[發明專利]一種非接觸式軸承套圈外徑測量裝置

在審

• 申請號: 201710203720.1
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN106705869A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 薛玉君;馬偉;馬喜強;余永健;張正;李濟順;司東宏;李倫;隋新;楊芳;劉春陽;韓紅彪
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 賈東東

技術領域

本發明涉及一種非接觸式軸承套圈外徑測量裝置。

背景技術

軸承是一種高精密機械零件，其尺寸、幾何形狀是軸承精度等級的主要因素，測量是評判尺寸、幾何形狀等的必需手段。目前，在軸承加工過程及其成品測量中大多采用軸承專用儀器實現測量。軸承專用儀器具有操作簡單、易學、價廉、耐用、測量效率較高等優點，但也存在一定局限性：

（1）軸承專用儀器所用的硬質合金測頭在測量過程中對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微小的瑕疵都會影響產品質量，這是絕對不允許的。

（2）對一些薄壁軸承，在專用儀器上手動測量，手的外力對測量結果造成很大影響，遠遠滿足不了軸承精度對測量的要求。

（3）專用儀器示值誤差較大，無法滿足部分精密軸承的測量需求。

（4）采用其他高精度計量儀器，存在著許多不足：①接觸測量多為兩點確定直徑的測量方法，一次只能測量一個直徑，滿足不了軸承檢測標準對平均直徑、直徑變動量等參數要求，而且時間長，效率低。②接觸測量均有測力，對薄壁軸承零件也有影響。③接觸測量均會對零件表面造成不同程度的劃傷。④非接觸測量測量準確度較低，受測量原理的限制，個別需求無法完成測量。

在授權公告號為CN101733680B的中國發明專利中公開了一種大型軸承滾道的非接觸式在線測量的方法，利用安裝在數控機床上的激光位移傳感器實現對軸承滾道的非接觸式測量，但這種測量方法所使用的測量裝置中僅配置單個激光位移傳感器，既無法實現對軸承套圈內外徑尺寸的半徑測量，也無法實現對軸承套圈內外徑尺寸的直徑測量，依然無法解決高精密軸承的套圈內外徑尺寸的精確測量的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構簡單、測量精度高的非接觸式軸承套圈外徑測量裝置。

為實現上述目的，本發明非接觸式軸承套圈外徑測量裝置的技術方案是：一種非接觸式軸承套圈外徑測量裝置，包括傳感器安裝架，傳動器安裝架上設有沿軸承套圈徑向間隔分布的兩激光位移傳感器，每個激光位移傳感器分別具有用于朝向軸承套圈外表面的測頭，兩激光位移傳感器的測頭相向布置，測量裝置還包括用于實現待測軸承套圈與兩激光位移傳感器相對轉動的轉動驅動機構。

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移動架安裝在所述傳感器安裝架上，所述傳感器安裝架上設有沿左右方向延伸的用于調整兩激光位移傳感器相向、相背移動的調整絲桿，兩移動架上分別設有套裝在調整絲桿上的螺紋孔，調整絲桿具有與兩移動架上的螺紋孔對應螺旋配合的兩螺紋段，兩螺紋段旋向相反，所述傳感器安裝架上還設有導向引導兩移動架沿左右方向移動的導向件。

所述轉動驅動機構用于驅動待測軸承套圈轉動以實現待測軸承套圈與兩激光位移傳感器相對轉動，轉動驅動機構包括用于承載待測軸承套圈的轉臺，轉臺由電機驅動轉動。

測量裝置還包括用于控制所述轉臺間隔設定角度轉動的角位移編碼器，角位移編碼器與所述電機控制連接。

測量裝置還包括驅動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的軸向調整機構，以及用于檢測兩激光位移傳感器沿軸承套圈軸向移動位移的軸向檢測器。

測量裝置還包括用于驅動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的徑向調整機構，以及用于檢測兩激光位移傳感器在徑向調整機構驅動下的位移的徑向檢測器。

測量裝置包括用于與兩激光位移傳感器的信號輸出端連接的數據接收和處理模塊。

本發明的有益效果是：本發明所提供的非接觸式軸承套圈外徑測量裝置中，利用兩激光位移傳感器來測量軸承套圈的外徑尺寸，在保證測量精度的情況下，采用非接觸式的激光位移傳感器來測量，可有效避免劃傷被測零件，保證零件的表面完整性。利用轉動驅動機構實現軸承套圈與兩激光位移傳感器之間的相對轉動，這樣可測得不同角度位置處的軸承套圈的外徑尺寸和外徑尺寸變動量，從而有效提高測量精度。

進一步地，兩激光位移傳感器沿左右方向間距可調，這樣可通過調整量激光位移傳感器的間距適應不同尺寸的軸承套圈。

進一步地，選用調整絲桿調整量激光位移傳感器的間距，調整方便可靠。

進一步地，測量裝置還包括角位移編碼器，可根據需要控制轉臺帶著軸承套圈按照間隔設定角度轉動，提高轉動測量效率。