CN116086372A - 一种柔性飞轮自动检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柔性飞轮自动检测设备，包括旋转机构、内径测量机构，安装在旋转机构上方的压紧机构，设置在旋转机构四周的端面及齿顶测量机构、啮合测量机构、上料机构、标准飞轮上料机构；待测的柔性飞轮放置在旋转机构上，内径测量机构对其进行内径测量，压紧机构对旋转机构上的柔性飞轮轴向进行施加压力，端面及齿顶测量机构、啮合测量机构贴近柔性飞轮，旋转机构控制柔性飞轮旋转，进而测量出柔性飞轮端面跳动、齿顶圆跳动、分度圆跳动数据。通过本发明，以解决现有技术存在的无法在柔性飞轮轴向加压的情况下进行数据测量的问题。

Description

一种柔性飞轮自动检测设备

技术领域

本发明涉及齿轮检测技术领域，具体地说涉及一种柔性飞轮自动检测设备。

背景技术

在柔性飞轮生产的过程中，需要对生产出来的柔性飞轮进行检测。具体地需要对柔性飞轮的内径、端面跳动、齿顶圆跳动、分度圆跳动进行检测。而现有的检测一方面往往对这几项分开来，使用多套检测设备进行检测；另一方面，现有的检测在检测时不对柔性飞轮进行轴向加压，无法模拟出轴向施加压力时，柔性飞轮的细微变形变化情况下，柔性飞轮上述待测数据的数值。

发明内容

本发明提供一种柔性飞轮自动检测设备，以解决现有技术存在的无法在柔性飞轮轴向加压的情况下进行数据测量的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种柔性飞轮自动检测设备，包括旋转机构、压紧机构、端面及齿顶测量机构、啮合测量机构、内径测量机构；所述端面及齿顶测量机构、啮合测量机构安装在旋转机构两旁；

所述旋转机构包括内部固定座、外部旋转体，所述外部旋转体旋转套设在内部固定座上，所述内部固定座固定安装在一级底板上，所述内部固定座上端安装内径测量机构；

所述压紧机构包括安装在一级底板上的支架，所述支架上安装有伺服电缸，所述伺服电缸的压杆与压盘旋转连接，所述压盘位于外部旋转体上方；

所述端面及齿顶测量机构包括在水平方向移动的第一滑动板，所述第一滑动板上安装有两个“U”形块，所述“U”形块包括互相平行的第一固定块、第一弹性块，所述第一固定块上安装有第一距离传感器、针型气缸，所述第一固定块与第一弹性块之间还连接有第一弹簧，一个所述“U”形块的第一弹性块上安装有齿顶测量块，所述齿顶测量块的工作平面上开设有凹槽，所述凹槽中安装有滚动的第一球体，另一个所述“U”形块的第一弹性块上安装有端面测量块、端面测量柱，所述端面测量块上安装有圆柱体，所述端面测量柱上安装有第二球体；

所述啮合测量机构包括第二滑动板、第二底座、标准齿轮，所述第二滑动板在第二底座上沿水平方向移动，所述标准齿轮旋转安装在第二滑动板上，所述第二滑动板与第二底座之间连接有第二弹簧。

所述外部旋转体外周固定有齿环，所述一级底板上还安装有旋转电机，所述旋转电机旋转轴上的齿轮与齿环啮合传动。

所述第一弹性块上固定安装有第一导块，所述第一导块与第一固定块滑动配合，所述第一固定块、第一弹性块上各固定有一个顶块。

所述第一滑动板通过第一滑块机构滑动安装在端面及齿顶测量支架上，所述端面及齿顶测量支架固定安装在一级底板上，所述第一滑动板上固定有第一气缸，所述第一气缸的活塞杆与端面及齿顶测量支架固定连接。

所述第二滑动板上固定安装有第二距离传感器，所述第二底座上固定有延伸块、第二气缸，所述延伸块延伸至第二距离传感器检测头处，所述第二气缸的活塞杆与第二滑动板固定连接。

所述内径测量机构包括内孔定位柱、一对内径测量模块，所述内径测量模块的内径测量块置于内孔定位柱内部开设的腔室中，所述内径测量块为长条块，所述内径测量模块还包括有与内径测量块垂直连接的第二固定块、第二弹性块，所述第二固定块上固定安装有第三距离传感器，所述第二固定块、第二弹性块之间连接有第三弹簧，所述第二弹性块上固定有第二导块，所述第二导块与第二固定块滑动配合。

所述一级底板固定在二级底板上，所述二级底板上还安装有上料机构、标准飞轮上料机构，所述上料机构包括上料支架，所述上料支架上安装有竖直方向移动的上料托盘，所述上料支架通过第二滑块机构滑动安装在二级底板上。

所述上料支架上固定安装有第三气缸，所述第三气缸的活塞杆与上料托盘固定连接，所述二级底板下表面上固定安装有第四气缸，所述第四气缸的活塞杆与上料支架固定连接。

本发明带来的有益效果：本发明的柔性飞轮自动检测设备，压紧机构对放置在旋转机构上的柔性飞轮进行轴向的压力施加，旋转机构使柔性飞轮旋转，对其端面跳动、齿顶圆跳动、分度圆跳动进行测量检测，检测出柔性飞轮在得到轴向施加压力后的上述数据。

附图说明

图1是本发明的柔性飞轮自动检测设备的整体结构示意图；

图2是本发明的压紧机构的结构示意图；

图3是本发明的旋转机构、端面及齿顶测量机构、啮合测量机构的示意图；

图4是本发明的旋转机构的示意图；

图5是本发明的旋转机构拆解的示意图；

图6是本发明的内径测量机构的示意图；

图7是本发明的内径测量模块的示意图；

图8是本发明的端面及齿顶测量机构的示意图；

图9是本发明的端面及齿顶测量机构部分结构的示意图；

图10是本发明的“U”形块的示意图；

图11是本发明的啮合测量机构的示意图；

图12是本发明的上料机构的示意图；

其中，1-旋转机构，2-压紧机构，3-端面及齿顶测量机构，4-啮合测量机构，5-内径测量机构，6-一级底板，7-二级底板，8-上料机构，9-标准飞轮上料机构，101-内部固定座，102-外部旋转体，103-齿环，104-旋转电机，105-齿轮，201-支架，202-伺服电缸，203-压盘，301-第一滑动板，302-第一导块，303-“U”形块，304-第一固定块，305-第一弹性块，306-第一距离传感器，307-针型气缸，308-第一弹簧，309-齿顶测量块，310-凹槽，311-第一球体，312-端面测量块，313-端面测量柱，314-圆柱体，315-第二球体，316-顶块，317-第一滑块机构，318-端面及齿顶测量支架，319-第一气缸，401-第二滑动板，402-第二底座，403-标准齿轮，404-第二弹簧，405-第二距离传感器，406-延伸块，407-第二气缸，501-内孔定位柱，502-内径测量模块，503-第二导块，504-内径测量块，505-第二固定块，506-第二弹性块，507-第三距离传感器，508-第三弹簧，801-上料支架，802-上料托盘，803-第二滑块机构，804-第三气缸，805-第四气缸。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。

一种柔性飞轮自动检测设备，如图1，包括旋转机构1、内径测量机构5，安装在旋转机构1上方的压紧机构2，设置在旋转机构1四周的端面及齿顶测量机构3、啮合测量机构4、上料机构8、标准飞轮上料机构9。

如图4-5，旋转机构1包括内部固定座101、外部旋转体102，内部固定座101固定安装在一级底板6上，外部旋转体102套设在内部固定座101上，外部旋转体102与内部固定座101旋转配合，内部固定座101上端中部安装有内径测量机构5；外部旋转体102外周固定有齿环103，一级底板6上还安装有旋转电机104，旋转电机104旋转轴上的齿轮105与齿环103啮合传动。

如图1-2，压紧机构2包括固定安装在一级底板6上的支架201，支架201上安装有伺服电缸202，伺服电缸202的压杆在竖直方向做伸缩的运动，伺服电缸202的压杆与压盘203之间旋转连接，压盘203在水平面上旋转运动，压盘203位于外部旋转体102上方。

如图3、8-10，端面及齿顶测量机构3包括在水平方向移动的第一滑动板301，第一滑动板301通过第一滑块机构317滑动安装在端面及齿顶测量支架318上，端面及齿顶测量支架318固定安装在一级底板6上，第一滑动板301上固定有第一气缸319，第一气缸319的活塞杆与端面及齿顶测量支架318之间固定连接，第一气缸319活塞杆伸缩方向为第一滑动板301的移动方向。第一滑动板301上安装有两个“U”形块303。

如图10，“U”形块303包括互相平行的第一固定块304、第一弹性块305，第一固定块304与第一弹性块305在右端连接，第一固定块304上安装有第一距离传感器306、针型气缸307，针型气缸307在第一距离传感器306的右侧，第一固定块304与第一弹性块305之间还连接有第一弹簧308，第一弹性块305上固定安装有第一导块302，第一导块302与第一固定块304之间滑动配合，第一导块302起到导向的作用，第一固定块304、第一弹性块305上各固定有一个顶块316，顶块316位于第一距离传感器306、第一弹簧308、针型气缸307、第一导块302的右侧，两个顶块316相对应安装设置。

如图9，两个“U”形块303分别为第一“U”形块、第二“U”形块，第一“U”形块水平设置，即第一“U”形块的第一固定块304、第一弹性块305处在同一水平面上，第一“U”形块的第一弹性块305在水平方向上具有弹性，在第一“U”形块的第一弹性块305上安装有齿顶测量块309，齿顶测量块309设置有一竖直工作平面，竖直工作平面上开设有凹槽310，凹槽310中安装有滚动的第一球体311。第二“U”形块的第一固定块304、第一弹性块305处在同一竖直面上，第二“U”形块的第一弹性块305上安装有端面测量块312、端面测量柱313，端面测量块312上安装有圆柱体314，圆柱体314的中心轴水平设置，端面测量柱313上安装有第二球体315。

如图11，啮合测量机构4包括第二滑动板401、第二底座402、标准齿轮403，第二滑动板401在第二底座402上沿水平方向移动，标准齿轮403旋转配合安装在第二滑动板401上，第二滑动板401与第二底座402之间连接有第二弹簧404，结合图3，第二弹簧404拉动第二滑动板401往旋转机构1方向移动；第二底座402上固定有延伸块406、第二气缸407，第二气缸407的活塞杆与第二滑动板401固定连接；第二滑动板401上固定安装有第二距离传感器405，延伸块406延伸至第二距离传感器405检测头处。第二滑动板401移动时，第二距离传感器405跟随移动，而延伸块406与第二底座402是固定的，进而第二距离传感器405测量第二滑动板401与第二底座402之间的移动变化量。

如图6-7，内径测量机构5包括内孔定位柱501、一对内径测量模块502，内孔定位柱501整体呈圆柱状，上端部一圈倒角设置，内径测量模块502的内径测量块504置于内孔定位柱501内部开设的腔室中，内径测量块504为长条块，内径测量模块502还包括有与内径测量块504垂直连接的第二固定块505、第二弹性块506，第二固定块505上固定安装有第三距离传感器507，第二固定块505、第二弹性块506之间连接有第三弹簧508，第二弹性块506上固定有第二导块503，第二导块503与第二固定块505滑动配合。

如图1，一级底板6固定在二级底板7上，二级底板7上还安装有上料机构8、标准飞轮上料机构9，如图12，上料机构8包括上料支架801，上料支架801上安装有竖直方向移动的上料托盘802，上料支架801通过第二滑块机构803滑动安装在二级底板7上。上料支架801上固定安装有第三气缸804，第三气缸804的活塞杆与上料托盘802固定连接，二级底板7下表面上固定安装有第四气缸805，第四气缸805的活塞杆与上料支架801固定连接。

工作时，外部机械手将待测的柔性飞轮放置在上料机构8的上料托盘802上，此时上料托盘802在竖直方向上处在工作行程最上端，压紧机构2的压盘203同样移动至最上端，上料支架801在第二滑块机构803上往旋转机构1移动，使上料托盘802移动到外部旋转体102上方后，上料托盘802下降，使外部旋转体102拖住柔性飞轮，而上料托盘802中部镂空，上料托盘802与外部旋转体102之间互不干涉。此时内孔定位柱501插入柔性飞轮的内径孔中，两个内径测量模块502的内径测量块504端部的测量头与柔性飞轮内径孔抵接，进而改变了第二弹性块506与第二固定块505之间初始状态的距离，第三距离传感器507测量出变化量进而得出柔性飞轮内径数据。

伺服电缸202控制压盘203下压柔性飞轮并保持压力，端面及齿顶测量机构3的第一滑动板301往柔性飞轮方向移动。第一“U”形块上的齿顶测量块309移动至柔性飞轮齿顶旁边，第二“U”形块上的端面测量块312、端面测量柱313移动至柔性飞轮端面的上方。第一“U”形块上的针型气缸307活塞杆伸出与其第一弹性块305抵接，其第一弹性块305变形，使得其第一弹性块305上的第一球体311与柔性飞轮齿顶抵接，第一“U”形块上的第一距离传感器306测量其距离第一弹性块305的距离；旋转电机104控制外部旋转体102旋转，带动柔性飞轮旋转，在这一旋转过程中，第一距离传感器306得到柔性飞轮的齿顶圆跳动数据。测量完成后，针型气缸307活塞杆缩回，第一弹性块305在第一弹簧308拉力的带动下复原。

同样的，第二“U”形块上的第一距离传感器306测量出柔性飞轮端面跳动的相关数据。端面及齿顶的数据测量完成后，第一滑动板301远离柔性飞轮方向移动离开。

控制啮合测量机构4的第二滑动板401在第二弹簧404拉力的带动下，往被测的柔性飞轮移动，使标准齿轮403与被测的柔性飞轮啮合。结合图11、3，第二滑动板401移动的延伸方向经过外部旋转体102圆心，第二距离传感器405距离测量的延伸方向同样经过外部旋转体102圆心。在柔性飞轮旋转的过程中，标准齿轮403与柔性飞轮保持啮合传动，过程中柔性飞轮使标准齿轮403产生的沿径向的跳动变化，变成第二滑动板401在第二底座402上的移动量，进而被第二距离传感器405测量出来得到分度圆跳动数据。测量完成后，第二气缸407的活塞杆缩回，拉动第二滑动板401远离被测的柔性飞轮。

上述全部测量完成后，压盘203往上移动，上料托盘802往上移动，将柔性飞轮托起，然后上料支架801往远离旋转机构1的方向移动后，外部机械手将柔性飞轮取走。

综上所述，本发明的柔性飞轮自动检测设备，压紧机构对放置在旋转机构上的柔性飞轮进行轴向的压力施加，旋转机构使柔性飞轮旋转，对其端面跳动、齿顶圆跳动、分度圆跳动进行测量检测，检测出柔性飞轮在得到轴向施加压力后的上述数据。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种柔性飞轮自动检测设备，其特征在于：包括旋转机构（1）、压紧机构（2）、端面及齿顶测量机构（3）、啮合测量机构（4）、内径测量机构（5）；所述端面及齿顶测量机构（3）、啮合测量机构（4）安装在旋转机构（1）两旁；

所述旋转机构（1）包括内部固定座（101）、外部旋转体（102），所述外部旋转体（102）旋转套设在内部固定座（101）上，所述内部固定座（101）固定安装在一级底板（6）上，所述内部固定座（101）上端安装内径测量机构（5）；

所述压紧机构（2）包括安装在一级底板（6）上的支架（201），所述支架（201）上安装有伺服电缸（202），所述伺服电缸（202）的压杆与压盘（203）旋转连接，所述压盘（203）位于外部旋转体（102）上方；

所述端面及齿顶测量机构（3）包括在水平方向移动的第一滑动板（301），所述第一滑动板（301）上安装有两个“U”形块（303），所述“U”形块（303）包括互相平行的第一固定块（304）、第一弹性块（305），所述第一固定块（304）上安装有第一距离传感器（306）、针型气缸（307），所述第一固定块（304）与第一弹性块（305）之间还连接有第一弹簧（308），一个所述“U”形块（303）的第一弹性块（305）上安装有齿顶测量块（309），所述齿顶测量块（309）的工作平面上开设有凹槽（310），所述凹槽（310）中安装有滚动的第一球体（311），另一个所述“U”形块（303）的第一弹性块（305）上安装有端面测量块（312）、端面测量柱（313），所述端面测量块（312）上安装有圆柱体（314），所述端面测量柱（313）上安装有第二球体（315）；

所述啮合测量机构（4）包括第二滑动板（401）、第二底座（402）、标准齿轮（403），所述第二滑动板（401）在第二底座（402）上沿水平方向移动，所述标准齿轮（403）旋转安装在第二滑动板（401）上，所述第二滑动板（401）与第二底座（402）之间连接有第二弹簧（404）。

2.如权利要求1所述的柔性飞轮自动检测设备，其特征在于，所述外部旋转体（102）外周固定有齿环（103），所述一级底板（6）上还安装有旋转电机（104），所述旋转电机（104）旋转轴上的齿轮（105）与齿环（103）啮合传动。

3.如权利要求1所述的柔性飞轮自动检测设备，其特征在于，所述第一弹性块（305）上固定安装有第一导块（302），所述第一导块（302）与第一固定块（304）滑动配合，所述第一固定块（304）、第一弹性块（305）上各固定有一个顶块（316）。

4.如权利要求1所述的柔性飞轮自动检测设备，其特征在于，所述第一滑动板（301）通过第一滑块机构（317）滑动安装在端面及齿顶测量支架（318）上，所述端面及齿顶测量支架（318）固定安装在一级底板（6）上，所述第一滑动板（301）上固定有第一气缸（319），所述第一气缸（319）的活塞杆与端面及齿顶测量支架（318）固定连接。

5.如权利要求1所述的柔性飞轮自动检测设备，其特征在于，所述第二滑动板（401）上固定安装有第二距离传感器（405），所述第二底座（402）上固定有延伸块（406）、第二气缸（407），所述延伸块（406）延伸至第二距离传感器（405）检测头处，所述第二气缸（407）的活塞杆与第二滑动板（401）固定连接。

6.如权利要求1所述的柔性飞轮自动检测设备，其特征在于，所述内径测量机构（5）包括内孔定位柱（501）、一对内径测量模块（502），所述内径测量模块（502）的内径测量块（504）置于内孔定位柱（501）内部开设的腔室中，所述内径测量块（504）为长条块，所述内径测量模块（502）还包括有与内径测量块（504）垂直连接的第二固定块（505）、第二弹性块（506），所述第二固定块（505）上固定安装有第三距离传感器（507），所述第二固定块（505）、第二弹性块（506）之间连接有第三弹簧（508），所述第二弹性块（506）上固定有第二导块（503），所述第二导块（503）与第二固定块（505）滑动配合。

7.如权利要求1所述的柔性飞轮自动检测设备，其特征在于，所述一级底板（6）固定在二级底板（7）上，所述二级底板（7）上还安装有上料机构（8）、标准飞轮上料机构（9），所述上料机构（8）包括上料支架（801），所述上料支架（801）上安装有竖直方向移动的上料托盘（802），所述上料支架（801）通过第二滑块机构（803）滑动安装在二级底板（7）上。

8.如权利要求7所述的柔性飞轮自动检测设备，其特征在于，所述上料支架（801）上固定安装有第三气缸（804），所述第三气缸（804）的活塞杆与上料托盘（802）固定连接，所述二级底板（7）下表面上固定安装有第四气缸（805），所述第四气缸（805）的活塞杆与上料支架（801）固定连接。

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