CN208567792U - 一种轴承沟槽尺寸自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种轴承沟槽尺寸自动检测装置，该装置包括：工作台、纵向移动模块、垂直升降移动模块、送料滑台、电动水平旋转台、电动角度旋转台和激光传感器；所述送料滑台沿工作台长度方向上设置在工作台的上表面一侧，在送料滑台右侧的工作台上设置有A支撑座，在送料滑台后方的工作台上设置有B支撑座，A支撑座座和B支撑座相互平行，且均垂直于工作台长度方向；在A支撑座座和B支撑座之间安装纵向移动模块，且纵向移动模块固定在A支撑座和B支撑座的上表面右端。该装置采用纵向移动模块及垂直升降移动模块实现激光传感器的空间移动，同时利用PLC控制系统实现自动测量，测量精度高、可靠性强、结构简单、造价成本低，具有实际推广价值。

Description

一种轴承沟槽尺寸自动检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种轴承检测装置，尤其是涉及一种轴承沟槽尺寸自动检测装置。

背景技术

轴承是旋转机械系统的重要组成零部件，其质量好坏直接关系到整个机构系统的寿命、稳定性和安全性。生产出高质量等级、高精度的轴承，除了保证合理先进的加工工艺外，还要保证有高精度、高效的轴承质量检测设备。

目前我国大多数轴承生产企业对轴承加工零件的检测方式为手工检测，且部分工序的质量检测只是抽查，这样的检测方式不仅效率低，而且存在人为误差。例如一种轴承套圈沟槽检测仪(授权公告号：CN 206787428U),该检测仪主要由轴承套圈、安装板、支架、百分表等组成，主要是用一只手边按住轴承套圈边旋转轴承套圈，再通过百分表来测量沟槽，其不足之处在于还需人工手工测量不能实现自动化检测方式。

实用新型内容

本实用新型为解决上述问题设计一种轴承沟槽尺寸自动检测装置，该装置采用纵向移动模块及垂直升降移动模块实现激光传感器的空间移动，同时利用PLC控制系统实现自动测量并收集保存数据，测量精度高、可靠性强、结构简单、造价成本低，具有实际推广价值。

本实用新型的技术方案是：

一种轴承沟槽尺寸自动检测装置，其特征在于该装置包括：工作台、纵向移动模块、垂直升降移动模块、送料滑台、电动水平旋转台、电动角度旋转台和激光传感器；

所述送料滑台沿工作台长度方向上设置在工作台的上表面一侧，在送料滑台右侧的工作台上设置有A支撑座，在送料滑台后方的工作台上设置有B支撑座，A支撑座和B支撑座相互平行，且均垂直于工作台长度方向；在A支撑座和B支撑座之间安装纵向移动模块，且纵向移动模块固定在A支撑座和B支撑座的上表面右端；所述垂直升降移动模块滑动安装在纵向移动模块上，垂直升降移动模块能在纵向移动模块上前后移动；在垂直升降移动模块的左端上滑动安装激光传感器，激光传感器中的激光探头射出的光线与被测轴承部件的轴线共面；

在送料滑台上沿工作台长度方向安装有C直线导轨和推拉气缸，C直线导轨的滑块上安装滑板，滑板能在C直线导轨上前后移动，滑板上表面安装电动角度旋转台，电动角度旋转台上安装电动水平旋转台,电动水平旋转台上安装卡具并承载被测轴承部件；所述推拉气缸伸出的推杆连接滑板的前侧面的中部，推拉气缸缸体的一端固定在送料滑台上，推拉气缸缸体的另一端通过气缸连接块固定在工作台上；在推拉气缸的缸体两端均安装有气缸磁性开关；

所述电动角度旋转台、电动水平旋转台、纵向移动模块和垂直升降移动模块均通过相应的步进电机驱动，所述步进电机均配有步进电机驱动器；激光传感器、各步进电机驱动器和气缸磁性开关均接入PLC控制系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、利用PLC控制系统控制送料滑台将被测轴承部件送至检测位置，通过纵向移动模块、垂直升降移动模块、电动水平旋转台和电动角度旋转台相互配合，实现轴承沟槽尺寸的数据收集及自动检测。

2、利用电动角度旋转台使被测轴承部件倾斜一定角度，使得水平朝向轴承放置的激光传感器能在升降测量轨迹与轴承被测位置母线保持平行，并使激光射入沟槽内，完整测量沟槽尺寸。

3、本实用新型轴承沟槽尺寸自动检测装置的检测精度高，存在纵向移动模块和垂直升降移动模块，通过相应电机的驱动可以精确地控制激光传感器的空间位置，从而提高了测量精度。实现待检轴承的全自动检测，不仅消除了人工测量误差，还提高了检测效率，与此同时，自动化数据采集与检测也为智能生产奠定了基础。

附图说明

图1为本实用新型轴承沟槽尺寸自动检测装置一种实施例的立体结构示意图；

图2为本实用新型轴承沟槽尺寸自动检测装置一种实施例的纵向移动模块15的结构示意图；

图3为本实用新型轴承沟槽尺寸自动检测装置一种实施例的垂直升降移动模块8的结构示意图；

其中，1—推拉气缸，2—工作台，3—C直线导轨，4—C旋转电机，5—A支撑座，6—被测轴承部件，7—激光传感器，8—垂直升降移动模块，9—送料滑台，10—连接块，11—滑板，12—传感器安装板，13—B支撑座，14—电动角度旋转台，15—纵向移动模块，16—A导轨滑块，17—A直线导轨，18—A旋转电机，19—A联轴器，20—A滚珠丝杠，21—A丝杠滑块，22—B旋转电机，23—B联轴器，24—B滚珠丝杠，25—B丝杠滑块，26—B直线导轨，27—B导轨滑块，28—电动水平旋转台，29—气缸连接块。

具体实施方式

下面结合具体实施例及其附图详细叙述本实用新型。实施例是以本实用新型所述技术方案为前提进行的具体实施，给出了详细的实施方式和过程。但本申请的保护范围不限于下述的实施例描述。

本实用新型轴承沟槽尺寸自动检测装置(简称装置，参见图1-3)包括：工作台2、纵向移动模块15、垂直升降移动模块8、送料滑台9、电动水平旋转台28、电动角度旋转台14和激光传感器7；

所述送料滑台9沿工作台2长度方向上设置在工作台的上表面一侧，在送料滑台右侧的工作台上设置有A支撑座5，在送料滑台后方的工作台上设置有B支撑座13，A支撑座5和B支撑座13相互平行，且均垂直于工作台长度方向；在A支撑座5和B支撑座13之间安装纵向移动模块15，且纵向移动模块15固定在A支撑座5和B支撑座13的上表面右端；所述垂直升降移动模块滑动安装在纵向移动模块15上，垂直升降移动模块能在纵向移动模块上前后移动；在垂直升降移动模块8的左端上滑动安装激光传感器7，激光传感器中的激光探头射出的光线与被测轴承部件6的轴线共面；

在送料滑台9上沿工作台长度方向安装有C直线导轨3和推拉气缸1，C直线导轨3的滑块上安装滑板11，滑板11能在C直线导轨上前后移动，滑板11上表面安装电动角度旋转台14，电动角度旋转台14上安装电动水平旋转台28,电动水平旋转台28上安装卡具并承载被测轴承部件6；所述推拉气缸1伸出的推杆连接滑板11的前侧面的中部，推拉气缸1缸体的一端固定在送料滑台9上，推拉气缸缸体的另一端通过气缸连接块29固定在工作台上；在推拉气缸的缸体两端均安装有气缸磁性开关，用于检测推拉状态；

所述电动角度旋转台14、电动水平旋转台28、纵向移动模块15和垂直升降移动模块8均通过相应的步进电机驱动，所述步进电机均配有步进电机驱动器；激光传感器、各步进电机驱动器和气缸磁性开关均接入PLC控制系统，通过PLC控制系统控制相应步进电机、推拉气缸的工作状态制实现自动测量。

所述纵向移动模块15(参见图2)包括A旋转电机18、A滚珠丝杠20、A联轴器19、A直线导轨17、A丝杠滑块21和A导轨滑块16；所述A旋转电机的输出轴通过A联轴器19连接A滚珠丝杠20，A滚珠丝杠20上设有A丝杠滑块21，所述A旋转电机及A滚珠丝杠沿工作台长度方向安装在纵向板上，在A滚珠丝杠右侧的纵向板上平行布置A直线导轨17，在A直线导轨17上安装A导轨滑块16，A导轨滑块能在A滚珠丝杠的驱动下在A直线导轨17上前后移动；所述纵向板的下表面两端分别固定在A支撑座5和B支撑座13的上表面上；

所述垂直升降移动模块8(参见图3)包括B旋转电机22、B滚珠丝杠24、B联轴器23、B丝杠滑块25、B直线导轨26和B导轨滑块27；所述B旋转电机的输出轴通过B联轴器23连接B滚珠丝杠24，B滚珠丝杠24上设有B丝杠滑块25，所述B旋转电机、B滚珠丝杠安装在垂直板上，垂直板的右表面与纵向移动模块的A导轨滑块16的侧面连接固定；在垂直板上且与B滚珠丝杠平行布置B直线导轨26，在B直线导轨上安装B导轨滑块27；

在B导轨滑块和B丝杠滑块25上通过传感器安装板12安装激光传感器7，根据被测轴承沟槽尺寸，激光传感器7中的激光探头射出的光线方向与水平面向下呈25°角，通过纵向移动模块和垂直升降移动模块的移动可以改变传感器安装板12的空间位置，进而控制激光传感器7的空间位置，使被测轴承部件6的轴线与激光传感器7中激光探头射出光线共面。

电动角度旋转台14通过C旋转电机4驱动，C旋转电机4带动电动角度旋转台14旋转，使电动水平旋转台28和被测轴承部件6在竖直方向上旋转一定角度，使被测轴承部件6的沟槽与激光传感器7中激光探头射出光线垂直，即沟槽与水平面垂直。电动水平旋转台通过相应的步进电机可带动被测轴承部件匀速水平旋转。

上述的B旋转电机22、A旋转电机18、C旋转电机4均为步进电机。

上述中电动角度旋转台和电动水平旋转台都为市售产品。

本实用新型所采用的PLC控制系统采用S7-1200CPU1212C控制器。

本实用新型的工作原理和过程如下：测量前，推拉气缸1气杆收回，使传感器安装板12上的激光传感器7回归至设定原点。测量开始，被测轴承部件6放在卡具上，推拉气缸1推杆顶出，将滑板11移动至指定测量工作位置，通过A旋转电机18驱动将垂直升降移动模块8调至准确位置，通过B旋转电机22驱动将激光传感器7调至准确位置，通过C旋转电机驱动电动角度旋转台14旋转，使被测轴承部件6的被测部位母线(轴承位置母线定义与梯形的母线类似，轴承主视图是等腰梯形，而母线就是等腰梯形的腰)与水平面垂直。B旋转电机22驱动B滚珠丝杆使得激光传感器7从上向下匀速行走，同时激光传感器7采集测量数据，此次测量完成后电动水平旋转台28旋转所需角度(如30度或60度，根据工厂测量需求次数来确定具体旋转角度，例如工厂需要6组数据，则旋转角度为60度)，测量被测轴承部件的下一个沟槽位置(通过电动角度旋转台的转动使电动水平旋转台和被测轴承部件相对于工作台有一定的倾角，此时被测轴承部件的母线垂直水平面，激光传感器的激光探头射出的光线可在升降过程完全射入沟槽内，电动角度旋转台便无需再调整，只需要电动水平旋转台独自转动即可)，激光传感器回归设定原点进行下一次测量，直至旋转平台旋转一周，若旋转30度测量一次即测量12次后，电动角度旋转台14旋转回位，使轴承水平放置，推拉气缸1的推杆将滑板11拉回，自动测量完成。

本实用新型中所述的“前”、“后”、“左”、“右”等方位词为一个相对概念，定义图1中推拉气缸所在一侧为前，B支撑座13所在一侧为后，送料滑台所在一侧为左，移动纵向模块所在一侧为右。

利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims (4)

1.一种轴承沟槽尺寸自动检测装置，其特征在于该装置包括：工作台、纵向移动模块、垂直升降移动模块、送料滑台、电动水平旋转台、电动角度旋转台和激光传感器；

所述送料滑台沿工作台长度方向上设置在工作台的上表面一侧，在送料滑台右侧的工作台上设置有A支撑座，在送料滑台后方的工作台上设置有B支撑座，A支撑座座和B支撑座相互平行，且均垂直于工作台长度方向；在A支撑座座和B支撑座之间安装纵向移动模块，且纵向移动模块固定在A支撑座和B支撑座的上表面右端；所述垂直升降移动模块滑动安装在纵向移动模块上，垂直升降移动模块能在纵向移动模块上前后移动；在垂直升降移动模块的左端上滑动安装激光传感器，激光传感器中的激光探头射出的光线与被测轴承部件的轴线共面；

在送料滑台上沿工作台长度方向安装有C直线导轨和推拉气缸，C直线导轨的滑块上安装滑板，滑板能在C直线导轨上前后移动，滑板上表面安装电动角度旋转台，电动角度旋转台上安装电动水平旋转台,电动水平旋转台上安装卡具并承载被测轴承部件；所述推拉气缸伸出的推杆连接滑板的前侧面的中部，推拉气缸缸体的一端固定在送料滑台上，推拉气缸缸体的另一端通过气缸连接块固定在工作台上；在推拉气缸的缸体两端均安装有气缸磁性开关；

所述电动角度旋转台、电动水平旋转台、纵向移动模块和垂直升降移动模块均通过相应的步进电机驱动，所述步进电机均配有步进电机驱动器；激光传感器、各步进电机驱动器和气缸磁性开关均接入PLC控制系统。

2.根据权利要求1所述的轴承沟槽尺寸自动检测装置，其特征在于所述纵向移动模块包括A旋转电机、A滚珠丝杠、A联轴器、A直线导轨、A丝杠滑块和A导轨滑块；所述A旋转电机的输出轴通过A联轴器连接A滚珠丝杠，A滚珠丝杠上设有A丝杠滑块，所述A旋转电机及A滚珠丝杠沿工作台长度方向安装在纵向板上，在A滚珠丝杠右侧的纵向板上平行布置A直线导轨，在A直线导轨上安装A导轨滑块；所述纵向板的下表面两端分别固定在A支撑座和B支撑座的上表面上；

所述垂直升降移动模块包括B旋转电机、B滚珠丝杠、B联轴器、B丝杠滑块、B直线导轨和B导轨滑块；所述B旋转电机的输出轴通过B联轴器连接B滚珠丝杠，B滚珠丝杠上设有B丝杠滑块，所述B旋转电机、B滚珠丝杠安装在垂直板上，垂直板的右表面与纵向移动模块的A导轨滑块的侧面连接固定；在垂直板上且与B滚珠丝杠平行布置B直线导轨，在B直线导轨上安装B导轨滑块；在B导轨滑块和B丝杠滑块上通过传感器安装板安装激光传感器。

3.根据权利要求1所述的轴承沟槽尺寸自动检测装置，其特征在于所述激光传感器中的激光探头射出的光线方向与水平面向下呈25°角。

4.根据权利要求1所述的轴承沟槽尺寸自动检测装置，其特征在于所述PLC控制系统采用S7-1200CPU1212C控制器。