CN207335635U - 一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置，包括：用于保持整个模块安装、定位的支撑底座；用于定位待测转轴的夹紧模块；用于驱动检测模块的水平直线驱动模块和垂直直线驱动模块；用于扫描待测转轴的直径及其端面圆跳动的传感器检测模块；以及能使得左右顶针卡紧、脱离待测转轴的气缸模块。所述待测转轴只需放入夹紧模块中，启动本装置即可检测待测转轴的直径及其端面圆跳动。本实用新型针对转轴的直径及其端面圆跳动检测中，常用的三坐标打表的检测方法，而设计一种能及时获得测量数据的无接触激光检测装置。

Description

一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置

技术领域

本实用新型涉及精密机械领域，具体的，涉及在精密转轴加工后，一种能无需接触就能精确测出转轴直径及其端面圆跳动的检测装置。

背景技术

转轴是机械中一种常用的传递运动、扭矩的零件。在高速运转的精密机械中，转轴的直径及其端面圆跳动对整台设备运行性能影响极大；因此，在转轴加工后，对其直径及端面圆跳动检测非常必要。

目前，在转轴直径及其端面圆跳动检测过程中，都是采用三坐标测量设备进行打表并对获得的数据整理、计算，最终得出结论；该方法繁琐、效率低、易出错。

经检索，中国专利申请号为201710115640.0的发明专利申请，该发明公开一种发电机转子的外圆跳动检测工装，所述装置包括转子总成、安装台、固定顶针机构和活动顶针机构、支撑座升降机构，其中：所述转子总成位于支撑座升降机构上方；所述支撑座升降机构安装于安装台正上方；所述固定顶针机构固定安装于安装台左侧；所述活动顶针机构安装于安装台右端且能沿安装台滑动，使得左右顶针同轴；所述活动顶针机构中的顶针可卡紧、放松。

但是，上述专利的检测工装，需手动调节支撑座升降机构，且调节完毕后，最终还需通过手动调节千分表来检测转子圆跳动，而无法实现转子直径及其圆跳动的自动化检测。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，在于设计出一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置，在检测时该装置能自动夹紧被测转轴，在检测过程中既能检测出转轴的直径又能检测出转轴端面圆跳动，且检测后能自动得出所测值，无需重新统计、计算。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置，所述装置包括：

用于保持整个装置定位及安装的支撑底板；

用于固定待测转轴的夹紧模块；

用于带动待测转轴转动的旋转模块；

用于实现传感器检测模块沿水平方向直线运动的水平直线驱动模块；

用于实现传感器检测模块沿垂直方向直线运动的垂直直线驱动模块；

用于检测待测转轴直径及端面圆跳动的传感器检测模块；以及，

用于卡紧、放松待测转轴的气缸模块；其中：

所述支撑底板水平放置，所述夹紧模块水平放置于所述支撑底板上，所述待测转轴水平放置于所述夹紧模块上；所述旋转模块设置于所述夹紧模块的一端正上方，用于带动所述待测转轴转动；所述水平直线驱动模块水平安装于所述支撑底板上，所述垂直直线驱动模块安装于所述水平直线驱动模块的一侧上方，所述传感器检测模块安装于所述垂直直线驱动模块上；所述气缸模块水平安装于所述支撑底板上，并位于所述夹紧模块的另一端。

作为一种优选，所述支撑底板上设有用于安装夹紧模块、水平直线驱动模块、气缸模块的安装螺纹孔。

作为一种优选，所述夹紧模块包括：夹紧模块底座，由轴承座、轴承、大带轮、拨杆组成的转动机构，由转轴支撑件、支撑件底座组成的支撑机构，以及由第一顶针固定件、第一顶针、夹头、第二顶针、第二顶针固定件、衬套、弹簧载体，压缩弹簧、浮动接头组成的压紧机构；

所述夹紧模块底座安装、定位于支撑底板上；

所述转动机构安装于夹紧模块底座的一端，其中：轴承座安装于夹紧模块底座的一端侧面，轴承、大带轮安装于轴承座上，拨杆固定安装在大带轮上；

所述支撑机构安装于夹紧模块底座正上方，用于支撑待测转轴，其中：转轴支撑件固定于支撑件底座上，被测转轴水平放置于转轴支撑件上，支撑件底座安装在夹紧模块底座上；

所述压紧机构中：第一顶针固定件安装于夹紧模块底座一端侧面，第一顶针安装于第一顶针固定件上，夹头锁紧在待测转轴上，第二顶针安装于第二顶针固定件上，第二顶尖固定件套于衬套中，衬套固定安装于夹紧模块底座另一端的侧面，第二顶尖固定件另一端面固定连接弹簧载体，弹簧载体的另一端面与浮动接头连接，浮动接头与气缸模块连接；气缸模块通过浮动接头向弹簧载体施加压力，弹簧载体在压缩弹簧的作用下沿轴向有压紧力，在自然状态时挤压第二顶针，第二顶针随弹簧载体一起作轴向伸缩运动，从而卡紧、放松待测转轴。

进一步地，所述第一顶针、第二顶针、待测转轴的轴线始终共线。

进一步地，所述支撑件底座在夹紧模块底座上可移动，以便安装不同长度的待测转轴。

作为一种优选，所述旋转模块包括：驱动机构、小带轮、皮带，其中：

所述驱动机构安装固定于支撑底板上，小带轮与驱动机构连接，小带轮通过皮带与夹紧模块中的大带轮连接；

所述驱动机构驱动小带轮转动，并通过皮带带动大带轮转动；大带轮转动并带动拨杆转动，拨杆带动待测转轴上的夹头转动，从而实现待测转轴的旋转。

作为一种优选，所述水平直线驱动模块包括：水平运动驱动机构、水平运动模块底座和垂直机构转接件，其中：

所述水平运动模块底座安装固定在支撑底板上，水平运动驱动机构安装固定在水平运动模块底座，垂直机构转接件用于连接垂直直线驱动模块；

所述水平运动驱动机构驱动垂直机构转接件，垂直机构转接件在水平运动驱动机构的驱动下沿水平运动模块底座方向水平运动，并带动垂直直线驱动模块实现水平方向直线运动。

作为一种优选，所述垂直直线驱动模块包括：垂直运动驱动机构、垂直运动模块底座和检测机构连接板，其中：

所述垂直运动模块底座安装于垂直机构转接件上，垂直运动驱动机构安装于垂直运动模块底座上，检测机构连接板用于安装传感器检测模块；

所述垂直运动驱动机构驱动检测机构连接板，检测机构连接板在垂直运动驱动机构驱动下沿垂直运动模块底座方向垂直运动，从而带动传感器检测模块实现垂直方向直线运动。

作为一种优选，所述传感器检测模块包括：传感器安装件、激光传感器，其中：

所述传感器安装件安装于检测机构连接板上，激光传感器安装于传感器安装件上；所述激光传感器在水平直线驱动模块和垂直直线驱动模块的协同作用下扫描待测转轴的直径和端面，并将获得的待测转轴的直径与端面跳动数据显示出来。

作为一种优选，所述气缸模块包括：气缸和气缸支撑件，其中：

所述气缸支撑件安装固定在支撑底板上，气缸安装固定在气缸支撑件上，气缸的活塞杆与夹紧模块配合，以实现夹紧或放松待测转轴；

进一步地，在所述装置未工作时，气缸的活塞杆处于收缩状态；当开始检测时，气缸的活塞杆处于伸长状态，挤压夹紧模块实现卡紧待测转轴；在检测完成后，所述气缸的活塞杆处于收缩状态。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型装置是针对精密机械领域中，用于转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置，针对同一批次的待测工件，只需传感器模块扫描过被测转轴，即可检测出转轴的直径以及端面圆跳动。

附图说明

图1为本实用新型一优选实施例的装置整体装配图，

图中：支撑底板1，夹紧模块2，旋转模块3，水平直线驱动模块4，垂直直线驱动模块5，传感器检测模块6，气缸模块7；

图2为本实用新型一优选实施例的装置爆炸图，

图中：支撑底板1，夹紧模块2，旋转模块3，水平直线驱动模块4，垂直直线驱动模块5，传感器检测模块6，气缸模块7；

夹紧模块底座201，大带轮202，拨杆203，夹头204，待测转轴205，支撑件底座206，防尘罩207，弹簧罩壳208，弹簧调节机构209，浮动接头210；

直流电机31；电机座32，小带轮33，皮带34；

步进电机驱动机构41，水平运动模块底座42，垂直机构转接件43；

垂直运动模块底座51，步进电机驱动机构52，检测机构连接件53；

传感器安装件61，激光传感器62；气缸71，气缸支撑件72；

图3为本实用新型一优选实施例的夹紧模块剖视图；

图中：浮动接头210，左顶针固定件211，左顶针212，大轴承213，顶针孔214，右顶针固定件215，衬套216，压缩弹簧217，轴承座218，左转轴支撑件219，右转轴支撑件220，右顶针221，弹簧载体222。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1、图2所示，为本实用新型中转轴直径及其端面圆跳动检测装置的一优选实施例，所述装置包括：支撑底板1、夹紧模块2、旋转模块3、水平直线驱动模块4、垂直直线驱动模块5、传感器检测模块6和气缸模块7；

所述支撑底板1水平放置，用于保持夹紧模块2、水平直线驱动模块4、垂直直线驱动模块5及气缸模块7的水平安装及定位；

所述夹紧模块2包括：夹紧模块底座201、大带轮202、拨杆203、夹头204、支撑件底座206、防尘罩207、弹簧罩壳208、弹簧调节机构209、浮动接头210(如图2所示)，以及左顶针固定件211、左顶针212、轴承座213、右顶针固定件215、衬套216、压缩弹簧217、轴承座218、左转轴支撑件219、右转轴支撑件220、右顶针221、弹簧载体222、弹簧罩壳223(如图3所示)。

进一步地，所述支撑底板1的正上方，用于夹紧待测转轴205；夹紧模块底座201安装固定在支撑底板1上；待测转轴205的左端被左顶针212固定，左顶针212固定于左顶针固定件211内，左顶针固定件211固定安装在夹紧模块底座201的左侧面；待测转轴205的右端被右顶针221固定，右顶针221固定于右顶针固定件215内，右顶针固定件215固定于衬套216内，衬套216可沿夹紧模块底座201的右侧面孔滑动；右顶针固定件215的另一端固定连接于弹簧载体222的一侧，弹簧载体222在压缩弹簧217的压缩下，可使得右顶针221卡紧待测转轴205，浮动接头210固连于弹簧载体222的一端。

在一实施例中，所述支撑件底座206安装于夹紧模块底座201上，并可沿夹紧模块底座201上表面移动，以方便安装不同长度的待测转轴205；

所述左转轴支撑件219与右转轴支撑件220安装固定在夹紧模块底座201上，用于在本实用新型装置未工作状态时支撑待测转轴205；当所述装置开始工作时，浮动接头210压紧弹簧载体222，使得弹簧载体222压紧右顶针221，最终使得左顶针212与右顶针221分别插入待测转轴205左、右两端的顶针孔214中，并压紧待测转轴205，最后待测转轴205在垂向略微离开左转轴支撑件219与右转轴支撑件220。

进一步地，所述大轴承213安装于轴承座218外侧，弹簧调节机构209用于调节压缩弹簧217的压缩量，弹簧罩壳208用于压住压缩弹簧217的一端；

所述拨杆203固定安装在大带轮202上，夹头204通过螺钉锁紧在待测转轴205上。

如图2所示，在部分优选实施例中，所述旋转模块3安装于夹紧模块底座201左侧面的正上方；所述旋转模块3包括直流电机31、电机座32、小带轮33和皮带34，其中：

直流电机31安装于电机座32上，电机座32安装固定于夹紧模块底座201上，小带轮33连接直流电机31的输出轴，小带轮33通过皮带34与夹紧模块2中的大带轮202连接；

直流电机31驱动小带轮33转动，小带轮33通过皮带34带动大带轮202转动，大带轮202转动并带动拨杆203转动，拨杆203又带动待测转轴205上的夹头204转动，最终使得待测转轴205转动。

如图1、图2所示，所述水平直线驱动模块4安装于所述支撑底板1的左侧正上方；所述直线水平驱动模块4包括步进电机驱动机构41、水平运动模块底座42和垂直机构转接件43，水平运动模块底座42安装、定位于支撑底板1上，步进电机驱动机构41固定于水平运动模块底座42的一侧，垂直机构转接件43用于固定垂直直线驱动模块5；步进电机驱动机构41驱动垂直机构转接件43做水平直线运动，进而带动垂直直线驱动模块5实现水平直线运动。

所述垂直直线驱动模块5竖直安装于水平直线驱动模块4中的垂直机构转接件43上；如图2所示，所述垂直直线驱动模块5包括垂直运动模块底座51、步进电机驱动机构52、检测机构连接件53，其中：

垂直运动模块底座51安装于垂直机构转接件43上；步进电机驱动机构52固定于垂直运动模块底座51上，用于驱动检测机构连接件53做垂直直线运动；检测机构连接件53与传感器检测模块6连接固定；

在步进电机驱动机构52的驱动下，检测机构连接件53做垂直直线运动，从而带动与检测机构连接件53固定连接的传感器检测模块6实现垂直直线运动；同时在水平直线驱动模块4的驱动下，传感器检测模块6实现水平直线运动。

在一实施例中，所述传感器检测模块6安装于垂直直线驱动模块5中的检测机构连接件53上；如图2所示，所述传感器检测模块6包括传感器安装件61和激光传感器62，其中：

传感器安装件61安装固定于检测机构连接件53上，激光传感器62安装于传感器安装件61上；传感器检测模块6在水平直线驱动模块4和垂直直线驱动模块5共同作用下，使得激光传感器62沿水平方向和垂直方向扫描待测转轴205。

如图2所示，所述气缸模块7包括气缸71和气缸支撑件72，其中：气缸71安装于气缸支撑件72上，气缸支撑件72安装固定于支撑底板1上；

所述气缸71的活塞杆推动浮动接头210伸缩，浮动接头210推动弹簧载体222作伸缩运动，最终使得右顶针221卡紧或放松待测转轴205。

具体的：

所述装置在未工作状态时，气缸71的活塞杆处收缩状态，使得右顶针221也处于收缩状态；将待测转轴205放置于左转轴支撑件219和右转轴支撑件220上，此时开启所述装置，气缸71的活塞杆处伸出状态，使得右顶针221卡紧待测转轴205，此后旋转模块3带动拨杆203转动，最终使得待测转轴205转动；在待测转轴205转动的过程中，水平直线驱动模块4和垂直直线驱动模块5协同运动，使得传感器检测模块6的激光传感器62扫描待测转轴205的直径和端面；当扫描完毕，激光传感器62及时地把所获得的待测转轴205的直径与端面跳动数据显示出来。

以上所述仅为本实用新型的部分实施例而已，并非对本实用新型的技术范围做任何限制，凡在本实用新型的精神和原则之内做的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置，其特征在于，所述装置包括：

用于保持整个装置定位及安装的支撑底板；

用于固定待测转轴的夹紧模块；

用于带动待测转轴转动的旋转模块；

用于实现传感器检测模块沿水平方向直线运动的水平直线驱动模块；

用于实现传感器检测模块沿垂直方向直线运动的垂直直线驱动模块；

用于检测待测转轴直径及端面圆跳动的传感器检测模块；以及，

用于卡紧、放松待测转轴的气缸模块；其中：

所述支撑底板水平放置，所述夹紧模块水平放置于所述支撑底板上，所述待测转轴水平放置于所述夹紧模块上；所述旋转模块设置于所述夹紧模块的一端正上方，用于带动所述待测转轴转动；所述水平直线驱动模块水平安装于所述支撑底板上，所述垂直直线驱动模块安装于所述水平直线驱动模块的一侧上方，所述传感器检测模块安装于所述垂直直线驱动模块上；所述气缸模块水平安装于所述支撑底板上，并位于所述夹紧模块的另一端。

2.根据权利要求1所述的一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置，其特征在于，所述夹紧模块包括：

夹紧模块底座；

由轴承座、轴承、大带轮、拨杆组成的转动机构；

由转轴支撑件、支撑件底座组成的支撑机构；以及

由第一顶针固定件、第一顶针、夹头、第二顶针、第二顶针固定件、衬套、弹簧载体、压缩弹簧、浮动接头组成的压紧机构；其中：

所述夹紧模块底座定位于支撑底板上；

所述转动机构安装于夹紧模块底座的一端，轴承座安装于夹紧模块底座的一端侧面，轴承、大带轮安装于轴承座上，拨杆固定安装在大带轮上；

所述支撑机构安装于夹紧模块底座正上方，用于支撑待测转轴；转轴支撑件固定于支撑件底座上，被测转轴水平放置于转轴支撑件上，支撑件底座安装在夹紧模块底座上；

所述压紧机构中：第一顶针固定件安装于夹紧模块底座一端侧面，第一顶针安装于第一顶针固定件上，夹头锁紧在待测转轴上，第二顶针安装于第二顶针固定件上，第二顶尖固定件套于衬套中，衬套固定安装于夹紧模块底座另一端的侧面，第二顶尖固定件另一端面固定连接弹簧载体，弹簧载体的另一端面与浮动接头连接，浮动接头与气缸模块连接；气缸模块通过浮动接头向弹簧载体施加压力，弹簧载体在压缩弹簧的作用下沿轴向有压紧力，在自然状态时挤压第二顶针，第二顶针随弹簧载体一起作轴向伸缩运动，从而卡紧、放松待测转轴。

3.根据权利要求2所述的一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置，其特征在于，所述第一顶针、第二顶针、待测转轴的轴线始终共线。

4.根据权利要求2所述的一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置，其特征在于，所述支撑件底座在夹紧模块底座上可移动，以便安装不同长度的待测转轴。

5.根据权利要求2所述的一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置，其特征在于，所述旋转模块包括：驱动机构、小带轮、皮带，其中：

所述驱动机构安装固定于支撑底板上，小带轮与驱动机构连接，小带轮通过皮带与夹紧模块中的大带轮连接；

所述驱动机构驱动小带轮转动，并通过皮带带动大带轮转动；大带轮转动并带动拨杆转动，拨杆带动待测转轴上的夹头转动，从而实现待测转轴的旋转。

6.根据权利要求5所述的一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置，其特征在于，所述水平直线驱动模块包括：水平运动驱动机构、水平运动模块底座和垂直机构转接件，其中：

所述水平运动模块底座安装固定在支撑底板上，水平运动驱动机构安装固定在水平运动模块底座，垂直机构转接件用于连接垂直直线驱动模块；

所述水平运动驱动机构驱动垂直机构转接件，垂直机构转接件在水平运动驱动机构的驱动下沿水平运动模块底座方向水平运动，并带动垂直直线驱动模块实现水平方向直线运动。

7.根据权利要求6所述的一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置，其特征在于，所述垂直直线驱动模块包括：垂直运动驱动机构、垂直运动模块底座和检测机构连接板，其中：

所述垂直运动模块底座安装于垂直机构转接件上，垂直运动驱动机构安装于垂直运动模块底座上，检测机构连接板用于安装传感器检测模块；

所述垂直运动驱动机构驱动检测机构连接板，检测机构连接板在垂直运动驱动机构驱动下沿垂直运动模块底座方向垂直运动，从而带动传感器检测模块实现垂直方向直线运动。

8.根据权利要求7所述的一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置，其特征在于，所述传感器检测模块包括：传感器安装件、激光传感器，其中：

所述传感器安装件安装于检测机构连接板上，激光传感器安装于传感器安装件上；所述激光传感器在水平直线驱动模块和垂直直线驱动模块的协同作用下扫描待测转轴的直径和端面，并将获得的待测转轴的直径与端面跳动数据显示出来。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置，其特征在于，所述气缸模块包括：气缸和气缸支撑件，其中：

所述气缸支撑件安装固定在支撑底板上，气缸安装固定在气缸支撑件上，气缸的活塞杆与夹紧模块配合，以实现卡紧或放松待测转轴。

10.根据权利要求9所述的一种转轴直径及其端面圆跳动无接触检测装置，其特征在于，在所述装置未工作时，气缸的活塞杆处于收缩状态；当开始检测时，气缸的活塞杆处于伸长状态，挤压夹紧模块实现卡紧待测转轴；在检测完成后，所述气缸的活塞杆处于收缩状态。