專利名稱：激光測(cè)量頭和應(yīng)用該激光測(cè)量頭的軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于測(cè)量儀 器的技術(shù)領(lǐng)域，具體說，涉及一種激光測(cè)量頭和應(yīng)用該激光測(cè)量頭的軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)。
背景技術(shù)：
車輪軸頸與軸承的壓裝過程要求匹配軸承有很高的精度，在實(shí)際應(yīng)用中，需要大批量的軸承儲(chǔ)備也同時(shí)要求軸承的測(cè)量必須自動(dòng)化。當(dāng)前測(cè)量主要手段有千分表手工測(cè)量、接觸式測(cè)量技術(shù)和投影法測(cè)量。千分表手工測(cè)量的缺點(diǎn)是單純靠人工測(cè)量讀數(shù)，隨機(jī)誤差大，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化讀數(shù)，效率低。接觸式測(cè)量技術(shù)的缺點(diǎn)是要依靠探針與待測(cè)物體進(jìn)行接觸才能測(cè)量，隨著測(cè)量次數(shù)的增多，探針會(huì)有一定磨損，探針的磨損會(huì)導(dǎo)致最終測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。投影法測(cè)量的缺點(diǎn)是雖然投影法測(cè)量采用了非接觸測(cè)量的方式，但受到空心圓柱體加工工藝限制及測(cè)量環(huán)境干擾，投影法可能存在較嚴(yán)重的誤差。因此，如何實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量在內(nèi)徑范圍130-150mm的軸承內(nèi)徑，保證與軸承的準(zhǔn)確壓裝，同時(shí)又能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)量，一直是業(yè)內(nèi)研究的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種激光測(cè)量頭和應(yīng)用該激光測(cè)量頭的軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中不能精確測(cè)量軸承內(nèi)徑的問題。技術(shù)方案如下—種激光測(cè)量頭，其特征在于，包括T型安裝座和激光位移傳感器，所述激光位移傳感器設(shè)置在所述T型安裝座上，所述激光位移傳感器的測(cè)量線與所述T型安裝座橫臂的垂直平分線重合。進(jìn)一步，還包括配重和標(biāo)準(zhǔn)圈，所述配重設(shè)置在所述T型安裝座的側(cè)壁，所述標(biāo)準(zhǔn)圈圍繞所述T型安裝座。一種應(yīng)用該激光測(cè)量頭的軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)，包括工作臺(tái)和水平運(yùn)動(dòng)組件，所述水平運(yùn)動(dòng)組件設(shè)置在所述工作臺(tái)的端部，其特征在于，還包括至少一個(gè)測(cè)量裝置，所述測(cè)量裝置設(shè)置在所述工作臺(tái)上并與所述水平運(yùn)動(dòng)組件相連接，所述測(cè)量裝置包括測(cè)量安裝臺(tái)、垂直運(yùn)動(dòng)組件、壓力桿和激光測(cè)量頭，所述測(cè)量安裝臺(tái)設(shè)置在所述工作臺(tái)上，在所述測(cè)量安裝臺(tái)的上方設(shè)置有所述壓力桿，所述垂直運(yùn)動(dòng)組件設(shè)置在所述測(cè)量安裝臺(tái)上并與所述壓力桿相連接，所述激光測(cè)量頭設(shè)置在所述測(cè)量安裝臺(tái)的承壓板上，所述激光測(cè)量頭與所述承壓板之間設(shè)置有彈簧，所述激光測(cè)量頭包括T型安裝座和激光位移傳感器，所述激光位移傳感器設(shè)置在所述T型安裝座橫臂的垂直平分線上。進(jìn)一步所述工作臺(tái)的中部設(shè)置有軸承座、推桿和滾動(dòng)輪，所述推桿和滾動(dòng)輪設(shè)置在所述軸承座上。進(jìn)一步還包括配重和標(biāo)準(zhǔn)圈，所述配重設(shè)置在所述T型安裝座的側(cè)壁，所述標(biāo)準(zhǔn)圈圍繞所述T型安裝座。進(jìn)一步還包括保護(hù)罩和漫反射開關(guān)組件，所述保護(hù)罩設(shè)置在所述工作臺(tái)上，所述漫反射開關(guān)組件設(shè)置在所述保護(hù)罩上部。進(jìn)一步所述測(cè)量裝置的數(shù)量為2 4個(gè)。技術(shù)效果如下 I、本實(shí)用新型測(cè)量時(shí)，選用激光測(cè)量頭伸入待測(cè)軸承內(nèi)部的方式進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)保證激光測(cè)量頭與待測(cè)軸承內(nèi)壁密貼，確保了測(cè)量精度。2、本實(shí)用新型可以重復(fù)測(cè)量，并且重復(fù)測(cè)量時(shí)調(diào)整待測(cè)軸承姿態(tài)，減少測(cè)量誤差。3、本實(shí)用新型在開機(jī)前實(shí)現(xiàn)傳感器的自校正，以克服溫度漂移造成的誤差。4、本實(shí)用新型的精度高，可自動(dòng)化測(cè)量，并且可以長期穩(wěn)定工作。5、本實(shí)用新型的軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)是采用非接觸測(cè)量技術(shù)，其測(cè)量精度不低于5 U m，有效的保證了測(cè)量的有效性。

圖I是本實(shí)用新型中激光測(cè)量頭的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中激光測(cè)量頭的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型中激光測(cè)量頭的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型中激光測(cè)量頭的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型中激光測(cè)量頭的使用狀態(tài)圖；圖6是本實(shí)用新型中軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型中軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實(shí)用新型中軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做詳細(xì)描述。如圖I至圖4所示，本實(shí)用新型中激光測(cè)量頭整體上包括T型安裝座21和激光位移傳感器22兩個(gè)部分。激光位移傳感器22設(shè)置在T型安裝座21上，激光位移傳感器22的測(cè)量線與T型安裝座21橫臂的垂直平分線重合。T型安裝座21選用不易變形的高強(qiáng)度材料經(jīng)熱處理再加工完成。如圖5所示，是本實(shí)用新型中激光測(cè)量頭的使用狀態(tài)圖；為了更好地測(cè)量，激光測(cè)量頭還包括配重和標(biāo)準(zhǔn)圈23，配重設(shè)置在T型安裝座21的側(cè)壁，配重用來保持T型安裝座21的平衡，標(biāo)準(zhǔn)圈23圍繞T型安裝座21，標(biāo)準(zhǔn)圈23用于在測(cè)量之前進(jìn)行校準(zhǔn)。測(cè)量時(shí)，激光測(cè)量頭先通過標(biāo)準(zhǔn)圈23進(jìn)行校準(zhǔn)，激光測(cè)量頭伸進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)圈23內(nèi)部；T型安裝座21的頂部與標(biāo)準(zhǔn)圈23的內(nèi)壁密貼，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)；之后，激光測(cè)量頭伸進(jìn)待測(cè)軸承內(nèi)部^型安裝座21的頂部與待測(cè)軸承的內(nèi)壁密貼，激光位移傳感器22測(cè)出一個(gè)距離并算出待測(cè)軸承的內(nèi)徑數(shù)值。在進(jìn)行了一次測(cè)量之后，還要重復(fù)測(cè)量2 3次取平均值得到待測(cè)軸承的內(nèi)徑數(shù)值。如圖6至圖8所示，本實(shí)用新型中軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)包括工作臺(tái)10、水平運(yùn)動(dòng)組件17和兩個(gè)測(cè)量裝置。測(cè)量裝置對(duì)稱設(shè)置在工作臺(tái)10上，水平運(yùn)動(dòng)組件17設(shè)置在工作臺(tái)10的兩端并與測(cè)量裝置相連接。水平運(yùn)動(dòng)組件17用于帶動(dòng)測(cè)量裝置在工作臺(tái)10上做水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)10的中部設(shè)置有軸承座13、推桿14和滾動(dòng)輪15，推桿14和滾動(dòng)輪15設(shè)置在軸承座13上；軸承座13用于放置待測(cè)軸承，滾動(dòng)輪15用于原地轉(zhuǎn)動(dòng)待測(cè)軸承，便于重復(fù)測(cè)量，推桿14用于將測(cè)量完畢的軸承推入入庫系統(tǒng)。測(cè)量裝置包括測(cè)量安裝臺(tái)16、垂直運(yùn)動(dòng)組件19、壓力桿20和激光測(cè)量頭。測(cè)量安裝臺(tái)16設(shè)置在工作臺(tái)10上，在測(cè)量安裝臺(tái)10中承壓板18的上方設(shè)置有壓力桿20，垂直運(yùn)動(dòng)組件19安裝在承壓板18的底部并穿過承壓板18與壓力桿20相連接，垂直運(yùn)動(dòng)組件19用于控制壓力桿20做垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在測(cè)量安裝臺(tái)16中承壓板18上開有凹槽，激 光測(cè)量頭放置在凹槽中，激光測(cè)量頭與承壓板18之間設(shè)置有彈簧24。在實(shí)際使用時(shí)，還在工作臺(tái)10上放置有保護(hù)罩25，保護(hù)罩25上部設(shè)置有漫反射開關(guān)組件26。軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)中，測(cè)量裝置的數(shù)量一般為2 4個(gè)，測(cè)量效率最高。軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)的工作過程如下將待測(cè)軸承放入軸承座13上，漫反射開關(guān)組件26檢測(cè)到待測(cè)軸承并發(fā)送信號(hào)啟動(dòng)軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)，激光位移傳感器22通過標(biāo)準(zhǔn)圈23進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)后，垂直運(yùn)動(dòng)組件19往下拉動(dòng)壓力桿20，壓力桿20壓住T型安裝座21，使T型安裝座21貼近承壓板18。水平運(yùn)動(dòng)組件17推動(dòng)測(cè)量安裝臺(tái)16使壓力桿20、承壓板18和T型安裝座21伸入待測(cè)軸承內(nèi)部。在壓力桿20、承壓板18和T型安裝座21進(jìn)入到待測(cè)軸承內(nèi)部后，水平運(yùn)動(dòng)組件17停止運(yùn)動(dòng)，垂直運(yùn)動(dòng)組件19往上推動(dòng)壓力桿20，使壓力桿20不在壓住T型安裝座21，T型安裝座21在彈簧24作用下實(shí)現(xiàn)和待測(cè)軸承內(nèi)壁的密貼。此時(shí)激光位移傳感器22進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)幾何關(guān)系，可得出軸承內(nèi)徑，完成第一次測(cè)量。為保證測(cè)量準(zhǔn)確，要對(duì)同一軸承不同位置進(jìn)行重復(fù)測(cè)量，重復(fù)測(cè)量的步驟如下垂直運(yùn)動(dòng)組件19往下拉動(dòng)壓力桿20，壓力桿20壓住T型安裝座21使其下降，保證壓力桿20、承壓板18和T型安裝座21與待測(cè)軸承內(nèi)壁無接觸。滾動(dòng)輪15將待測(cè)軸承翻轉(zhuǎn)90°。翻轉(zhuǎn)過后，垂直運(yùn)動(dòng)組件19往上推動(dòng)壓力桿20，使壓力桿20不在壓住T型安裝座21，T型安裝座21在彈簧24作用下實(shí)現(xiàn)和待測(cè)軸承內(nèi)壁的密貼，開始重復(fù)測(cè)量。重復(fù)測(cè)量2 3次后，垂直運(yùn)動(dòng)組件19往下拉動(dòng)壓力桿20，使激光安裝座貼近承壓板18。水平運(yùn)動(dòng)組件17拉動(dòng)測(cè)量安裝臺(tái)16使壓力桿20、承壓板18和T型安裝座21從待測(cè)軸承內(nèi)部伸出，并進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)圈23，重新校準(zhǔn)，為下一次測(cè)量做準(zhǔn)備。推桿14將待測(cè)軸承推入入庫系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種激光測(cè)量頭，其特征在于，包括T型安裝座和激光位移傳感器，所述激光位移傳感器設(shè)置在所述T型安裝座上，所述激光位移傳感器的測(cè)量線與所述T型安裝座橫臂的垂直平分線重合。
2.如權(quán)利要求I所述的激光測(cè)量頭，其特征在于，還包括配重和標(biāo)準(zhǔn)圈，所述配重設(shè)置在所述T型安裝座的側(cè)壁，所述標(biāo)準(zhǔn)圈圍繞所述T型安裝座。
3.一種應(yīng)用該激光測(cè)量頭的軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)，包括工作臺(tái)和水平運(yùn)動(dòng)組件，所述水平運(yùn)動(dòng)組件設(shè)置在所述工作臺(tái)的端部，其特征在干還包括至少ー個(gè)測(cè)量裝置，所述測(cè)量裝置設(shè)置在所述工作臺(tái)上并與所述水平運(yùn)動(dòng)組件相連接，所述測(cè)量裝置包括測(cè)量安裝臺(tái)、垂直運(yùn)動(dòng)組件、壓カ桿和激光測(cè)量頭，所述測(cè)量安裝臺(tái)設(shè)置在所述工作臺(tái)上，在所述測(cè)量安裝臺(tái)的上方設(shè)置有所述壓カ桿，所述垂直運(yùn)動(dòng)組件設(shè)置在所述測(cè)量安裝臺(tái)上并與所述壓カ桿相連接，所述激光測(cè)量頭設(shè)置在所述測(cè)量安裝臺(tái)的承壓板上，所述激光測(cè)量頭與所述承壓板之間設(shè)置有彈簧，所述激光測(cè)量頭包括Τ型安裝座和激光位移傳感器，所述激光位移傳感器設(shè)置在所述T型安裝座橫臂的垂直平分線上。
4.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用該激光測(cè)量頭的軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)，其特征在于所述工作臺(tái)的中部設(shè)置有軸承座、推桿和滾動(dòng)輪，所述推桿和滾動(dòng)輪設(shè)置在所述軸承座上。
5.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用該激光測(cè)量頭的軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)，其特征在于還包括配重和標(biāo)準(zhǔn)圈，所述配重設(shè)置在所述T型安裝座的側(cè)壁，所述標(biāo)準(zhǔn)圈圍繞所述T型安裝座。
6.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用該激光測(cè)量頭的軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)，其特征在于還包括保護(hù)罩和漫反射開關(guān)組件，所述保護(hù)罩設(shè)置在所述工作臺(tái)上，所述漫反射開關(guān)組件設(shè)置在所述保護(hù)罩上部。
7.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用該激光測(cè)量頭的軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)，其特征在于所述測(cè)量裝置的數(shù)量為2 4個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種激光測(cè)量頭和應(yīng)用該激光測(cè)量頭的軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)。激光測(cè)量頭包括T型安裝座和激光位移傳感器，激光位移傳感器設(shè)置在T型安裝座上。應(yīng)用該激光測(cè)量頭的軸承內(nèi)徑測(cè)量機(jī)，包括工作臺(tái)和水平運(yùn)動(dòng)組件，水平運(yùn)動(dòng)組件設(shè)置在工作臺(tái)的端部，還包括至少一個(gè)測(cè)量裝置，測(cè)量裝置設(shè)置在工作臺(tái)上并與水平運(yùn)動(dòng)組件相連接，測(cè)量裝置包括測(cè)量安裝臺(tái)、垂直運(yùn)動(dòng)組件、壓力桿和激光測(cè)量頭，在測(cè)量安裝臺(tái)的上方設(shè)置有壓力桿，垂直運(yùn)動(dòng)組件設(shè)置在測(cè)量安裝臺(tái)上并與壓力桿相連接，激光測(cè)量頭設(shè)置在測(cè)量安裝臺(tái)的承壓板上。本實(shí)用新型測(cè)量時(shí)，激光位移傳感器伸入待測(cè)軸承內(nèi)部，可以對(duì)待測(cè)軸承進(jìn)行高精度測(cè)量。
文檔編號(hào)G01B11/12GK202403673SQ20112051819
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者劇錦杰, 徐大洲, 曹亮 申請(qǐng)人:北京福斯達(dá)軌道交通技術(shù)有限公司