CN209706740U - 一种用于测量滚轮径向跳动的测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于测量滚轮径向跳动的测量装置，其解决了现有测量装置测量滚轮直径存在误差大、不稳定的技术问题，其设有步进电机、滚轮固定装置、滚珠丝杠、移动测量装置、工作底板，滚轮固定装置设有V型铁、压紧机构和固定焊板体，V型铁上放置待测滚轮，待测滚轮两端轴肩中心的正上方设有压紧机构，压紧机构固定于固定焊板体上；移动测量装置设有直线滚动导轨副、第一工作平台、光栅推进气缸、第二工作平台和光栅传感器,第一工作平台两侧各设有直线滚动导轨副，直线滚动导轨副之间设有光栅推进气缸，光栅推进气缸连接第二工作平台，光栅平台上设有光栅调整台，光栅调整台上安放光栅传感器。本实用新型可广泛应用于测量装置领域。

Description

一种用于测量滚轮径向跳动的测量装置

技术领域

本实用新型涉及测量装置领域，具体地说是一种用于测量滚轮径向跳动的测量装置。

背景技术

滚轮在机械行业中有着重要的作用，在当今以及未来机械行业中有着广泛的发展空间。高精密的滚轮在实际的机械传动系统中有着极高的效率，使机械加工在传输当中更加平稳，效率更高。而对于滚轮这种机械结构要想控制它的精度，首先就是要测量它的径向跳动。

径向跳动是主轴系统的主要指标之一，对滚轮实际生产当中产生的性能起到了绝对性的作用。径向跳动分为径向轴跳动和径向全跳动，它能够全方位的控制被测要素的方向、形状和位置的作用，同时径向跳动可以控制相对应的物体的同轴度误差和圆柱度误差。它对于工件的测量能起到绝对性的作用，由此可见，对滚轮精度的测量首先测量的是径向跳动。

关于径向跳动的测量方法，最原始的方式是利用千分表进行测量。此测量方法并不能完全满足物体测量的需要，无法准确预知加工工件的误差。另外，此方法对于操作者的水平也有要求，人工误差是一个重要的影响因素，并不能准确保证测量精度。

发明内容

本实用新型就是为了解决背景技术中的不足，提供了一种准确性高、稳定性好、可测量不同直径的滚轮径向跳动的测量装置。

为此，本实用新型提供了一种用于测量滚轮径向跳动的测量装置，设有步进电机、滚轮固定装置、滚珠丝杠、移动测量装置、工作底板，步进电机、滚轮固定装置和滚珠丝杠均固定于工作底板上，滚珠丝杠上方设有移动测量装置，步进电机设有滚轮步进电机和丝杠步进电机；滚轮固定装置设有第一滚轮固定装置和第二滚轮固定装置，第一滚轮固定装置设有第一V型铁、第一压紧机构和第一固定焊板体，第二滚轮固定装置设有第二V型铁、第二压紧机构和第二固定焊板体，第一V型铁和第二V型铁上放置待测滚轮，待测滚轮两端轴肩中心的正上方设有第一压紧机构和第二压紧机构，第一压紧机构固定于所述第一固定焊板体上，第二压紧机构固定于第二固定焊板体上；移动测量装置设有直线滚动导轨副、第一工作平台、光栅推进气缸、第二工作平台和光栅传感器,第一工作平台两侧各设有一个直线滚动导轨副，直线滚动导轨副之间设有光栅推进气缸，光栅推进气缸连接第二工作平台，第二工作平台设有光栅调整台，光栅调整台上安放光栅传感器。

优选地，第一V型铁与所述第二V型铁相互平行，高度一致，所述第一V型铁与所述第二V型铁均设有四个螺栓和两个定位销，第一V型铁、第二V型铁与待测滚轮之间均设有橡胶垫片。

优选地，第一压紧机构和所述第二压紧机构均设有压紧气缸，压紧气缸下方螺栓固定连接橡胶滚轮。

优选地，第一固定焊板体与第二固定焊板体均设有两个梯形焊板、一个底座和一个支撑连接座，第一固定焊板体的支撑连接座用来固定第一压紧机构，第二固定焊板体的支撑连接座用来固定第二压紧机构，第一固定焊接体、第二固定焊接体的两个梯形焊板均焊接于底座上，每个底座上设有定位销孔和螺栓孔，通过定位销和螺栓将第一固定焊板体和第二固定焊板体固定于工作底板上。

优选地，丝杠步进电机通过联轴器连接滚珠丝杠，滚珠丝杠设有丝杠，丝杠的一端设有固定座，固定座上设有固定座垫片，丝杠中间设有螺母座连接器，螺母座连接器连接单螺母座，丝杠的另一端设有支撑座，支撑座上设有支撑座垫片。

优选地，滚珠丝杠两侧设有直线滚动导轨副，分别为第一直线滚动导轨副和第二直线滚动导轨副，第一工作平台的直线滚动导轨副为第三直线滚动导轨副和第四直线滚动导轨副，每个直线滚动导轨副均设有直线滚动导轨，每个直线滚动导轨上设有滑块挡板，滑块挡板通过螺钉连接滑块，每个直线导轨副外侧设有导轨定位柱。

优选地，第三直线滚动导轨副和第四直线滚动导轨副上还设有紧固滑块。

优选地，光栅推进气缸两侧通过螺栓连接凸台，所述凸台通过螺栓固定于所述第一工作平台上。

优选地，待测滚轮的直径为50-100mm。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型设有滚珠丝杠，通过联轴器与丝杠步进电机连接，将丝杠步进电机的旋转转化为直线旋转，配合两侧的直线滚动导轨副驱动移动测量装置轴向平移，达到测量多个测量点的效果。

(2)本实用新型设有移动测量装置，移动测量装置设有直线滚动导轨副、第一工作平台、第二工作平台、光栅推进气缸和光栅传感器，当移动装置到达设定的测量点时，光栅推进气缸可以推动第二工作平台径向移动，第二工作平台的前端为凸出状，用来固定连接光栅调整台，光栅调整台用于安放和调整光栅传感器高度；另外，本实行新型中待测滚轮的直径设置为50-100mm，为此，在两个直线滚动导轨副上各设有一个紧固滑块，为了在光栅调整中心点的时，第二工作平台能够达到相应的位置，灵活地对不同直径的滚轮进行测量。

(3)本实用新型中利用滚轮步进电机带动待测滚轮进行旋转，为了避免待测滚轮旋转时发生较大的磨损，一方面，在待测滚轮与第一V型铁、第二V型铁处各设有橡胶垫片，另一方面，在第一压紧机构和第二压紧机构上各设有橡胶滚轮，既保证待测滚轮放置时的稳定性，又避免发生较大磨损，保证待测滚轮的完整性。

(4)本实用新型中第一压紧机构与第二压紧机构分别连接在第一固定焊板体和第二固定焊板体上，第一固定焊板体与第二固定焊板体均设有两个梯形焊板，一方面增加了每个压紧机构的稳定性，另一方面能承受较大的作用力，减少对测量数据的影响，保证测量数据的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型爆炸图；

图3为本实用新型中待测滚轮放置示意图；

图4为本实用新型中压紧机构与固定焊板体连接示意图；

图5为本实用新型中滚珠丝杠结构示意图；

图6为本实用新型中第三直线滚动导轨副结构示意图。

附图标记：

1.滚轮步进电机；101.滚轮步进电机支架；2.丝杠步进电机；201. 丝杠步进电机支架；

3.第一滚轮固定装置；301.第一V型铁；302.第一压紧机构；303. 第一固定焊板体；

4.第二滚轮固定装置；401.第二V型铁；402.第二压紧机构；403. 第二固定焊板体；

5.滚珠丝杠；501.丝杠；502.固定座；503.固定座垫片；504.单螺母座；505.螺母座连接器；506.支撑座；507.支撑座垫片；

601.梯形焊板；602.支撑连接座；603.底座；

7.待测滚轮；8.橡胶滚轮；

9.第一直线滚动导轨副；10.第二直线滚动导轨副；

110.直线滚动导轨；111.滑块挡板；112.滑块；113.紧固滑块；114. 定位导轨柱；

121.第三直线滚动导轨副；122.第四直线滚动导轨副；

13.第一工作平台；14.第二工作平台；15.光栅推进气缸；16.凸台； 17.光栅调整台；18.光栅传感器；19.压紧气缸；20.工作底板；21.大凹槽；22.小凹槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不限于本实用新型。

如图1-2所示，本实用新型提供了一种用于测量滚轮径向跳动的测量装置，设有步进电机、滚轮固定装置、滚珠丝杠5、移动测量装置、工作底板20，步进电机，设有滚轮步进电机1和丝杠步进电机2，滚轮步进电机1，用于带动待测滚轮7旋转，滚轮步进电机1安装于滚轮步进电机支架101上；丝杠步进电机2，用于带动滚珠丝杠5旋转，丝杠步进电机2安装于丝杠步进电机支架201上；

滚轮固定装置，用于安放并固定待测滚轮7，保证测量时待测滚轮7 的稳定性，滚轮固定装置设有第一滚轮固定装置3和第二滚轮固定装置4，第一滚轮固定装置3和第二滚轮固定装置4前后对称分布，第一滚轮固定装置3设有第一V型铁301、第一压紧机构302和第一固定焊板体303，第二滚轮固定装置4设有第二V型铁401、第二压紧机构402和第二固定焊板体403；

滚珠丝杠5，用于将丝杠步进电机2的旋转运动转化为直线运动，带动移动测量装置平移；

移动测量装置，在工作底板20上进行轴向或者径向移动，以便测量待测滚轮7的径向跳动，移动测量装置设有直线滚动导轨副、第一工作平台13、光栅推进气缸15、第二工作平台14和光栅传感器18；

工作底板20，为方形体，工作底板20上开设两个凹槽，分别为小凹槽22和大凹槽21，小凹槽22用来放置丝杠步进电机2，大凹槽21用来为移动测量装置轴向平移提供足够的运动空间；

所述滚轮步进电机1一端设有轴套，用于连接固定在滚轮固定装置中的待测滚轮7，丝杠步进电机2通过联轴器(图中未标出)连接滚珠丝杠5，滚珠丝杠5的上方连接移动测量装置，所述的滚轮步进电机1、滚轮固定装置、丝杠步进电机2和滚珠丝杠5均固定于工作底板20上。

进一步地，如图3所示，待测滚轮7放置于第一V型铁301和第二V 型铁401上，使待测滚轮7的两侧轴肩恰好置于两个V型铁处，待测滚轮7分别与第一V型铁301和第二V型铁401之间设有橡胶垫片(图中未标出)，防止实际测量对待测滚轮7的磨损，且第一V型铁301与第二 V型铁401的高度一致，相互平行，第一V型铁301和第二V型铁401上均设有四个螺栓和两个定位销，用于固定第一V型铁301和第二V型铁 401。

待测滚轮7两侧的轴肩中心正上方各设有一个压紧机构，即第一压紧机构302和第一V型铁301共同作用待测滚轮7一端轴肩，第二压紧机构402和第二V型铁401共同作用待测滚轮7另一端轴肩，用于保证待测滚轮7在垂直滚轮轴线方向上的稳定性。

如图4所示，第一压紧机构302和第二压紧机构402均设有一个压紧气缸19和一个橡胶滚轮8，在每个压紧机构的压紧气缸19推进前头利用螺栓固定一个橡胶滚轮8，用于在滚轮转动的同时将滚轮的磨损降到最低；第一压紧机构302固定连接于第一固定焊板体303上，第二压紧机构402固定连接于第二固定焊板体403上，第一固定焊板体303和第二固定焊板体403均设有两块梯形焊板601、一个支撑连接座602和一个底座603，每个支撑连接座602焊接于两块梯形焊板601外侧，两块梯形焊板601均焊接于底座603上，底座603上设有四个螺栓孔和两个定位销孔，利用定位销和螺栓来固定第一固定焊板体303和第二固定焊板体403。

如图5所示，滚珠丝杠5设有丝杠501，丝杠501靠近丝杠步进电机的一端设有固定座502，固定座502上设有固定座垫片503，丝杠501中间设有单螺母座504和螺母座连接器505，丝杠501的另一端设有支撑座 506，支撑座506上设有支撑座垫片507，固定座502和支撑座506均用来固定滚珠丝杠5，滚珠丝杠5的长度为0.6m。

进一步的，如图1-2所示，在滚珠丝杠5的两侧设有直线滚动导轨副，用于移动测量装置的轴向平移，分别为第一直线滚动导轨副9和第二直线滚动导轨副10；第一直线滚动导轨副9和第二直线滚动导轨副10 均包括直线滚动导轨110，直线滚动导轨110上设有滑块挡板111和滑块 112，滑块挡板111与滑块112之间通过螺钉连接，第一直线滚动导轨副 9和第二直线滚动导轨副10的外侧均设有导轨定位柱114，用于固定两个直线滚动导轨副。

进一步的，如图1-2所示，第一直线滚动导轨副9、第二直线滚动导轨副10和滚珠丝杠5固定连接移动测量装置的第一工作平台13，第一工作平台14两侧各设有直线滚动导轨副，分别为第三直线滚动导轨副121 和第四直线滚动导轨副122，第三直线滚动导轨副121和第四直线滚动导轨副122均与第一直线滚动导轨副9和第二直线滚动导轨副10垂直，第三直线滚动导轨副121和第四直线滚动导轨副122之间设有光栅推进气缸15，光栅推进气缸15两侧螺栓连接凸台16，利用螺栓将凸台16固定于第一工作平台13上，光栅推进气缸15固定连接第二工作平台14，第二工作平台14前端为凸出状，用来固定连接光栅调整台17，用来调整光栅传感器18的高度，确保测量的准确性，光栅调整台17设有光栅传感器18，用来测量待测滚轮7的径向跳动。

如图6所示，第三直线滚动导轨副121也设有直线滚动导轨110、直线滚动导轨110上除了设有滑块挡板111、滑块112，还设有紧固滑块113，滑块挡板111通过螺钉连接滑块112，滑块112通过螺钉连接紧固滑块 113。第四直线滚动导轨副122上的组件与第三滚动导轨副上的组件完全一致，即第四滚动导轨副也设有直线滚动导轨110、滑块挡板111、滑块112和紧固滑块113，连接关系同第三直线滚动导轨副。另外，第三直线滚动导轨副121与第四直线滚动导轨副122的外侧也设有导轨定位柱 114。第三直线滚动导轨副121和第四直线滚动导轨副122均设有紧固滑块113的作用为，一方面，当光栅传感器18调整中心点时，保证第二工作台14能达到设定的位置，另一方面，由于测量的滚轮直径为50-100mm，因此在光栅推进气缸15的推进作用下，可以灵活地对不同直径的待测滚轮进行测量。

本实用新型的工作原理为：

将待测滚轮7放置于第一V型铁301和第二V型铁401上，利用第一压紧机构302和第二压紧机构402将其压紧固定，启动丝杠步进电机2，丝杠步进电机2带动滚珠丝杠5转动，从而带动第一工作平台13在第一直线滚动导轨副9和第二直线滚动导轨副10上进行轴向平移，当到达测量点时，光栅推进气缸15推动第二工作平台14进行径向移动，进而使得光栅传感器18压入待测滚轮7表面-5mm的位置，然后启动滚轮步进电机1，待测滚轮7发生旋转，旋转一周后，光栅传感器18完成测量点数据的采集，光栅推进气缸15撤回，滚轮步进电机1停止旋转，丝杠步进电机2继续推进第一工作平台13轴向运动，到达下一个测量点，重复上述步骤，直到所有测量点数据采集完毕。最后，第一压紧机构302和第二压紧机构402撤回，丝杠步进电机2反转，各部件回到初始位置。

本实用新型中，所有的固定连接方式为螺栓连接或者螺钉连接，由于螺栓或者螺钉均为现有技术，在此不做过多阐述。

另外，本实用新型中的滚轮步进电机1、丝杠步进电机2、第一压紧机构302、第二压紧机构402、光栅推进气缸15和光栅传感器18均通过单片机输出命令进行控制工作，但控制系统方面并不是本实用新型的发明点所在，本实用新型所要求保护仅为这种类型的测量装置，对于如何运用控制系统进行控制，利用现有技术手段即可达到。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于测量滚轮径向跳动的测量装置，设有步进电机、滚轮固定装置、滚珠丝杠、移动测量装置、工作底板，所述步进电机、所述滚轮固定装置和滚珠丝杠均固定于工作底板上，所述滚珠丝杠上方设有所述移动测量装置，其特征是，

所述步进电机设有滚轮步进电机和丝杠步进电机；

所述滚轮固定装置设有第一滚轮固定装置和第二滚轮固定装置，所述第一滚轮固定装置设有第一V型铁、第一压紧机构和第一固定焊板体，所述第二滚轮固定装置设有第二V型铁、第二压紧机构和第二固定焊板体，所述第一V型铁和所述第二V型铁上放置待测滚轮，所述待测滚轮两端轴肩中心的正上方设有第一压紧机构和第二压紧机构，所述第一压紧机构固定于所述第一固定焊板体上，所述第二压紧机构固定于所述第二固定焊板体上；

所述移动测量装置设有直线滚动导轨副、第一工作平台、光栅推进气缸、第二工作平台和光栅传感器,所述第一工作平台两侧各设有一个直线滚动导轨副，所述直线滚动导轨副之间设有光栅推进气缸，所述光栅推进气缸固定连接第二工作平台，所述第二工作平台设有光栅调整台，所述光栅调整台上安放光栅传感器。

2.根据权利要求1所述的用于测量滚轮径向跳动的测量装置，其特征在于，所述第一V型铁与所述第二V型铁相互平行，高度一致，所述第一V型铁与所述第二V型铁均设有四个螺栓和两个定位销，所述第一V型铁、所述第二V型铁与所述待测滚轮之间均设有橡胶垫片。

3.根据权利要求1所述的用于测量滚轮径向跳动的测量装置，其特征在于，所述第一压紧机构和所述第二压紧机构均设有压紧气缸，所述压紧气缸下方螺栓固定连接橡胶滚轮。

4.根据权利要求1所述的用于测量滚轮径向跳动的测量装置，其特征在于，所述第一固定焊板体与所述第二固定焊板体均设有两个梯形焊板、一个底座和一个支撑连接座，所述第一固定焊板体的支撑连接座用来固定所述第一压紧机构，所述第二固定焊板体的支撑连接座用来固定所述第二压紧机构，所述第一固定焊接体、所述第二固定焊接体的两个梯形焊板均焊接于底座上，所述每个底座上设有定位销孔和螺栓孔，通过定位销和螺栓将所述第一固定焊板体和所述第二固定焊板体固定于所述工作底板上。

5.根据权利要求1所述的用于测量滚轮径向跳动的测量装置，其特征在于，所述丝杠步进电机通过联轴器连接滚珠丝杠，所述滚珠丝杠设有丝杠，所述丝杠的一端设有固定座，所述固定座上设有固定座垫片，所述丝杠中间设有螺母座连接器，所述螺母座连接器连接单螺母座，所述丝杠的另一端设有支撑座，所述支撑座上设有支撑座垫片。

6.根据权利要求5所述的用于测量滚轮径向跳动的测量装置，其特征在于，所述滚珠丝杠两侧设有直线滚动导轨副，分别为第一直线滚动导轨副和第二直线滚动导轨副，所述第一工作平台的直线滚动导轨副为第三直线滚动导轨副和第四直线滚动导轨副，每个所述直线滚动导轨副均设有直线滚动导轨，每个所述直线滚动导轨上设有滑块挡板，所述滑块挡板通过螺钉连接滑块，每个所述直线滚动导轨副外侧设有导轨定位柱。

7.根据权利要求6所述的用于测量滚轮径向跳动的测量装置，其特征在于，所述第三直线滚动导轨副和所述第四直线滚动导轨副上还设有紧固滑块。

8.根据权利要求1所述的用于测量滚轮径向跳动的测量装置，其特征在于，所述光栅推进气缸两侧通过螺栓连接凸台，所述凸台通过螺栓固定于所述第一工作平台上。

9.根据权利要求1所述的用于测量滚轮径向跳动的测量装置，其特征在于，所述待测滚轮的直径为50-100mm。