CN114322901A - 一种万向节壳曲面检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种万向节壳曲面检测装置，涉及汽车传动组件检测设备技术领域，该万向节壳曲面检测装置，包括工作台，所述工作台上方设置XYZ型多轴导轨，所述XYZ型多轴导轨的Z轴导轨上纵向设置非接触扫描测头，所述非接触扫描测头与计算机连接，所述非接触扫描测头由计算机控制驱动行程，并在工作台上方沿XYZ型多轴导轨的XYZ三轴方向移动以检测下方万向节壳，所述非接触扫描测头反馈检测数据至计算机上显示，所述工作台上设置有气动夹持装置，气动夹持装置位于非接触扫描测头下方，且气动夹持装置夹持的万向节壳纵向设置。本发明通过设置非接触扫描测头，快速判断出生产出来的零件的优良，减少了人员操作对检测结果的影响，并提高了检测作业的效率。
Description
技术领域
本发明涉及汽车传动组件检测设备技术领域，具体为一种万向节壳曲面检测装置。
背景技术
内球笼和外球笼统称为球笼，被称作“等速万向节”，是轿车传动***中的重要部件，其作用是将发动机的动力从变速器传递到两个前车轮，驱动轿车高速行驶。而钟形壳是汽车用等速万向节至关重要的零件之一，它主要由工作部分和联结部分组成，工作部分由内球面及若干沟道组成，联结部分由柄部的台阶面、外花键和外螺纹等组成。
在工作过程中，外花键柄部主要承受车辆启动和制动时的扭矩及一定的弯曲载荷，有时还要承受车辆启动和制动时因突然加速和减速所产生的冲击载荷。故其外花键柄部受到的应力主要为弯曲加扭转应力。内腔沟道表面则要承受传动轴传递扭矩时沿周向产生的钢球挤压，以及车辆在转向过程中钢球沿沟道方向运动所产生的磨损。
由于钟形壳工作承受极其复杂的交变载荷，为确保外花键齿面具有足够的硬度，外花键柄部具有高的强度、良好的耐冲击韧性和抗疲劳性能；内腔沟道表面具有高硬度、高耐磨性和高接触疲劳极限。钟形壳一般选用渗碳钢，再经过表面渗碳后淬火、回火处理，达到所要求的硬度、强度和韧性等使用性能要求。
钟形壳的内球面及若干沟道的曲面精度是满足球笼稳定运行的至关重要条件，然而工厂生产过程中存在模具使用时间久了发生损坏的问题，生产出来的零件就是残次品，因此在钟形壳加工成型后需要对其进行内部曲面度检测，以满足运行条件，在现有技术中，万向节壳曲面的检测主要通过人工方式进行，人工检测方式不仅劳动效率较低，且检测结果不精确；为此，结合人工操作有必要设计一种万向节壳曲面检测装置，以减少人员操作对检测结果的影响，并提高检测作业的效率。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种万向节壳曲面检测装置，能够对万向节壳曲面进行检测，且减少人员操作对检测结果的影响，并提高检测作业的效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种万向节壳曲面检测装置，包括工作台，所述工作台上方设置XYZ型多轴导轨，所述XYZ型多轴导轨的Z轴导轨上纵向设置非接触扫描测头，所述非接触扫描测头与计算机连接，所述非接触扫描测头由计算机控制驱动行程，并在工作台上方沿XYZ型多轴导轨的XYZ三轴方向移动以检测下方万向节壳，所述非接触扫描测头反馈检测数据至计算机上显示，所述工作台上设置有气动夹持装置，所述气动夹持装置位于非接触扫描测头下方，且气动夹持装置夹持的万向节壳纵向设置，所述工作台上还设置有控制按钮。
优选的，所述工作台通过转盘安装分布在内、外侧的两组气动夹持装置，且两组气动夹持装置沿转盘旋转轴向对称分布。
优选的，所述转盘通过轴承转动设置在工作台上，且转盘由电机、皮带轮传动机构传动运转。
优选的，所述非接触扫描测头位于内侧气动夹持装置的上方，且旋转至内侧的气动夹持装置为检测工位。
优选的，所述非接触扫描测头前方的气动夹持装置位于外侧，且旋转至外侧的气动夹持装置为装卸料工位。
优选的，所述气动夹持装置包括插接万向节壳轴部的定位座、沿定位座周向分布的顶块以及分布在定位座周围并与顶块位置一一对应的气缸，所述顶块沿定位座径向可活动适配直径不同的万向节壳轴部，所述气缸通过伸缩杆顶住顶块以夹持万向节壳轴部。
优选的，所述顶块表面沿活动方向设置活动槽以控制顶块移动距离。
优选的，所述顶块靠近万向节壳轴部的一端为橡胶头，且橡胶头顶部设置导向斜面以导入万向节壳轴部。
本发明提供了一种万向节壳曲面检测装置，具备以下有益效果：
1、本发明通过设置非接触扫描测头，没有测量力，测量速度快，采点率高，能够对内壁曲面光洁、粗糙度低、表面各点曲率不同的万向节壳内腔曲面进行准确测量，并通过计算机进行测量数据显示，以快速判断出生产出来的零件的优良。
2、本发明通过设置气动夹持装置，对万向节壳进行稳定夹持，方便检测时快速安装和拆卸，同时结合两组气动夹持装置设置在转盘上，形成检测工位和装卸料工位，使得检测和装卸料时间重合，缩短时长，有效提高作业效率，并在装卸料时距离近，操作便利，同时操作空间大远离非接触扫描测头的阻碍。
3、本发明通过设置气动夹持装置，通过定位座、顶块和气缸组成的气动夹持装置可适配不同直径的万向节壳轴部夹持，适应性强，且上料、下料方便。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明转盘位置处结构示意图；
图3为本发明转盘位置处俯视图；
图4为本发明气动夹持装置俯视图。
图中：1、工作台；2、XYZ型多轴导轨；3、非接触扫描测头；4、计算机；5、万向节壳；6、气动夹持装置；61、定位座；62、顶块；621、活动槽；63、气缸；7、控制按钮；8、转盘；9、轴承；10、电机；11、皮带轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：一种万向节壳曲面检测装置，包括工作台1，工作台1上方设置XYZ型多轴导轨2，XYZ型多轴导轨2的Z轴导轨上纵向设置非接触扫描测头3，非接触扫描测头3与计算机4连接，非接触扫描测头3检测万向节壳5内腔的球面及若干沟道轮廓是否符合加工精度要求，检测时万向节壳5工作部分开口向上设置，万向节壳5的联结部分用于夹持固定，计算机4位于工作台1一侧安装，非接触扫描测头3由计算机4控制驱动行程，并在工作台1上方沿XYZ型多轴导轨2的XYZ三轴方向移动以检测下方万向节壳5，非接触扫描测头3反馈的万向节壳5内腔曲面检测数据至计算机4上显示，工作台1上设置有气动夹持装置6，气动夹持装置6位于非接触扫描测头3下方，且气动夹持装置6夹持的万向节壳5纵向设置，工作台1上还设置有控制按钮7。
作为本发明的一种技术优化方案，工作台1通过转盘8安装分布在内、外侧的两组气动夹持装置6，且两组气动夹持装置6沿转盘8旋转轴向对称分布，内侧气动夹持装置6在进行检测时，外侧气动夹持装置6可用于产品检测后卸料和重新上料待检，缩短工作时长的同时，方便操作人员近距离、大空间操作。
作为本发明的一种技术优化方案，转盘8通过轴承9转动设置在工作台1上，且转盘8由电机10、皮带轮11传动机构传动运转，转盘8一次旋转180°以调换两组气动夹持装置6的位置，用于依次连续检测，转盘8由电机10驱动往复摆动以调换两组气动夹持装置6的位置。
作为本发明的一种技术优化方案，非接触扫描测头3位于内侧气动夹持装置6的上方，且旋转至内侧的气动夹持装置6为检测工位。
作为本发明的一种技术优化方案，非接触扫描测头3前方的气动夹持装置6位于外侧，且旋转至外侧的气动夹持装置6为装卸料工位。
作为本发明的一种技术优化方案，气动夹持装置6包括插接万向节壳5轴部的定位座61、沿定位座61周向分布的顶块62以及分布在定位座61周围并与顶块62位置一一对应的气缸63，顶块62沿定位座61径向可活动适配直径不同的万向节壳5轴部，气缸63通过伸缩杆顶住顶块62以夹持万向节壳5轴部，气动夹持装置6的气缸63至少设置三组便于稳定夹持万向节壳5轴部，避免偏离中心。
作为本发明的一种技术优化方案，顶块62表面沿活动方向设置活动槽621以控制顶块62移动距离，避免顶块62脱离定位座61，同时通过活动槽621起到移动导向的作用。
作为本发明的一种技术优化方案，顶块62靠近万向节壳5轴部的一端为橡胶头，且橡胶头顶部设置导向斜面以导入万向节壳5轴部，通过橡胶头接触万向节壳5轴部，减少万向节壳5轴部划伤。
工作原理：在使用时，将万向节壳5装料在装卸工位的气动夹持装置6上，由顶块62顶在万向节壳5轴部四周，由四周气缸63伸出均匀顶紧，保证万向节壳5位于中心位置；
电机10通过皮带轮11传动转盘8运转180°，使装卸工位上万向节壳5运转至检测工位进行检测，装卸工位上可进行上料由对应的气动夹持装置6夹持，非接触扫描测头3沿XYZ型多轴导轨2的XYZ三轴方向移动对检测工位上的万向节壳5进行非接触曲面检测，并通过计算机4显示检测结果，以快速辨别产品的优良，一次检测完成后，电机10间歇摆动运转通过皮带轮11传动转盘8复位运转180°，使装卸工位上万向节壳5运转至检测工位进行下一轮检测；
卸料工位进行卸料和上料，卸料时气缸63均收缩，可取出万向节壳5，如此往复操作，通过人工和设备配合，完成人工操作上下料和设备自动检测作业。
综上可得，本发明通过设置非接触扫描测头3，能够对内壁曲面光洁、粗糙度低、表面各点曲率不同的万向节壳5内腔曲面进行准确测量，并通过计算机4进行测量数据显示，快速判断出生产出来的零件的优良，减少了人员操作对检测结果的影响，并提高了检测作业的效率。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种万向节壳曲面检测装置，包括工作台（1），其特征在于：所述工作台（1）上方设置XYZ型多轴导轨（2），所述XYZ型多轴导轨（2）的Z轴导轨上纵向设置非接触扫描测头（3），所述非接触扫描测头（3）与计算机（4）连接，所述非接触扫描测头（3）由计算机（4）控制驱动行程，并在工作台（1）上方沿XYZ型多轴导轨（2）的XYZ三轴方向移动以检测下方万向节壳（5），所述非接触扫描测头（3）反馈检测数据至计算机（4）上显示，所述工作台（1）上设置有气动夹持装置（6），所述气动夹持装置（6）位于非接触扫描测头（3）下方，且气动夹持装置（6）夹持的万向节壳（5）纵向设置，所述工作台（1）上还设置有控制按钮（7）。
2.根据权利要求1所述的一种万向节壳曲面检测装置，其特征在于：所述工作台（1）通过转盘（8）安装分布在内、外侧的两组气动夹持装置（6），且两组气动夹持装置（6）沿转盘（8）旋转轴向对称分布。
3.根据权利要求2所述的一种万向节壳曲面检测装置，其特征在于：所述转盘（8）通过轴承（9）转动设置在工作台（1）上，且转盘（8）由电机（10）、皮带轮（11）传动机构传动运转。
4.根据权利要求2所述的一种万向节壳曲面检测装置，其特征在于：所述非接触扫描测头（3）位于内侧气动夹持装置（6）的上方，且旋转至内侧的气动夹持装置（6）为检测工位。
5.根据权利要求2所述的一种万向节壳曲面检测装置，其特征在于：所述非接触扫描测头（3）前方的气动夹持装置（6）位于外侧，且旋转至外侧的气动夹持装置（6）为装卸料工位。
6.根据权利要求1所述的一种万向节壳曲面检测装置，其特征在于：所述气动夹持装置（6）包括插接万向节壳（5）轴部的定位座（61）、沿定位座（61）周向分布的顶块（62）以及分布在定位座（61）周围并与顶块（62）位置一一对应的气缸（63），所述顶块（62）沿定位座（61）径向可活动适配直径不同的万向节壳（5）轴部，所述气缸（63）通过伸缩杆顶住顶块（62）以夹持万向节壳（5）轴部。
7.根据权利要求1所述的一种万向节壳曲面检测装置，其特征在于：所述顶块（62）表面沿活动方向设置活动槽（621）以控制顶块（62）移动距离。
8.根据权利要求1所述的一种万向节壳曲面检测装置，其特征在于：所述顶块（62）靠近万向节壳（5）轴部的一端为橡胶头，且橡胶头顶部设置导向斜面以导入万向节壳（5）轴部。
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