CN209342087U - 一种轴承外圈外径自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴承外圈外径自动检测装置，其包括设置在三坐标测量仪平台上的振动上料机构、运输轨道机构、圆形回转工作台、夹具机构和与三坐标测量仪平台连接的卸料机构。本实用新型的检测装置在测量过程中无需人工操作，大大提高了自动化程度和测量效率；检测装置测量重复度高、精度高、安全性好；在夹具处选择如橡胶、聚氨酯等弹性材料可有效的保护轴承，使其精度不受夹具工作过程中的影响，可最大限度的降低测量误差。

Description

一种轴承外圈外径自动检测装置

技术领域

本实用新型涉及球轴承的检测技术领域，尤其涉及一种对大批量深沟球轴承外圈外径进行自动检测的装置。

背景技术

深沟球轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件，主要是支撑机械旋转体，用以降低设备传递过程中的机械载荷摩擦系数。深沟球轴承结构较为简单，与其他类型相比易于达到较高的制造精度，便于成系列、大批量生产，大批量生产必然需要大量的对产品进行相应尺寸的测量，以确保轴承出厂时的精度要求。现有技术中的轴承检测方式还处于半自动化与手工检测相结合的静态测量阶段，尺寸检测通常采用机械式直径测量仪，由人工进行检验，具体过程为检验时人工将轴承旋转一周，然后观察测量仪器仪表读数变化。此种测量方式除测量仪本身存在误差外，还存在检验员检测手法、视力、技术水平、疲劳程度等不同造成的人为测量误差。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型提供了一种对大批量深沟球轴承进行自动、高效、高精度检测的装置。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案为：一种轴承外圈外径自动检测装置，包括设置在三坐标测量仪平台上的振动上料机构、运输轨道机构、圆形回转工作台、夹具机构和与三坐标测量仪平台连接的卸料机构，所述的三坐标测量仪平台上上设置有三坐标测量仪；所述的振动上料机构与运输轨道机构连接，用于通过震动将待检测轴承外圈导入运输轨道机构；所述的运输轨道机构包括运输机构和出料机构，所述出料机构的末端为出料口；所述的圆形回转工作台上环形等间距设置有轴承托座，并由气缸推动转动使轴承托座在转动停止后处于运输轨道机构出料口正下方；圆形回转工作台上轴承托座落入轴承外圈后经逆时针旋转90°正对所述的夹具机构，所述夹具机构包括夹具机构本体以及设置在夹具机构本体上的轴承夹具和控制机构，控制机构与轴承夹具连接用于控制轴承夹具夹起轴承外圈到达指定测量位置并通过所述三坐标测量仪实现检测，并将检测完的轴承外圈放入轴承托座；所述圆形回转工作台上轴承托座放入检测完的轴承外圈后再次逆时针旋转90°到达所述卸料机构所处的卸料位置，所述卸料机构包括与三坐标检测仪固定连接的卸料架，以及设置在卸料架上的卸料控制装置。

进一步地，所述的振动上料机构包括料斗、设置在料斗周圈的螺旋上升轨道、理料机构、螺旋上升轨道末端的平台以及与平台连接的倾斜送料轨道，所述的螺旋上升轨道为呈螺旋状的平面轨道，所述的倾斜送料轨道高度略低于平台高度，末端与运输轨道机构连接，且倾斜送料轨道从与平台连接处至与运输轨道机构连接处倾斜度逐渐增加直至竖直。

进一步地，所述的运输机构包括输送轨道、输送轨道底部的传送带、输送轨道末端的挡块以及与传送带连接的伺服电机，所述的出料机构包括磁偶式无杆气缸和落料轨道，所述的输送轨道宽度与轴承外圈宽度相同，所述的落料轨道末端为出料口。

进一步地，所述的圆形回转工作台上设置有8个轴承托座，并由气缸推动每次转动45°。

进一步地，所述的轴承托座为半圆形卡托，半圆形卡托内结构与半个轴承外圈外结构相同并可与轴承外圈配合卡合。

进一步地，所述的轴承夹具为由中间销钉固定的两根剪刀状的杆子，杆子前端外侧嵌有一个弹性材料的半球体用于夹住轴承外圈內缘的轨道，杆子后端与控制机构固接并由控制机构控制两根杆子进行反向运动；所述控制机构控制控制夹具机构本体和轴承夹具到达指定位置时，轴承夹具对待检测轴承外圈起到夹紧和定位的作用。

进一步地，所述的半球体材质为橡胶或聚氨酯，其直径与轴承对应钢珠的直径相同。

进一步地，所述的控制机构包括固定在夹具机构本体上的双向丝杠以及分别实现双向丝杠传动和导向的同步齿形带和导轨，所述的控制机构还包括设置在夹具机构本体后侧的伺服电机、气缸和微型传感器，分别用于控制夹具机构本体和轴承夹具上下移动、水平移动以及检测移动的距离。

进一步地，所述的卸料控制装置包括设置在卸料架上的滑道以及设置在滑道上的气动手指，所述的滑道及气动手指通过设置在卸料架上的气缸控制移动完成卸料。

与现有技术相比，本实用新型具备的优点为：本实用新型的检测装置在测量过程中无需人工操作，大大提高了自动化程度和测量效率；检测装置测量重复度高、精度高、安全性好；在夹具处选择如橡胶、聚氨酯等弹性材料可有效的保护轴承，使其精度不受夹具工作过程中的影响，可最大限度的降低测量误差。

附图说明

图1为一种轴承外圈外径自动检测装置总装配的轴测图；

图2为总装配的主视图；

图3为夹具机构的轴测图 ；

图4为夹具机构的左视图；

图5为夹具机构装配的轴测图；

图6为夹具机构装配的左视图；

图7为圆形回转工作台的轴侧图；

图8为运输轨道机构的轴测图；

图9为卸料架的轴测图；

图10为振动上料机构结构图；

图11为振动上料机构又一结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步地说明。

如图1、2所示的一种轴承外圈外径自动检测装置，包括设置在三坐标测量仪平台2上的振动上料机构1、运输轨道机构3、圆形回转工作台4、夹具机构8及与三坐标测量仪平台2连接的卸料机构，所述的三坐标测量仪平台2上上设置有三坐标测量仪；所述的振动上料机构1与运输轨道机构3连接，待检测轴承外圈倒入振动上料机构1中，振动上料机构1振动，在振动上料机构1振动下，轴承外圈沿振动上料机构1螺旋轨道移动，最终从振动上料机构1出口竖向出来导入运输轨道机构3中；所述的运输轨道机构3包括运输机构和出料机构，所述出料机构的末端为出料口；所述的圆形回转工作台4上环形等间距设置有轴承托座7，并由气缸推动转动使轴承托座7在转动停止后处于运输轨道机构3出料口正下方；圆形回转工作台4上轴承托座7落入轴承外圈后经逆时针旋转90°正对所述的夹具机构8，所述夹具机构8包括夹具机构本体以及设置在夹具机构本体上的轴承夹具17和控制机构，控制机构与轴承夹具17连接用于控制轴承夹具17夹起轴承外圈通过所述三坐标测量仪平台2实现检测，并将检测完的轴承外圈放入轴承托座7；所述圆形回转工作台4上轴承托座7放入检测完的轴承外圈后再次逆时针旋转90°到达所述卸料机构所处的卸料位置，所述卸料机构包括与三坐标检测仪固定连接的卸料架5，以及设置在卸料架5上的卸料控制装置。

进一步地，如图10、11所示，所述的振动上料机构1包括料斗43、设置在料斗43周圈的螺旋上升轨道41、螺旋上升轨道41末端的平台45以及与平台45连接的倾斜送料轨道42，所述的螺旋上升轨道41为呈螺旋状的平面轨道，所述的倾斜送料轨道42高度略低于平台45高度，末端与运输轨道机构3连接，且倾斜送料轨道42从与平台45连接处至与运输轨道机构3连接处倾斜度逐渐增加直至竖直。

进一步地，如图8所示，所述的运输机构包括输送轨道、输送轨道底部的传送带36、输送轨道末端的挡块32以及与传送带连接的伺服电机33，所述的出料机构包括磁偶式无杆气缸34和落料轨道35，所述的输送轨道宽度与轴承外圈宽度相同，所述的落料轨道35末端为出料口。

进一步地，如图7所示，所述的圆形回转工作台4上设置有8个轴承托座7，并由气缸29推动每次转动45°。

进一步地，所述的轴承托座7为半圆形卡托，半圆形卡托内结构与半个轴承外圈外结构相同并可与轴承外圈配合卡合。

进一步地，如图3-6所示，所述的轴承夹具17为由中间销钉18固定的两根剪刀状的杆子，杆子前端外侧嵌有一个弹性材料的半球体19用于夹住轴承外圈內缘的轨道，杆子后端与控制机构固接并由控制机构控制两根杆子进行反向运动。轴承夹具17的移动是由夹具机构8中的双向丝杠15带动的，两根类似剪刀状的杆子的末端通过固接板21固定在带法兰的直线轴承20上，两根类似剪刀状的杆子的弯折处设置有销钉46，用于增加XY方向转动的自由度，双向丝杠15旋转带动这两根类似剪刀状的杆子进行反向运动；所述控制机构控制控制夹具机构本体和轴承夹具到达指定位置时，轴承夹具对待检测轴承外圈起到夹紧和定位的作用，所述到达指定位置为通过上下和水平移动到达三坐标测量仪平台测定位置。

进一步地，所述的半球体19材质为橡胶或聚氨酯，其直径与轴承对应钢珠的直径相同。

进一步地，所述的控制机构包括固定在夹具机构本体上的双向丝杠15以及分别实现双向丝杠15传动和导向的同步齿形带14和导轨16，所述的控制机构还包括设置在夹具机构本体后侧的伺服电机、气缸和微型传感器26，分别用于控制夹具机构本体和轴承夹具17上下移动、水平移动以及检测移动的距离。夹具机构本体和轴承夹具17通过单向丝杠12在伺服电机13的作用下完成上下移动，夹具机构本体和轴承夹具17的上下移动为在滑道25内上下移动，移动时夹具机构本体和轴承夹具17连同连接板27一起滑动，上下移动可以保证夹起轴承外圈后到达需求的高度；夹具机构8底部设置有滑轮22，夹具机构8在连接板27上，借由气缸23的作用下完成水平位置的移动。

进一步地，如图9所示，所述的卸料控制装置包括设置在卸料架5上的滑道10以及设置在滑道10上的气动手指6，所述的滑道10及气动手指6通过设置在卸料架5上的气缸控制移动完成卸料。检测完成的轴承外圈，经由卸料架5上的气动手指6夹起，在气缸9和气缸40的作用下的移动到达指定位置后，气动手指6松开，完成卸料。

具体的，如图10、11所示，将轴承外圈倒入振动上料机构1的料斗43内，振动上料机构1振动，在振动上料机构1振动下，轴承外圈平放沿螺旋上升轨道41缓缓上行，到一定高度时，轴承外圈进入一块平台45中，然后掉入有一定斜度的倾斜送料轨道42，倾斜送料轨道42略低于先前的平台45，同时轴承外圈从平台45上平稳滑出时经过端面出的小垫块，以确保落入斜轨中时倾斜坠落，轴承外圈掉入倾斜送料轨道42，与竖直平面呈一定角度，倾斜送料轨道42环布振动上料机构1内侧，倾斜送料轨道42与竖直平面的角度缓慢减小，直到轴承外圈竖直，经直线送料轨道44输送至平滑传送带36出来，当轴承外圈到达挡块32位置时，磁偶式无杆气缸34推动挡块32做水平运动，将轴承外圈推到落料轨道35，随及掉入位于圆形回转工作台4上的轴承托座7中，随后回转工作台下部的气缸29推动回转工作台4每次转过45度角，转动90度托座7到三坐标检测仪2的检测位置。此处同步齿形带14固定在夹具机构8上，实现双向丝杠15的传动，导轨16固定在夹具机构8上，实现导向作用。此时轴承夹具17伸出，轴承夹具17固定在固接板21上，通过双向丝杠15上实现直线运动，夹具前段两侧的半球体19，通过双向丝杠结构15控制，卡住轴承外圈内侧的横沟，此时夹具水平张开角度，夹起后，后侧通过伺服电机13控制夹具机构8上下移动，微型传感器26固定在保持架11上控制并检测夹具机构8上下移动的距离。气缸23控制夹具机构8在滑道24做水平移动，水平移动距离每次固定，三坐标仪检测完，再将轴承外圈放入托座7，气缸29推动，转过90度，到达卸料位置。卸料架11与三坐标检测仪2固定连接，滑道10固定在卸料架5上，由气缸9和气缸40使其实现直线运动，并且气动手指6固定在滑道10上实现直线运动，当轴承到达卸料位置时，气缸9和气缸40向前推动气动手指6夹起轴承外圈并控制水平移动，到达指定位置，放下轴承外圈，完成卸料。

当轴承外圈从平稳滑出时，若出现速度过快的情况，未能成功落入倾斜送料轨道42中，则会从倾斜送料轨道42与螺旋上升轨道41中的间隙掉落，落到最底层，重新完成先前的上料过程。倾斜送料轨道42与起初的螺旋上升轨道41中有一段明显的间隙，当轴承外圈振通过振动盘的振动在倾斜送料轨道42上运动时，若出现振幅过大，速度过快的情况，不慎滑出倾斜送料轨道42时，便会通过那段间隙连同外侧的斜道平稳掉落到最底层的料斗43内，重新上升。轴承外圈在倾斜送料轨道4上平稳运动，最后到达出料口前，有一个挡块，用于没有满足轴承外圈竖直有序排列的轴承外圈挡掉，从倾斜送料轨道4轨与螺旋上升轨道4的间隙掉落，另一部分满足的轴承外圈则有序排列整齐地输送到下道工序。

Claims (10)

1.一种轴承外圈外径自动检测装置，其特征在于：包括设置在三坐标测量仪平台上的振动上料机构、运输轨道机构、圆形回转工作台、夹具机构和与三坐标测量仪平台连接的卸料机构，所述的三坐标测量仪平台上上设置有三坐标测量仪；所述的振动上料机构与运输轨道机构连接，用于通过震动将待检测轴承外圈导入运输轨道机构；所述的运输轨道机构包括运输机构和出料机构，所述出料机构的末端为出料口；所述的圆形回转工作台上环形等间距设置有轴承托座，并由气缸推动转动使轴承托座在转动停止后处于运输轨道机构出料口正下方；圆形回转工作台上轴承托座落入轴承外圈后经逆时针旋转90°正对所述的夹具机构，所述夹具机构包括夹具机构本体以及设置在夹具机构本体上的轴承夹具和控制机构，控制机构与轴承夹具连接用于控制轴承夹具夹起轴承外圈到达指定位置通过三坐标测量仪实现检测，并将检测完的轴承外圈放入轴承托座；所述圆形回转工作台上轴承托座放入检测完的轴承外圈后再次逆时针旋转90°到达所述卸料机构所处的卸料位置，所述卸料机构包括与三坐标检测仪固定连接的卸料架，以及设置在卸料架上的卸料控制装置。

2.根据权利要求1所述的一种轴承外圈外径自动检测装置，其特征在于：所述的振动上料机构包括料斗、设置在料斗周圈的螺旋上升轨道、螺旋上升轨道末端的平台以及与平台连接的倾斜送料轨道，所述的螺旋上升轨道为呈螺旋状的平面轨道，所述的倾斜送料轨道高度低于平台高度，末端与运输轨道机构连接，且倾斜送料轨道从与平台连接处至与运输轨道机构连接处倾斜度逐渐增加直至竖直。

3.根据权利要求1所述的一种轴承外圈外径自动检测装置，其特征在于：所述的运输机构包括输送轨道、输送轨道底部的传送带、输送轨道末端的挡块以及与传送带连接的伺服电机，所述的出料机构包括磁偶式无杆气缸和落料轨道，所述的输送轨道宽度与轴承外圈宽度相同，所述的落料轨道末端为出料口。

4.根据权利要求1所述的一种轴承外圈外径自动检测装置，其特征在于：所述的圆形回转工作台上设置有8个轴承托座，并由气缸推动每次转动45°。

5.根据权利要求4所述的一种轴承外圈外径自动检测装置，其特征在于：所述的轴承托座为半圆形卡托，半圆形卡托内结构与半个轴承外圈外结构相同并可与轴承外圈配合卡合。

6.根据权利要求1所述的一种轴承外圈外径自动检测装置，其特征在于：所述的轴承夹具为由中间销钉固定的两根剪刀状的杆子，杆子前端外侧嵌有一个弹性材料的半球体用于夹住轴承外圈內缘的轨道，杆子后端与控制机构固接并由控制机构控制两根杆子进行反向运动。

7.根据权利要求1或6所述的一种轴承外圈外径自动检测装置，其特征在于：所述控制机构控制控制夹具机构本体和轴承夹具到达指定位置时，轴承夹具对待检测轴承外圈起到夹紧和定位的作用。

8.根据权利要求6所述的一种轴承外圈外径自动检测装置，其特征在于：所述的半球体材质为橡胶或聚氨酯，其直径与轴承对应钢珠的直径相同。

9.根据权利要求1所述的一种轴承外圈外径自动检测装置，其特征在于：所述的控制机构包括固定在夹具机构本体上的双向丝杠以及分别实现双向丝杠传动和导向的同步齿形带和导轨，所述的控制机构还包括设置在夹具机构本体后侧的伺服电机、气缸和微型传感器，分别用于控制夹具机构本体和轴承夹具上下移动、水平移动以及检测移动的距离。

10.根据权利要求1所述的一种轴承外圈外径自动检测装置，其特征在于：所述的卸料控制装置包括设置在卸料架上的滑道以及设置在滑道上的气动手指，所述的滑道及气动手指通过设置在卸料架上的气缸控制移动完成卸料。