

第三步：将压力传感器和位移传感器的反馈信号传输至分析系统，其中在分析系统中预设有力反馈阈值、位移允许最小值和位移允许最大值，分析系统将所获取的压力传感器的反馈信号、位移传感器的反馈信号和预设值进行分析比对：

1)接触系统在逐渐向下运动过程中，如果压力传感器的反馈信号超过力反馈阈值，则表明存在故障，需要停止并排除故障后再行测量；

2)判断轴承的轴承尺寸是否合格；

2.1)如果接触系统中的检测头在位移至设定的位移允许最小值之前与待检测轴承相接触，则判断该待检测轴承不合格；

2.2)如果接触系统中的检测头在位移至设定的位移允许最大值之后还没有与待检测轴承相接触，则判断待检测轴承不合格；

2.3)如果接触系统中的检测头在设定的位移允许最小值和位移允许最大值之间接触的，则根据压力传感器和位移传感器的反馈信号进行综合判断：

在接触系统中的检测头和待检测轴承持续接触后，如果所检测压力传感器的反馈信号所对应的加载力变化值△F和位移传感器的反馈信号所对应的距离变化值Δx之间满足线性关系，则判断接触状态正常，否则判断接触状态异常，需要停止并排出故障后再行测量；

在接触状态正常的基础上，分析系统通过位移传感器的反馈信号与设定的产品尺寸允差进行比较，如果在产品尺寸允差范围内，则判断待检测轴承合格，否则判断为不合格。

2.如权利要求1所述的轴承轴向尺寸的检测方法，其特征在于，计算所检测压力传感器的反馈信号所对应的加载力变化值△F和位移传感器的反馈信号所对应的距离变化值Δx之间的系数k值，即△F＝k·Δx，如果k值在预设劲度系数的允差范围内，则判断接触状态正常，否则判断接触状态异常。

3.如权利要求1所述的轴承轴向尺寸的检测方法，其特征在于，第三步的2.3)中在接触系统中的检测头和待检测轴承持续接触后，如果所检测的压力传感器和/或位移传感器的反馈信号不产生变化的，则判断待检测轴承放置位置故障，需要重新放置后进行再次检测。

4.如权利要求1所述的轴承轴向尺寸的检测方法，其特征在于，第一步中采用轴向内圈夹紧固定的方式固定待检测轴承，并且轴承外圈应贴合测试平面。

5.如权利要求1所述的轴承轴向尺寸的检测方法，其特征在于，接触系统进一步具有驱动检测头产生升降位移的电机驱动组件，其中检测头向下运动时，在检测头与待检测轴承接触之前，电机驱动组件以快速进行运动，在检测头与待检测轴承接触之后，电机驱动组件以慢速进行运动；检测头向上运动时，电机驱动组件以快速进行运动。

6.如权利要求1所述的轴承轴向尺寸的检测方法，其特征在于，在检测平台上设有多个可以放置待检测轴承的工作位，并且在检测头上设有与多个工作位一一对应的工作头，每个工作头均设有与其一一对应的压力传感器和位移传感器，通过检测头整体的向下运动，可以进行多个待检测轴承的同时检测。

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