申请/专利权人：河南卫创轴承精工科技有限公司

申请日：2018-12-21

公开（公告）日：2024-05-10

公开（公告）号：CN109458921B

主分类号：G01B7/00

分类号：G01B7/00;G01B7/28;G01B7/30

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.10#授权;2019.04.05#实质审查的生效;2019.03.12#公开

摘要：本发明涉及圆锥滚子检测设备领域，具体的说是一种圆锥滚子综合量仪。包括机架、固定设置在机架上的接触式电传感、滑动设置在机架上的滑板、用于驱动滑板往复直线滑动的驱动装置以及设置在滑板上的第一夹持工装，第一夹持工装用于夹持圆锥滚子并使得圆锥滚子滚面的上沿在随滑板往复运动过程中与接触式电传感的测头相触并供接触式电传感检测；驱动装置包括转动设置在机架上的转轴、偏心固定在转轴上的偏心轮、配合安装在偏心轮外缘的滑环以及连杆，连杆的一端与滑环固定，另一端与滑板铰连。本发明可将圆锥滚子的三种几何精度在同一设备上检测，缩短了检测时间，提高了检测精度，满足在线生产检测要求。

主权项：1.一种圆锥滚子综合量仪，其特征在于：包括机架（9）、固定设置在机架（9）上的接触式电传感（1）、滑动设置在机架（9）上的滑板（6）、用于驱动滑板（6）往复直线滑动的驱动装置（7）以及设置在滑板（6）上的第一夹持工装（3），第一夹持工装（3）用于夹持圆锥滚子并使得圆锥滚子滚面的上沿在随滑板（6）往复运动过程中与接触式电传感（1）的测头（102）相触并供接触式电传感（1）检测；驱动装置（7）包括转动设置在机架（9）上的转轴（704）、偏心固定在转轴（704）上的偏心轮（702）、配合安装在偏心轮（702）外缘的滑环（703）以及连杆（701），连杆（701）的一端与滑环（703）固定，另一端与滑板（6）铰连；第一夹持工装（3）包括用于与滑板（6）相连的座板（305）以及固定在座板（305）上并用于支撑圆锥滚子的承台（303）；滑板（6）的中部设有第一销轴，在座板（305）的中部开设有与第一销轴配合安装的第一轴孔（302），滑板（6）上对应座板（305）的两端的位置分别固定设有螺纹座（5），螺纹座（5）中均配合安装有用于将圆锥滚子滚面的上沿调整至水平的水平调整螺栓（4），水平调整螺栓（4）的小端分别穿过对应的螺纹座（5）后与座板（305）的端部接触配合；承台（303）上设有用于与圆锥滚子的滚面配合以定位圆锥滚子的V形槽（304），在承台（303）上对应V形槽（304）的一端还设有用于定位圆锥滚子轴向位置的大端挡板（301）；驱动装置（7）中还包括用于调整滑板（6）往复直线滑动行程的调节机构，调节机构包括用于支撑转轴（704）的轴座（11）、开设在机架（9）上并供轴座（11）滑动的条形孔（10）以及行程调整丝杠（8），行程调整丝杠（8）沿条形孔（10）的长度方向转动设置在条形孔（10）中，在轴座（11）上开设有与行程调整丝杠（8）配合安装的螺纹通孔（12）；在机架（9）上设有用于驱动转轴（704）转动的伺服电机（706），伺服电机（706）输出轴上设有第一皮带轮（708），在转轴（704）上行相背于偏心轮（702）的一端设有与第一皮带轮（708）通过弹性传动带（707）连接的第二皮带轮（705）。

全文数据：一种圆锥滚子综合量仪技术领域本发明涉及圆锥滚子检测设备领域，具体的说是一种圆锥滚子综合量仪。背景技术在圆锥滚子生产加工过程中，为了提高其成品率，需要实时对生产出的各个批次的圆锥滚子进行在线检测，通过检测其几何精度中的大头尺寸、轮廓、角度并与设计要求对比来判断各个批次的生产加工情况。现有技术中，圆锥滚子的上述三种几何精度分别需通过不同的检测设备设备独立进行检测。一方面，在检测不同的几何精度时需要分别对待检圆锥滚子进行定位，特别是圆锥滚子的轮廓和其轮廓对中性的检验必须通过轮廓仪来实现，综合检测速度较慢，不能满足在线生产检测需求；另一方面，各个检测设备之间精度不同，需要单独对表，单独维护，整个检验过程繁琐复杂。发明内容本发明旨在提供一种圆锥滚子综合量仪，将圆锥滚子的三种几何精度在同一设备上检测，缩短了检测时间，提高了检测精度，满足在线生产检测要求。为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种圆锥滚子综合量仪，包括机架、固定设置在机架上的接触式电传感、滑动设置在机架上的滑板、用于驱动滑板往复直线滑动的驱动装置以及设置在滑板上的第一夹持工装，第一夹持工装用于夹持圆锥滚子并使得圆锥滚子滚面的上沿在随滑板往复运动过程中与接触式电传感的测头相触并供接触式电传感检测；驱动装置包括转动设置在机架上的转轴、偏心固定在转轴上的偏心轮、配合安装在偏心轮外缘的滑环以及连杆，连杆的一端与滑环固定，另一端与滑板铰连。优选的，第一夹持工装包括用于与滑板相连的座板以及固定在座板上并用于支撑圆锥滚子的承台；滑板的中部设有第一销轴，在座板的中部开设有与第一销轴配合安装的第一轴孔，滑板上对应座板的两端的位置分别固定设有螺纹座，螺纹座中均配合安装有用于将圆锥滚子滚面的上沿调整至水平的水平调整螺栓，水平调整螺栓的小端分别穿过对应的螺纹座后与座板的端部接触配合。优选的，承台上设有用于与圆锥滚子的滚面配合以定位圆锥滚子的V形槽，在承台上对应V形槽的一端还设有用于定位圆锥滚子轴向位置的大端挡板。优选的，驱动装置中还包括用于调整滑板往复直线滑动行程的调节机构，调节机构包括用于支撑转轴的轴座、开设在机架上并供轴座滑动的条形孔以及行程调整丝杠，行程调整丝杠沿条形孔的长度方向转动设置在条形孔中，在轴座上开设有与行程调整丝杠配合安装的螺纹通孔。优选的，在机架上设有用于驱动转轴转动的伺服电机，伺服电机输出轴上设有第一皮带轮，在转轴上行相背于偏心轮的一端设有与第一皮带轮通过弹性传动带连接的第二皮带轮。优选的，在机架的侧部设置有燕尾型的滑槽，在滑板上对应设有与滑槽配合的燕尾型的滑轨。优选的，接触式电传感沿竖直方向分布，在接触式电传感的下端设有用于将接触式电传感的测头下推以与圆锥滚子滚面的上沿相触的弹簧。优选的，接触式电传感的上部夹持固定在第二夹持工装上，第二夹持工装滑动设置与机架的顶部。优选的，在滑板相背于第一夹持工装的一侧固定设有第二销轴，在连杆上相背于偏心轮的一端设有与第二销轴转动配合的第二轴孔。有益效果将圆锥滚子定位放置于本发明的第一夹持工装上后，即可通过驱动装置控制而产生直线式往复运动，在运动过程中其上沿与接触式电传感的测头接触并由接触式电传感收集圆锥滚子上沿的数据，并通过计算机测算出圆锥滚子的大头尺寸、轮廓以及角度。使得圆锥滚子的几何精度在同一台设备上一次定位的情况下同步完成，提高了圆锥滚子生产中的在线检测速度，有利于保证生产的连续性，提高生产效率。附图说明图1为本发明的立体结构示意图；图2为本发明驱动装置中用于调整滑板往复直线滑动行程的调节机构部分的剖面结构示意图；图3为本发明驱动装置中连杆与滑板间的连接关系示意图；图中标记：1、接触式电传感，101、弹簧，102、测头，2、第二夹持工装，3、第一夹持工装，301、大端挡板，302、第一轴孔，303、承台，304、V形槽，305、座板，4、水平调整螺栓，5、螺纹座，6、滑板，7、驱动装置，701、连杆，702、偏心轮，703、滑环，704、转轴，705、第二皮带轮，706、伺服电机，707、弹性传动带，708、第一皮带轮，709、第二轴孔，8、行程调整丝杠，9、机架，10、条形孔，11、轴座，12、螺纹通孔。具体实施方式如图1所示，本发明的一种圆锥滚子综合量仪，包括形状为矩形的机架9。在机架9的顶部并靠近左端侧面的位置设有沿竖直方向分布的接触式电传感1。接触式电传感1的上部夹持固定在第二夹持工装2上，第二夹持工装2滑动设置与机架9的顶部，以便于在更换待测圆锥滚子时使其测头102与第一夹持工装3错开，避免损伤测头102。接触式电传感1的测头102位于其下端，用于测量圆锥滚子几何精度。在接触式电传感1下方的机架9的侧面上设有滑板6。滑板6沿水平方向分布，靠近机架9的一侧通过燕尾型滑槽滑轨结构可沿水平方向在机架9的左侧面上左右滑动。滑板6相背于机架9的一侧设有用于支撑圆锥滚子的第一夹持工装3。将圆锥滚子放置于第一夹持工装3后，通过驱动装置7带动滑板6往复直线滑动，使得接触式电传感1的测头102从头至尾扫描圆锥滚子辊面的上沿，并配合计算机测算出圆锥滚子的各个几何精度参数。本发明中的第一夹持工装3包括呈倒三角形状的座板305以及固定在座板305上的承台303。其中的座板305用于与滑板6相连，承台303用于支撑圆锥滚子。在滑板6相背于机架9一侧的中部固定设有第一销轴，在座板305上沿的中部开设有供座板305转动配合于第一销轴的第一轴孔302，将座板305通过第一轴孔302安装于第一销轴上后，座板305的两端即可在外力左右下上下摆动，进而将承台303上的圆锥滚子滚面的上沿调整至水平，便于与接触式电传感1的测头102配合。为了实现座板305的定位，滑板6上对应座板305的两端的位置分别固定设有螺纹座5，螺纹座5中均配合安装有水平调整螺栓4，水平调整螺栓4的小端分别穿过对应的螺纹座5后与座板305的端部接触配合。当通过座板305的转动使得圆锥滚子滚面上沿调整至水平后，同时拧紧两个水平调整螺栓4固定座板305的位置。承台303上设有用于与圆锥滚子的滚面配合以定位圆锥滚子的V形槽304，V形槽304沿滑板6的滑动方向分布。将圆锥滚子放置于承台303后，即可通过V形槽304使得圆锥滚子内陷与承台303中，实现初步定为。在承台303上对应V形槽304的一端还设有用于定位圆锥滚子轴向位置的大端挡板301，将圆锥滚子的大端对应大端挡板301放置并推动圆锥滚子沿V形槽304滑动至其大端与大端挡板301紧触，即实现了圆锥滚子检测前的定位工作。与传统几何精度检测中需要多次定位不同，通过本发明只需要上述依次定位即可配合接触式电传感1完成多种几何精度的检测。如图1及图3结合所示，本发明中的驱动装置7包括转动设置在机架9另一个侧面上的凸起块中的转轴704、偏心固定在转轴704前端的偏心轮702、配合安装在偏心轮702外缘的滑环703以及连杆701。在机架9的侧面开设有供连杆791穿入其内腔中以与滑板6连接的孔。连杆701的一端与滑环703固定，另一端开设有第二轴孔709，在滑板6相背于第一夹持工装3一侧的中心位置设有与第二轴孔709配合的第二销轴，通过第二销轴和第二销孔实现连杆701与滑板6的铰连。通过上述结构，在转轴704的持续转动的条件下，由偏心轮702、滑环703和连杆701配合驱动滑板6沿水平方向左右往复直线滑动。对于长度不同的圆锥滚子，均可通过调整滑板6往复滑动的行程使得接触式电传感1在圆锥滚子的一个往复运动行程中正好由圆锥滚子的一端检测值其另一端。本实施例中，通过调节机构来调整滑板6往复直线滑动行程，如图2所示，调节机构包括用于支撑转轴704的轴座11、开设在机架9上并供轴座11滑动的条形孔10以及行程调整丝杠8。条形孔10沿竖直方向分布，行程调整丝杠8沿条形孔10的长度方向转动设置在条形孔10中，在轴座11上开设有螺纹通孔12，行程调整丝杠8的中部与螺纹通孔12配合安装，其两端分别转动设置在机架9上对应条形孔10两端的位置，并设有用于避免行程调整丝杠8轴向位移的限位机构。行程调整丝杠8的上端还伸出机架9外部，以供通过扳手等工具扭动其转动，并在其转动过程中带动轴座11上下移动。在轴座11上下移动过程中，转轴704同步移动，其与第二销轴之间的间距改变，通过转轴704与第二销轴周间距的变换即可调整滑板6往复滑动的行程。转轴704可通过固定在轴座11上的电机直驱转动。也可将以如以下方式驱动：将伺服电机706固定设置在机架9的侧面上，伺服电机706输出轴上设有第一皮带轮708，在转轴704上行相背于偏心轮702的一端设有与第一皮带轮708通过弹性传动带707连接的第二皮带轮705。弹性传动带707使得在调整转轴704与第二销轴周间距导致转轴704与伺服电机706输出轴间距同步变化的情况下，也能发挥同样的传动作用。由于实际生产中圆锥滚子长度规格差异较小，滑板6的滑动行程调整幅度不会太大。因此采用弹性传动带707完全可以满足调整前后的传动需求。通过本发明检测圆锥滚子的几何精度时，首先将标准圆锥滚子工件放置于城台上并与大端挡板301配合定位，启动伺服电机706驱动标准圆锥滚子沿水平方向左右往复运动，并使得标准圆锥滚子在往复运动过程中由大端至小端接受接触式电传感1的扫描，由计算机生成标准圆锥滚子的角度和大端尺寸数据，接触式电传感1的测头102通过弹簧101下推作用始终与标准圆锥滚子滚面的上沿相触；然后将标准圆锥滚子取下并向承台303中防止待测圆锥滚子，启动伺服电机706驱动待测圆锥滚子沿水平方向继续左右往复运动，使其同样由大端至小端接受接触式电传感1的扫描，测得其角度和大端尺寸并与标准圆锥滚子的标准竖直相比较，判断其是否处于规定的公差范围内。并在往复运动过程中同步完成圆锥滚子滚面上沿轮廓的检测。待测圆锥滚子一般通过3-5个往复运动行程即可由接触式电传感1完成扫描，并由计算机精确测得其轮廓曲线。本发明仅对综合量仪的结构部分进行了详细的描述，而上述通过接触式电传感1配合计算机检测轮廓曲线与现有技术中的轮廓仪相似，在本申请中不做过多赘述。

权利要求：1.一种圆锥滚子综合量仪，其特征在于：包括机架（9）、固定设置在机架（9）上的接触式电传感（1）、滑动设置在机架（9）上的滑板（6）、用于驱动滑板（6）往复直线滑动的驱动装置（7）以及设置在滑板（6）上的第一夹持工装（3），第一夹持工装（3）用于夹持圆锥滚子并使得圆锥滚子滚面的上沿在随滑板（6）往复运动过程中与接触式电传感（1）的测头（102）相触并供接触式电传感（1）检测；驱动装置（7）包括转动设置在机架（9）上的转轴（704）、偏心固定在转轴（704）上的偏心轮（702）、配合安装在偏心轮（702）外缘的滑环（703）以及连杆（701），连杆（701）的一端与滑环（703）固定，另一端与滑板（6）铰连。2.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子综合量仪，其特征在于：第一夹持工装（3）包括用于与滑板（6）相连的座板（305）以及固定在座板（305）上并用于支撑圆锥滚子的承台（303）；滑板（6）的中部设有第一销轴，在座板（305）的中部开设有与第一销轴配合安装的第一轴孔（302），滑板（6）上对应座板（305）的两端的位置分别固定设有螺纹座（5），螺纹座（5）中均配合安装有用于将圆锥滚子滚面的上沿调整至水平的水平调整螺栓（4），水平调整螺栓（4）的小端分别穿过对应的螺纹座（5）后与座板（305）的端部接触配合。3.根据权利要求2所述的一种圆锥滚子综合量仪，其特征在于：承台（303）上设有用于与圆锥滚子的滚面配合以定位圆锥滚子的V形槽（304），在承台（303）上对应V形槽（304）的一端还设有用于定位圆锥滚子轴向位置的大端挡板（301）。4.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子综合量仪，其特征在于：驱动装置（7）中还包括用于调整滑板（6）往复直线滑动行程的调节机构，调节机构包括用于支撑转轴（704）的轴座（11）、开设在机架（9）上并供轴座（11）滑动的条形孔（10）以及行程调整丝杠（8），行程调整丝杠（8）沿条形孔（10）的长度方向转动设置在条形孔（10）中，在轴座（11）上开设有与行程调整丝杠（8）配合安装的螺纹通孔（12）。5.根据权利要求4所述的一种圆锥滚子综合量仪，其特征在于：在机架（9）上设有用于驱动转轴（704）转动的伺服电机（706），伺服电机（706）输出轴上设有第一皮带轮（708），在转轴（704）上行相背于偏心轮（702）的一端设有与第一皮带轮（708）通过弹性传动带（707）连接的第二皮带轮（705）。6.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子综合量仪，其特征在于：在机架（9）的侧部设置有燕尾型的滑槽，在滑板（6）上对应设有与滑槽配合的燕尾型的滑轨。7.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子综合量仪，其特征在于：接触式电传感（1）沿竖直方向分布，在接触式电传感（1）的下端设有用于将接触式电传感（1）的测头（102）下推以与圆锥滚子滚面的上沿相触的弹簧（101）。8.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子综合量仪，其特征在于：接触式电传感（1）的上部夹持固定在第二夹持工装（2）上，第二夹持工装（2）滑动设置与机架（9）的顶部。9.根据权利要求1所述的一种圆锥滚子综合量仪，其特征在于：在滑板（6）相背于第一夹持工装（3）的一侧固定设有第二销轴，在连杆（701）上相背于偏心轮（702）的一端设有与第二销轴转动配合的第二轴孔（709）。

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