CN112658068A - 轴类零件检测调直***及其检测调直方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴类零件检测调直***及其检测调直方法,所述轴类零件检测调直***包括固定面以及沿所述轴类工件的轴向依次固定在所述固定面上的回转驱动定位装置、在所述轴类零件径向方向对其夹紧的夹持装置、用于给所述轴类工件施加径向调直力的调直装置和用于测量所述轴类工件的端部跳动量的测量装置；其中：所述回转驱动定位装置包括承载并驱动所述轴类工件周向旋转的旋转驱动装置和在所述轴类工件的径向方向上提供压紧力的浮动压紧装置。本发明集检测和调直功能于一体，提高轴类工件的调直效率。

Description

轴类零件检测调直***及其检测调直方法

技术领域

本发明涉及精密机械设计技术领域，特别是涉及一种智能化轴类零件调直装置及其检测调直方法。

背景技术

细长轴加工过程中容易产生端跳，且调直极为困难。常用调直工艺方法主要有套筒调直法和矫杠调直法两种工艺路线，其中，套筒调直法的原理是将待调轴穿过标准调直筒套，并严格控制通套与轴的间隙量与进给速度，实现对轴类件的整体调直。该方法大多用于光轴的调直，对于阶梯轴难以适用；矫杠调直法调直力大，调直后不易回弹，一般用于大型结构件的直线度调整，缺点是微小调直力难于控制，用于料管组件的调直容易在接近临界点时产生过调现象，需反复调直，影响效率。

此外，调直处理后的直线度检测，通常以轴的设计基准端作为定位基准，检测另一端的径向跳动，以此表征调直后轴的直线度。因此，调直与检测需要两道工序完成，若遇到需反复调直的工件，工序转换需变换基准，影响测量精度，而且频繁的工序转换也会大大降低工作效率。为此，本发明将针对阶梯轴的结构特点及跳动要求，设计一种同时满足检测与调直功能要求的专用装置，提高检测精度和调直效率，该装置同样可用于光轴的检测与调直。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的套筒调直法和矫杠调直法都存在一定弊端的问题，而提供一种轴类零件检测调直***，一次装卡可实现检测和调直两道工序。

本发明的另一个目的是提供基于所述轴类零件检测调直***的检测调制方法，通过检测—调直—检测循环模式，直到检测结果符合设计要求时循环结束。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

轴类零件检测调直***，包括固定面以及沿所述轴类工件的轴向依次固定在所述固定面上的回转驱动定位装置、在所述轴类零件径向方向对其夹紧的夹持装置、用于给所述轴类工件施加径向调直力的调直装置和用于测量所述轴类工件的端部跳动量的测量装置；其中：

所述回转驱动定位装置包括承载并驱动所述轴类工件周向旋转的旋转驱动装置和在所述轴类工件的径向方向上提供压紧力的浮动压紧装置。

在上述技术方案中，所述轴类零件检测调直***包括控制模块，所述调直装置的驱动机构为带有压力传感器的电动执行器，所述测量装置和压力传感器分别与所述控制模块的输入端通讯连接，所述控制机构的输出端分别与调直装置、夹持装置和回转驱动定位装置的驱动机构通讯连接。

在上述技术方案中，所述测量装置为激光面阵传感器。

在上述技术方案中，所述夹紧定位机构固定设置的上夹紧块和利用双级驱动结构驱动的下夹紧块，所述上夹紧块的底面形成压紧轴类工件的下压面，所述下夹紧块的顶面形成支撑所述轴类工件的支撑面，所述双级驱动结构包括二级动力机构和由所述二级动力机构驱动的一级动力机构，其中所述下夹紧块由带有导向的所述二级动力机构驱动；所述调直施力面和所述下压面的长度方向均位于所述轴类工件的轴向方向上。

在上述技术方案中，所述上夹紧块通过支架固定在固定面上，所述一级动力机构为固定于所述固定面下部的第一气缸，所述二级动力机构为受所述第一气缸驱动的带有导向的第二气缸，所述第二气缸的导杆的底部通过导杆连接板固定于所述第一气缸的气缸杆的顶部，所述下夹紧块固定于所述第二气缸的顶部。

在上述技术方案中，带有导向的第二气缸为双导杆气缸，所述下夹紧块通过连接板固定在所述第二气缸的顶部，所述导杆连接板的两端设有通孔，分别用于连接所述第二气缸的两个导杆，所述导杆的端面设有螺纹孔，紧固螺钉穿过所述通孔后进入所述螺纹孔内，将导杆连接板固定于所述导杆的端面上。

在上述技术方案中，所述支撑面的长边方向对称面上设有V型槽，所述下压面为平面，所述上夹紧块的长边方向外侧形成有倒角。

在上述技术方案中，所述调直机构包括压头、用于感知所述压头压力的压力传感器、用于驱动所述压头上下移动的调直驱动机构和给所述压头提供直线导向的导向机构，所述压头的底部形成调直施力面；所述调直施力面长度方向均位于所述轴类工件的轴向方向上。

在上述技术方案中，所述导向机构包括固定于所述支撑立板上的两个导向限位块和分别形成在所述压头两侧面上的两凸块，所述凸块与对应的所述导向限位块上的导向槽间隙配合。

在上述技术方案中，所述夹紧定位机构和所述调直机构之间的距离可调节，所述夹紧定位机构的底部或所述调直机构的底部通过调节组件固定在所述固定面上。

在上述技术方案中，浮动压紧装置包括通过定位架固定在所述固定面上的浮动压紧驱动机构、通过滑杆结构固定在所述浮动压紧驱动机构的输出端上的压紧块以及套接在所述滑杆结构外侧以压迫所述压紧块的压簧，其中所述压紧块的下底面设有V型压紧结构。

在上述技术方案中，所述浮动压紧驱动机构为压紧气缸，所述输出端为压紧气缸杆，压簧的顶部定位架相抵，底部与所述压紧块的顶部相抵，其中连接杆位于所述压簧内部，所述压簧内圈与所述连接套筒的外圈间隙配合，所述滑杆结构包括固定在所述压紧气缸杆上的连接杆和固定在所述压紧块顶部的连接套筒，所述连接杆通过滑动连接结构与所述连接套筒相连，所述滑动连接结构包括形成在所述连接杆端部径向方向上的限位通孔，形成在所述连接套筒侧壁长度方向上的条形通孔以及固定于所述限位通孔内的限位销，所述限位销在所述条形通孔内滑动且不脱落。

在上述技术方案中，所述V型压紧结构包括形成在所述压紧块底面中央的V型槽和四个能够自由转动的压紧轮，所述压紧轮两两对称设置在所述压紧块的左右两侧面上，每侧设置两个压紧轮，两个压紧轮以V型槽的对称面为面对称设置，所述压紧轮的底面突出于所述V 型槽的V型面。

在上述技术方案中，所述旋转驱动装置包括定位架和旋转连接在所述定位架上定位V型轮组，所述定位V型轮组包括两根相互平行且两端分别与所述定位架可旋转连接的支承轴、四个对应设置在两个所述支承轴的两端并位于所述定位架外侧的支承轮以及一根与所述的支承轴传动连接的传动轴，所述传动轴由旋转驱动电机驱动，相对设置的两个支承轮之间形成了用于支承所述轴类工件的V形支承；

传动轴由旋转驱动电机驱动，所述传动轴上固定有两个传动轮，每一所述传动轮通过同步带与相应的同步带轮传动连接。

本发明的另一方面，所述的轴类零件检测调直***的检测调直方法，包括以下步骤：

步骤1，将所述轴类工件的一端放置在所述旋转驱动装置的定位面上，浮动压紧装置将所述轴类工件压紧；

步骤2，所述旋转驱动装置驱动轴类工件回转，同时测量装置检测轴类工件的尾端跳动值；

步骤3，当测量装置检测到跳动高点时，旋转驱动装置停止驱动，夹持装置夹紧所述轴类工件中部，调直装置对轴类工件进行调直；

步骤4，调直完成后，调直装置和夹持装置复位，浮动压紧装置将所述轴类工件压紧，旋转驱动装置重新启动，测量装置再次检测跳动值；

步骤5，若步骤4得到的跳动值达到预定要求则全部复位，取下轴类工件，若跳动值仍未达到预定要求，重复步骤3-4的调直过程，直到跳动值达到预定要求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明将检测装置和调直装置结合在一起，避免了检测-调直-检测反复装卡费时费力的问题，使得轴类零件的调直作业更加省时省力，可有效调高调直效率。

2.调直装置采用电缸推进，以伺服步进的方式提供持续的下压调直力，可防止工件回弹，保证调直效果。

3.夹持装置和调直装置设有沿工件轴向方向调整的位置，可满足不同力臂长度条件下的等力调直操作，可有效提高调直效率。

4.压力传感器可实时监控电缸产生的调直力的大小，并反馈给控制***，可为不同的轴类工件匹配相应的调直力，具备一定智能化功能。

5.夹持装置中二级加力止退机构的设计，在双导杆气缸的导杆末端设置连接板，加力气缸导杆作用于连接板中部，且与夹持气缸气路串联以保持联动，这样，当调直定位机构到位后，夹持装置中下V型定位座实现了三点受力，有效改善调直效果并提高调直效率。

6.适用范围广泛，既适用于光轴工件、阶梯轴工件和表面加工有其他结构的轴类工件，又适用于不同硬度材质的轴类工件。

附图说明

图1所示为本发明的主视图。

图2是本发明的侧视图。

图3是本发明的轴侧图。

图4是夹持装置和调直装置的主视图。

图5是夹持装置和调直装置的剖面图。

图6是夹持装置和调直装置的侧视图。

图7是浮动压紧装置和旋转驱动装置的主视图。

图8是浮动压紧装置的轴测图。

图9是浮动压紧装置的主视图。

图10是浮动压紧装置的侧视图。

图11是浮动压紧装置中滑杆结构的放大图。

图12是浮动压紧装置中压紧轮的装配结构放大图。

图13是旋转驱动装置的轴侧图。

图14是旋转驱动装置的俯视图。

图15是旋转驱动装置的剖面图。

图中：a-夹持装置，b-调直装置，c-测量装置，d-旋转驱动装置，e-浮动压紧装置

1-固定面，2-上夹紧块，3-下夹紧块，4-第一气缸，5-导杆连接板，6-气缸杆，7-第二气缸，8-导杆，9-轴类工件，10-连接板，11-下座板，12-定位架，13-压紧块，14-支架，15-加强筋，16-连接杆，17-压紧气缸，18-压紧气缸杆，19-通孔，20-倒角，21-固定孔位，22- 压头，23-电缸，24-电缸承载板，25-支撑立板，26-压力传感器，27-盖板，28-导向限位块， 29-凸块，30-调节通孔，31-同步带，32-连接套筒，33-条形通孔，34-限位销，35-V型槽， 36-压紧轮，37-压紧轴，38-挡圈，39-定位架，40-支承轴，41-支承轮，42-传动轴，43-旋转驱动电机，44-同步带轮，45-传动轮，46-压簧，47-轴向限位法兰，48-挡圈，49-滚动轴承，50-螺母，51-下轴承盖，52-长槽通孔，53-下轴承座。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种轴类零件检测调直***，包括固定面1以及沿所述轴类工件9的轴向依次固定在所述固定面1上的回转驱动定位装置、在所述轴类零件径向方向对其夹紧的夹持装置a、用于给所述轴类工件9施加径向调直力的调直装置b和用于测量所述轴类工件9的端部跳动量的测量装置c；其中：

所述回转驱动定位装置包括承载并驱动所述轴类工件9周向旋转的旋转驱动装置d和在所述轴类工件9的径向方向上提供压紧力的浮动压紧装置e。

所述回转驱动定位装置用于对所述轴类工件9的一端进行定位，并驱动所述轴类工件9 旋转，旋转驱动装置d提供承载位置和旋转驱动力，浮动压紧装置e配合承载位置对轴类工件9的端部进行定位，在压紧轴类工件9的同时使其可随动回转，保证轴类工件9回转过程中不会脱离回转驱动定位装置。

所述夹持装置a设置在所述调直装置b和所述旋转驱动装置d之间，可提供足够的夹持力，保证在施加调直力时轴类工件9不会由于杠杆效应而产生整体上翘，从而影响调直效果，并可提高调直效率，避免反复调直。

作为优选方式，所述调直装置b的驱动机构为带有压力传感器的电动执行器。调直力可通过压力传感器反馈给控制模块，并根据初始跳动量的大小，自动匹配所需的调直行程，实现智能调整功能。

作为优选方式，所述轴类零件检测调直***包括控制模块，所述测量装置c、压力传感器分别与所述控制模块的输入端通讯连接，所述控制机构的输出端分别与调直装置b、夹持装置a和回转驱动定位装置的驱动机构通讯连接。测量装置c检测轴类工件9的跳动量，并将信号传递给控制模块，控制模块进行判断后，控制相应的调直装置b的调直驱动机构(电动执行器)、夹持装置a的双级驱动机构、旋转驱动装置d的旋转驱动电机和浮动压紧装置e 的浮动压紧驱动机构的启停，形成智能调节。

作为优选方式，所述测量装置c为激光面阵传感器。亦可由其他类型传感器代替，轴类工件9回转一周，采集最高点的最大变化量，作为跳动量指标输出。轴类工件9的弯曲直接体现为末端跳动量，按照末端放大原理，如果末端跳动合格，表明整个轴类工件9的直线度也合格。

所述轴类零件检测调直***的检测调直方法，包括以下步骤：

步骤1，将所述轴类工件9的一端放置在所述旋转驱动装置d的定位面上，浮动压紧装置e将所述轴类工件压紧；

步骤2，所述旋转驱动装置d驱动轴类工件9回转，同时测量装置c检测轴类工件9的尾端跳动值；

步骤3，当测量装置c检测到跳动高点时，旋转驱动装置d停止驱动，夹持装置a夹紧所述轴类工件9中部，调直装置b对轴类工件9进行调直；

步骤4，调直完成后，调直装置b和夹持装置a复位，浮动压紧装置e将所述轴类工件压紧，旋转驱动装置d重新启动，测量装置c再次检测跳动值；

步骤5，若步骤4得到的跳动值达到预定要求则全部复位，取下轴类工件9，若跳动值仍未达到预定要求，重复步骤3-4的调直过程，直到跳动值达到预定要求。

在智能调节过程中：

步骤1，***启动后，主控模块首先向浮动压紧装置e发送工作信号，浮动压紧装置e 下压轴类工件，将其压紧在旋转驱动装置d和浮动压紧装置e之间；

步骤2，主控模块向旋转驱动装置d发送工作信号，旋转驱动装置d驱动轴类工件回转，测量装置c检测轴类工件的尾端跳动值；若回转一周跳动值均在预定范围内则停止工作、所有装置均复位，若跳动值超过预定范围则进行步骤3；

步骤3，测量装置c检测到跳动高点时，测量装置将信号传递给控制模块，控制模块进行判断，向驱动装置发送停止信号，向夹持装置发送夹紧信号，同时控制模块根据跳动值计算调直力度或调直驱动机构(电动执行器)的行程，然后向调直装置发送调直信号，调直装置施加调直力进行调直，调直过程中，调直装置的调直压头上的压力传感器感受压力信号并反馈给主控模块，当主控模块判断其达到匹配的调直力度时，向调直装置发送停止信号；

步骤4，重复步骤2。

在智能调节过程中，整套***可以实现无人值守操作，实现检测-调直-检测的全闭环工作，装卡轴类工件后，无需人为参与等待即可，合格后卸下轴类工件。

实施例2

作为优选方式，对于夹紧定位机构：

所述夹紧定位机构固定设置的上夹紧块2和利用双级驱动结构驱动的下夹紧块3，所述上夹紧块2的底面形成压紧轴类工件9的下压面，所述下夹紧块3的顶面形成支撑所述轴类工件9的支撑面，所述双级驱动结构包括二级动力机构和由所述二级动力机构驱动的一级动力机构，其中所述下夹紧块3由带有导向的所述二级动力机构驱动；所述调直施力面和所述下压面的长度方向均位于所述轴类工件的轴向方向上。

调直机构在靠近长轴末端处的跳动偏大处施加与跳动相反方向的调直力，夹紧定位机构在反作用力点(施加调直力时，由于杠杆作用，产生的反馈力作用点为反作用力点)对轴类工件9进行夹持定位，并提供大于调直力的夹紧力，实现对轴类零件的直线度调直。

作为优选方式，所述上夹紧块2通过支架14固定在固定面1上，所述一级动力机构为固定于所述固定面1下部的第一气缸4，所述二级动力机构为受所述第一气缸4驱动的带有导向的第二气缸7，所述第二气缸7的导杆8的底部通过导杆连接板5固定于所述第一气缸4 的气缸杆6的顶部，所述下夹紧块3固定于所述第二气缸7的顶部。

将轴类工件9的反作用力点放置于下夹紧块3的支撑面上，对于硬度较小的轴类工件9，启动第二气缸7即可，导杆8伸出，第二气缸7的底部向上，驱动下夹紧块3上，直至轴类工件9的顶端与下压面相抵。

对于硬度较大的轴类工件9，同时启动第一气缸4和第二气缸7，气缸杆6伸出，导杆连接板5向上，导杆8伸出，第二气缸7向上，下夹紧块3在双级驱动结构的同时施力下向上，输出力更大。因为当调直力较大时，在杠杆原理作用下，下夹紧块3会产生回退，第二气缸 7所提供的托举力不足以完全抵消调直力，此时，第一气缸4的推力作用于导杆8，形成更大的止退力，改善调直效果并提高调直效率。

作为优选方式，带有导向的第二气缸7为双导杆气缸。除此之外，带有导向的第二气缸 7可为普通的单杆气缸+轴向导向机构，双导杆气缸为标准通用气动元件，其双导杆结构，可避免其缸体伸出时产生环向转动，保证进给方向的单向性。提供轴类工件9径向上的夹紧力。

作为优选方式，所述支撑面的长边方向对称面上设有V型槽，所述下压面为平面。使用时，将轴类工件9放置于V型槽内，结合上夹紧块2的平面结构的下压面，形成三点定位。

作为优选方式，所述上夹紧块2的长边方向外侧形成有倒角20。该倒角形成了取放轴类工件9的空间，便于取放，更加优选的，所述倒角为5×45°倒角。

作为优选方式，所述下夹紧块3通过连接板10固定在所述第二气缸7的顶部。所述下夹紧块3的下端面上设有螺纹孔，通过螺钉固定在所述连接板10上，连接板10通过螺钉固定于第二气缸7的顶部。

作为优选方式，所述导杆连接板5的两端设有通孔，分别用于连接所述第二气缸7的两个导杆8，所述导杆8的端面设有螺纹孔，紧固螺钉穿过所述通孔后进入所述螺纹孔内，将导杆连接板5固定于所述导杆8的端面上。导杆连接板5为第一气缸4作用力的承载部件。

作为优选方式，所述支架14为倒立的L形板，所述上夹紧块2的顶面固定于所述L形板的顶部水平板的下底面上，所述L形板的立板底部固定于所述固定面1上。倒立的L形板为所述上夹紧块2提供支撑和定位。

作为优选方式，所述立板与固定面1之间固定有直角三角形的加强筋15。加强筋15的两个直角边分别通过螺钉固定在固定面1和所述立板上，为支架14提供更大的支撑力，防止所述立板发生变形。从而为夹紧定位结构提供更大的支撑力。

实施例3

对于调直机构：

所述调直机构包括压头22、用于驱动所述压头22上下移动的调直驱动机构和给所述压头提供直线导向的导向机构，所述压头22的底部形成调直施力面；所述调直施力面长度方向均位于所述轴类工件的轴向方向上。施加调直力时，压头22下压轴类工件。

所述调直机构还包括用于感知所述压头22压力的压力传感器26。压力传感器26是用于监控调直机构调直力大小的部件，所述压力传感器与控制单元通讯连接，可控制所述压头22 的压力，以控制调直力，防止调直力过大不易回弹。

所述调直驱动机构为电缸23，所述电缸23通过支撑架固定于固定面1上。支撑架包括水平的电缸承载板24和竖直的支撑立板25，所述电缸23固定于所述电缸承载板24的顶部，电缸承载板24上端面设有用于连接支撑立板25的螺孔，下端面设有用于连接电缸23的螺孔。其平面度及对面平行度要求不大于0.05mm。所述的电缸23为通用电动执行器件，可提供调直力。

作为优选方式，所述压力传感器26的一端固定在所述电缸23的伸出导杆上，另一端固定在所述压头22上。压力传感器26的两端为外螺纹螺杆，上外螺纹螺杆与所述电缸23的伸出导杆相连，下外螺纹螺杆连接在所述压头22的顶部。电缸23的伸出导杆末端设有外螺纹，利用锁紧锁母将压力传感器的上外螺纹螺杆固定在所述伸出导杆末端。

作为优选方式，所述压头22的上端面上形成有供压力传感器26的端部穿入的连接通孔，所述压头22的前侧面的中部形成有与所述连接通孔相连通的方形盲孔，盖板27可拆卸固定在所述压头22的前侧面以遮盖所述方形盲孔。连接通孔用于穿过所述压力传感器26底端的线连接头(下外螺纹螺杆)，将盖板27拆卸下来，紧固螺母从方形盲孔中送入后紧固在下外螺纹螺杆上，这样将压力传感器26固定在压头22的顶部，再通过螺钉将所述盖板27固定在压头22的前侧面。

作为优选方式，所述压头22的下端面为弧形结构。保证压头22与轴类工件9的接触过程中不会造成划伤。

作为优选方式，所述导向机构包括固定于所述支撑立板25上的两个导向限位块28和分别形成在所述压头22两侧面上的两凸块29，所述凸块29与对应的所述导向限位块上的导向槽间隙配合。两个导向限位块28均设有沉头通孔，连接螺钉穿过沉头通孔将导向限位块28 固定于支撑立板25的前立面上部靠近侧立面的两侧，两导向限位块28的距离以与压头实现滑动间隙配合为标准设计，保证压头下压或提升的直线度不大于0.02mm，压头上下移动时，凸块29在所述导向槽内滑动。

实施例4

所述夹紧定位机构和所述调直机构之间的距离可调节。从而起到调节夹持机构与施力机构之间的间距，使得施力点和反馈力作用点之间的间距可调，适用于不同大小径向跳动的轴类工件9，比如径向跳动大时，施力点和反馈力作用点之间的间距大，径向跳动小时，施力点和反馈力作用点之间的间距小。

作为优选方式，所述支撑立板25的底部通过可调定位组件固定在所述固定面1上，所述可调定位组件包括形成在所述固定面1上的多个可选的调节通孔30，调节通孔沿轴类工件9 的长度方向均匀分布，所述支撑立板25通过定位螺钉固定在所述固定面1的调节通孔30内。

或者所述第一气缸4通过位置调节组件固定于所述固定面1上，所述第一气缸4固定在所述下座板11的底部，所述下座板1通过所述位置调节组件固定在所述固定面1上，所述下座板11上形成有供所述气缸杆6穿过的通孔19，所述固定面1上形成有方形孔以给所述导杆连接板5提供活动空间。所述位置调节组件包括形成在所述固定面1上的多个可选择的固定孔位21，多个所述固定孔位21沿所述轴类工件9的轴向方向均匀分布且对称设置在所述方形孔的左右两侧，所述下座板11通过螺钉固定在所述固定孔位21内。所述下座板11为第一气缸4的承载部件，其上设有螺纹孔和通孔，用于连接第一气缸4和固定面1。

气缸杆6回位时，导杆连接板5进入方形孔内，通过调节组件调节下座板11的位置时，导杆连接板5在方形孔内的位置发生相应的左右移动。

在本实施例中，调直点通过前期实验确定后，调直机构在轴向上的位置就固定下来，只要工件材料不变，位置就不需要调整了。通过调节支撑立板25的位置，或者调节下座板1的位置，即可调节夹紧定位机构和所述调直机构之间的距离，方便快捷，扩大了应用范围，适用于不同径向跳动的轴类工件。

实施例5

对于浮动压紧装置e：

浮动压紧装置e包括通过定位架12固定在所述固定面1上的浮动压紧驱动机构、通过滑杆结构固定在所述浮动压紧驱动机构的输出端上的压紧块13以及套接在所述滑杆结构外侧以压迫所述压紧块13的压簧46，其中所述压紧块13的下底面设有V型压紧结构。

输出压紧力时，浮动压紧驱动机构启动，滑杆结构变短，V型压紧结构与轴类工件9接触，压簧压缩，压迫压紧块13，压紧块处于浮动状态压紧轴类工件9。在使用过程中可以通过更换不同钢丝直径或不同长度的压簧46来改变由压簧46弹力所提供的压紧力。

作为优选方式，所述浮动压紧驱动机构为压紧气缸17，所述输出端为压紧气缸杆18。所述定位架12包括立板和气缸座板，所述立板为竖直设置，底面和顶面的平行度要求为0.01mm，且其底面和顶面均设置有连接螺孔；所述气缸座板用于承载气缸，水平设置在所述立板的顶面上，所述气缸座板的顶面一端靠近边沿处开设有用于穿过所述气缸杆的通孔。

作为优选方式，所述滑杆结构包括固定在所述压紧气缸杆18上的连接杆16和固定在所述压紧块13顶部的连接套筒32，所述连接杆16通过滑动连接结构与所述连接套筒32相连，所述滑动连接结构包括形成在所述连接杆16端部径向方向上的限位通孔，形成在所述连接套筒32侧壁长度方向上的条形通孔33以及固定于所述限位通孔内的限位销34，所述限位销34 在所述条形通孔33内滑动且不脱落。

所述连接杆16为螺纹杆，其与所述压紧气缸杆18连接的一端通过螺母锁紧进行轴向限位，另一端的径向方向上设置有用于穿过限位销的限位通孔，该通孔的纵切面形状为直径与所述限位销宽度相同的圆形，限位销与限位通孔之间过渡配合，所述连接套筒的筒壁下部对称开设有贯穿筒壁的条形通孔，所述限位销的两端位于所述条形通孔内并能够在所述条形通孔内自由的上下滑动且不脱落，连接套筒的底端通过螺钉与所述压紧块固定连接。

所述连接套筒的具体结构为法兰结构，法兰的小直径段朝上，沿所述小直径段的径向方向对称开设有条形通孔，且所述的小直径段为内部中空的管状结构，所述限位销的两端位于所述条形通孔内并能够在所述条形通孔内自由的上下滑动且不脱落；法兰的大直径段中心设有阶梯通孔，可穿过连接螺钉并进行轴向限位，阶梯通孔周围设有环形阵列通孔，用于穿过紧固件将连接套筒与所述压紧块固定连接。

当气缸杆完全伸出时，压紧轮与工件相切，压簧处于压缩状态，且限位销处于连接套筒的条形通孔的中部附近，限位销不处于条形通孔的两端极限位置。

作为优选方式，压簧46的顶部定位架12相抵，底部与所述压紧块13的顶部相抵。其中连接杆位于所述压簧内部，所述压簧内圈与所述连接套筒的外圈间隙配合。所述压簧的内圈直径与连接套筒的外径间的间隙量不大于0.1mm。

作为优选方式，所述V型压紧结构包括形成在所述压紧块13底面中央的V型槽35和四个能够自由转动的压紧轮36，所述压紧轮两两对称设置在所述压紧块的左右两侧面上，每侧设置两个压紧轮，两个压紧轮以V型槽35的对称面为面对称设置，所述压紧轮的底面突出于所述V 型槽35的V型面。

所述V型槽自左至右贯穿压紧块的底面且V型槽的对称面与其两侧所述压紧轮之间的距离相等。所述的压紧轮可承载一定的轴向及径向载荷，其回转精度为0.001mm。使用时压紧块位于工件的正上方，保证同一侧的两个压紧轮之间的对称面与轴类工件9的轴线共面，同时保证压紧气缸杆18完全伸出的状态下，所述压紧块处于浮动状态，启动压紧气缸17，压紧轮与轴类工件9外表面完全贴合，进而完成浮动压紧力的加载。

所述的压紧轮36为深沟球轴承，设置在所述压紧轴37的端部，压紧轮36通过压紧轴 37连接在所述压紧块13上，压紧轮的外表面设置有橡胶层，避免划伤工件表面，所述的深沟球轴承可承载一定的轴向及径向载荷，其回转精度为0.001mm。所述压紧轴的两端均设置有环形槽，所述环形槽位于所述深沟球轴承的外侧，用于安装对轴承内圈进行轴向限位的挡圈38。

实施例6

对于所述旋转驱动装置d包括定位架39和旋转连接在所述定位架39上定位V型轮组，所述定位V型轮组包括两根相互平行且两端分别与所述定位架可旋转连接的支承轴40、四个对应设置在两个所述支承轴的两端并位于所述定位架39外侧的支承轮41以及一根与所述的支承轴40传动连接的传动轴42，所述传动轴42由旋转驱动电机43驱动，相对设置的两个支承轮之间形成了用于支承所述轴类工件9的V形支承(V形夹角)。

所述的支承轴位于同一水平面上，位于同一块所述基座立板外侧的两个支承轮分别与细长轴工件两侧相切，两根所述的支承轴共同连接在所述传动轴42上且旋转方向相同，所述传动轴42一端为用于外接驱动电机的连接端。

所述定位架39包括水平设置的基座底板、两块竖直且对称设置在所述基座底板上左右两侧的基座立板，所述的基座底板为整套机构的基础承载件，其上下面的平行度要求为0.01mm；所述基座立板通过紧固件对称地与基座底板连接，上部开设有两个对称的用于安装所述支承轴的通孔，孔对称度为0.01mm，与底面平行度为0.01mm，下部中间位置开设有一个用于安装所述传动轴42的通孔；所述的支承轴40位于同一水平面上，为典型对称阶梯轴结构，中部直径最大，并通过顶丝紧固连接有同步带轮44，两根支承轴上的同步带轮交错设置，互不干扰；两端的

段直径最小并设置有外螺纹，

段上通过间隙配合方式连接有所述支承轮，间隙量为0.005mm，通过外螺纹上连接螺母50来对所述支承轮进行轴向限位；最大直径段与

段之间的轴段上过盈配合有滚动轴承49，过盈量为0.01mm，滚动轴承49外侧的轴段上还设有环形槽，用于安装挡圈49实现对滚动轴承49外侧的轴向限位，支承轴的各直径段间的同轴度要求为0.005mm；所述滚动轴承49内侧的支承轴上套设有轴向限位法兰47，该轴向限位法兰47的朝向所述滚动轴承49的一侧端面与所述滚动轴承49的内侧外沿贴合，用于对滚动轴承49内侧进行轴向限位，同时所述轴向限位法兰47通过紧固件固定在所述的基座立板内侧。

所述支承轴40位于所述基座立板外侧的端部对应设置有支承轮41，所述的支承轮为细长轴类工件的直接承载件，共设有四个，分为两组，安装在支承轴的

段上，径向间隙配合，轴向以螺母紧固；位于同一块基座立板外侧的两个支承轮的顶点超出所述基座立板的顶面，所述基座立板的顶面中央向下凹陷形成与其同侧的两个支承轮之间形状对应的避空槽，在使用时四个支承轮同时与细长轴类工件的表面相外切，形成V型支承，支承轮的表面设置有橡胶层，可避免相对滑动过程中对工件造成划伤；四个支承轮的外表面跳动均小于0.001mm，最大限度地避免了将机构自身的误差代入测量结果。

同一块基座立板上的两个支承轮之间形成了稳定的V形支承，可对细长轴类工件进行稳固的检测定位，同时支承轮连接于可同步回转的支承轴上，实现了对工件的同步驱动，保证回转过程中的相对运动，避免丢转。

传动轴42由旋转驱动电机43驱动，所述传动轴42上固定有两个传动轮45，每一所述传动轮45通过同步带31与相应的同步带轮44传动连接，确认各支承轮的外圈跳动值符合设计要求后将轴类工件9横向放置于支承轮之间形成的V形夹角内，浮动压紧装置e到位，启动驱动电机，轴类工件9随之转动并确认无打滑现象，即可实施跳动检测。

作为优选方式，所述基座立板下部中间位置开设有通孔，在所述通孔外侧固定设置有下轴承座53，所述传动轴42的端部依次自所述通孔和下轴承座穿出，在所述下轴承座与所述传动轴42之间过盈配合有滚动轴承49，所述下轴承座外侧固定设置有用于对所述传动轴42进行轴向限位的下轴承盖51。

所述下轴承座的中心孔两侧对称开设有长槽通孔52，所述的长槽通孔52用于与所述基座立板连接并能够在所述基座立板上纵向移动实现对同步带的涨紧度调节。

所述支承轮的表面设置有橡胶层，所述的滚动轴承49为深沟球轴承、滚针轴承、角接触轴承或者调心球轴承。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.轴类零件检测调直***，其特征在于，包括固定面以及沿所述轴类工件的轴向依次固定在所述固定面上的回转驱动定位装置、在所述轴类零件径向方向对其夹紧的夹持装置、用于给所述轴类工件施加径向调直力的调直装置和用于测量所述轴类工件的端部跳动量的测量装置；其中：

所述回转驱动定位装置包括承载并驱动所述轴类工件周向旋转的旋转驱动装置和在所述轴类工件的径向方向上提供压紧力的浮动压紧装置。

2.如权利要求1所述的轴类零件检测调直***，其特征在于，所述轴类零件检测调直***包括控制模块，所述调直装置的驱动机构为带有压力传感器的电动执行器，所述测量装置和压力传感器分别与所述控制模块的输入端通讯连接，所述控制机构的输出端分别与调直装置、夹持装置和回转驱动定位装置的驱动机构通讯连接。

3.如权利要求1所述的轴类零件检测调直***，其特征在于，所述测量装置为激光面阵传感器。

4.如权利要求1所述的轴类零件检测调直***，其特征在于，所述夹紧定位机构固定设置的上夹紧块和利用双级驱动结构驱动的下夹紧块，所述上夹紧块的底面形成压紧轴类工件的下压面，所述下夹紧块的顶面形成支撑所述轴类工件的支撑面，所述双级驱动结构包括二级动力机构和由所述二级动力机构驱动的一级动力机构，其中所述下夹紧块由带有导向的所述二级动力机构驱动；所述调直施力面和所述下压面的长度方向均位于所述轴类工件的轴向方向上。

5.如权利要求4所述的轴类零件检测调直***，其特征在于，所述上夹紧块通过支架固定在固定面上，所述一级动力机构为固定于所述固定面下部的第一气缸，所述二级动力机构为受所述第一气缸驱动的带有导向的第二气缸，所述第二气缸的导杆的底部通过导杆连接板固定于所述第一气缸的气缸杆的顶部，所述下夹紧块固定于所述第二气缸的顶部。

6.如权利要求4所述的轴类零件检测调直***，其特征在于，带有导向的第二气缸为双导杆气缸，所述下夹紧块通过连接板固定在所述第二气缸的顶部，所述导杆连接板的两端设有通孔，分别用于连接所述第二气缸的两个导杆，所述导杆的端面设有螺纹孔，紧固螺钉穿过所述通孔后进入所述螺纹孔内，将导杆连接板固定于所述导杆的端面上。

7.如权利要求4所述的轴类零件检测调直***，其特征在于，所述支撑面的长边方向对称面上设有V型槽，所述下压面为平面，所述上夹紧块的长边方向外侧形成有倒角。

8.如权利要求4所述的轴类零件检测调直***，其特征在于，所述调直机构包括压头、用于感知所述压头压力的压力传感器、用于驱动所述压头上下移动的调直驱动机构和给所述压头提供直线导向的导向机构，所述压头的底部形成调直施力面；所述调直施力面长度方向均位于所述轴类工件的轴向方向上。

9.如权利要求8所述的轴类零件检测调直***，其特征在于，所述导向机构包括固定于所述支撑立板上的两个导向限位块和分别形成在所述压头两侧面上的两凸块，所述凸块与对应的所述导向限位块上的导向槽间隙配合。

10.如权利要求4所述的轴类零件检测调直***，其特征在于，所述夹紧定位机构和所述调直机构之间的距离可调节，所述夹紧定位机构的底部或所述调直机构的底部通过调节组件固定在所述固定面上。

11.如权利要求1所述的轴类零件检测调直***，其特征在于，浮动压紧装置包括通过定位架固定在所述固定面上的浮动压紧驱动机构、通过滑杆结构固定在所述浮动压紧驱动机构的输出端上的压紧块以及套接在所述滑杆结构外侧以压迫所述压紧块的压簧，其中所述压紧块的下底面设有V型压紧结构。

12.如权利要求11所述的轴类零件检测调直***，其特征在于，所述浮动压紧驱动机构为压紧气缸，所述输出端为压紧气缸杆，压簧的顶部定位架相抵，底部与所述压紧块的顶部相抵，其中连接杆位于所述压簧内部，所述压簧内圈与所述连接套筒的外圈间隙配合，所述滑杆结构包括固定在所述压紧气缸杆上的连接杆和固定在所述压紧块顶部的连接套筒，所述连接杆通过滑动连接结构与所述连接套筒相连，所述滑动连接结构包括形成在所述连接杆端部径向方向上的限位通孔，形成在所述连接套筒侧壁长度方向上的条形通孔以及固定于所述限位通孔内的限位销，所述限位销在所述条形通孔内滑动且不脱落。

13.如权利要求11所述的轴类零件检测调直***，其特征在于，所述V型压紧结构包括形成在所述压紧块底面中央的V型槽和四个能够自由转动的压紧轮，所述压紧轮两两对称设置在所述压紧块的左右两侧面上，每侧设置两个压紧轮，两个压紧轮以V型槽的对称面为面对称设置，所述压紧轮的底面突出于所述V型槽的V型面。

14.如权利要求11所述的轴类零件检测调直***，其特征在于，所述旋转驱动装置包括定位架和旋转连接在所述定位架上定位V型轮组，所述定位V型轮组包括两根相互平行且两端分别与所述定位架可旋转连接的支承轴、四个对应设置在两个所述支承轴的两端并位于所述定位架外侧的支承轮以及一根与所述的支承轴传动连接的传动轴，所述传动轴由旋转驱动电机驱动，相对设置的两个支承轮之间形成了用于支承所述轴类工件的V形支承；

传动轴由旋转驱动电机驱动，所述传动轴上固定有两个传动轮，每一所述传动轮通过同步带与相应的同步带轮传动连接。

15.如权利要求1-14中任一项所述的轴类零件检测调直***的检测调直方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将所述轴类工件的一端放置在所述旋转驱动装置的定位面上，浮动压紧装置将所述轴类工件压紧；

步骤2，所述旋转驱动装置驱动轴类工件回转，同时测量装置检测轴类工件的尾端跳动值；

步骤3，当测量装置检测到跳动高点时，旋转驱动装置停止驱动，夹持装置夹紧所述轴类工件中部，调直装置对轴类工件进行调直；

步骤4，调直完成后，调直装置和夹持装置复位，浮动压紧装置将所述轴类工件压紧，旋转驱动装置重新启动，测量装置再次检测跳动值；

步骤5，若步骤4得到的跳动值达到预定要求则全部复位，取下轴类工件，若跳动值仍未达到预定要求，重复步骤3-4的调直过程，直到跳动值达到预定要求。

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