CN219037897U - 丝杠及螺母类零件检测工站 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种丝杠及螺母类零件检测工站，包括，工作台，包括工作台面；检测站，设置于工作台面上，检测站用于丝杠及螺母类零件的轴向后退量、齿间啮合量的检测，检测站包括光栅尺、升降驱动部、旋转驱动部、上卡盘和下卡盘，所述上卡盘能在升降驱动部的驱动下相对下卡盘上下移动，下卡盘能在所述旋转驱动部的驱动下转动；上卡盘用于装夹丝杠类零件，下卡盘用于装夹螺母类零件；光栅尺用于检测取值；电气控制系统，所述检测站与所述电气控制系统电连接。本实用新型实现丝杠及螺母类零件的轴向后退量、齿间啮合量的检测的半自动化检测，提高检测的便捷性和准确性，装夹定位准确，操作简单，省时省力高效，劳动强度低。

Description

丝杠及螺母类零件检测工站

技术领域

本实用新型涉及铁道机车车辆基础制动产品技术领域，尤其涉及一种丝杠及螺母类零件检测工站。

背景技术

铁道机车车辆基础制动产品的检修业务不断扩展，与此同时，客户对制动夹钳单元检修工艺水平、质量能力、检修周期、检修成本、检修数据化的要求也不断提高。制动夹钳单元和踏面制动单元作为基础制动装置关键部件,其性能优劣直接关乎列车的运行安全和乘坐舒适度。

制动夹钳单元检修主要包括：夹钳拆解、清洗、零件补漆、螺栓探伤、偶换件检测、合金钢螺栓重新做表面处理、组装、试验、包装等过程。

制动夹钳单元现有的丝杠、螺母类偶换件检查环节，主要包括丝杠螺母轴向后退量和齿间啮合量的检测，丝杠螺母轴向后退量：拧入一个新的调整螺母或引导螺母到丝杠作为标尺，测量螺母和丝杠间的轴向后退间隙，不得超过标准值，否则更换新的丝杠。齿间啮合量：将新连接杆作为标尺，使用专用量具测量丝杠齿间和连接杆齿面的啮合量，最小极限值为N，小于N时则判定丝杠齿面磨耗到限不合格。

目前普遍采用手动检测方式(普通卡规、量规以及简易工装)，检测质量和效率主要靠熟练度高的技术工人保障，存在自动化程度低、准确性程度低、数字化程度低等问题。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种丝杠及螺母类零件检测工站，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种丝杠及螺母类零件检测工站，实现丝杠及螺母类零件的轴向后退量、齿间啮合量的检测的半自动化检测，提高检测的便捷性和准确性，装夹定位准确，操作简单，省时省力高效，劳动强度低。

本实用新型的目的是这样实现的，一种丝杠及螺母类零件检测工站，包括，工作台，包括工作台面；

检测站，设置于所述工作台面上，所述检测站用于丝杠及螺母类零件的轴向后退量、齿间啮合量的检测，所述检测站包括光栅尺、升降驱动部、旋转驱动部、上卡盘和下卡盘，所述上卡盘能在升降驱动部的驱动下相对所述下卡盘上下移动，所述下卡盘能在所述旋转驱动部的驱动下转动；所述上卡盘用于装夹丝杠类零件，所述下卡盘用于装夹螺母类零件；所述光栅尺用于检测取值；

电气控制系统，所述检测站与所述电气控制系统电连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述检测站还包括主支架，所述升降驱动部包括升降电机、升降部丝杠、升降部螺母、升降滑台，所述升降电机设置于所述主支架的顶部，所述升降部丝杠呈竖直设置，所述升降部丝杠的第一端与所述升降电机连接，所述升降部丝杠的第二端铰接于所述主支架上；所述升降部螺母能移动地套设于所述升降部丝杠上，所述升降部螺母通过连接架连接所述升降滑台，所述升降滑台上连接所述上卡盘；所述升降电机与所述电气控制系统电连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述主支架上设置上光电开关和下光电开关，所述升降滑台上设置拉压光电开关挡块。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述升降滑台上设置径向纠偏结构。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述升降滑台上设置调节螺杆，所述调节螺杆上套设弹簧。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述主支架上设有呈竖直设置的直线导轨，所述升降滑台能沿所述直线导轨升降移动。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述旋转驱动部包括旋转电机和旋转结构，所述旋转结构包括外套部和旋转轴，所述外套部固定穿设通过所述工作台面，所述旋转轴能旋转地穿设通过所述外套部，所述旋转轴的第一端通过带传动连接所述旋转电机，所述旋转轴的第二端连接所述下卡盘；所述旋转电机与所述电气控制系统电连接。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述旋转轴的外壁和所述外套部的内壁之间设置滚珠轴承。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述旋转电机的输出轴上设置第一同步带轮，所述旋转轴的第一端设置第二同步带轮，所述第一同步带轮和所述第二同步带轮上套设传动带；所述旋转轴上位于第二同步带轮靠近外套部的一侧设置固定螺母，所述旋转轴上位于所述固定螺母和所述外套部之间设置蝶形弹簧和推力球轴承。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述上卡盘和所述下卡盘均为三爪卡盘。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述工作台面上方设置工作台罩，所述工作台罩的内侧壁上靠近所述检测站的位置设置安全光栅；所述工作台面上设置检测按钮。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述工作台上设置显示器和键盘，所述显示器与所述电气控制系统电连接；所述工作台上还设置扫码枪和NG料盒。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述工作台还包括设置于所述工作台面下方的工控机柜，所述工作台面下方还设置检具托板。

在本实用新型的一较佳实施方式中，所述工作台的底部设置滚轮。

由上所述，本实用新型的丝杠及螺母类零件检测工站具有如下有益效果：

本实用新型的丝杠及螺母类零件检测工站中，工作台面上的检测站能够完成丝杠及螺母类零件的轴向后退量、齿间啮合量的检测，电气控制系统、光栅尺等光电零部件的设置，实现丝杠及螺母类零件的轴向后退量、齿间啮合量的检测的半自动化检测，提高检测的便捷性和准确性；

采用卡盘夹紧工件和标准件工装，通用性强，装夹定位准确，操作简单，省时省力高效，劳动强度低；只需切换程序、替换专业工装标准件就可以更改检测模式，设备通用性强，易操作；

旋转驱动部中旋转轴与滚珠轴承的滚珠轻预压，回转精度高，刚性好寿命长，旋转轴的轴向方向由一对推力球轴承加蝶形弹簧预紧消除轴向间隙；

工作台上配置安全光栅，双按钮启动，检测过程中如果触发安全光栅，则检测站停止运动，需要重新按启动检测按钮后接着检测，确保操作安全；工作台的底部设置滚轮，实现工作台的移动，可方便移动至检测工件处，提高零件检测便捷性，减少检测工件的搬运；

通过可视化监控及数据统计等工业识别技术，实现检测过程在线追踪与制程控制；实现全制程信息数据的自动采集、配置、分析、防错和追溯，提高产品检测准确性。

本实用新型在对丝杠螺母类零件的检测工艺及要求进行分析的基础上，通过开发丝杠、螺母类零件检测工站，不仅可以提升制动夹钳检修过程的自动化与数字化程度，而且能够提高检测过程的数据收集与分析能力，最终提高制动夹钳的整体检修水平。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1：为本实用新型的丝杠及螺母类零件检测工站的立体图。

图2：为本实用新型的丝杠及螺母类零件检测工站的主视图。

图3：为本实用新型的检测站的立体图。

图4：为本实用新型的检测站的主视图。

图5：为图4中A-A剖视图。

图6：为本实用新型的检测站的侧视图。

图中：

1、工作台；

11、工作台面；12、工作台罩；13、工控机柜；14、检具托板；15、滚轮；

2、检测站；

21、光栅尺；

22、升降驱动部；221、升降电机；222、升降部丝杠；223、升降部螺母；224、升降滑台；225、上光电开关；226、下光电开关；227、拉压光电开关挡块；

23、旋转驱动部；231、旋转电机；232、旋转结构；2321、外套部；2322、旋转轴；233、滚珠轴承；234、第一同步带轮；235、第二同步带轮；236、传动带；237、固定螺母；238、蝶形弹簧；239、推力球轴承；

24、上卡盘；

25、下卡盘；

26、主支架；261、直线导轨；

27、径向纠偏结构；

281、调节螺杆；282、弹簧；

3、安全光栅；

4、检测按钮；

5、显示器；

6、键盘；

7、扫码枪；

8、NG料盒。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图6所示，本实用新型提供一种丝杠及螺母类零件检测工站，包括，工作台1，包括工作台面11；

检测站2，设置于工作台面11上，检测站2用于丝杠及螺母类零件的轴向后退量、齿间啮合量的检测，检测站2包括光栅尺21、升降驱动部22、旋转驱动部23、上卡盘24和下卡盘25，上卡盘24能在升降驱动部22的驱动下相对下卡盘25上下移动，下卡盘25能在旋转驱动部23的驱动下转动；上卡盘24用于装夹丝杠类零件，下卡盘25用于装夹螺母类零件，采用卡盘夹紧工件和标准件工装，通用性强，装夹定位准确，操作简单，省时省力高效，劳动强度低；光栅尺21用于检测取值；只需切换程序、替换专业工装标准件就可以更改检测模式，设备通用性强，易操作；

电气控制系统，检测站2与电气控制系统电连接，实现丝杠及螺母类零件的轴向后退量、齿间啮合量的检测的半自动化检测，提高检测的便捷性和准确性。

本实用新型的丝杠及螺母类零件检测工站中，工作台面上的检测站能够完成丝杠及螺母类零件的轴向后退量、齿间啮合量的检测，电气控制系统、光栅尺等光电零部件的设置，实现丝杠及螺母类零件的轴向后退量、齿间啮合量的检测的半自动化检测，提高检测的便捷性和准确性；采用卡盘夹紧工件和标准件工装，通用性强，装夹定位准确，操作简单，省时省力高效，劳动强度低；只需切换程序、替换专业工装标准件就可以更改检测模式，设备通用性强，易操作。

进一步，如图3、图4、图5、图6所示，检测站2还包括主支架26，升降驱动部22包括升降电机221、升降部丝杠222、升降部螺母223、升降滑台224，升降电机221设置于主支架26的顶部，升降部丝杠222呈竖直设置，升降部丝杠222的第一端与升降电机221连接，升降部丝杠222的第二端铰接于主支架26上；升降部螺母223能移动地套设于升降部丝杠222上，升降部螺母223通过连接架连接升降滑台224，升降滑台224上连接上卡盘24；升降电机221与电气控制系统电连接。

进一步，如图6所示，主支架26上设置上光电开关225和下光电开关226，升降滑台224上设置拉压光电开关挡块227。拉压光电开关挡块227与上卡盘24同步移动，用于触发上光电开关225或下光电开关226。上光电开关225和下光电开关226与光栅尺共同配合，满足光栅尺取值的自动化。本实用新型光栅尺的检测精度不低于±0.03mm，传感器分辨率(上光电开关225和下光电开关226)不低于0.001mm。

进一步，如图4、图5所示，升降滑台224上设置径向纠偏结构27。径向纠偏结构27的内部移动部件(弹簧282)有预压，无轴向间隙，能够在一定范围内纠正工件本身存在的和装夹时产生的误差(同轴度/垂直度误差0.5以内)。

进一步，如图4所示，升降滑台224上设置调节螺杆281，调节螺杆281上套设弹簧282。调节螺杆281和弹簧282用于轴向调整。

进一步，如图3、图4、图5、图6所示，主支架26上设有呈竖直设置的直线导轨261，升降滑台224能沿直线导轨261升降移动。

进一步，如图4、图5、图6所示，旋转驱动部23包括旋转电机231和旋转结构232，旋转结构232包括外套部2321和旋转轴2322，外套部2321固定穿设通过工作台面11，旋转轴2322能旋转地穿设通过外套部2321，旋转轴2322的第一端通过带传动连接旋转电机231，旋转轴2322的第二端连接下卡盘25；旋转电机231与电气控制系统电连接。

进一步，如图5所示，旋转轴的外壁和外套部的内壁之间设置滚珠轴承233。

进一步，如图5所示，旋转电机231的输出轴上设置第一同步带轮234，旋转轴的第一端设置第二同步带轮235，第一同步带轮234和第二同步带轮235上套设传动带236；旋转轴2322上位于第二同步带轮靠近外套部的一侧设置固定螺母237，旋转轴上位于固定螺母237和外套部2321之间设置蝶形弹簧238和推力球轴承239。

旋转驱动部23中旋转轴2322与滚珠轴承233的滚珠轻预压，回转精度高，刚性好寿命长，旋转轴2322的轴向方向由一对推力球轴承239加蝶形弹簧238预紧消除轴向间隙。

进一步，上卡盘24和下卡盘25均为三爪卡盘。

进一步，如图1、图2所示，工作台面11上方设置工作台罩12，工作台罩12的内侧壁上靠近检测站的位置设置安全光栅3；工作台面11上设置检测按钮4，在本实施方式中，检测按钮为双按钮。安全光栅3、检测按钮4与电气控制系统电连接。

工作台上配置安全光栅3，双按钮启动，检测过程中如果触发安全光栅3，则检测站2停止运动，需要重新按启动检测按钮4后接着检测，确保操作安全。

进一步，如图1、图2所示，工作台1上设置显示器5和键盘6，显示器5用于可视化监控，显示器5和键盘6均与电气控制系统电连接；工作台1上还设置扫码枪7和NG料盒8。扫码枪7用于扫描识别检测工件，扫码枪7与电气控制系统电连接，扫描识别的信息传输至电气控制系统，显示在显示器上。

通过可视化监控及数据统计等工业识别技术，实现检测过程在线追踪与制程控制；实现全制程信息数据的自动采集、配置、分析、防错和追溯，提高产品检测准确性。

NG料盒8采用通用的NG料盒，并带NG件剔除确认功能，NG件如果未放入NG料盒则设备不可以接着检测，在一定的时间内监测到NG件没放入NG料盒则报警，NG料盒内NG件取出需要点击NG取出按钮。

进一步，如图1、图2所示，工作台1还包括设置于工作台面下方的工控机柜13，电气控制系统放置于工控机柜13内；工作台面下方还设置检具托板14。

进一步，如图1、图2所示，工作台1的底部设置滚轮15，实现工作台的移动，可方便移动至检测工件处，提高零件检测便捷性，减少检测工件的搬运。

丝杠螺母轴向后退量检测过程：

1、双手按下检测按钮4，升降电机221带动上卡盘24的工件或者标准工件(丝杠)，移动到设定的位置(设定初始位置为主支架26的顶部)；

2、旋转电机231带动下卡盘25(下卡盘25上装夹螺母)转动，与升降电机221插补移动，螺母旋入到丝杠的设定位置，转动停止(插补过程中如果触发安全光栅会暂停转动)；

3、升降电机221带动上卡盘24下移至下光电开关226触发，光栅尺21取值；

4、升降电机221带动上卡盘24上移至上光电开关225触发，光栅尺21取值；

5、光栅尺21两次取值的差值就是丝杆/螺母轴向后退量值；

6、升降电机221带动上卡盘24下移至上光电开关225和下光电开关226的中间位置；

7、升降电机221与旋转电机231插补运动，螺母旋出；

8、升降电机221带动上卡盘24上移至初始位置；

9、检测结束，取下工件。

齿间啮合量检测过程：

1、双手按下检测按钮4，升降电机221带动上卡盘的工件或者标准工件(丝杠)往下移动到设定的位置(这个位置上光电开关触发)；

2、旋转电机231带动下卡盘25转动一定角度(角度数值可设置)，上卡盘24固定，上端工件(丝杠)的齿面在弹簧力作用下紧贴下端零件(螺母)齿面，光栅尺21动态取值，光栅尺的最大值和最小值的差值就是齿间啮合量值；

3、升降电机221带动上卡盘24上移至初始位置；

4、检测结束，取下工件。

在本实用新型的一具体实施例中，采用本实用新型的丝杠及螺母类零件检测工站进行丝杠螺母轴向后退量检测、齿间啮合量检测，人均产能提升30％以上；检修数据自动采集率提高60％以上；检修数据数字化率提高80％以上。

本实用新型的丝杠及螺母类零件检测工站具有如下有益效果：

本实用新型的丝杠及螺母类零件检测工站中，工作台面上的检测站能够完成丝杠及螺母类零件的轴向后退量、齿间啮合量的检测，电气控制系统、光栅尺等光电零部件的设置，实现丝杠及螺母类零件的轴向后退量、齿间啮合量的检测的半自动化检测，提高检测的便捷性和准确性；

采用卡盘夹紧工件和标准件工装，通用性强，装夹定位准确，操作简单，省时省力高效，劳动强度低；只需切换程序、替换专业工装标准件就可以更改检测模式，设备通用性强，易操作；

旋转驱动部中旋转轴与滚珠轴承的滚珠轻预压，回转精度高，刚性好寿命长，旋转轴的轴向方向由一对推力球轴承加蝶形弹簧预紧消除轴向间隙；

工作台上配置安全光栅，双按钮启动，检测过程中如果触发安全光栅，则检测站停止运动，需要重新按启动检测按钮后接着检测，确保操作安全；工作台的底部设置滚轮，实现工作台的移动，可方便移动至检测工件处，提高零件检测便捷性，减少检测工件的搬运；

通过可视化监控及数据统计等工业识别技术，实现检测过程在线追踪与制程控制；实现全制程信息数据的自动采集、配置、分析、防错和追溯，提高产品检测准确性。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (14)

1.一种丝杠及螺母类零件检测工站，其特征在于，包括，

工作台，包括工作台面；

检测站，设置于所述工作台面上，所述检测站用于丝杠及螺母类零件的轴向后退量、齿间啮合量的检测，所述检测站包括光栅尺、升降驱动部、旋转驱动部、上卡盘和下卡盘，所述上卡盘能在升降驱动部的驱动下相对所述下卡盘上下移动，所述下卡盘能在所述旋转驱动部的驱动下转动；所述上卡盘用于装夹丝杠类零件，所述下卡盘用于装夹螺母类零件；所述光栅尺用于检测取值；

电气控制系统，所述检测站与所述电气控制系统电连接。

2.如权利要求1所述的丝杠及螺母类零件检测工站，其特征在于，所述检测站还包括主支架，所述升降驱动部包括升降电机、升降部丝杠、升降部螺母、升降滑台，所述升降电机设置于所述主支架的顶部，所述升降部丝杠呈竖直设置，所述升降部丝杠的第一端与所述升降电机连接，所述升降部丝杠的第二端铰接于所述主支架上；所述升降部螺母能移动地套设于所述升降部丝杠上，所述升降部螺母通过连接架连接所述升降滑台，所述升降滑台上连接所述上卡盘；所述升降电机与所述电气控制系统电连接。

3.如权利要求2所述的丝杠及螺母类零件检测工站，其特征在于，所述主支架上设置上光电开关和下光电开关，所述升降滑台上设置拉压光电开关挡块。

4.如权利要求2所述的丝杠及螺母类零件检测工站，其特征在于，所述升降滑台上设置径向纠偏结构。

5.如权利要求4所述的丝杠及螺母类零件检测工站，其特征在于，所述升降滑台上设置调节螺杆，所述调节螺杆上套设弹簧。

6.如权利要求2所述的丝杠及螺母类零件检测工站，其特征在于，所述主支架上设有呈竖直设置的直线导轨，所述升降滑台能沿所述直线导轨升降移动。

7.如权利要求1所述的丝杠及螺母类零件检测工站，其特征在于，所述旋转驱动部包括旋转电机和旋转结构，所述旋转结构包括外套部和旋转轴，所述外套部固定穿设通过所述工作台面，所述旋转轴能旋转地穿设通过所述外套部，所述旋转轴的第一端通过带传动连接所述旋转电机，所述旋转轴的第二端连接所述下卡盘；所述旋转电机与所述电气控制系统电连接。

8.如权利要求7所述的丝杠及螺母类零件检测工站，其特征在于，所述旋转轴的外壁和所述外套部的内壁之间设置滚珠轴承。

9.如权利要求7所述的丝杠及螺母类零件检测工站，其特征在于，所述旋转电机的输出轴上设置第一同步带轮，所述旋转轴的第一端设置第二同步带轮，所述第一同步带轮和所述第二同步带轮上套设传动带；所述旋转轴上位于第二同步带轮靠近外套部的一侧设置固定螺母，所述旋转轴上位于所述固定螺母和所述外套部之间设置蝶形弹簧和推力球轴承。

10.如权利要求1所述的丝杠及螺母类零件检测工站，其特征在于，所述上卡盘和所述下卡盘均为三爪卡盘。

11.如权利要求1所述的丝杠及螺母类零件检测工站，其特征在于，所述工作台面上方设置工作台罩，所述工作台罩的内侧壁上靠近所述检测站的位置设置安全光栅；所述工作台面上设置检测按钮。

12.如权利要求1所述的丝杠及螺母类零件检测工站，其特征在于，所述工作台上设置显示器和键盘，所述显示器与所述电气控制系统电连接；所述工作台上还设置扫码枪和NG料盒。

13.如权利要求1所述的丝杠及螺母类零件检测工站，其特征在于，所述工作台还包括设置于所述工作台面下方的工控机柜，所述工作台面下方还设置检具托板。

14.如权利要求1所述的丝杠及螺母类零件检测工站，其特征在于，所述工作台的底部设置滚轮。

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