CN220708359U - 一种轴系装配体的形位公差检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴系装配体的形位公差检测设备，属于机械尺寸检测领域，其技术方案要点包括底座，底座上转动连接有用于定位工件的四爪卡盘，四爪卡盘上滑移连接有卡块，底座上设置有用于驱动四爪卡盘转动的驱动件，还包括用于将工件中心轴与四爪卡盘转动轴对齐的第一位移传感器，及用于测量工件待测面的第二位移传感器，底座上设置有用于调节卡块的调节组件，四爪卡盘通过卡块的移动来调节工件的位置，还包括PLC控制箱，驱动件、第一位移传感器、第二位移传感器以及调节组件均与PLC控制箱电连接，本实用新型的优点在于可以自动测量轴系装配体的同轴度与平行度，测量效率高，且检测精度准确。

Description

一种轴系装配体的形位公差检测设备

技术领域

本实用新型涉及机械尺寸检测领域，更具体地说它涉及一种轴系装配体的形位公差检测设备。

背景技术

随着社会发展及技术进步，发电及物流等机械设备为提高效率不断向大功率大型号发展，所需的传动部件等也不断大型化，对大型关键部件的尺寸精度检测提出了新的要求。

大型部件如大型传动轴的同轴度是否合格，是其尺寸精度质量的重要指标，特别是一些重量大的传动配件，若同轴度不合格影响会更大，会引发更大的旋转动不平衡，如最终的动平衡问题没有解决，会产生振动或弯曲变形，最终损害整台设备的运行或寿命，因此在生产及评价过程中，需要专门对同轴度进行测试。

现有的测试方法有采用转动工件配合百分表进行手动检测，或采用固定工件移动测头用三坐标检测。手动检测效率低，检测耗时长，精度低，对操作者要求高；三坐标检测受限于检测臂空间及基准台空间和承重限制，检测体体积和重量有限，无法检测大型部件。

因此亟需一种对大型关键传动链部件同轴度的快速准确检测设备。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种轴系装配体的形位公差检测设备，其优点在于可以自动测量轴系装配体的同轴度与平行度，测量效率高，且检测精度准确。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种轴系装配体的形位公差检测设备，其特征在于：包括底座，所述底座上转动连接有用于定位工件的四爪卡盘，所述四爪卡盘上滑移连接有卡块，所述底座上设置有用于驱动四爪卡盘转动的驱动件，还包括用于将工件中心轴与四爪卡盘转动轴对齐的第一位移传感器，及用于测量工件待测面的第二位移传感器，所述底座上设置有用于调节卡块的调节组件，所述四爪卡盘通过卡块的移动来调节工件的位置，还包括PLC控制箱，所述驱动件、第一位移传感器、第二位移传感器以及调节组件均与PLC控制箱电连接。

本实用新型进一步设置为：所述四爪卡盘上开设有滑道，所述卡块滑移连接于滑道内，所述调节组件包括设置于滑道内的螺杆，所述卡块的底部且沿其移动方向开设有弧形槽，所述弧形槽内开设有内螺纹，所述内螺纹与螺杆周侧壁的外螺纹配合，当所述螺杆转动时，所述卡位在滑道内移动；

所述调节组件还包括设置于底座上的气缸，所述气缸的活塞杆上连接有伺服电机，所述伺服电机的输出轴带动螺杆转动。

本实用新型进一步设置为：所述螺杆的端部开设有连接槽，所述伺服电机的输出轴端部设置有用于与连接槽卡接的连接块，所述伺服电机通过连接块与连接槽卡接带动螺杆转动。

本实用新型进一步设置为：所述连接槽呈六棱柱状。

本实用新型进一步设置为：所述滑道内开设有让位环槽，所述螺杆的周侧壁朝向让位环槽内凸出有限位块，所述限位块与让位环槽滑移连接。

本实用新型进一步设置为：所述滑道内且沿其长度方向设置有导向条，所述卡块上开设有与导向条对应的导向槽，所述导向条与导向槽滑移连接。

本实用新型进一步设置为：所述驱动件为竖直设置于底座底部的驱动电机，所述驱动电机的输出轴穿过底座并与四爪卡盘连接。

本实用新型进一步设置为：所述底座上设置有轴承件，所述轴承件包括固定于底座上的固定部，所述固定部上转动连接有转动部，所述四爪卡盘与转动部固定连接，从而实现在底座上转动。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

1、将工件放置于四爪卡盘上，驱动件带动四爪卡盘转动，第一位移传感器依次测量工件基准面前后左右的数值，得出工件基准面的中心轴与四爪卡盘转动轴的差值，PLC控制箱根据数值计算后，通过调节组件将工件的中心轴与四爪卡盘转动轴重合，随后当第二位移传感器与工件周侧的待测圆柱面抵接时，驱动件带动四爪卡盘转动一圈，测得最大值与最小值，即可得出工件的同轴度；当第二位移传感器与工件顶部的待测平面抵接时，驱动件带动四爪卡盘转动一圈，测得最大值与最小值，即可得出工件的平行度；本方案可以自动测量工件的同轴度与平行度，测量效率高，且检测精度准确，可以适用于大型的工件。

2、工件放置于四爪卡盘上时，四爪卡盘的四个卡块位于工件内侧，当卡块向外移动时，卡块与工件的内壁抵接，从而带动工件移动调整位置；气缸带动伺服电机向螺杆的方向移动，伺服电机输出轴上的连接块卡入螺杆内上的连接槽时，伺服电机即可带动螺杆转动，而螺杆则通过卡块底部的内螺纹带动卡块在滑道内移动。

3、通过设置限位块与让位环槽，使得伺服电机输出轴上的连接块卡入螺杆内时，螺杆不会向前移动；通过设置导向条与导向槽，卡块会沿直线移动不易偏移，且卡块的重量不会压在螺杆上。

附图说明

图1是本实施例的整体示意图；

图2是本实施例测试工件同轴度时的示意图；

图3是本实施例中展示四爪卡盘的爆炸示意图；

图4是本实施例中展示轴承件的爆炸示意图；

图5是本实施例测试工件平行度时的示意图。

附图标记说明：1、底座；2、四爪卡盘；3、卡块；4、驱动件；5、第一位移传感器；6、第二位移传感器；7、调节组件；701、螺杆；702、气缸；703、伺服电机；8、PLC控制箱；9、滑道；10、弧形槽；11、连接槽；12、连接块；13、限位块；14、导向条；15、导向槽；16、轴承件；161、固定部；162、转动部；17、连接板；18、安装柱；19、连接臂；20、工件；21、基准圆柱面；22、待测圆柱面；23、让位环槽；24、基准平面；25待测平面。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种轴系装配体的形位公差检测设备，如图1至图3所示，包括底座1，底座1上转动连接有用于定位工件20的四爪卡盘2，四爪卡盘2上滑移连接有四个卡块3，底座1上设置有用于驱动四爪卡盘2转动的驱动件4，用于将工件20中心轴与四爪卡盘2转动轴对齐的第一位移传感器5，及用于测量工件20待测面的第二位移传感器6，底座1上设置有用于调节卡块3的调节组件7，四爪卡盘2通过卡块3的移动来调节工件20的位置，还包括PLC控制箱8，驱动件4、第一位移传感器5、第二位移传感器6以及调节组件7均与PLC控制箱8电连接，通过PLC控制箱8进行精准控制。

底座1上竖直固定有安装柱18，PLC控制箱8固定于安装柱18上，安装柱18上固定有两根连接臂19，第一位移传感器5与第二位移传感器6分别固定于连接臂19的端部，，连接臂19的关节处通过球形轴连接，使得连接臂19可以自由转动，第二位移传感器6可以转动至竖直状态，从而测试平行度。

四爪卡盘2上开设有四条滑道9，四个卡块3分别滑移连接于滑道9内，调节组件7包括设置于滑道9内的螺杆701，卡块3的底部且沿其移动方向开设有弧形槽10，弧形槽10内开设有内螺纹，内螺纹与螺杆701周侧壁的外螺纹配合，当螺杆701转动时，卡块3会在滑道9内移动，由于卡块3位于工件20内侧，当卡块3向外移动时会抵接在工件20的内壁上，从而带动工件20移动。

调节组件7还包括固定于底座1上的气缸702，气缸702位于四爪卡盘2的一侧，且活塞杆朝向四爪卡盘2的方向，气缸702的活塞杆上连接有伺服电机703，伺服电机703的输出轴带动螺杆701转动，从而带动卡块3移动。

螺杆701的端部开设有连接槽11，伺服电机703的输出轴端部固定有用于与连接槽11卡接的连接块12，气缸702带动伺服电机703向螺杆701的方向移动，使连接块12穿入连接槽11内，伺服电机703通过连接块12与连接槽11卡接带动螺杆701转动，随后气缸702活塞杆收回连接块12从连接槽11内分离。

连接槽11呈六棱柱状，连接块12的形状与连接槽11相对应，使得螺杆701可以与连接块12一起转动，连接槽11也可以为其他形状，如五边形、四边形、椭圆形等，但是不能为圆形。

述滑道9内开设有让位环槽23，让位环槽23与滑道9的长度方向相垂直，螺杆701的周侧壁朝向让位环槽23内凸出有限位块13，限位块13与让位环槽23滑移连接，限位块13与让位环槽23起到限位效果，螺杆701不会沿滑道9的长度方向移动，使得连接块12穿入连接槽11内时，螺杆701不会向前移动，并且由于限位块13在让位环槽23内移动，不会影响螺杆701的正常转动。

滑道9内且沿其长度方向设置有导向条14，滑道9内侧的两壁均设置有导向条14，卡块3的两侧开设有与导向条14对应的导向槽15，导向条14与导向槽15滑移连接，使卡块3沿直线运动不会发生偏移，且卡块3的重量位于导向条14上不会压住螺杆701。

如图2与图4所示，驱动件4具体为竖直安装于底座1底部的驱动电机，驱动电机的输出轴穿过底座1并与四爪卡盘2连接，底座1上设置有轴承件16，轴承件16包括固定于底座1上的固定部161，固定部161上转动连接有转动部162，四爪卡盘2与转动部162固定连接，从而实现在底座1上转动。

进一步的，四爪卡盘2与转动部162之间通过连接板17进行连接，连接板17与转动部162通过螺丝固定，四爪卡盘2的底部再通过螺丝与连接板17固定，驱动电机的输出轴依次穿过底座1与轴承件16最后与连接板17固定，从而带动四爪卡盘2转动。

本实用新型的工作过程如下：

同轴度检测：

如图2所示，将工件20放置于四爪卡盘2上，四个卡块3均位于工件20内侧，转动电机带动四爪卡盘2转动，第一位移传感器5依次测量工件20的基准圆柱面21前后左右四个位置的数值，得出工件20基准圆柱面21的中心轴与四爪卡盘2转动轴的差值，PLC控制箱8根据数值计算后，通过调节组件7移动工件20，使其基准圆柱面21的中心轴与四爪卡盘2转动轴重合；驱动件4再带动四爪卡盘2转动一圈，同时第二位移传感器6抵接在工件20的待测圆柱面22上，测得最大值与最小值，即可得出工件20的同轴度。

平行度检测：

如图5所示，前面的对齐步骤与同轴度测试相同，由于工件20的底部与四爪卡盘2顶部贴合，此时基准平面24为工件20底部/四爪卡盘2顶部，待测平面25为工件20的顶部平面，第二位移传感器6转动至垂直状态后与待测平面25抵接，驱动件4带动四爪卡盘2转动一圈，测得最大值与最小值，即可得出工件20的平行度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的设计构思之内，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 (8)

1.一种轴系装配体的形位公差检测设备，其特征在于：包括底座，所述底座上转动连接有用于定位工件的四爪卡盘，所述四爪卡盘上滑移连接有卡块，所述底座上设置有用于驱动四爪卡盘转动的驱动件，还包括用于将工件中心轴与四爪卡盘转动轴对齐的第一位移传感器，及用于测量工件待测面的第二位移传感器，所述底座上设置有用于调节卡块的调节组件，所述四爪卡盘通过卡块的移动来调节工件的位置，还包括PLC控制箱，所述驱动件、第一位移传感器、第二位移传感器以及调节组件均与PLC控制箱电连接。

2.根据权利要求1所述的一种轴系装配体的形位公差检测设备，其特征在于：所述四爪卡盘上开设有滑道，所述卡块滑移连接于滑道内，所述调节组件包括设置于滑道内的螺杆，所述卡块的底部且沿其移动方向开设有弧形槽，所述弧形槽内开设有内螺纹，所述内螺纹与螺杆周侧壁的外螺纹配合，当所述螺杆转动时，所述卡块在滑道内移动；

所述调节组件还包括设置于底座上的气缸，所述气缸的活塞杆上连接有伺服电机，所述伺服电机的输出轴带动螺杆转动。

3.根据权利要求2所述的一种轴系装配体的形位公差检测设备，其特征在于：所述螺杆的端部开设有连接槽，所述伺服电机的输出轴端部设置有用于与连接槽卡接的连接块，所述伺服电机通过连接块与连接槽卡接带动螺杆转动。

4.根据权利要求3所述的一种轴系装配体的形位公差检测设备，其特征在于：所述连接槽呈六棱柱状。

5.根据权利要求2所述的一种轴系装配体的形位公差检测设备，其特征在于：所述滑道内开设有让位环槽，所述螺杆的周侧壁朝向让位环槽内凸出有限位块，所述限位块与让位环槽滑移连接。

6.根据权利要求2所述的一种轴系装配体的形位公差检测设备，其特征在于：所述滑道内且沿其长度方向设置有导向条，所述卡块上开设有与导向条对应的导向槽，所述导向条与导向槽滑移连接。

7.根据权利要求1所述的一种轴系装配体的形位公差检测设备，其特征在于：所述驱动件为竖直设置于底座底部的驱动电机，所述驱动电机的输出轴穿过底座并与四爪卡盘连接。

8.根据权利要求1所述的一种轴系装配体的形位公差检测设备，其特征在于：所述底座上设置有轴承件，所述轴承件包括固定于底座上的固定部，所述固定部上转动连接有转动部，所述四爪卡盘与转动部固定连接，从而实现在底座上转动。