CN110631493A - 一种轴承机械间隙的检测装置及其检测方法 - Google Patents

一种轴承机械间隙的检测装置及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种检测检装置，特别涉及一种轴承机械间隙的检测装置及其检测方法，包括固定基座，固定基座上设有用于夹持轴承外圈的夹持机构，轴承内圈内设有用于对轴承内圈施加径向压力的压力传感器，压力传感器上具有与轴承内圈接触的点型压力块，压力传感器上连接有驱动其沿轴承径向移动的驱动机构，固定基座在轴承上方设有用于检测轴承内圈的视觉图像传感器和用于检测轴承内外圈间隙的二维激光位移传感器，本发明采用视觉图像传感器和二维激光位移传感器定位检测内圈移动距离来测量径向间隙，效率高，测量精确。

Description

一种轴承机械间隙的检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种检测装置，特别涉及一种轴承机械间隙的检测装置及其检测方法。
背景技术
在工业4.0的大环境中，轴承已经广泛的应用于航空航天、精密加工、汽车制造等产业。轴承作为核心部件，对其外圈、滚珠、内圈与保持架四者之间装配精度要求较高，内外圈、滚珠与保持架这四样装配完成后都需要经过高精密的检测工作。目前对于轴承装配完成后，内圈、滚珠、外圈这三者之间的机械间隙检测，主要都是通过检测轴承在运行过程中震动幅度来判断轴承内部的之间配合的稳定性。更多的检测方法是通过使用千分尺这些简易的检测工具。振动仪的检测方法可以检测出轴承装配精度，但是效率不高，采用人工检测的方法测量轴承间隙的精度会更低，效率也不高。
发明内容
为了解决现有技术存在的轴承装配精度检测效率不高的问题，本发明提供一种效率高的轴承机械间隙的检测装置及其检测方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种轴承机械间隙的检测装置，包括固定基座，所述的固定基座上设有用于夹持轴承外圈的夹持机构，所述的轴承内圈内设有用于对轴承内圈施加径向压力的压力传感器，压力传感器上具有与轴承内圈接触的点型压力块，所述的压力传感器上连接有驱动其沿轴承径向移动的驱动机构，所述的固定基座在轴承上方设有用于检测轴承内圈的视觉图像传感器和用于检测轴承内外圈间隙的二维激光位移传感器。
进一步的，所述的夹持机构包括设置在轴承外圈两侧的V型夹紧气缸。
进一步的，所述的驱动机构包括XY移动模组。
进一步的，所述的XY移动模组包括固定设置的Y轴步进电机，所述的Y轴步进电机上连接第一螺杆，所述的第一螺杆上配合有第一滑块，第一滑块上固定X轴步进电机，所述的X轴步进电机上连接有第二螺杆，所述的第二螺杆上配合有第二滑块，所述的压力传感器固定在第二滑块上。
进一步的，V型夹紧气缸活塞杆的移动方向与XY移动模组的X方向或Y方向平行。
一种如上述的轴承机械间隙的检测装置的检测方法，包括以下步骤：
步骤1：首先，将已装配的轴承放置在待检测位置，当接近开关检测到有工件时，V型夹紧气缸夹紧工件，接XY移动模组带动压力传感器移动，抵到轴承内圈；
步骤2：同时开启视觉图像传感器和二维激光位移传感器进行第一次的所在位置的拍摄与激光测距，以外圈为基准，测量内圈与外圈是否同心，XY移动模组使得压力传感器用一定的压力抵住内圈，压力传感器测得压力逐渐增加到额定测试压力时，进行第二次的拍摄和激光测距；
步骤3：将视觉图像传感器拍摄到的图片和二维激光位移传感器测得距离上传到上位机与数据库中的进行对比，观察是否处于对应的区间内，若在对应的区间内则说明该轴承的轴承间隙是符合要求，不在范围内则要进行重新装备或加工。
进一步的，步骤2中，激光测距的实现方式为：视觉图像传感器实时扫描置于视觉范围内的轴承工件内圈，经视觉图像处理获与点型压力块平行的外圆径向线,将点型压力块移动至与该外圆径向线重合,沿外圆径向线方向读取二维激光位移传感器记录的当前状态下内圈和外圈间隙；
在压力传感器撤回，内圈无压力的自由状态下，通过二维激光位移传感器再沿上述的外圆径向线检测内圈和外圈之间的间隙大小，计算出两次测量的轴承间隙之差即为内圈轴承间隙数值。
有益效果：采用视觉图像传感器和二维激光位移传感器定位检测内圈移动距离来测量径向间隙，效率高，测量精确；利用图像传感器确定外圈与压点力方向平行的轴线，自动移动点型压力块与该轴线重合，保证压点位置的精确性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的轴承机械间隙的检测装置第一立体图；
图2为本发明的轴承机械间隙的检测装置第二立体图。
其中，1、固定基座，2、V型夹紧气缸，3、压力传感器，4、Y轴步进电机，5、X轴步进电机，6、视觉图像传感器，7、二维激光位移传感器。
具体实施方式
如图1～2，一种轴承机械间隙的检测装置，包括固定基座1，固定基座1上设有用于夹持轴承外圈的夹持机构，轴承内圈内设有用于对轴承内圈施加径向压力的压力传感器3，压力传感器3上具有与轴承内圈接触的点型压力块，压力传感器3上连接有驱动其沿轴承径向移动的驱动机构，固定基座1在轴承上方设有用于检测轴承内圈的视觉图像传感器6和用于检测轴承内外圈间隙的二维激光位移传感器7。
夹持机构包括设置在轴承外圈两侧的V型夹紧气缸2。
驱动机构包括XY移动模组，XY移动模组包括固定设置的Y轴步进电机4，Y轴步进电机4上连接第一螺杆，第一螺杆上配合有第一滑块，第一滑块上固定X轴步进电机5，X轴步进电机5上连接有第二螺杆，第二螺杆上配合有第二滑块，压力传感器3固定在第二滑块上。
V型夹紧气缸2活塞杆的移动方向与XY移动模组的X方向或Y方向平行。
一种如上述的轴承机械间隙的检测装置的检测方法，包括以下步骤：
步骤1：首先，将已装配的轴承放置在待检测位置，当接近开关检测到有工件时，V型夹紧气缸2夹紧工件，接XY移动模组带动压力传感器3移动，抵到轴承内圈；
步骤2：同时开启视觉图像传感器6和二维激光位移传感器7进行第一次的所在位置的拍摄与激光测距，以外圈为基准，测量内圈与外圈是否同心，XY移动模组使得压力传感器3用一定的压力抵住内圈，压力传感器3测得压力逐渐增加到额定测试压力时，进行第二次的拍摄和激光测距；
步骤3：将视觉图像传感器6拍摄到的图片和二维激光位移传感器7测得距离上传到上位机与数据库中的进行对比，观察是否处于对应的区间内，若在对应的区间内则说明该轴承的轴承间隙是符合要求，不在范围内则要进行重新装备或加工。
具体的，步骤2中，激光测距的实现方式为：视觉图像传感器6实时扫描置于视觉范围内的轴承工件内圈，经视觉图像处理获与点型压力块平行的外圆径向线,将点型压力块移动至与该外圆径向线重合,沿外圆径向线方向读取二维激光位移传感器7记录的当前状态下内圈和外圈间隙；
在压力传感器3撤回，内圈无压力的自由状态下，通过二维激光位移传感器7再沿上述的外圆径向线检测内圈和外圈之间的间隙大小，计算出两次测量的轴承间隙之差即为内圈轴承间隙数值。
上位机中数据库中存储了额定压力下轴承间隙值范围以及内外圈图形区域范围，将测得的数据与数据库中的数据进行对比，来查看是否符合要求。
应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种轴承机械间隙的检测装置，其特征在于:包括固定基座(1)，所述的固定基座(1)上设有用于夹持轴承外圈的夹持机构，所述的轴承内圈内设有用于对轴承内圈施加径向压力的压力传感器(3)，压力传感器(3)上具有与轴承内圈接触的点型压力块，所述的压力传感器(3)上连接有驱动其沿轴承径向移动的驱动机构，所述的固定基座(1)在轴承上方设有用于检测轴承内圈的视觉图像传感器(6)和用于检测轴承内外圈间隙的二维激光位移传感器(7)。
2.根据权利要求1所述的一种轴承机械间隙的检测装置，其特征在于：所述的夹持机构包括设置在轴承外圈两侧的V型夹紧气缸(2)。
3.根据权利要求2所述的一种轴承机械间隙的检测装置，其特征在于：所述的驱动机构包括XY移动模组。
4.根据权利要求3所述的一种轴承机械间隙的检测装置，其特征在于：所述的XY移动模组包括固定设置的Y轴步进电机(4)，所述的Y轴步进电机(4)上连接第一螺杆，所述的第一螺杆上配合有第一滑块，第一滑块上固定X轴步进电机(5)，所述的X轴步进电机(5)上连接有第二螺杆，所述的第二螺杆上配合有第二滑块，所述的压力传感器(3)固定在第二滑块上。
5.根据权利要求3所述的一种轴承机械间隙的检测装置，其特征在于：V型夹紧气缸(2)活塞杆的移动方向与XY移动模组的X方向或Y方向平行。
6.一种如权利要求4所述的轴承机械间隙的检测装置的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：首先，将已装配的轴承放置在待检测位置，当接近开关检测到有工件时，V型夹紧气缸(2)夹紧工件，接XY移动模组带动压力传感器(3)移动，抵到轴承内圈；
步骤2：同时开启视觉图像传感器(6)和二维激光位移传感器(7)进行第一次的所在位置的拍摄与激光测距，以外圈为基准，测量内圈与外圈是否同心，XY移动模组使得压力传感器(3)用一定的压力抵住内圈，压力传感器(3)测得压力逐渐增加到额定测试压力时，进行第二次的拍摄和激光测距；
步骤3：将视觉图像传感器(6)拍摄到的图片和二维激光位移传感器(7)测得距离上传到上位机与数据库中的进行对比，观察是否处于对应的区间内，若在对应的区间内则说明该轴承的轴承间隙是符合要求，不在范围内则要进行重新装备或加工。
7.根据权利要求6所述的一种轴承机械间隙的检测方法，其特征在于，
步骤2中，激光测距的实现方式为：视觉图像传感器(6)实时扫描置于视觉范围内的轴承工件内圈，经视觉图像处理获与点型压力块平行的外圆径向线,将点型压力块移动至与该外圆径向线重合，沿外圆径向线方向读取二维激光位移传感器(7)记录的当前状态下内圈和外圈间隙；
在压力传感器(3)撤回，内圈无压力的自由状态下，通过二维激光位移传感器(7)再沿上述的外圆径向线检测内圈和外圈之间的间隙大小，计算出两次测量的轴承间隙之差即为内圈轴承间隙数值。
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