[發(fā)明專利]一種非接觸式軸承套圈內(nèi)徑測(cè)量裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710203719.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106767470A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李濟(jì)順;薛玉君;馬喜強(qiáng);馬俊;余永健;李倫;司東宏;馬偉;楊芳;隋新;劉春陽(yáng);韓紅彪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/12
• 分類號(hào): G01B11/12;G05D3/12
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司41119
• 代理人: 賈東東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種非接觸式軸承套圈內(nèi)徑測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

軸承是一種高精密機(jī)械零件，其尺寸、幾何形狀是軸承精度等級(jí)的主要因素，測(cè)量是評(píng)判尺寸、幾何形狀等的必需手段。目前，在軸承加工過(guò)程及其成品測(cè)量中大多采用軸承專用儀器實(shí)現(xiàn)測(cè)量。軸承專用儀器具有操作簡(jiǎn)單、易學(xué)、價(jià)廉、耐用、測(cè)量效率較高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在一定局限性，具體如下：

（1）軸承專用儀器所用硬質(zhì)合金測(cè)頭在測(cè)量過(guò)程中對(duì)軸承零件表面易造成劃傷，普通軸承還可接受，但高精密軸承任何一點(diǎn)微小的瑕疵都會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，這是絕對(duì)不允許的。

（2）對(duì)一些薄壁軸承，在專用儀器上手動(dòng)測(cè)量，手的外力對(duì)測(cè)量結(jié)果造成很大影響，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了軸承精度對(duì)測(cè)量的要求。

（3）專用儀器示值誤差較大，無(wú)法滿足部分精密軸承的測(cè)量需求。

（4）采用其他高精度計(jì)量?jī)x器，存在著許多不足：①接觸測(cè)量多為兩點(diǎn)確定直徑的測(cè)量方法，一次只能測(cè)量一個(gè)直徑，滿足不了軸承檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)平均直徑、直徑變動(dòng)量等參數(shù)要求，而且時(shí)間長(zhǎng)，效率低。②接觸測(cè)量均有測(cè)力，對(duì)薄壁軸承零件也有影響。③接觸測(cè)量均會(huì)對(duì)零件表面造成不同程度的劃傷。④非接觸測(cè)量測(cè)量準(zhǔn)確度較低，受測(cè)量原理的限制，個(gè)別需求無(wú)法完成測(cè)量。

在授權(quán)公告號(hào)為CN101733680B的中國(guó)發(fā)明專利中公開(kāi)了一種大型軸承滾道的非接觸式在線測(cè)量的方法，利用安裝在數(shù)控機(jī)床上的激光位移傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承滾道的非接觸式測(cè)量，但這種測(cè)量方法所使用的測(cè)量裝置中僅配置單個(gè)激光位移傳感器，既無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承套圈內(nèi)外徑尺寸的半徑測(cè)量，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)軸承套圈內(nèi)外徑尺寸的直徑測(cè)量，依然無(wú)法解決高精密軸承的套圈內(nèi)外徑尺寸的精確測(cè)量的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高的非接觸式軸承套圈內(nèi)徑測(cè)量裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的非接觸式軸承套圈內(nèi)徑測(cè)量裝置的技術(shù)方案是：一種非接觸式軸承套圈內(nèi)徑測(cè)量裝置，包括傳感器安裝架，傳動(dòng)器安裝架上設(shè)有沿軸承套圈徑向間隔分布的兩激光位移傳感器，兩激光位移傳感器分別具有用于在激光位移傳感器插入軸承套圈中時(shí)向外朝向軸承套圈內(nèi)表面的測(cè)頭，測(cè)量裝置還包括用于實(shí)現(xiàn)待測(cè)軸承套圈與兩激光位移傳感器相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

將兩激光位移傳感器間隔分布方向定義為左右方向，所述兩激光位移傳感器沿左右方向間距可調(diào)的裝配在所述傳感器安裝架上。

所述兩激光位移傳感器分別通過(guò)移動(dòng)架安裝在傳感器安裝架上，傳感器安裝架上設(shè)有沿左右方向延伸以用于調(diào)整兩激光位移傳感器相向、相背移動(dòng)的調(diào)整絲桿，兩移動(dòng)架上分別設(shè)有與調(diào)整絲桿配合的螺紋孔，調(diào)整絲桿具有與兩移動(dòng)架上的螺紋孔對(duì)應(yīng)配合的兩螺紋段，兩螺紋段旋向相反，所述傳感器安裝架上還設(shè)有引導(dǎo)兩移動(dòng)架沿左右方向移動(dòng)的導(dǎo)向件。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動(dòng)待測(cè)軸承套圈轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)待測(cè)軸承套圈與兩激光位移傳感器相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于承載待測(cè)軸承套圈的轉(zhuǎn)臺(tái)，轉(zhuǎn)臺(tái)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。

測(cè)量裝置還包括用于控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)間隔設(shè)定角度轉(zhuǎn)動(dòng)的角位移編碼器，角位移編碼器與所述電機(jī)控制連接。

測(cè)量裝置還包括驅(qū)動(dòng)傳感器安裝架帶著兩激光位移傳感器沿軸承套圈軸向移動(dòng)的軸向調(diào)整機(jī)構(gòu)，以及用于檢測(cè)兩激光位移傳感器沿軸承套圈軸向移動(dòng)位移的軸向檢測(cè)器。

測(cè)量裝置還包括用于驅(qū)動(dòng)傳感器安裝架帶著兩激光位移傳感器沿垂直于軸承套圈軸向的平面移動(dòng)的徑向調(diào)整機(jī)構(gòu)，以及用于檢測(cè)兩激光位移傳感器在徑向調(diào)整機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下的位移的徑向檢測(cè)器。

測(cè)量裝置包括用于與兩激光位移傳感器的信號(hào)輸出端連接的數(shù)據(jù)接收和處理模塊。

所述兩激光位移傳感器可回轉(zhuǎn)的裝配在所述傳感器安裝架上，兩激光位移傳感器具有兩測(cè)頭相背布置的第一測(cè)量位置和兩測(cè)頭相向布置的第二測(cè)量位置。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所提供的非接觸式軸承套圈內(nèi)徑測(cè)量裝置中，利用兩激光位移傳感器來(lái)測(cè)量軸承套圈的內(nèi)徑尺寸，在保證測(cè)量精度的情況下，采用非接觸式的激光位移傳感器來(lái)測(cè)量，可有效避免劃傷被測(cè)零件，保證零件的表面完整性。利用轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軸承套圈與兩激光位移傳感器之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣可測(cè)得不同角度位置處的軸承套圈的內(nèi)徑尺寸和內(nèi)徑尺寸變動(dòng)量，從而有效提高測(cè)量精度。

進(jìn)一步地，兩激光位移傳感器沿左右方向間距可調(diào)，這樣可通過(guò)調(diào)整量激光位移傳感器的間距適應(yīng)不同尺寸的軸承套圈。

進(jìn)一步地，選用調(diào)整絲桿調(diào)整量激光位移傳感器的間距，調(diào)整方便可靠。