CN114910034A - 一种轴承的内外径尺寸测量装置和测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轴承的内外径尺寸测量装置和测量方法，测量装置包括机架、升降支撑座、下压推进机构、外径测量机构和内径测量机构；能够同时对轴承的内外径尺寸进行测量，相较于现有技术中分别检测内径和外径的方式，装置结构简单且测量效率高。

Description

一种轴承的内外径尺寸测量装置和测量方法

技术领域

本发明涉及轴承的检测领域，具体涉及一种轴承的内外径尺寸测量装置和测量方法。

背景技术

轴承是一种比较精密的配件，其外观和尺寸的要求比较严格，需要符合相关行业对标，因此，在轴承出厂前，需要对轴承的各个尺寸、外观等参数进行检测。现有技术中，对于轴承的内外径尺寸的测量是分开的，需要二种机构和工位，成本高且检测时间较长。

发明内容

为此，本发明提供一种轴承的内外径尺寸测量装置以及基于该测量装置的测量方法，能够同时对轴承的内外径尺寸进行测量，结构简单且测量效率高。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种轴承的内外径尺寸测量装置，包括机架以及装配于机架上的升降支撑座、下压推进机构、外径测量机构和内径测量机构；所述升降支撑座用于支撑待测轴承，所述下压推进机构具有对应升降支撑座的下压组件，以通过下压组件将升降支撑座上的轴承下压至测量工位；所述外径测量机构包括多组固定设置的阻挡组件、至少一组活动设置的推进组件和对应推进组件的第一位移传感器；阻挡组件和推进组件分布于待测轴承的外围；所述下压推进机构还具有对应推进组件的平推组件，以通过平推组件驱动所述推进组件移动，进而推动轴承同时抵接在多组阻挡组件上而实现定位；所述内径测量机构包括活动设置的移动组件和对应移动组件的第二位移传感器；所述移动组件对应待测轴承的内圈；待测轴承的下压驱动移动组件平移。

进一步的，所述阻挡组件包括固定块和连接于固定块上的挡杆，所述固定块固定于所述机架上，所述挡杆竖向设置以阻挡待测轴承；所述机架上设置有长槽孔，所述固定块可拆卸的固定于所述长槽孔上。

进一步的，所述机架上设置有滑轨，所述推进组件和移动组件均设置于所述滑轨上。

进一步的，所述推进组件包括固定块、滑块、触发板、推杆和拉簧，所述固定块可拆卸的固定于滑轨上；所述滑块可滑动的装配于滑轨上，所述拉簧的两端分别连接固定块和滑块，所述推杆呈竖向设置并连接于滑块上；所述触发板固定在滑块上并对应所述第一位移传感器。

进一步的，所述移动组件包括固定块、滑块、触发板、接触杆和拉簧，所述固定块可拆卸的固定于滑轨上；所述滑块可滑动的装配于滑轨上，所述拉簧的两端分别连接固定块和滑块，所述接触杆呈竖向设置并连接于滑块上，所述接触杆的端部设置有用于与待测轴承的内圈相抵接的倾斜导向面，所述触发板固定在滑块上并对应所述第二位移传感器。

进一步的，所述第一位移传感器和第二位移传感器均为非接触式位移传感器。

进一步的，所述升降支撑座包括支撑座、弹簧、导向套和导向杆，所述导向杆设置有多个并分别连接在支撑座上，所述导向套固定于机架上，所述导向杆穿设于所述导向套内，所述弹簧套设于导向杆上并对导向杆施加一朝上的弹力。

进一步的，所述下压推进机构包括驱动组件、所述下压组件和所述平推组件，所述下压组件被限制为竖向活动，所述平推组件被限制为水平活动；所述平推组件与下压组件之间形成倾斜导向配合；所述驱动组件驱动连接所述下压组件，以驱动下压组件升降，所述下压组件的升降移动带动平推组件平移。

进一步的，所述驱动组件包括电机、偏心轮和连接板，所述电机固定于机架上，所述偏心轮连接所述电机的转轴，所述连接板的一端铰接于偏心轮的偏心轴上，另一端铰接于下压组件上。

进一步的，所述平推组件包括对应推进组件的连接块，所述连接块上装配有抵接轮，所述连接块和抵接轮之间还设置有弹性缓冲件。

一种轴承的内外径尺寸测量方法，包括如下步骤：

A1，提供上述所述的轴承的内外径尺寸测量装置；取轴承标准件放入升降支撑座并下压至测量工位；

A2，将外径测量机构的阻挡组件和推进组件同时抵接在轴承标准件的外壁上，得到轴承标准件的外径标准位置；同时将内径测量机构的移动组件抵接在轴承标准件的内壁上，得到轴承标准件的内径标准位置；

A3，在外径标准位置的基础上移动推进组件至初始位置，记下初始位置和外径标准位置的间距L1；同时，在内径标准位置的基础上移动所述移动组件至初始位置，记下初始位置和内径标准位置的间距W1；

A4，开始测量待测轴承，下压待测轴承至测量工位；下压推进机构驱动外径测量机构的推进组件从初始位置移动，直至将待测轴承重新定位，通过第一位移传感器得到移动距离L2；同时，待测轴承的下压抵接在内径测量机构的移动组件，迫使移动组件平移让位，并最终抵接在待测轴承的内壁上，通过第二位移传感器得到移动距离W2；

A5，计算得出待测轴承的外径尺寸和内径尺寸。

通过本发明提供的技术方案，具有如下有益效果：

采用该测量装置和测量方法，能够同时对轴承的内外径尺寸进行测量，相较于现有技术中分别检测内径和外径的方式，装置结构简单且测量效率高。

附图说明

图1所示为实施例中轴承的内外径尺寸测量装置的整体结构示意图；

图2所示为实施例中增加轴承后的轴承的内外径尺寸测量装置的结构示意图；

图3所示为实施例中轴承的内外径尺寸测量装置的部分结构示意图一；

图4所示为实施例中轴承的内外径尺寸测量装置的部分结构示意图二；

图5所示为实施例中轴承的内外径尺寸测量装置的部分结构示意图三；

图6所示为实施例中轴承的内外径尺寸测量装置的部分结构示意图四。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参照图1至图6所示，本实施例提供一种轴承的内外径尺寸测量装置，包括机架10以及装配于机架10上的升降支撑座30、下压推进机构、外径测量机构和内径测量机构50；所述升降支撑座30用于支撑待测轴承100，所述下压推进机构具有对应升降支撑座30的下压组件22，以通过下压组件22将升降支撑座30上的轴承100下压至测量工位；如此设置，可以将升降支撑座30的初始高度与传输载台的高度一致，能够实现轴承100的平稳传输，同时，可将测量的部件(如下述的阻挡组件42、内径测量机构50等)布局至低于初始高度，在初始高度时，不会对轴承100的传输进行干涉；传输更为顺畅。

所述外径测量机构包括多组固定设置的阻挡组件42、至少一组活动设置的推进组件41和对应推进组件41的第一位移传感器43；具体的，本实施例中，阻挡组件42的数量为二组，推进组件41的数量为一组，第一位移传感器43用于感应推进组件41的位移量。当然的，在其它实施例中，阻挡组件42和推进组件41的数量不局限于此。

所述阻挡组件42和推进组件41分布于待测轴承100的外围；即在初始阶段，待测轴承100被压下时，阻挡组件42和推进组件41均处于待测轴承100的外围，不会对待测轴承100的下移产生干涉。

所述下压推进机构还具有对应推进组件41的平推组件23，以通过平推组件23驱动所述推进组件41移动，进而推动轴承100同时抵接在二组阻挡组件42上而实现定位。即待测轴承100被压下的过程中，通过平推组件23驱动所述推进组件41移动，进而推动轴承100同时抵接在二组阻挡组件42上，实现三点定位。此时，第一位移传感器43会记录下推进组件41的平移距离。

所述内径测量机构50包括活动设置的移动组件51和对应移动组件51的第二位移传感器52；所述移动组件51对应待测轴承100的内圈；待测轴承100的下压驱动移动组件51平移。即待测轴承100被压下的过程中，其内圈会抵接在移动组件51上，并迫使移动组件51移动让位，最终抵接在待测轴承100的内壁上，第二位移传感器52会记录下移动组件51的移动距离。

进一步的，本实施例还提供一种轴承的内外径尺寸测量方法，即利用上述的测量装置来实现测量，具体包括如下步骤：

A1，提供上述所述的轴承的内外径尺寸测量装置；取轴承标准件放入升降支撑座30并下压至测量工位。

A2，将外径测量机构的阻挡组件42和推进组件41同时抵接在轴承标准件的外壁上，得到轴承标准件的外径标准位置；同时将内径测量机构的移动组件51抵接在轴承标准件的内壁上，得到轴承标准件的内径标准位置。

A3，在外径标准位置的基础上移动推进组件至初始位置，记下初始位置和外径标准位置的间距L1；同时，在内径标准位置的基础上移动所述移动组件至初始位置，记下初始位置和内径标准位置的间距W1。

A4，开始测量待测轴承100，下压待测轴承100至测量工位；下压推进机构驱动外径测量机构的推进组件41从初始位置移动，直至将待测轴承100重新定位，通过第一位移传感器43得到移动距离L2；

同时，待测轴承100的下压抵接在内径测量机构的移动组件51上，迫使移动组件51平移让位，并最终抵接在待测轴承100的内壁上，通过第二位移传感器52得到移动距离W2。

A5，计算得出待测轴承100的外径尺寸和内径尺寸。即在轴承标准件的标准尺寸的基础上，结合初始位置的移动距离(L1和W1)和测量时的实际位移距离(即L2和W2)，即能够准确的计算出待测轴承的实际外径尺寸和内径尺寸。

如此，就能够同时实现测量轴承100的内径和外径尺寸；相较于现有技术中分别检测内径和外径的方式，装置结构简单且测量效率高。

进一步的，本实施例中，所述阻挡组件42包括固定块421和连接于固定块421上的挡杆422，所述固定块421固定于所述机架10上，所述挡杆422竖向设置以阻挡待测轴承100；结构设计简单。再具体的，所述机架10上设置有长槽孔12，所述固定块421可拆卸的固定于所述长槽孔12上；如此，就可以实现阻挡组件42的位置调整。能够实现不同轴承型号的测量，如测量尺寸更小的轴承时，可将多个阻挡组件42靠拢等，适用性更广。

所述机架10上设置有滑轨11，所述推进组件41和移动组件51均设置于所述滑轨11上，如此设置，能够对推进组件41和移动组件51的滑动进行导向，防止位移产生偏差。

所述推进组件41包括固定块(定义为第一固定块411)、滑块(定义为第一滑块412)、触发板(定义为第一触发板414)、推杆413和拉簧(定义为第一拉簧，未示出)，所述第一固定块411可拆卸的固定于滑轨11上；所述第一滑块412可滑动的装配于滑轨11上，所述第一拉簧的两端分别连接第一固定块411和第一滑块412，所述推杆413呈竖向设置并连接于第一滑块412上；所述第一触发板414固定在第一滑块412上并对应所述第一位移传感器43。第一固定块411可拆卸设置能够调整推进组件41的初始位置，适用于不同型号的轴承外径测量。作业时，平移组件23作用于推杆413上并推动第一滑块412、第一触发板414和推杆413在滑轨上滑动，进而推动待测轴承100移动，同时，第一触发板的移动使第一位移传感器43感应位移距离。当平移组件23撤去推力时，推杆413在第一拉簧的作用下复位。如此设置，结构简单，容易实现。

所述移动组件51包括固定块(定义为第二固定块511)、滑块(定义为第二滑块512)、触发板(定义为第二触发板514)、接触杆513和拉簧(定义为第二拉簧，未示出)，所述第二固定块511可拆卸的固定于滑轨11上；所述第二滑块512可滑动的装配于滑轨11上，所述第二拉簧的两端分别连接第二固定块511和第二滑块512，所述接触杆513呈竖向设置并连接于第二滑块512上，所述接触杆513的端部设置有用于与待测轴承100的内圈相抵接的倾斜导向面515，所述第二触发板514固定在第二滑块512上并对应所述第二位移传感器52。作业时，待测轴承100的下压抵接在接触杆513的倾斜导向面515上，迫使接触杆513位移以让位，同时，第二触发板514也随之移动，从而使第二位移传感器52感应位移距离。当完成测量升降支撑座30上升复位后，接触杆513失去抵触力，并在第二拉簧的作用下复位。如此设置，结构简单，容易实现。

进一步的，所述第一位移传感器43和第二位移传感器52均为非接触式位移传感器。采用非接触式位移传感器来实现感应位移，不会影响推进组件41和移动组件51的动作，使用寿命长久且测量范围相对较大。

所述升降支撑座30包括支撑座31、弹簧34、导向套33和导向杆32，所述支撑座31用于支撑待测轴承100，所述导向杆32设置有多个(具体为二个)并分别连接在支撑座31上，所述导向套33固定于机架10上，所述导向杆32穿设于所述导向套33内，所述弹簧34套设于导向杆32上并对导向杆32施加一朝上的弹力。当下压组件22作用至支撑座31上的待测轴承100上时，支撑座31和导向杆32下移，弹簧34被压缩储能，当升降支撑座30失去下压组件22的作用力后，支撑座31和导向杆32在弹簧34的作用下上升复位。如此设置，升降支撑座30的结构简单。

所述下压推进机构包括驱动组件21、所述下压组件22和所述平推组件23，所述下压组件22被限制为竖向活动，具体的，所述机架10上设置有竖直的导轨，所述下压组件22可滑动的装配于导轨上，如此实现竖向活动。

所述平推组件23被限制为水平活动；具体的，所述机架10上设置有水平设置的导向套(未示出)，所述平推组件23上设置有横向的水平导杆231，所述水平导杆231套设于导向套内，实现水平活动。

所述平推组件23与下压组件22之间形成倾斜导向配合；具体的，本实施例中，所述下压组件22上设置有倾斜的倾斜导向孔，所述平推组件23上设置有倾斜的倾斜导向杆232，所述倾斜导向杆232穿设于倾斜导向孔内，实现倾斜导向配合。所述驱动组件21驱动连接所述下压组件22，以驱动下压组件22升降，所述下压组件22的升降移动带动平推组件23平移。

通过一组驱动组件21来同时带动下压组件22的升降和平推组件23的平移，能够极大的缩减驱动装置，结构更为简单，成本更低。当然的，在其它实施例中，所述下压组件22和所述平推组件23也可以分别采用二组驱动组件来实现驱动。

进一步的，所述驱动组件21包括电机211(优选为伺服电机或步进电机)、偏心轮212和连接板213，所述电机211固定于机架10上，所述偏心轮212连接所述电机211的转轴，所述连接板213的一端铰接于偏心轮212的偏心轴上，另一端铰接于下压组件22上。作业时，电机211带动偏心轮212转动，偏心轮212的转动通过铰接设置的连接板213来驱动下压组件22升降移动，结构简单，且采用电机211来作为驱动源，振动小，精度控制好。当然的，在其它实施例中，驱动组件21的结构不局限于此。

进一步的，所述平推组件23还包括对应推进组件41的连接块233，具体的，该连接块233固定在水平导杆231上，所述连接块233上装配有抵接轮234，所述连接块233和抵接轮234之间还设置有弹性缓冲件(未示出)。如此，当平推组件23朝向推进组件41靠近时，通过抵接轮234弹性抵接在推进组件41上，具有很好的缓冲作用，防止硬性接触而导致损坏，且抵接轮234与推进组件之间为滑动抵接，不易卡死。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种轴承的内外径尺寸测量装置，其特征在于：包括机架以及装配于机架上的升降支撑座、下压推进机构、外径测量机构和内径测量机构；所述升降支撑座用于支撑待测轴承，所述下压推进机构具有对应升降支撑座的下压组件，以通过下压组件将升降支撑座上的轴承下压至测量工位；

所述外径测量机构包括多组固定设置的阻挡组件、至少一组活动设置的推进组件和对应推进组件的第一位移传感器；阻挡组件和推进组件分布于待测轴承的外围；所述下压推进机构还具有对应推进组件的平推组件，以通过平推组件驱动所述推进组件移动，进而推动轴承同时抵接在多组阻挡组件上而实现定位；

所述内径测量机构包括活动设置的移动组件和对应移动组件的第二位移传感器；所述移动组件对应待测轴承的内圈；待测轴承的下压驱动移动组件平移。

2.根据权利要求1所述的轴承的内外径尺寸测量装置，其特征在于：所述阻挡组件包括固定块和连接于固定块上的挡杆，所述固定块固定于所述机架上，所述挡杆竖向设置以阻挡待测轴承；所述机架上设置有长槽孔，所述固定块可拆卸的固定于所述长槽孔上。

3.根据权利要求1所述的轴承的内外径尺寸测量装置，其特征在于：所述机架上设置有滑轨，所述推进组件和移动组件均设置于所述滑轨上。

4.根据权利要求3所述的轴承的内外径尺寸测量装置，其特征在于：所述推进组件包括固定块、滑块、触发板、推杆和拉簧，所述固定块可拆卸的固定于滑轨上；所述滑块可滑动的装配于滑轨上，所述拉簧的两端分别连接固定块和滑块，所述推杆呈竖向设置并连接于滑块上；所述触发板固定在滑块上并对应所述第一位移传感器。

5.根据权利要求3所述的轴承的内外径尺寸测量装置，其特征在于：所述移动组件包括固定块、滑块、触发板、接触杆和拉簧，所述固定块可拆卸的固定于滑轨上；所述滑块可滑动的装配于滑轨上，所述拉簧的两端分别连接固定块和滑块，所述接触杆呈竖向设置并连接于滑块上，所述接触杆的端部设置有用于与待测轴承的内圈相抵接的倾斜导向面，所述触发板固定在滑块上并对应所述第二位移传感器。

6.根据权利要求1所述的轴承的内外径尺寸测量装置，其特征在于：所述升降支撑座包括支撑座、弹簧、导向套和导向杆，所述导向杆设置有多个并分别连接在支撑座上，所述导向套固定于机架上，所述导向杆穿设于所述导向套内，所述弹簧套设于导向杆上并对导向杆施加一朝上的弹力。

7.根据权利要求1所述的轴承的内外径尺寸测量装置，其特征在于：所述下压推进机构包括驱动组件、所述下压组件和所述平推组件，所述下压组件被限制为竖向活动，所述平推组件被限制为水平活动；所述平推组件与下压组件之间形成倾斜导向配合；所述驱动组件驱动连接所述下压组件，以驱动下压组件升降，所述下压组件的升降移动带动平推组件平移。

8.根据权利要求7所述的轴承的内外径尺寸测量装置，其特征在于：所述驱动组件包括电机、偏心轮和连接板，所述电机固定于机架上，所述偏心轮连接所述电机的转轴，所述连接板的一端铰接于偏心轮的偏心轴上，另一端铰接于下压组件上。

9.根据权利要求1或7所述的轴承的内外径尺寸测量装置，其特征在于：所述平推组件包括对应推进组件的连接块，所述连接块上装配有抵接轮，所述连接块和抵接轮之间还设置有弹性缓冲件。

10.一种轴承的内外径尺寸测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

A1，提供权利要求1至9任一所述的轴承的内外径尺寸测量装置；取轴承标准件放入升降支撑座并下压至测量工位；

A2，将外径测量机构的阻挡组件和推进组件同时抵接在轴承标准件的外壁上，得到轴承标准件的外径标准位置；同时将内径测量机构的移动组件抵接在轴承标准件的内壁上，得到轴承标准件的内径标准位置；

A3，在外径标准位置的基础上移动推进组件至初始位置，记下初始位置和外径标准位置的间距L1；同时，在内径标准位置的基础上移动所述移动组件至初始位置，记下初始位置和内径标准位置的间距W1；

A4，开始测量待测轴承，下压待测轴承至测量工位；下压推进机构驱动外径测量机构的推进组件从初始位置移动，直至将待测轴承重新定位，通过第一位移传感器得到移动距离L2；同时，待测轴承的下压抵接在内径测量机构的移动组件，迫使移动组件平移让位，并最终抵接在待测轴承的内壁上，通过第二位移传感器得到移动距离W2；

A5，计算得出待测轴承的外径尺寸和内径尺寸。

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