CN215003485U - 轴类零件检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴类零件检测设备，底座上设有贯穿该底座的槽体；活动支撑机构与底座滑动配合，活动支撑机构的一端设有第一容纳槽，活动支撑机构的另一端设有与槽体配合的第一配合面；固定支撑机构与底座连接，固定支撑机构上设有第二容纳槽；托座组件与底座滑动配合；检测组件设置于底座上；第一夹持机构与活动支撑机构配合；第二夹持机构与固定支撑机构配合；轴类零件被夹持在第一夹持机构和第二夹持机构之间时，卸载机构与托座组件配合并施以拉力，使位于托座组件上的轴类零件与托座组件分离。本实用新型能使轴类零件在检测时的定位精度获得保障。

Description

轴类零件检测设备

技术领域

本实用新型涉及一种轴类零件检测设备。

背景技术

高转速的电机（例如每分钟10000转以上），随着电机的发出，目前高转速电机内使用的转子出现了以下结构，即由转子轴和安装在转子轴上的两个爪极构成，每个爪极包含多个爪极瓣，相邻爪极瓣之间具有间隙，两个爪极的爪极瓣交错布置，爪极内安装有磁感线圈，磁感线圈通电后，磁感线圈会磁化爪极，每个爪极瓣之间就会有感应磁场，磁场方向和定子里的线圈垂直，转子又在旋转，这时就在切割磁感线，在定子上线圈会产生感应电流，由此使电机工作。这种高转速的电机，对于转子精度的要求非常高，因此，不但在制作时需要保证精度，在制作完成后，还需要有专用的设备来对转子进行检测。

要能精确检测上述高精度（精度要求：um或亚um级）的轴类零件，主要依靠两个重要因素：

1.检测头的检测精度和重复测量精度足够高，目前多用类似栅尺或光幕测头；

2.精度足够的测头必须依附稳定可靠的执行结构来保证。结构除了自身的加工精度，还要有很高的加工一致性，又尤其是关键的定位零件需要运动，这就对重复定位精度带来很大的挑战，对于0.005mm以上的精度来说，常规定位方式几乎是不可能实现正常检测的。不仅如此，该使用背景建立在流水线上的轴类产品的全数检测，这又对设备提出了高效率的要求，又因检测量极大，设备在运行中，特别是需要运动的关键定位零部件势必会有磨损，定位零件的磨损会直接造成检测失真，致使精密检测失败。

发明内容

本实用新型提供一种使定位精度获得保障的轴类零件检测设备。

实现上述目的的技术方案如下：

轴类零件检测设备，包括：

底座，底座上设有贯穿该底座的槽体；

活动支撑机构，活动支撑机构与底座滑动配合，活动支撑机构的一端设有第一容纳槽，活动支撑机构的另一端设有与槽体配合的第一配合面；

固定支撑机构，固定支撑机构与底座连接，固定支撑机构上设有第二容纳槽；

支撑轴类零件的托座组件，托座组件与底座滑动配合；

对轴类零件进行检测的检测组件；

与轴类零件一端配合的第一夹持机构，第一夹持机构与活动支撑机构配合；

与轴类零件另一端配合的第二夹持机构，第二夹持机构与固定支撑机构配合；

卸载机构，轴类零件被夹持在第一夹持机构和第二夹持机构之间时，卸载机构与托座组件配合并施以拉力，使位于托座组件上的轴类零件与托座组件分离。

本实用新型的优点在于，在能够准确检测轴类零件的情况下，可以避免检测设备在工作过程中磨损而导致定位不准确所带来的检测结果不准确，即，本实用新型能长期确保对轴类零件定位的精度，以利于使检测结果获得保障。

附图说明

图1为轴类零件检测设备立体图；

图2为在轴类零件检测设备的剖面结构图；

图3为底座的立体图；

图4为活动支撑机构的立体图；

图5为活动支撑机构在另一个方面的立体图；

图6为第一弹性部件的示意图；

图7为图2中的P部放大图；

图8为托座组件的立体图；

图9为在图8的基础上隐藏了一部分零件后的立体图；

图10为驱动机构的立体图；

图11为对轴类零件进行检测时的示意图；

附图中的标记：

底座A，第一槽体1，第二槽体2，滑轨3；

活动支撑机构B，第一容纳槽4，第一支座5，第一配合面6，第一滑座7，第一直线驱动器8，第一连接部件9，第一凸缘9a，第一通孔10，连接座11，装配槽11a，支撑板12，第一弹性部件13，柱体13a、球头13b，台阶13c，第二支座14，第一耐磨部件15；

固定支撑机构C，第二容纳槽16，固定座17，垫板19，拉紧螺钉20，限位块21，第二耐磨部件22；

托座组件D，第二滑座23，第二通孔23a，托座24，第二连接部件25，第二凸缘25a，第二直线驱动器26，杆状部件27，第一弹簧28；

第一夹持机构E，第一轴承座组件29，第一顶头30；

第二夹持机构F，第二轴承座组件31，第二顶头32，导杆33，压缩弹簧34，支架35，第三直线驱动器36；

卸载机构G，支撑架37，第四直线驱动器38，第一拉杆39，第一配合部39a，第五直线驱动器40，第二拉杆41，第二配合部41a；

第一检测头42，第二检测头43，图像采集器44，光源45；

轴类零件H；

驱动机构I，安装架46，连接臂47，伸缩驱动器48，马达49，皮带50，皮带轮51。

具体实施方式

下面结合图1至图11对本实用新型进行说明。

本实用新型的轴类零件检测设备包括底座A、活动支撑机构B、固定支撑机构C、支撑轴类零件的托座组件D、与轴类零件一端配合的第一夹持机构E、与轴类零件H另一端配合的第二夹持机构F、卸载机构G、对轴类零件H进行检测的检测组件，下面对各部分以及它们之间的关系进行详细说明：

底座A上设有贯穿该底座的槽体，底座A上的槽体包括与所述第一配合面6配合的第一槽体1、第二槽体2，第一槽体1呈V型，第二槽体2与第一槽体1连通，第二槽体2呈矩形，当活动支撑机构B被卸载机构G施加拉力后与第一槽体1形成配合，通过V型的第一槽体1可以提升对活动支撑机构B的定位精度。在底座A上还设有滑轨3，滑轨3为两条，并位于槽体的两侧，滑轨3用于与活动支撑机构B和托座组件D滑动配合。

活动支撑机构B与底座1滑动配合，活动支撑机构B的一端设有第一容纳槽4，活动支撑机构B的另一端设有与槽体配合的第一配合面6，第一配合面6优先采用锥面，第一配合面6与第一槽体1配后时，有利于提升两者的配合精度。

活动支撑机构包括第一滑座7、第一支撑组件、第一直线驱动器8、第一连接部件9，第一滑座7与底座1滑动配合，第一滑座7与滑轨3滑动配合，第一滑座7上设有第一通孔10，第一支撑组件与第一滑座7连接，第一直线驱动器8与第一滑座7或者第一支撑组件配合，第一直线驱动器8用于驱动第一滑座7和第一支撑组件沿着滑轨3滑动，第一直线驱动器8优先采用气缸，第一直线驱动器8通过第一支架安装在底座A上。第一连接部件9与第一支撑组件连接，第一支撑组件的一部分位于第二槽体2中，第一连接部件9的一端伸入到第二槽体2中并与第一支撑组件连接，第一连接部件9的另一端位于槽体的外部。

轴类零件H被夹持在第一夹持机构E和第二夹持机构F之间时，卸载机构G还与第一连接部件9配合并施以拉力，使第一支撑组件位移以及第一配合面6与槽体抵顶，本实施例中第一连接部件9的另一端设有第一凸缘9a，第一凸缘9a用于与卸载机构G配合，当活动支撑机构B位移到使第一凸缘9a与卸载机构G配合时，卸载机构G对第一连接部件9施加拉力，从而使第一支撑组件向第一槽体1的表面移动，最后使第一配合面6与第一槽体1的表面形成抵顶。

第一支撑组件包括第一弹性支撑组件、安装座组件、连接座11，第一弹性支撑组件设置在第一滑座上,第一弹性支撑组件包括支撑板12、第一弹性部件13，支撑板12上设有导向孔12a，支撑板12的截面呈L型。第一弹性部件13的一端配合在导向孔中，第一弹性部件13的另一端与第一滑座7配合，第一弹性部件13优先采用球头柱塞，该球头柱塞由柱体13a、球头13b以及弹簧（图中未示出）组成，柱体13a的周面上设有台阶13c，柱体13a伸入到支撑板12上的导向孔12a中后，支撑板12的端面与台阶13c配合，即台阶13c对支撑板12形成了支撑作用。柱体13a的一端设有盲孔，弹簧位于盲孔内，弹簧的一端与柱体13a抵顶，球头13b的一部分位于盲孔中，球头13b与弹簧的另一端抵顶。

安装座组件与第一弹性支撑组件连接，第一容纳槽4设置在安装座组件的一端，第一配合面6设置在安装座组件的另一端。安装座组件包括第一支座5、第二支座14，第一容纳槽4设置在第一支座5的一端，第一容纳槽4优先采用V型槽，第一配合面6设置在第一支座5的另一端，第一支座5与支撑板12固定连接，在第一支座5相对的两个侧壁面均连接有支撑板12。第二支座14的一部分位于第一容纳槽4中，第二支座14与第一支座5固定连接，第二支座14用于安装第一夹持机构E。

在第一支座5与第一槽体1配合前，第一支座5通过第一弹性支撑组件的作用悬浮在第一槽体1表面上方，这种结构的优点是能避免第一支座5与第一槽体1的精密配合面由于滑动摩擦而导致磨损所带来的检测结果不准确。

连接座11与第一弹性支撑组件或者安装座组件连接，连接座11优先与第一弹性支撑组件中的支撑板12连接，连接座11上设有供连接座升降时的装配槽11a，第一直线驱动器8配合在装配槽中。装配槽11a为具有阶梯的阶梯槽，该阶梯槽优先由第一U型槽和第二U型槽组成，第一U型槽的宽度大于第二U型槽的宽度，第一直线驱动器8伸入到装配槽11a后，第一直线驱动器8的端部与装配槽11a的阶梯形成配合，当连接座11升降时，通过装配槽11a的作用可以使第一直线驱动器8不会产生升降运动。

第一支撑组件还包括第一耐磨部件15，第一耐磨部件15位于第一容纳槽4中并与第一支座5固定，当轴类零件H在第一容纳槽4中旋转时，通过第一耐磨部件15可以避免轴类零件H与第一容纳槽4的表面形成摩擦，从而可以使第一容纳槽4的表面精度获得保障。

固定支撑机构C与底座A连接，固定支撑机构上设有第二容纳槽16，第二容纳槽16优先采用V型槽。固定支撑机构C包括固定座17，第二容纳槽16位于固定座17的一端，固定座17的另一端设有第二配合面，第二配合面为锥面，第二配合面与第一槽体1配合后，有利于提升固定座17的定位精度。

固定支撑机构C还包括拉紧固定机构，该拉紧固定机构包括垫板19、拉紧螺钉20，垫板19与底座A抵顶，拉紧螺钉20穿过垫板19与固定座17螺纹连接，从而使固定座17与底座A顶紧。固定支撑机构C还包括限位块21，在固定座17的两侧分别设有限位块21，限位块21与固定座17配合以限制固定座17沿底座A的轴向移动，限位块21与底座A采用例如螺钉紧固成一体。

固定支撑机构C还包括第二耐磨部件22，第二耐磨部件22位于第二容纳槽16中并与固定座17固定，当轴类零件H在第二容纳槽16中旋转时，通过第二耐磨部件22可以避免轴类零件H与第二容纳槽16的表面形成摩擦，从而可以使第二容纳槽16的表面精度获得保障。

轴类零件H在被第一夹持机构和第二夹持机构夹持之前，轴类零件H是通过托座组件D进行支撑的，托座组件D与底座A滑动配合，因此，托座组件D可以沿着底座A上的滑轨3滑动。

托座组件包括第二滑座23、第二弹性支撑组件、托座24、第二连接部件25、第二直线驱动器26，第二滑座23与底座A滑动配合，第二滑座23上设有第二通孔23a，第二弹性支撑组件设置在第二滑座23上，托座24与第二弹性支撑组件配合，第二连接部件25的一端与托座24连接，第二连接部件25的另一端穿过底座A的槽体，第二直线驱动器26与第二滑座23连接，第二直线驱动器26位于固定支撑机构C的外侧，所述固定支撑机构C上设有导向孔，第二直线驱动器26穿过固定支撑机构C上的导向孔与第二滑座23连接。

第二滑座23与滑轨3滑动配合，第二滑座23上设有装配孔，第二弹性支撑组件包括杆状部件27和第一弹簧28，杆状部件27的一端与第二滑座23固定，杆状部件27的另一端与第二滑座23上的装配孔间隙配合，第一弹簧28套在杆状部件27上，第一弹簧28的一端与第二滑座23抵顶，第一弹簧28的另一端与托座24抵顶，这样第二滑座23由第一弹簧28支撑。第二连接部件25另一端位于槽体的外部，第二连接部件25的另一端设有第二凸缘25a，第二凸缘25a用于与卸载机构G配合。

轴类零件H被夹持在第一夹持机构E和第二夹持机构F之间时，卸载机构G与托座组件D配合并施以拉力，使位于托座组件D上的轴类零件H与托座组件D分离。第一夹持机构E与活动支撑机构B配合，第二夹持机构F与固定支撑机构C配合。

第一夹持机构E包括第一轴承座组件29、第一顶头30，第一顶头30与第一轴承座组件29配合，第一轴承座组件29与第一支座5固定连接，第一轴承座组件29的一部分位于并悬空在第一容纳槽4中，第一顶头30与第一轴承座组件29连接后，第一顶头30可相对第一支座5转动。

第二夹持机构F包括第二轴承座组件31、第二顶头32、导杆33、压缩弹簧34、支架35、第三直线驱动器36，第二顶头32与第二轴承座组件31配合，导杆33的一端与第二轴承座组件31连接，压缩弹簧34套在导杆33上，压缩弹簧34的一端与第二轴承座组件34配合，导杆33与支架35配合，压缩弹簧34的另一端与支架35配合，第三直线驱动器36与导杆33的另一端连接。

第二夹持机构F在夹持轴类零件H之前，通过第三直线驱动器36对导杆33施加拉力，使第二轴承座组件31和第二顶头32移动，为轴类零件H的端部让位空间，当轴类零件H进入到第二容纳槽16中后，第三直线驱动器36的拉力释放，导杆33在压缩弹簧34的回复作用力下复位，从而导杆33带动第二轴承座组件31和第二顶头32复位，第二顶头32对轴类零件H的端部产生轴向的作用力，该作用力依靠压缩弹簧34的张力保持。

卸载机构G包括支撑架37、第四直线驱动器38、第一拉杆39，第四直线驱动器38与支撑架连接，第一拉杆39的一端与第四直线驱动器38连接，第一拉杆39的另一端设有与托座组件D配合的第一配合部39a，第一拉杆39上的第一配合部39a为一个阶梯槽，当第二连接部件25上的第二凸缘25a进入到第一配合部39a中后，第二凸缘25a与阶梯槽的阶梯面形成配合，由此通过第四直线驱动器38的作用可对第二连接部件25形成拉力作用，从而使托座24压缩第一弹簧28，由此使托座24与被第一夹持机构E和第二夹持机构F的轴类零件H分离。

卸载机构G还包括第五直线驱动器40、第二拉杆41，第五直线驱动器40安装在支撑架37上，第二拉杆41的一端与第五直线驱动器40连接，第二拉杆41的另一端设有第二配合部41a，第二配合部41a为阶梯槽，当第一凸缘9a进入到第二配合部41a中后，第一凸缘9a与第二配合部41a中的阶梯面形成配合，由此通过第五直线驱动器40的作用可对第一连接部件9形成拉力作用。

对轴类零件H进行检测的检测组件位于托座组件D的侧部，例如上侧、前侧、后侧等，具体位置根据需要进行布置。检测组件包括第一检测头42、第二检测头43，第一检测头42用于对轴类零件H的外径进行检测，第二检测头43用于对轴类零件H是否存在跳动进行检测，第二检测头43与轴类零件H接触，当轴类零件H旋转时，如果有出现跳动情况，则轴类零件H会对第二检测头43产生作用力。

本实施中，还包括对轴类零件H外表损伤进行检测的检测机构，检测机构包括对轴类零件H外表面进行采集的图像采集器44、补充光照度的光源45，光源45发出的光对环境的光照度进行补充，图像采集器44采集的图像更加清晰。

还包括驱动机构I，驱动机构I包括安装架46、连接臂47、伸缩驱动器48、皮带传动机构，连接臂47的一端与安装架46铰接，伸缩驱动器48与连接臂47的另一端铰接，伸缩驱动器48优先采用气缸，皮带传动机构对移动到检测工位的轴类零件H施加压力的且使轴类零件H旋转，皮带传动机构设置在连接臂上。皮带传动机构包括马达49、皮带50以及皮带轮51，马达49优先采用电机，马达49与连接臂47固定连接，马达49的输出端以及连接臂47上均安装有皮带轮51，皮带50与皮带轮51配合。

对轴类零件进行检测的步骤如下：

S1，通过第三直线驱动器36对导杆33施加拉力，使第二轴承座组件31和第二顶头32移动，为轴类零件H的端部让位空间，同时导杆33对压缩弹簧34进行压缩。

S2，将轴类零件H放在托座组件D中的托座24上，通过第二直线驱动器26使第二滑座23向固定支撑机构C移动，使轴类零件H的一端进入到第二容纳槽16中并与第二顶头32形成配合（形成接触），此时，第二连接部件25上的第二凸缘25a与第一拉杆39上的第一配合部39a形成配合。

S3，通过第一直线驱动器8驱使第一滑座7移动，使活动支撑机构B向托座组件D移动，当第一顶头30与轴类零件H的一端配合（形成接触）时，活动支撑机构B停止移动，此时，第一连接部件9上的第一凸缘9a与第二拉杆41上的第二配合部41a形成配合。

S4，第三直线驱动器36的拉力释放，导杆33在压缩弹簧34的回复作用力下复位，从而导杆33带动第二轴承座组件31和第二顶头32复位，第二顶头32对轴类零件H的端部产生轴向的作用力，该作用力依靠压缩弹簧34的张力保持，从而使轴类零件H被第二顶头32和第一顶头30夹持，以限止轴类零件H轴向移动。

S5，第四直线驱动器38对第一拉杆39施加拉力，第一拉杆39下拉托座24压缩第一弹簧28，使托座24与轴类零件H分离。五直线驱动器40对第二拉杆41施加拉力，使第一支座5与第一槽体1形成配合。在第一支座5与第一槽体1配合前，第一支座5悬浮在第一槽体1表面上方，这种结构的优点是避免第一支座5与第一槽体1的精密配合面由于滑动摩擦而导致磨损所带来的检测结果不准确。

S6，在轴类零件H由活动支撑机构B和固定支撑机构C支撑，以及第一夹持机构E和第二夹持机构F限位由，伸缩驱动器48的活塞杆回缩，使连接臂47摆动，从而使安装在连接臂47上的皮带传动机构中的皮带50压在轴类零件H上，马达49工作驱动皮带轮51使皮带50工作，皮带50与轴类零件H在摩擦作用力下，使得轴类零件H获得作用力而旋转。轴类零件H在旋转的过程中，通过第一检测头42对轴类零件H的外径进行检测，通过第二检测头43对轴类零件H是否存在跳动进行检测，通过图像采集器44采集轴类零件H外表面的图像并提供给工控机，工控机判断轴类零件H外表面是否存在损伤。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，当更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.轴类零件检测设备，其特征在于，包括：

底座，底座上设有贯穿该底座的槽体；

活动支撑机构，活动支撑机构与底座滑动配合，活动支撑机构的一端设有第一容纳槽，活动支撑机构的另一端设有与槽体配合的第一配合面；

固定支撑机构，固定支撑机构与底座连接，固定支撑机构上设有第二容纳槽；

支撑轴类零件的托座组件，托座组件与底座滑动配合；

对轴类零件进行检测的检测组件；

与轴类零件一端配合的第一夹持机构，第一夹持机构与活动支撑机构配合；

与轴类零件另一端配合的第二夹持机构，第二夹持机构与固定支撑机构配合；

卸载机构，轴类零件被夹持在第一夹持机构和第二夹持机构之间时，卸载机构与托座组件配合并施以拉力，使位于托座组件上的轴类零件与托座组件分离。

2.根据权利要求1所述的轴类零件检测设备，其特征在于，底座上的槽体包括：

与所述第一配合面配合的第一槽体，第一槽体呈V型；

第二槽体，第二槽体与第一槽体连通。

3.根据权利要求1所述的轴类零件检测设备，其特征在于，活动支撑机构包括：

第一滑座，第一滑座与底座滑动配合，第一滑座上设有第一通孔；

第一支撑组件，第一支撑组件与第一滑座连接；

第一直线驱动器，第一直线驱动器与第一滑座或者第一支撑组件配合；

与第一支撑组件连接的第一连接部件，轴类零件被夹持在第一夹持机构和第二夹持机构之间时，卸载机构还与第一连接部件配合并施以拉力，使第一支撑组件位移以及第一配合面与槽体抵顶。

4.根据权利要求3所述的轴类零件检测设备，其特征在于，第一支撑组件包括：

第一弹性支撑组件，第一弹性支撑组件设置在第一滑座上；

安装座组件，安装座组件与第一弹性支撑组件连接，第一容纳槽设置在安装座组件的一端，第一配合面设置在安装座组件的另一端；

连接座，连接座与第一弹性支撑组件或者安装座组件连接，连接座上设有供连接座升降时的装配槽，第一直线驱动器配合在装配槽中。

5.根据权利要求1所述的轴类零件检测设备，其特征在于， 第一容纳槽和第二容纳槽均为V型槽。

6.根据权利要求1所述的轴类零件检测设备，其特征在于，托座组件包括：

第二滑座，第二滑座与底座滑动配合，第二滑座上设有第二通孔；

第二弹性支撑组件，第二弹性支撑组件设置在第二滑座上；

托座，托座与第二弹性支撑组件配合；

第二连接部件，第二连接部件的一端与托座连接，第二连接部件的另一端穿过底座的槽体；

第二直线驱动器，第二直线驱动器与第二滑座连接。

7.根据权利要求1所述的轴类零件检测设备，其特征在于，第二夹持机构包括：

第二轴承座组件；

第二顶头，第二顶头与第二轴承座组件配合；

导杆，导杆的一端与第二轴承座组件连接；

压缩弹簧，压缩弹簧套在导杆上，压缩弹簧的一端与第二轴承座组件配合；

支架，导杆与支架配合，压缩弹簧的另一端与支架配合；

第三直线驱动器，第三直线驱动器与导杆的另一端连接。

8.根据权利要求1所述的轴类零件检测设备，其特征在于，卸载机构包括：

支撑架；

第四直线驱动器，第四直线驱动器与支撑架连接；

第一拉杆，第一拉杆的一端与第四直线驱动器连接，第一拉杆的另一端设有与托座组件配合的第一配合部。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的轴类零件检测设备，其特征在于，还包括驱动机构，驱动机构包括：

安装架；

连接臂，连接臂的一端与安装架铰接；

伸缩驱动器，伸缩驱动器与连接臂的另一端铰接；

对移动到检测工位的轴类零件施加压力的且使轴类零件旋转的皮带传动机构，皮带传动机构设置在连接臂上。

10.根据权利要求1至8任意一项所述的轴类零件检测设备，其特征在于，还包括对轴类零件外表损伤进行检测的检测机构，检测机构包括：

对轴类零件外表面进行采集的图像采集器，

补充光照度的光源。

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