軸承圓度動態(tài)測量裝置的制造方法
【專利摘要】軸承圓度動態(tài)測量裝置，主要由定位裝配及轉動系統(tǒng)、Z軸移動測量機構、X軸Y軸移動測量機構、底座機構組成；其特征在于：定位裝配及轉動系統(tǒng)包括：氣動主軸、法蘭盤、帶磁性的旋轉工作臺、兩螺紋旋向的絲杠、移動夾具；Z軸移動測量機構包括：縱向移動塊、縱向光桿、縱向絲杠、縱向底板、縱向固定電機塊、縱向步進電機、Z方向螺母副；X軸Y軸移動測量機構包括：橫向步進電機、橫向固定電機塊、橫向螺母副、橫向底板、橫向光杠、橫向絲杠、橫向移動塊、固定長桿、裝夾移動探針棒；底座機構包括：水平工作臺、儲物門、合頁。本發(fā)明具有測量范圍廣，裝夾定位工件快捷準確，可作為軸承相關特性實驗及軸承生產(chǎn)過程中圓度檢測的裝置。
【專利說明】
軸承圓度動態(tài)測量裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及軸承檢測領域，所發(fā)明的軸承動態(tài)測量裝置，結構簡單，定位裝夾精準方便，適用面廣，能對軸承的基本原理、軸承的靜態(tài)特性和軸承生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質量進行檢驗。
【背景技術】
[0002]在科技的快速發(fā)展中，軸承的使用無處不在，而軸承部件的圓度值對與工序間的加工裝配基準起著一定的影響作用，并且還對軸承成品的回轉精度、震動、噪聲和轉配重量等有著一定的影響作用，因此許多企業(yè)對軸承圓度測量的需求增多并且測量的精度要求也越來越高。由于軸承的圓度測量需要較高的精度，許多軸承測量儀花費較高的成本，并且在測量過程中裝夾和定位測量的工件效率較低，工序繁瑣，故在軸承圓度測量的領域中迫切需要一種裝夾定位精度高，測量效率高的軸承圓度動態(tài)測量裝置。其中，申請?zhí)枮?01310260824.8的軸承圓度測量裝置對工件的裝夾是依靠定位銷和夾具進行定位的，但是裝卡工件的方法會使工件出現(xiàn)松弛的狀況。申請?zhí)枮?01410570380.2的測量裝置操作相對繁瑣，測量效率不高，故還沒有裝夾定位精度高，測量效率高的軸承圓度測量裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術解決問題是:克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種結構簡單，適用面廣，裝夾定位精度高，測量效率高的軸承圓度動態(tài)測量裝置。
[0004]本發(fā)明的技術解決方案為:軸承圓度動態(tài)測量裝置，主要由定位裝配及轉動系統(tǒng)、Z軸移動測量機構、X軸Y軸移動測量機構、底座機構組成;其特征在于:定位裝配及轉動系統(tǒng)包括:氣動主軸、法蘭盤、帶磁性的旋轉工作臺、兩螺紋旋向的絲杠、移動夾具;Z軸移動測量機構包括:縱向移動塊、縱向光杠、縱向絲杠、縱向底板、縱向固定電機塊、縱向步進電機、Z方向螺母副;X軸Y軸移動測量機構包括:橫向步進電機、橫向固定電機塊、橫向螺母副、橫向底板、橫向光杠、橫向絲杠、橫向移動塊、固定長桿、裝夾移動探針棒;底座機構包括:水平工作臺、儲物門、合頁組成，定位裝配及轉動系統(tǒng)安裝在底座機構的上面，Z軸移動測量機構固定在底座機構上，Z軸移動測量機構和X軸Y軸移動測量機構靠Z方向螺母副和橫向底板完成固定配合，Z軸移動測量機構和X軸Y軸移動測量機構相互垂直，氣動主軸安裝在法蘭盤上，法蘭盤和帶磁性的旋轉工作臺用緊定螺釘固定在一起，移動夾具安裝在帶磁性的旋轉工作臺的T型槽內(nèi)并分別配合在兩螺紋旋向的絲杠的兩側，組成絲杠-螺母副，用以同時向相反方向移動，達到定位和夾緊被測軸承內(nèi)圈的效果，縱向移動塊和縱向光杠用直線軸承配合，縱向移動塊和縱向絲杠靠Z方向螺母副配合，用以構成絲杠-螺母副進行移動，縱向底板上用緊定螺釘安裝縱向固定電機塊，用以固定縱向步進電機，縱向光杠安裝在縱向底板上，縱向絲杠通過軸承裝配在縱向底板上，橫向步進電機固定在橫向固定電機塊上，用以帶動橫向絲杠的轉動，橫向底板上安裝橫向光杠和橫向絲杠，橫向螺母副通過緊定螺釘安裝在橫向移動塊上，用以和橫向絲杠構成運動副，橫向移動塊上安裝固定長桿，用以帶動裝夾移動探針棒運動，儲物門通過合頁和水平工作臺相連接，用以遮擋內(nèi)部電元器件，達到美觀效果，所述的兩螺紋旋向的絲杠兩邊的螺紋旋向相反，導程相同，通過旋轉可以使兩個移動夾具同時進行相反方向的運動;所述的移動夾具的材質為錫青銅，消除帶磁性的旋轉工作臺的影響;所述的縱向光杠和縱向移動塊通過直線軸承配合，材質為石墨，縱向移動快由固定限位塊進行限位;所述的Z方向螺母副由緊定螺釘固定在縱向移動塊內(nèi)，材料為錫青銅;所述的橫向步進電機選擇混合式步進電機;所述的橫向固定電機塊通過緊定螺釘固定在橫向底板上，用以固定橫向步進電機，橫向固定電機塊材質為石墨;所述的固定長桿的材質為石墨;所述的裝夾移動探針棒通過三個卡抓裝卡傳感器，其中一個卡爪是通過扭動螺釘可以進行旋轉的。
[0005]上述方案的原理是:當需要對軸承進行圓度測量時，首先把需要待測的軸承放在帶磁性的旋轉工作臺的中部，然后扭動兩螺紋旋向的絲杠，兩螺紋旋向的絲杠中部為正六方形狀，方便扳手扭動，由于兩螺紋旋向的絲杠的旋向相反，所以移動夾具可以同時向兩側移動，最終兩個移動夾具會加緊待測軸承的內(nèi)圈，并且使待測軸承定位于帶磁性的旋轉工作臺的正中心，然后把旁向傳感器安裝在裝夾移動探針棒上，調(diào)節(jié)X方向的大概位置并固定在固定長桿上，然后開通橫向步進電機和縱向步進電機，在電腦的關聯(lián)界面上進行操作，調(diào)節(jié)橫向移動塊和縱向移動塊移動，橫向螺母副和Z方向螺母副都是由緊定螺釘固定在橫向移動塊和縱向移動塊內(nèi)，并分別與橫向絲杠和縱向絲杠構成絲杠-螺母副帶動橫向移動塊和縱向移動塊運動，最終使旁向傳感器到達到達待測軸承外圈表面，然后打開氣動主軸開關，由于磁性的吸引，待測軸承會隨著帶磁性的旋轉工作臺一起轉動，旁向傳感器便可對待測軸承進行圓度測量。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有測試系統(tǒng)的優(yōu)點是:結構簡單，由于本發(fā)明的移動夾具在兩螺紋旋向的絲杠上可以同時向相反方向移動同一段距離，使得裝夾定位待測軸承精準而方便，能適合多種尺寸軸承的測試;相對與現(xiàn)在正在應用的邊觀測邊手工移動待測軸承的方法，該軸承圓度動態(tài)測量裝置能夠裝夾定位待測軸承精準而快捷。并且操作方便，檢測效率高，既能用于軸承檢測的原理教學、科研活動，也能用于軸承生產(chǎn)過程中質量檢驗，保證軸承的圓度質量，節(jié)約軸承生產(chǎn)的時間。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明技術解決方案的軸承圓度動態(tài)測量裝置的整體示意圖；
[0008]圖2為本發(fā)明技術解決方案的軸承圓度動態(tài)測量裝置的裝夾定位裝置的整體示意圖；
[0009]圖2a為本發(fā)明技術解決方案的軸承圓度動態(tài)測量裝置的裝夾定位裝置中的兩螺紋旋向的絲杠示意圖；
[0010]圖2b為本發(fā)明技術解決方案的軸承圓度動態(tài)測量裝置的裝夾定位裝置中的移動夾具示意圖；
[0011]圖3為本發(fā)明技術解決方案的軸承圓度動態(tài)測量裝置的橫向底板示意圖；
[0012]圖4為本發(fā)明技術解決方案的軸承圓度動態(tài)測量裝置的Z方向螺母副示意圖；
[0013]圖5為本發(fā)明技術解決方案的軸承圓度動態(tài)測量裝置的裝夾移動探針棒三維示意圖；
[0014]圖6為本發(fā)明技術解決方案的軸承圓度動態(tài)測量裝置的合頁示意圖。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本發(fā)明主要由定位裝配及轉動系統(tǒng)、Z軸移動測量機構、X軸Y軸移動測量機構、底座機構組成;其中，定位裝配及轉動系統(tǒng)由氣動主軸1、法蘭盤2、帶磁性的旋轉工作臺3、兩螺紋旋向的絲杠4、移動夾具5組成，Z軸移動測量機構由縱向移動塊6、縱向光杠7、縱向絲杠8、縱向底板9、縱向固定電機塊1、縱向步進電機11、Z方向螺母副12組成，X軸Y軸移動測量機構由橫向步進電機13、橫向固定電機塊14、橫向螺母副15、橫向底板16、橫向光杠17、橫向絲杠18、橫向移動塊19、固定長桿20、裝夾移動探針棒21組成，底座機構由水平工作臺22、儲物門23、合頁24組成，定位裝配及轉動系統(tǒng)安裝在底座機構的上面，Z軸移動測量機構固定在底座機構上，Z軸移動測量機構和X軸Y軸移動測量機構靠Z方向螺母副12和橫向底板16完成固定配合，Z軸移動測量機構和X軸Y軸移動測量機構相互垂直，氣動主軸I安裝在法蘭盤2上，法蘭盤2和帶磁性的旋轉工作臺3用緊定螺釘固定在一起，移動夾具5安裝在帶磁性的旋轉工作臺3的T型槽內(nèi)并分別配合在兩螺紋旋向的絲杠4的兩側，組成絲杠-螺母副，用以同時向相反方向移動，達到定位和夾緊被測軸承內(nèi)圈的效果，縱向移動塊6和縱向光杠7用直線軸承配合，縱向移動塊6和縱向絲杠8靠Z方向螺母副12配合，用以構成絲杠-螺母副進行移動，縱向底板9上用緊定螺釘安裝縱向固定電機塊10，用以固定縱向步進電機11，縱向光杠7安裝在縱向底板9上，縱向絲杠8通過軸承裝配在縱向底板9上，橫向步進電機13固定在橫向固定電機塊14上，用以帶動橫向絲杠18的轉動，橫向底板16上安裝橫向光杠17和橫向絲杠18，橫向螺母副15通過緊定螺釘安裝在橫向移動塊19上，用以和橫向絲杠18構成運動副，橫向移動塊19上安裝固定長桿20，用以帶動裝夾移動探針棒21運動，儲物門23通過合頁24和水平工作臺22相連接。
[0016]圖2為本發(fā)明中定位夾緊裝置結構示意圖，圖2a為定位夾緊裝置中的兩螺紋旋向的絲杠4，圖2b為定位夾緊裝置中的移動夾具5，待測軸承放在帶磁性的旋轉工作臺的大約中心區(qū)域后，轉動兩螺紋旋向的絲杠4，由絲杠-螺母副帶動移動夾具5向相反的方向移動，直到兩個移動夾具5同時夾住待測軸承的內(nèi)圈，待測軸承裝夾和定位完成。其中圖2a中的兩螺紋旋向的絲杠4中部401為正六方形結構，方便扳手進行扭動，402處螺紋為右旋，403處螺紋為左旋，旋向相反。圖2b中移動夾具5中的404處配合在帶磁性的旋轉工作臺3的T型槽406內(nèi)并通過405處分別配合在兩螺紋旋向的絲杠4的兩側，組成絲杠-螺母副，能使兩個移動夾具5向相反方向移動。
[0017]圖3為本發(fā)明中橫向底板16示意圖，161處為螺紋孔，通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘把橫向底板16與縱向移動塊6固定起來，162處為一個孔內(nèi)臺階，是用來擋內(nèi)部軸承外端面。
[0018]圖4為本發(fā)明中Z方向螺母副12的結構示意圖，121處為螺紋孔，通過內(nèi)六角沉頭螺釘使Z方向螺母副12固定在縱向移動塊6內(nèi)。
[0019]圖5為本發(fā)明中裝夾移動探針棒21，由可拆裝的卡爪211和固定卡爪212以及圓形平板213組成，當需要裝旁向傳感器時，先把可拆裝的卡爪211扭轉一個角度，然后裝上旁向傳感器后再扭轉回來，213處為一個圓形平板，后面接有彈簧，可以把旁向傳感器頂在211處的可拆裝的卡爪和212處的固定卡爪上，完成旁向傳感器的裝夾。
[0020]圖6為本發(fā)明中的合頁24，通過合頁24把水平工作臺22和儲物門23完成了裝配。
[0021]總之，本發(fā)明的軸承圓度動態(tài)測量裝置，具有結構簡單，裝夾定位待測軸承精準而方便，能適合多種尺寸軸承的測試，操作方便，檢測效率高，既保證了軸承的圓度質量，又節(jié)約軸承生產(chǎn)的時間等優(yōu)點。
[0022]本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領域專業(yè)技術人員公知的現(xiàn)有技術。
[0023]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.軸承圓度動態(tài)測量裝置，主要由定位裝配及轉動系統(tǒng)、Z軸移動測量機構、X軸Y軸移動測量機構、底座機構組成;其特征在于:定位裝配及轉動系統(tǒng)包括:氣動主軸(I)、法蘭盤(2)、帶磁性的旋轉工作臺(3)、兩螺紋旋向的絲杠(4)、移動夾具(5); Z軸移動測量機構包括:縱向移動塊(6)、縱向光杠(7)、縱向絲杠(8)、縱向底板(9)、縱向固定電機塊(10)、縱向步進電機(I I )、Z方向螺母副(12); X軸Y軸移動測量機構包括:橫向步進電機(I 3 )、橫向固定電機塊(14)、橫向螺母副(15)、橫向底板(16)、橫向光杠(17)、橫向絲杠(18)、橫向移動塊(19)、固定長桿(20)、裝夾移動探針棒(21);底座機構包括:水平工作臺(22)、儲物門(23)、合頁(24)，定位裝配及轉動系統(tǒng)安裝在底座機構的上面，Z軸移動測量機構固定在底座機構上，Z軸移動測量機構和X軸Y軸移動測量機構靠Z方向螺母副(12)和橫向底板(16)完成固定配合，Z軸移動測量機構和X軸Y軸移動測量機構相互垂直，氣動主軸(I)安裝在法蘭盤(2)上，法蘭盤(2)和帶磁性的旋轉工作臺(3)用緊定螺釘固定在一起，移動夾具(5)安裝在帶磁性的旋轉工作臺(3)的T型槽內(nèi)并分別配合在兩螺紋旋向的絲杠(4)的兩側，組成絲杠-螺母副，用以同時向相反方向移動，達到定位和夾緊被測軸承內(nèi)圈的效果，縱向移動塊(6)和縱向光杠(7)用直線軸承配合，縱向移動塊(6)和縱向絲杠(8)靠Z方向螺母副(12)配合，用以構成絲杠-螺母副進行移動，縱向底板(9)上用緊定螺釘安裝縱向固定電機塊(10)，用以固定縱向步進電機(11)，縱向光杠(7)安裝在縱向底板(9)上，縱向絲杠(8)通過軸承裝配在縱向底板(9)上，橫向步進電機(13)固定在橫向固定電機塊(14)上，用以帶動橫向絲杠(18)的轉動，橫向底板(16)上安裝橫向光杠(I 7)和橫向絲杠(18 )，橫向螺母副(15)通過緊定螺釘安裝在橫向移動塊(I9)上，用以和橫向絲杠(I8)構成運動副，橫向移動塊(19)上安裝固定長桿(20)，用以帶動裝夾移動探針棒(21)運動，儲物門(23)通過合頁(24)和水平工作臺(22)相連接。2.根據(jù)權利要求1所述的軸承圓度動態(tài)測量裝置，其特征在于:兩螺紋旋向的絲杠(4)兩邊的螺紋旋向相反，導程相同，通過旋轉可以使兩個移動夾具(5)同時進行相反方向的運動。3.根據(jù)權利要求1所述的軸承圓度動態(tài)測量裝置，其特征在于:移動夾具(5)的材質為錫青銅，消除帶磁性的旋轉工作臺(3)的影響。4.根據(jù)權利要求1所述的軸承圓度動態(tài)測量裝置，其特征在于:縱向光杠(7)和縱向移動塊(6)通過直線軸承配合，材質為石墨，縱向移動塊(6)由固定限位塊進行限位。5.根據(jù)權利要求1所述的軸承圓度動態(tài)測量裝置，其特征在于:Z方向螺母副(12)由緊定螺釘固定在縱向移動塊(6)內(nèi)，材料為錫青銅。6.根據(jù)權利要求1所述的軸承圓度動態(tài)測量裝置，其特征在于:橫向步進電機(13)選擇混合式步進電機。7.根據(jù)權利要求1所述的軸承圓度動態(tài)測量裝置，其特征在于:橫向固定電機塊(14)通過緊定螺釘固定在橫向底板(16)上，用以固定橫向步進電機(13)，橫向固定電機塊(14)材質為石墨。8.根據(jù)權利要求1所述的軸承圓度動態(tài)測量裝置，其特征在于:固定長桿(20)的材質為石墨。9.根據(jù)權利要求1所述的軸承圓度動態(tài)測量裝置，其特征在于:裝夾移動探針棒(21)通過三個卡抓裝卡傳感器，其中一個卡爪是通過扭動螺釘可以進行旋轉的。
【文檔編號】G01B21/20GK105937896SQ201610221703
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月12日
【發(fā)明人】白國長, 姬淼鑫, 趙江銘, 劉德平, 侯伯杰, 任天平, 高建設
【申請人】鄭州大學