CN114485487B - 一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置及检测方法，该装置包括检测平台以及安装在检测平台上的左支撑装置、右支撑装置、驱动装置、激光传感装置。左支撑装置、右支撑装置用于对待检测的卷扬机两端进行支撑，驱动装置用于对卷扬机提供旋转动力并位于右支撑装置的外侧，激光检测装置用于检测卷扬机输出轴转动时的轴跳动。左支撑装置包括左支撑座及用于推动左支撑座沿卷扬机轴向往复运动的左支撑移动装置；驱动装置包括驱动电机及推动驱动电机沿卷扬机轴向往复运动的电机移动装置。激光传感装置包括激光传感器组件以及用于推动激光传感器组件往复运动的传感器移动装置。本发明可以有效提高卷扬机同轴度检测的精确度及自动化水平。

Description

一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及卷扬机技术领域，具体涉及一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置及检测方法。

背景技术

起重机中的卷扬机作为起升机构的主要受力部件，两端通过轴承分别与支承座和驱动电机连接，其输出轴的同轴度对轴承寿命、起升的平稳性、机构震动和噪声等有着直接的影响，所以卷扬机的同轴度检测尤为重要。传统的卷扬机同轴度检测，全程采用手动操作，对输出轴端采用机械百分表测量，这种检测方式存在检测时间长、效率低、检测精度差等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置及检测方法，解决了卷扬机卷筒同轴度检测中的运行自动化和检测精度问题，实现了自动化检测，并提高了检测效率和检测精度。

为实现上述目的，本发明首先公开了一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置，包括检测平台以及安装在所述检测平台上的左支撑装置、右支撑装置、驱动装置、激光传感装置；所述左支撑装置、所述右支撑装置用于对待检测的所述卷扬机两端进行支撑，所述驱动装置用于对卷扬机提供旋转动力并位于所述右支撑装置的外侧，所述激光检测装置用于所述检测卷扬机输出轴转动时的轴跳动，其中，所述左支撑装置包括左支撑座以及用于推动左支撑座沿所述卷扬机轴向往复运动的左支撑移动装置；

所述驱动装置包括驱动电机以及推动驱动电机沿卷扬机轴向往复运动的电机移动装置；

所述激光传感装置包括激光传感器组件以及用于推动激光传感器组件往复运动的传感器移动装置。

进一步地，所述左支撑座包括底座I、支座、法兰盘I，所述底座I放置在所述检测平台上，所述支座位于所述底座I上并与所述底座I固定连接，所述法兰盘I位于所述支座上并与所述支座固定连接。

进一步地，所述左支撑移动装置包括滑道、丝杠传动组件I、换向器I，所述丝杠传动组件I包括丝杠I和固定在丝杠I外端的齿轮I，所述丝杠I两端用轴承架设在让所述检测平台上，所述丝杠I穿过所述底座I并与底座I螺纹连接，所述底座I两侧架设在所述滑道上；所述滑道与所述卷扬机中心轴线平行；所述换向器I位于所述齿轮I下方并固定在所述检测平台上；所述换向器I内设有小电机和小齿轮，小齿轮与所述齿轮I啮合。

进一步地，所述右支撑装置为右支撑座，所述右支撑座包括底座II和法兰盘II，所述法兰盘II一侧与所述底座II螺栓固定连接，另一侧与卷扬机螺栓固定连接；所述底座II固定在所述检测平台上。

进一步地，所述电机移动装置包括电机底座、电机支座、丝杠传动组件II、换向器II，所述电机底座固定在所述检测平台上，所述电机支座位于所述电机底座上方并与所述电机底座滑动连接，所述驱动电机固定在所述电机支座上；所述丝杠传动组件II包括丝杠II和固定在丝杠II外端的齿轮II，所述丝杠II两端用轴承架设在所述检测平台上，所述电机支座与所述丝杠II螺纹连接；所述换向器II位于齿轮II下方并固定在所述电机底座上，所述换向器II内设有小电机和小齿轮，小齿轮与所述齿轮II啮合。

进一步地，所述传感器移动装置包括导轨、滑轨、电磁直线执行器、电磁定位器，所述导轨固定在所述检测平台上并与所述卷扬机中心轴线平行，所述滑轨与所述导轨滑动连接，所述电磁直线执行器固定在所述滑轨上，所述电磁定位器位于所述导轨的一端。

进一步地，所述导轨为三角形导轨，所述滑轨上设有调整限位块。

进一步地，所述激光传感器组件包括激光传感器和传感器支架，所述传感器支架底部与滑板固定连接，所述滑板与设置在所述滑轨上表面的凹槽形成滑动连接，使所述传感器支架可相对于所述滑轨的长度方向作垂直运动。

进一步地，所述激光传感器组件还包括固定在所述传感器支架顶部的角度调节架，所述激光传感器固定在所述角度调节架上，所述角度调节架设有弧形调节槽和直线型调节槽，在所述弧形调节槽和所述直线型调节槽内均设有调节螺杆。

其次，本发明还公开了一种卷扬机同轴度自动化激光检测方法，包括以下步骤：

(a)将卷扬机安装固定在右支撑座上；

(b)激光传感器组件在传感器移动装置的导向作用下向设定点位滑动，并在电磁定位器的作用下进入设定点位并固定；

(c)移动激光传感器组件到达卷扬机输出轴斜上方，调整角度调节架，使激光传感器对准输出轴；

(d)左支撑座在丝杠传动组件Ⅰ和换向器Ⅰ的作用下进入设定点位支承起卷扬机左侧的输出轴；

(e)驱动电机在换向器Ⅱ和丝杠传动组件Ⅱ的作用下与卷扬机内的减速机连接，通电后卷扬机开始运转；

(f)激光传感器发出激光信号，经输出轴表面反射到信号接收器中，并将检测信号输送到控制系统进行计算，当同轴度超出设定极限值时，警示灯点亮、蜂鸣器报警，自动控制平台显示检测值，完成此次同轴度测量；

(g)检测完成后左支撑座在丝杠传动组件Ⅰ、换向器Ⅰ以及驱动电机在换向器Ⅱ、丝杠传动组件Ⅱ以及激光传感组件在传感器移动装置的作用下反向移动并归位，完成本次检测任务。

本发明的有益效果是：本装置将采用机械仪表检测同轴度的传统方式，改进为通过高精度激光传感器检测，从而提高了检测精度；将检测过程中的手动操作改为电控丝杠传动，从而提高了操作精度；导轨设为三角形，自动调心从而可以实现磨损自动补偿；整个测量组件采用电磁装置做到自动化移动和精确定位；一系列机构系统化配合，使得检测装置的自动化程度和检测精度得到了很大提高。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图I；

图2是本发明的立体结构示意图II；

图3是本发明的主视图；

图4是本发明的俯视图；

图5是本发明的左视图；

图6是左支撑座的结构图；

图7是右支撑座的主视图；

图8是右支撑座的右视图；

图9是激光传感器的结构示意图；

图10是传感器移动装置结构示意图；

图11是传感器支架的结构示意图；

图中，1-检测平台，2-左支撑座，2-1-底座I，2-2-支座，2-3-法兰盘I，3-滑道，4-丝杠I，5-齿轮I，6-换向器I，7-右支撑座，7-1-底座II，7-2-法兰盘II，8-驱动电机，9-电机底座，10-电机支座，11-丝杠II，12-齿轮II，13-换向器II，14-激光传感器，15-传感器支架，16-角度调节架，16-1-弧形调节槽，16-2-直线型调节槽，17-导轨，18-滑轨，18-1-调整限位块，19-电磁直线执行器，20-电磁定位器，21-卷扬机，21-1-输出轴，22-滑板。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置，包括检测平台1以及安装在检测平台1上的左支撑装置、右支撑装置、驱动装置、激光传感装置。左支撑装置、右支撑装置用于对待检测的卷扬机21两端进行支撑，驱动装置用于对卷扬机21提供旋转动力并位于右支撑装置的外侧，激光检测装置用于检测卷扬机21输出轴转动时的轴跳动，其中，

左支撑装置包括左支撑座2以及用于推动左支撑座2沿卷扬机21轴向往复运动的左支撑移动装置；驱动装置包括驱动电机8以及推动驱动电机8沿卷扬机轴向往复运动的电机移动装置；激光传感装置包括激光传感器组件以及用于推动激光传感器组件往复运动的传感器移动装置。本发明通过先将卷扬机21固定在右支撑座7上，然后将左支撑座2、驱动电机8、激光传感组件设置成可自动移动对位，检测完成后可自动归位的方式，突显了整个检测过程的系统性和自动化水平。通过设置激光传感器组件对卷扬机输出轴的转动实时检测，使检测精度得到实质性提高。

如图6所示，左支撑座2包括底座I2-1、支座2-2、法兰盘I2-3，底座I2-1放置在检测平台1上，支座2-2位于底座I2-1上并与底座I2-1固定连接，法兰盘I2-3位于支座2-2上并与支座2-2固定连接。如图1所示，左支撑移动装置包括滑道3、丝杠传动组件I、换向器I6，丝杠传动组件I包括丝杠I4和固定在丝杠I4外端的齿轮I5，丝杠I4两端用轴承架设在让检测平台1上，丝杠I4穿过底座I2-1并与底座I2-1螺纹连接，底座I2-1两侧架设在滑道3上；滑道3与卷扬机21中心轴线平行。换向器I6位于齿轮I5下方并固定在检测平台1上，换向器I6内设有小电机和小齿轮，小齿轮与齿轮I5啮合，如图6所示，法兰盘I2-3右侧设置套管，套管内设置有轴承，用于与卷扬机21内的输出轴21-1联接，起到支撑作用。法兰盘I2-3的高度事先要调整到其中心线与卷扬机21的中心轴线重合。另外，通过换向器I6带动齿轮I5，从而使丝杠I4旋转，由于底座I2-1与丝杠I螺纹连接，因此，当丝杠I4转动时，底座I2-1会就会进行前后位移。这种结构使底座I位移更为轻松，操作起来也更为方便。

如图7-8所示，右支撑装置为右支撑座7，右支撑座7包括底座II7-1和法兰盘II7-2，法兰盘II7-2一侧与底座II7-1螺栓固定连接，另一侧与卷扬机21螺栓固定连接；底座II7-1通过螺栓连接固定在检测平台1上。在法兰盘II7-2上，设置有两圈螺栓孔，其中外圈孔用于和底座II7-1螺栓连接，内圈的整圈用于与卷扬机21右侧的法兰盘对接。

如图2所示，电机移动装置包括电机底座9、电机支座10、丝杠传动组件II、换向器II13，电机底座9固定在检测平台1上，电机支座10位于电机底座9上方并与电机底座9滑动连接，在电机底座9上部设有滑道，电机支座10底部与其配合，从而形成滑动关系。

驱动电机8固定在电机支座10上；丝杠传动组件II包括丝杠II11和固定在丝杠II外端的齿轮II12，丝杠II11两端用轴承架设在检测平台1上，电机支座10与丝杠II11螺纹连接，在电机支座10的下表面上设置有套筒，套筒内开设螺纹，丝杠II11与套筒螺纹连接。

换向器II13位于齿轮II12下方并固定在电机底座9上，换向器II13内设有小电机和小齿轮，小齿轮与齿轮II12啮合。上述结构的滑动部设置在电机底座9上方，使电机底座9固定不动，从而使驱动电机8移动更为轻便。

如图3-5和图11所示，传感器移动装置包括导轨17、滑轨18、电磁直线执行器19、电磁定位器20，导轨17固定在检测平台1上并与卷扬机21中心轴线平行，滑轨18与导轨17滑动连接，电磁直线执行器19固定在滑轨18上，电磁定位器20位于导轨17的一端。

如图10所示，导轨17为三角形导轨，滑轨18上设有调整限位块18-1。首先，电磁直线执行器19和电磁定位器20是配合使用的，可以使滑轨18在导轨17上运行平稳，并且可以有效提高滑轨18的行走定位。其次，将导轨17设置成三角形导轨，其优点是磨损后可以自动补偿，导向精度较高，从而使其上部的传感器支架15运行平稳，继而保证激光传感器14的准确对位。设置调整限位块18-1，可以使导轨17与滑轨18在运行时不会产生晃动。

如图9所示，激光传感器组件包括激光传感器14和传感器支架15，传感器支架15底部与滑板22固定连接，滑板22与设置在滑轨18上表面的凹槽形成滑动连接，滑板22放置在凹槽内，从而使传感器支架15可相对于所述滑轨18长度方向作垂直运动，在凹槽上方设置固定条，防止滑板22从凹槽内脱开。设置滑板22，可以使传感器支架15带动激光传感器14向输出轴21-1靠近，方便对输出轴21-1进行检测，这个动作采用手动调节即可。

激光传感器组件还包括固定在传感器支架15顶部的角度调节架16，激光传感器14固定在角度调节架16上，角度调节架16设有弧形调节槽16-1和直线型调节槽16-2，在弧形调节槽16-1和直线型调节槽16-2内均设有调节螺杆。上述角度调节方式，操作灵活，且稳定性好，确保激光传感器14对准输出轴21-1。

另外，本发明还公开了一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置的检测方法，包括以下步骤：

a将卷扬机21安装固定在右支撑座7上，为后续左支撑座2与卷扬机21的对接建立基础。

b激光传感器组件在传感器移动装置的导向作用下向设定点位滑动，并在电磁定位器20的作用下进入设定点位并固定；

c移动激光传感器组件到达卷扬机21的输出轴21-1斜上方，即手握传感器支架15，使其向输出轴21-1的位置滑动一定距离，然后调整角度调节架16，使激光传感器14对准输出轴21-1。要确保激光传感器14固定不动，为其能准确检测提供有效保证。

d左支撑座2在丝杠传动组件Ⅰ和换向器Ⅰ6的作用下进入设定点位支承起卷扬机21左侧的输出轴21-1。

e驱动电机8在换向器Ⅱ13和丝杠传动组件Ⅱ的作用下与卷扬机21内的减速机连接，驱动电机8的轴与减速机上的内花键联接，通电后卷扬机21开始运转；

f激光传感器14发出激光信号，经输出轴21-1表面反射到信号接收器中，并将检测信号输送到控制系统进行计算，当同轴度超出设定极限值时，警示灯点亮、蜂鸣器报警，自动控制平台显示检测值，完成此次同轴度测量；

g检测完成后左支撑座2在丝杠传动组件Ⅰ、换向器Ⅰ6以及驱动电机8在换向器Ⅱ13、丝杠传动组件Ⅱ以及激光传感组件在传感器移动装置的作用下反向移动并归位，完成本次检测任务。

上述检测过程对于精确检测输出轴21-1的跳动提供了充分的过程支持及有效保证，且操作合理而顺畅。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下可以作出的各种变化，都处于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置，其特征在于：包括检测平台(1)以及安装在所述检测平台(1)上的左支撑装置、右支撑装置、驱动装置、激光传感装置；所述左支撑装置、所述右支撑装置用于对待检测的卷扬机(21)两端进行支撑，所述驱动装置用于对所述卷扬机(21)提供旋转动力并位于所述右支撑装置的外侧，所述激光检测装置用于检测所述卷扬机(21)输出轴转动时的轴跳动，其中，

所述左支撑装置包括左支撑座(2)以及用于推动左支撑座(2)沿所述卷扬机(21)轴向往复运动的左支撑移动装置；

所述驱动装置包括驱动电机(8)以及推动所述驱动电机(8)沿卷扬机轴向往复运动的电机移动装置；

所述激光传感装置包括激光传感器组件以及用于推动激光传感器组件往复运动的传感器移动装置。

2.根据权利要求1所述的一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置，其特征在于：所述左支撑座(2)包括底座I(2-1)、支座(2-2)、法兰盘I(2-3)，所述底座I(2-1)放置在所述检测平台(1)上，所述支座(2-2)位于所述底座I(2-1)上并与所述底座I(2-1)固定连接，所述法兰盘I(2-3)位于所述支座(2-2)上并与所述支座(2-2)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置，其特征在于：所述左支撑移动装置包括滑道(3)、丝杠传动组件I、换向器I(6)，所述丝杠传动组件I包括丝杠I(4)和固定在丝杠I(4)外端的齿轮I(5)，所述丝杠I(4)两端用轴承架设在让所述检测平台(1)上，所述丝杠I(4)穿过所述底座I(2-1)并与底座I(2-1)螺纹连接，所述底座I(2-1)两侧架设在所述滑道(3)上；所述滑道(3)与卷扬机中心轴线平行；所述换向器I(6)位于所述齿轮I(5)下方并固定在所述检测平台(1)上；所述换向器I(6)内设有小电机和小齿轮，小齿轮与所述齿轮I(5)啮合。

4.根据权利要求1所述的一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置，其特征在于：所述右支撑装置为右支撑座(7)，所述右支撑座(7)包括底座II(7-1)和法兰盘II(7-2)，所述法兰盘II(7-2)一侧与所述底座II(7-1)螺栓固定连接，另一侧与所述卷扬机(21)螺栓固定连接；所述底座II(7-1)固定在所述检测平台(1)上。

5.根据权利要求1所述的一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置，其特征在于：所述电机移动装置包括电机底座(9)、电机支座(10)、丝杠传动组件II、换向器II(13)，所述电机底座(9)固定在所述检测平台(1)上，所述电机支座(10)位于所述电机底座(9)上方并与所述电机底座(9)滑动连接，所述驱动电机(8)固定在所述电机支座(10)上；所述丝杠传动组件II包括丝杠II(11)和固定在丝杠II(11)外端的齿轮II(12)，所述丝杠II(11)两端用轴承架设在所述检测平台(1)上，所述电机支座(10)与所述丝杠II(11)螺纹连接；所述换向器II(13)位于齿轮II(12)下方并固定在所述电机底座(9)上，所述换向器II(13)内设有小电机和小齿轮，小齿轮与所述齿轮II(12)啮合。

6.根据权利要求1所述的一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置，其特征在于：所述传感器移动装置包括导轨(17)、滑轨(18)、电磁直线执行器(19)、电磁定位器(20)，所述导轨(17)固定在所述检测平台(1)上并与所述卷扬机(21)中心轴线平行，所述滑轨(18)与所述导轨(17)滑动连接，所述电磁直线执行器(19)固定在所述滑轨(18)上，所述电磁定位器(20)位于所述导轨(17)的一端。

7.根据权利要求6所述的一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置，其特征在于：所述导轨(17)为三角形导轨，滑轨(18)上设有调整限位块(18-1)。

8.根据权利要求7所述的一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置，其特征在于：所述激光传感器组件包括激光传感器(14)和传感器支架(15)，所述传感器支架(15)底部与滑板(22)固定连接，所述滑板(22)与设置在所述滑轨(18)上表面的凹槽形成滑动连接，使所述传感器支架(15)可相对于所述滑轨(18)长度方向作垂直运动。

9.根据权利要求8所述的一种卷扬机同轴度自动化激光检测装置，其特征在于：所述激光传感器组件还包括固定在所述传感器支架(15)顶部的角度调节架(16)，所述激光传感器(14)固定在所述角度调节架(16)上，所述角度调节架(16)设有弧形调节槽(16-1)和直线型调节槽(16-2)，在所述弧形调节槽(16-1)和所述直线型调节槽(16-2)内均设有调节螺杆。

10.一种如权利要求1所述的自动化激光检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)将卷扬机(21)安装固定在右支撑座(7)上；

(b)激光传感器组件在传感器移动装置的导向作用下向设定点位滑动，并在电磁定位器(20)的作用下进入设定点位并固定；

(c)移动激光传感器组件到达卷扬机(21)的输出轴(21-1)斜上方，调整角度调节架(16)，使激光传感器(14)对准输出轴(21-1)；

(d)左支撑座(2)在丝杠传动组件Ⅰ和换向器Ⅰ(6)的作用下进入设定点位支承起卷扬机(21)左侧的输出轴(21-1)；

(e)驱动电机(8)在换向器Ⅱ(13)和丝杠传动组件Ⅱ的作用下与卷扬机(21)内的减速机连接，通电后卷扬机(21)开始运转；

(f)激光传感器(14)发出激光信号，经输出轴(21-1)表面反射到信号接收器中，并将检测信号输送到控制系统进行计算，当同轴度超出设定极限值时，警示灯点亮、蜂鸣器报警，自动控制平台显示检测值，完成此次同轴度测量；

(g)检测完成后左支撑座(2)在丝杠传动组件Ⅰ、换向器Ⅰ(6)以及驱动电机(8)在换向器Ⅱ(13)、丝杠传动组件Ⅱ以及激光传感组件在传感器移动装置的作用下反向移动并归位，完成本次检测任务。