CN214407413U - 一种片齿跨棒距自动测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种片齿跨棒距自动测量装置，该装置包括底板、测量头组件、位移测量传感器、分度转台、水平支撑组件、齿轮定位组件以及齿槽位置检测组件；分度转台安装于底板上方；水平支撑组件安装在分度转台上用于对待测齿轮进行水平支撑；齿轮定位组件为设置在分度转台中心，实现对待测齿轮的定位；测量头组件为两组，分别位于分度转台两侧，两个测量头组件相向或相反移动，使得两个测量头组件的测量头插入或退出待测齿轮的齿槽；位移测量传感器安装于其中一个测量头组件上，用于测量待测齿轮的跨棒距数值；齿槽位置检测组件位于分度转台一侧，用于齿槽位置。该装置不仅结构简单、制造成本低，同时测量效率高，测量精准高。

Description

一种片齿跨棒距自动测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种齿轮检测设备，具体涉及一种片齿跨棒距自动测量装置。

背景技术

在齿轮大批量的生产过程中，跨棒距的值是反映齿轮加工质量的重要参数，其为表示齿厚的一个间接参数，测量齿轮跨棒距是控制齿轮齿厚、评定合理齿侧间隙和保证齿轮系正确啮合传动的重要检测手段。

传统的测量方式为：将加工过的齿轮搬运到平台上，之后通过人工测量的方式对齿轮的跨棒距进行测量，这种测量方式不仅加大了工人的劳动强度，而且降低了生产效率。

随着生产线自动化水平的提高，很多过去需要人工完成的工作都被机器人替代，中国专利，申请号为201910397446.5公开了一种跨棒距自动检测装置，该装置采用机械自动化的方式，完成了齿轮跨棒距的检测，相比现有人工检测的方式生产效率和检测精度都有大幅度的提升，但是该装置采用了多台气缸和伺服电机的组合方式实现测量，不仅结构复杂，并且制造和使用成本较高。

实用新型内容

为了解决现有的跨棒距自动检测装置结构复杂，制造和使用成本高等问题，本实用新型提供了一种结构简单、制造成本低的片齿跨棒距自动测量装置。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：

本实用新型提供了一种片齿跨棒距自动测量装置，包括底板、测量头组件、位移测量传感器、分度转台、水平支撑组件、齿轮定位组件以及齿槽位置检测组件；

分度转台安装于底板上方；

水平支撑组件包括竖直安装在分度转台上的至少三根支撑柱，用于对待测齿轮进行水平支撑；

齿轮定位组件为设置在分度转台中心的三爪气缸，三爪气缸与待测齿轮内孔配合，实现对待测齿轮的定位；

测量头组件为两组，分别位于分度转台两侧，且以分度转台旋转中心对称设置，两个测量头组件相向或相反移动，使得两个测量头组件的测量头插入或退出待测齿轮的齿槽；

位移测量传感器安装于其中一个测量头组件上，用于测量待测齿轮的跨棒距数值；

齿槽位置检测组件位于分度转台一侧，且齿槽位置检测组件和两个测量头组件之间的位置关系必须满足：齿槽位置检测组件检测到待测齿轮任意齿槽时，两个测量头组件中的测量头均恰好能够与待测齿轮的齿槽充分接触。

进一步地，上述支撑柱的顶端嵌装有钢珠滚轮。

进一步地，上述测量头组件包括滑轨、滑座、测量头支座、测量头以及竖直连接板以及第一气缸；

滑轨固定安装在底板上，滑座滑动安装于滑轨上；

测量头支座的下端与滑座的上表面连接，上端安装测量头；

竖直连接板的上端与滑座的下表面连接，下端穿过底板上长条孔后与第一气缸的活动端连接；

第一气缸的固定端固定安装于底板下表面。

进一步地，上述滑座的上表面设有滑槽，测量头支座卡装于滑槽上，并通过销钉定位，通过螺钉紧固。

进一步地，上述位移测量传感器为接触式位移测量传感器；接触式位移测量传感器安装于一个测量头组件的竖直连接板上，另一个测量头组件的竖直连接板上安装限位块。

进一步地，上述齿槽位置检测组件包括定位立板、第二气缸、连接板以及位置测量传感器；

定位立板的下端固定于底板上，上端安装第二气缸；

第二气缸的活动端通过连接板安装有位置测量传感器。

进一步地，上述底板的四个角处设置有支腿。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用底板、两个测量头组件、位移测量传感器、分度转台、水平支撑组件、齿轮定位组件以及齿槽位置检测组件组成了一套可自动实现多角度检测同一齿轮的跨棒距，不仅结构简单、制造成本低，同时测量效率大大提升，测量数据精准。

2、本实用新型的支撑柱上端设置钢珠滚轮，由于钢珠滚轮和待测齿轮属于点接触的方式，可以减小齿轮加工精度对测量结果的影响。

3、本实用新型测量时，待测齿轮处于浮动自由状态，由于钢珠滚轮和待测齿轮属于点接触的方式，可实现测量头进入齿槽时，待测齿轮的位置的自适应微调整，使得测量效果更佳。

4、本实用新型的测量头支座滑动连接于滑座上，并利用销钉进行定位，确保了待测齿轮两侧的测量头位置基本保持一致，同时销钉和螺钉的定位紧固方式，还可根据待测齿轮的大小调整测量位置，通用性好。

附图说明

图1为实施例的立体结构图。

图2为实施例的主视图。

图3为实施例的俯视图。

附图标记如下：

1-底板、2-测量头组件、3-位移测量传感器、4-分度转台、5-水平支撑组件、6-齿轮定位组件、7-齿槽位置检测组件、8-支腿、9-支撑柱、10-钢珠滚轮、11-三爪气缸、12-滑轨、13-滑座、14-测量头支座、15-测量头、16-竖直连接板、17-第一气缸、18-限位块、19-滑槽、20-销钉、21-螺钉、22-定位立板、23-第二气缸、24-连接板、25-位置测量传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

本实施例提供了一种片齿跨棒距自动测量装置的具体结构，如图1-3所示，包括底板1、测量头组件2、位移测量传感器3、分度转台4、水平支撑组件5、齿轮定位组件6以及齿槽位置检测组件7；

底板1通过设置其四个角处的支腿8安装于检测平台上；

分度转台4安装于底板1上方；

水平支撑组件5包括竖直安装在分度转台4上的至少三根支撑柱9，用于对待测齿轮进行水平支撑；本实施例中，为了确保测量头组件中测量头能够进入齿槽，并与齿槽充分接触，因此在三个支撑柱9的顶部都嵌装了钢珠滚轮10，由于待测齿轮底面与钢珠滚轮10为点接触，摩擦力很小，测量头的推力可使待测齿轮自适应调整至合适位置，确保测量头与齿槽充分接触。

齿轮定位组件6为设置在分度转台4中心的三爪气缸11，三爪气缸11与待测齿轮内孔配合，实现对待测齿轮的定位；需要定位时，三爪气缸11打开撑紧待测齿轮内孔，不需要定位时，三爪气缸11收拢。

测量头组件2为两组，分别位于分度转台4两侧，且以分度转台4旋转中心对称设置，两个测量头组件2相向或相反移动，使得两个测量头组件2的测量头插入或退出待测齿轮的齿槽；

本实施例中，测量头组件2的具体结构如图1和图2所示，测量头组件包括滑轨12、滑座13、测量头支座14、测量头15以及竖直连接板16以及第一气缸17；滑轨12固定安装在底板1上，滑座13滑动安装于滑轨12上；测量头支座14的下端与滑座13的上表面连接，上端安装测量头15；竖直连接板16的上端与滑座13的下表面连接，下端穿过底板1上长条孔后与第一气缸17的活动端连接；第一气缸17的固定端固定安装于底板1下表面；使用时，两个测量头组件2同时工作，两个第一气缸17通过竖直连接板16带动滑座13在滑轨12上移动，从而使测量头15插入待测齿轮的齿槽中；

位移测量传感器3安装于其中一个测量头组件2上，用于测量待测齿轮的跨棒距数值；本实施例中，位移测量传感器3为接触式位移测量传感器；接触式位移测量传感器3安装于一个测量头组件2的竖直连接板16上，另一个测量头组件2的竖直连接板16上安装限位块18；当两个第一气缸17相向推动测量头15移动时，接触式位移测量传感器与限位块18接触，通过接触式传感器的压缩量可得到待测齿轮的跨棒距。

另外，为了使得该设备满足对不同尺寸的齿轮进行测量，测量头组件2中滑座13的上表面设有滑槽19，测量头支座14卡装于滑槽19上，并通过销钉20定位，通过螺钉21紧固。装配时，先将测量头15安装于测量头支座14上，然后将测量头支座14沿着图示A方向推入滑槽19内，之后利用销钉20限制住测量头支座14的位置，最后通过螺钉21将测量头支座14的位置固定。

齿槽位置检测组件7位于分度转台4一侧，且齿槽位置检测组件7和两个测量头组件2之间的位置关系必须满足：齿槽位置检测组件7检测到待测齿轮任意齿槽时，两个测量头组件2中的测量头15均恰好与待测齿轮的齿槽充分接触。

本实施例中，齿槽位置检测组件7包括定位立板22、第二气缸23、连接板24以及位置测量传感器25；定位立板22的下端固定于底板1上，上端安装第二气缸23；第二气缸23的活动端通过连接板24安装有位置测量传感器25；放置待测齿轮时，为了使待测齿轮拥有足够的放置空间，第二气缸23的缸杆缩回，当待测齿轮放置完毕后，三爪气缸11将待测齿轮固定后，第二气缸23的缸杆向外推出位置测量传感器25，位置测量传感器25开始检测待测齿轮的齿槽位置，若未检测到齿槽，则分度转台4带动待测齿轮沿圆周方向作旋转运动，直至位置测量传感器25检测到齿槽位置，之后测量头组件开始工作。

通过对上述实施例各个部分结构的描述，现对该装置进行测量的具体过程进行描述：

当上一工序工作完成，关节机器人将待测齿轮放于三个支撑柱9的钢珠滚轮10上，第二气缸23带动位置测量传感器25靠近待测齿轮，从而判断待测齿轮的齿槽是否与测量头对准，如需调整，三爪气缸11张开撑紧待测齿轮内孔，分度转台4带动待测齿轮转动至齿槽位置，分度转台4停止，三爪气缸11松开待测齿轮，两个测量头组件2的第一气缸17的缸杆向外伸出带动测量头15卡进齿槽，由于齿轮底面与钢珠滚轮10为点接触摩擦力很小，测量头15的推力可使齿轮自适应调整至合适位置，确保测量头15与齿槽充分接触，同时接触式位移测量传感器压缩测得待测齿轮的跨棒距数值，然后第一气缸17收回，三爪气缸11夹紧，分度转台4带动待测齿轮旋转一定角度至下一个齿槽位置，再次测量跨棒距数值，从而实现对同一齿轮的多对齿槽自动测量。

Claims (7)

1.一种片齿跨棒距自动测量装置，其特征在于：包括底板、测量头组件、位移测量传感器、分度转台、水平支撑组件、齿轮定位组件以及齿槽位置检测组件；

分度转台安装于底板上方；

水平支撑组件包括竖直安装在分度转台上的至少三根支撑柱，用于对待测齿轮进行水平支撑；

齿轮定位组件为设置在分度转台中心的三爪气缸，三爪气缸与待测齿轮内孔配合，实现对待测齿轮的定位；

测量头组件为两组，分别位于分度转台两侧，且以分度转台旋转中心对称设置，两个测量头组件相向或相反移动，使得两个测量头组件的测量头插入或退出待测齿轮的齿槽；

位移测量传感器安装于其中一个测量头组件上，用于测量待测齿轮的跨棒距数值；

齿槽位置检测组件位于分度转台一侧，且齿槽位置检测组件和两个测量头组件之间的位置关系必须满足：齿槽位置检测组件检测到待测齿轮任意齿槽时，两个测量头组件中的测量头均恰好能够与待测齿轮的齿槽充分接触。

2.根据权利要求1所述的片齿跨棒距自动测量装置，其特征在于：

所述支撑柱的顶端嵌装有钢珠滚轮。

3.根据权利要求1或2所述的片齿跨棒距自动测量装置，其特征在于：

所述测量头组件包括滑轨、滑座、测量头支座、测量头以及竖直连接板以及第一气缸；

滑轨固定安装在底板上，滑座滑动安装于滑轨上；

测量头支座的下端与滑座的上表面连接，上端安装测量头；

竖直连接板的上端与滑座的下表面连接，下端穿过底板上长条孔后与第一气缸的活动端连接；

第一气缸的固定端固定安装于底板下表面。

4.根据权利要求3所述的片齿跨棒距自动测量装置，其特征在于：

所述滑座的上表面设有滑槽，测量头支座卡装于滑槽上，并通过销钉定位，通过螺钉紧固。

5.根据权利要求4所述的片齿跨棒距自动测量装置，其特征在于：所述位移测量传感器为接触式位移测量传感器；

接触式位移测量传感器安装于一个测量头组件的竖直连接板上，另一个测量头组件的竖直连接板上安装限位块。

6.根据权利要求1所述的片齿跨棒距自动测量装置，其特征在于：

所述齿槽位置检测组件包括定位立板、第二气缸、连接板以及位置测量传感器；

定位立板的下端固定于底板上，上端安装第二气缸；

第二气缸的活动端通过连接板安装有位置测量传感器。

7.根据权利要求1所述的片齿跨棒距自动测量装置，其特征在于：所述底板的四个角处设置有支腿。

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