專利名稱:一種自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量裝置，包括：機(jī)架主體、升降機(jī)構(gòu)、測(cè)量機(jī)構(gòu)、裝夾機(jī)構(gòu)及控制器，實(shí)現(xiàn)了工件自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量，可對(duì)工件進(jìn)行裝夾和測(cè)量，整個(gè)過程不需要人工干涉，配合機(jī)械手上下料，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)線上進(jìn)行在線檢測(cè)，通過控制器控制各機(jī)構(gòu)的動(dòng)作并采集測(cè)量數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)智能測(cè)量；同時(shí)，本裝置能夠滿足多種類型工件的自動(dòng)化徑向跳動(dòng)檢測(cè)要求，可以測(cè)量零件要素相對(duì)于外圓或內(nèi)孔的徑向跳動(dòng)，適用范圍廣；測(cè)量過程中，測(cè)量傳感器的空間位置可以由限位塊和測(cè)量機(jī)構(gòu)調(diào)定，能夠滿足不同空間位置被測(cè)工件徑向跳動(dòng)公差的測(cè)量要求。
【專利說明】一種自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量裝置，具體涉及一種自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]工件的徑向跳動(dòng)檢測(cè)是一項(xiàng)常規(guī)尺寸精度檢測(cè)，具體是指被測(cè)回轉(zhuǎn)表面在同一橫剖面內(nèi)實(shí)際表面上各點(diǎn)到基準(zhǔn)軸線間距離的最大變動(dòng)量。徑向跳動(dòng)是回轉(zhuǎn)工件的重要精度衡量指標(biāo)，如齒輪的徑向跳動(dòng)是影響齒輪傳動(dòng)精度的重要因素，汽車輪轂輪輞處的軸向跳動(dòng)和徑向跳動(dòng)是衡量輪輞品質(zhì)的重要指標(biāo)。目前，制造業(yè)的發(fā)展對(duì)零件精度提出了越來越高的要求，如何高效、準(zhǔn)確地測(cè)量徑向跳動(dòng)越來越受到關(guān)注。
[0003]現(xiàn)有的工件徑向跳動(dòng)的測(cè)量方法中，既有手動(dòng)測(cè)量，也有自動(dòng)測(cè)量。常規(guī)的手動(dòng)測(cè)量中，一般先利用機(jī)構(gòu)對(duì)工件進(jìn)行定位、夾緊，再將千分表類的測(cè)量?jī)x固定至測(cè)量工位，最后，將工件繞基準(zhǔn)軸旋轉(zhuǎn)，觀察、讀取測(cè)量?jī)x的示數(shù)值，由此得出被測(cè)工件徑向跳動(dòng)公差，顯然，測(cè)量效率低而且測(cè)量結(jié)果不可靠。在自動(dòng)測(cè)量中，目前大都還停留在半自動(dòng)化水平，全自動(dòng)測(cè)量裝置復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)難度較大且成本較高，如實(shí)用新型專利203310388U，提出了一種輪轂跳動(dòng)分揀自動(dòng)檢測(cè)儀在線測(cè)量輪轂的端面和徑面跳動(dòng)的技術(shù)方案，在測(cè)量過程中，由于要使輪轂繞其中心軸旋轉(zhuǎn)，則在轉(zhuǎn)動(dòng)前需對(duì)輪轂完成定位、夾緊等工序，因此需要一套高性能的專用夾具，裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且成本很高。
[0004]可見，目前對(duì)于工件徑向跳動(dòng)公差的測(cè)量方法存在以下局限性:1)人工測(cè)量操作繁瑣，尤其對(duì)如工件進(jìn)行大批量測(cè)量時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，測(cè)量精度也難以保證。2)自動(dòng)化測(cè)量普及難，現(xiàn)有一些適用某個(gè)或者某類零件的徑向跳動(dòng)自動(dòng)化測(cè)量的專用機(jī)械，需要對(duì)工件完成定位、夾緊、轉(zhuǎn)動(dòng)等過程，同時(shí)，為保證精度測(cè)量，要配備高性能的專用夾具，無法推廣到其他類型的零件上，使用范圍單一。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)多種類型工件的徑向跳動(dòng)測(cè)量，快速準(zhǔn)確且可靠性高。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案:
[0007]一種自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量裝置，包括:機(jī)架主體、升降機(jī)構(gòu)、測(cè)量機(jī)構(gòu)、裝夾機(jī)構(gòu)及控制器；
[0008]其中，所述機(jī)架主體包括:底板以及測(cè)量平臺(tái)，所述測(cè)量平臺(tái)與底板平行設(shè)置，兩者通過下立柱連接；
[0009]所述升降機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱分布于測(cè)量平臺(tái)兩端上方的一對(duì)升降組件，每個(gè)升降組件均包括:升降氣缸、固定板、導(dǎo)柱、滑塊、頂板及連接頂板和測(cè)量平臺(tái)的上立柱，所述升降氣缸豎直安裝于底板上并且穿過測(cè)量平臺(tái)，升降氣缸的活塞桿穿過固定板并與滑塊固定連接，所述導(dǎo)柱連接于頂板和固定板之間并且穿過滑塊以對(duì)滑塊的升降起導(dǎo)向作用，兩個(gè)升降組件的滑塊之間固定連接一與測(cè)量平臺(tái)平行的連接板；
[0010]所述測(cè)量機(jī)構(gòu)安裝于連接板上，包括:電機(jī)、傳動(dòng)箱、傳動(dòng)軸、旋轉(zhuǎn)板、導(dǎo)桿、傳感器安裝板、電動(dòng)缸及測(cè)量傳感器，所述電機(jī)及傳動(dòng)箱安裝于連接板上遠(yuǎn)離測(cè)量平臺(tái)的一側(cè)，傳動(dòng)軸穿過連接板與旋轉(zhuǎn)板連接，所述電動(dòng)缸固定連接于旋轉(zhuǎn)板底面并且電動(dòng)缸的推桿與傳感器安裝板固定連接，所述導(dǎo)桿一端可滑動(dòng)連接于旋轉(zhuǎn)板上另一端固定連接于傳感器安裝板上以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向作用，所述傳感器安裝板豎直設(shè)置并且測(cè)量傳感器安裝于其下端；
[0011]所述裝夾機(jī)構(gòu)位于測(cè)量機(jī)構(gòu)下方，包括:三爪卡盤和驅(qū)動(dòng)組件，所述三爪卡盤安裝于測(cè)量平臺(tái)中部；
[0012]所述控制器安裝于測(cè)量平臺(tái)上，用于控制電機(jī)、電動(dòng)缸、升降氣缸的動(dòng)作并采集測(cè)量傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0013]進(jìn)一步地，位于滑塊下方的固定板上還設(shè)有若干個(gè)限位塊。
[0014]優(yōu)選地，前述限位塊的高度是能夠調(diào)節(jié)的。
[0015]優(yōu)選地，前述連接板與滑塊的連接處還設(shè)置有加強(qiáng)肋，所述加強(qiáng)肋與連接板是一體成型的。
[0016]優(yōu)選地，前述三爪卡盤為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。
[0017]作為一種具體結(jié)構(gòu)，前述三爪卡盤與傳動(dòng)軸同軸設(shè)置。
[0018]本實(shí)用新型的有益之處在于:本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了工件自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量，可對(duì)工件進(jìn)行自動(dòng)裝夾和測(cè)量，整個(gè)過程不需要人工干涉，配合機(jī)械手上下料，即可在自動(dòng)化生產(chǎn)線上進(jìn)行在線檢測(cè)，通過控制器控制各機(jī)構(gòu)的動(dòng)作并采集測(cè)量數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)智能測(cè)量；同時(shí)，本裝置能夠滿足多種類型工件的自動(dòng)化徑向跳動(dòng)檢測(cè)要求，可以測(cè)量零件要素相對(duì)于外圓或內(nèi)孔的徑向跳動(dòng)，適用范圍廣；測(cè)量過程中，測(cè)量傳感器的空間位置可以由限位塊和測(cè)量機(jī)構(gòu)調(diào)定，能夠滿足不同空間位置被測(cè)工件徑向跳動(dòng)公差的測(cè)量要求。

【附圖說明】

[0019]圖1是本實(shí)用新型的一種自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是圖1所示實(shí)施例中測(cè)量機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中附圖標(biāo)記的含義:1、底板，2、下立柱，3、測(cè)量平臺(tái)，4、升降氣缸，5、固定板，6、限位塊，7、導(dǎo)柱，8、滑塊，9、上立柱，10、頂板，11、電機(jī)，12、傳動(dòng)箱，13、連接板，14、傳動(dòng)軸，15、導(dǎo)桿，16、旋轉(zhuǎn)板，17、傳感器安裝板，18、電動(dòng)缸，19、測(cè)量傳感器，20、控制器，21、三爪卡盤，22、加強(qiáng)肋。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作具體的介紹。
[0023]參見圖1，本實(shí)用新型的一種自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量裝置包括:機(jī)架主體、升降機(jī)構(gòu)、測(cè)量機(jī)構(gòu)、裝夾機(jī)構(gòu)及控制器20。其中，機(jī)架主體包括:底板I和測(cè)量平臺(tái)3，兩者平行設(shè)置并且通過下立柱2連接。控制器20安裝于測(cè)量平臺(tái)3上，用于控制升降機(jī)構(gòu)、測(cè)量機(jī)構(gòu)、裝夾機(jī)構(gòu)的動(dòng)作并采集和記錄測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0024]如圖1所示，升降機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱分布于測(cè)量平臺(tái)3兩端上方的一對(duì)升降組件，兩個(gè)升降組件的結(jié)構(gòu)完全一樣，以其中一個(gè)為例進(jìn)行介紹，包括:升降氣缸4、固定板5、導(dǎo)柱7、滑塊8、頂板10及連接頂板10和測(cè)量平臺(tái)3的上立柱9。升降氣缸4豎直安裝于底板I上并且穿過測(cè)量平臺(tái)3，其活塞桿穿過固定板5并與滑塊8固定連接以帶動(dòng)滑塊8實(shí)現(xiàn)升降；導(dǎo)柱7連接于頂板10和固定板5之間并且穿過滑塊8，導(dǎo)柱7與滑塊8之間通過固定在滑塊8上的直線軸承滑動(dòng)副連接，從而對(duì)滑塊8的升降起導(dǎo)向作用；兩個(gè)升降組件的滑塊8之間固定連接一與測(cè)量平臺(tái)3平行的連接板13，當(dāng)滑塊8升降運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)連接板13升降運(yùn)動(dòng)。為了提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，在連接板13與滑塊8的連接處還設(shè)置有加強(qiáng)肋22，加強(qiáng)肋22與連接板13是一體成型的。
[0025]作為本實(shí)用新型的一個(gè)改進(jìn)，位于滑塊8下方的固定板5上還設(shè)有若干個(gè)限位塊6，本實(shí)施例中限位塊6的數(shù)量為兩個(gè)，并且限位塊6的高度是能夠調(diào)節(jié)的，升降機(jī)構(gòu)的升降行程可由限位塊6的高度進(jìn)行調(diào)整。
[0026]如圖2所示，測(cè)量機(jī)構(gòu)安裝于連接板13上并隨著連接板13升降，包括:電機(jī)11、傳動(dòng)箱12、傳動(dòng)軸14、旋轉(zhuǎn)板16、導(dǎo)桿15、傳感器安裝板17、電動(dòng)缸18及測(cè)量傳感器19。電機(jī)11及傳動(dòng)箱12安裝于連接板13上遠(yuǎn)離測(cè)量平臺(tái)3的一側(cè)(即上表面)，傳動(dòng)軸14穿過連接板13與旋轉(zhuǎn)板16連接，電動(dòng)缸18固定連接于旋轉(zhuǎn)板16底面并且電動(dòng)缸18的推桿與傳感器安裝板17固定連接，導(dǎo)桿15 —端可滑動(dòng)連接于旋轉(zhuǎn)板16上，另一端固定連接于傳感器安裝板17上以對(duì)傳感器安裝板17的位移方向起導(dǎo)向作用，傳感器安裝板17豎直設(shè)置并且測(cè)量傳感器19安裝于傳感器安裝板17的下端。測(cè)量時(shí)，通過升降機(jī)構(gòu)調(diào)整測(cè)量傳感器19的豎直位置，利用電動(dòng)缸18推動(dòng)傳感器安裝板17靠近或遠(yuǎn)離電動(dòng)缸18進(jìn)而調(diào)整測(cè)量傳感器19的徑向位置，電機(jī)11則帶動(dòng)測(cè)量傳感器19旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行徑向跳動(dòng)測(cè)量。
[0027]裝夾機(jī)構(gòu)是用于夾持待測(cè)試的工件的，位于測(cè)量機(jī)構(gòu)下方，具體包括:三爪卡盤21和驅(qū)動(dòng)組件(圖中未示出)，三爪卡盤21安裝于測(cè)量平臺(tái)3中部，驅(qū)動(dòng)組件是用于帶動(dòng)三爪卡盤21動(dòng)作的，現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常采用，因而此處不作贅述。優(yōu)選地，三爪卡盤21為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，并且三爪卡盤21與傳動(dòng)軸14同軸設(shè)置，從而提高測(cè)試結(jié)果的可靠性。
[0028]為了更好地理解本實(shí)用新型，下面對(duì)測(cè)量裝置的測(cè)量過程進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。
[0029]首先，將待測(cè)量的工件置于測(cè)量平臺(tái)3上，三爪卡盤21將工件定位并夾緊，確保待測(cè)工件被測(cè)要素的基準(zhǔn)線和三爪卡盤21的中心線重合；然后，升降氣缸4動(dòng)作，使得滑塊8平落于限位塊6上，電動(dòng)缸18驅(qū)動(dòng)推桿的伸出長度至預(yù)定值，此時(shí)傳感器安裝板17帶動(dòng)測(cè)量傳感器19到達(dá)測(cè)量的預(yù)定工位；接著，電機(jī)11開始動(dòng)作，帶動(dòng)傳動(dòng)軸14轉(zhuǎn)動(dòng)，測(cè)量傳感器19便會(huì)繞著傳動(dòng)軸14的軸線做圓周運(yùn)動(dòng)同時(shí)采集測(cè)量信號(hào)，控制器20顯示并記錄被測(cè)工件的徑向跳動(dòng)測(cè)量值；最后，控制器20依次控制電機(jī)11、電動(dòng)缸18停止動(dòng)作，氣缸復(fù)位，三爪卡盤21松開工件，即完成測(cè)量。
[0030]綜上，本實(shí)用新型基于工件徑向跳動(dòng)測(cè)量的原理，提出了一種新穎的自動(dòng)化跳動(dòng)測(cè)量裝置，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)裝置的機(jī)電一體化設(shè)計(jì)，測(cè)量過程中不需要人工干預(yù)，整個(gè)裝置可配合機(jī)械手上下料，實(shí)現(xiàn)智能測(cè)量。測(cè)量過程中，先將工件裝夾、固定，再將測(cè)量傳感器19繞被測(cè)實(shí)際要素基準(zhǔn)軸做圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，解決了跳動(dòng)測(cè)量過程中，被測(cè)工件難以回轉(zhuǎn)或回轉(zhuǎn)穩(wěn)定性差、測(cè)量過程中被測(cè)工件裝夾困難等問題。此外，本實(shí)用新型通用性強(qiáng)、適用范圍廣，測(cè)量傳感器19的空間位置可以由限位塊6和測(cè)量機(jī)構(gòu)調(diào)定，可滿足不同空間位置被測(cè)實(shí)際要素徑向跳動(dòng)公差的測(cè)量要求，而且本實(shí)用新型采用的三爪卡盤21，既可以裝夾零件外圓部位，也可以裝夾零件內(nèi)孔部位，具有更好的通用性。
[0031]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，包括:機(jī)架主體、升降機(jī)構(gòu)、測(cè)量機(jī)構(gòu)、裝夾機(jī)構(gòu)及控制器； 其中，所述機(jī)架主體包括:底板以及測(cè)量平臺(tái)，所述測(cè)量平臺(tái)與底板平行設(shè)置，兩者通過下立柱連接； 所述升降機(jī)構(gòu)包括對(duì)稱分布于測(cè)量平臺(tái)兩端上方的一對(duì)升降組件，每個(gè)升降組件均包括:升降氣缸、固定板、導(dǎo)柱、滑塊、頂板及連接頂板和測(cè)量平臺(tái)的上立柱，所述升降氣缸豎直安裝于底板上并且穿過測(cè)量平臺(tái)，升降氣缸的活塞桿穿過固定板并與滑塊固定連接，所述導(dǎo)柱連接于頂板和固定板之間并且穿過滑塊以對(duì)滑塊的升降起導(dǎo)向作用，兩個(gè)升降組件的滑塊之間連接一與測(cè)量平臺(tái)平行的連接板； 所述測(cè)量機(jī)構(gòu)安裝于連接板上，包括:電機(jī)、傳動(dòng)箱、傳動(dòng)軸、旋轉(zhuǎn)板、導(dǎo)桿、傳感器安裝板、電動(dòng)缸及測(cè)量傳感器，所述電機(jī)及傳動(dòng)箱安裝于連接板上遠(yuǎn)離測(cè)量平臺(tái)的一側(cè)，傳動(dòng)軸穿過連接板與旋轉(zhuǎn)板連接，所述電動(dòng)缸固定連接于旋轉(zhuǎn)板底面并且電動(dòng)缸的推桿與傳感器安裝板固定連接，所述導(dǎo)桿一端滑動(dòng)連接于旋轉(zhuǎn)板上另一端固定連接于傳感器安裝板上以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向作用，所述傳感器安裝板豎直設(shè)置并且測(cè)量傳感器安裝于其下端； 所述裝夾機(jī)構(gòu)位于測(cè)量機(jī)構(gòu)下方，包括:三爪卡盤和驅(qū)動(dòng)組件，所述三爪卡盤安裝于測(cè)童平臺(tái)中部; 所述控制器安裝于測(cè)量平臺(tái)上，用于控制電機(jī)、電動(dòng)缸、升降氣缸的動(dòng)作并采集測(cè)量傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，位于滑塊下方的固定板上還設(shè)有若干個(gè)限位塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述限位塊的高度是能夠調(diào)節(jié)的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述連接板與滑塊的連接處還設(shè)置有加強(qiáng)肋，所述加強(qiáng)肋與連接板是一體成型的。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的一種自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述三爪卡盤為回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自動(dòng)化徑向跳動(dòng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述三爪卡盤與傳動(dòng)軸同軸設(shè)置。
【文檔編號(hào)】G01B21-16GK204286405SQ201420723785
【發(fā)明者】徐冠華, 章健, 傅建中, 徐月同 [申請(qǐng)人]蘇州紫金港智能制造裝備有限公司