专利名称：轴承径向游隙测量机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轴承检测设备，尤其是涉及一种轴承径向游隙测量机，用于轴承 径向游隙的检测。
背景技术：
轴承的径向游隙是轴承的重要检测项目，它直接影响轴承的运转性能，如噪声、振 动及使用寿命等，并且该检测项目是全检项目。目前的轴承径向游隙的检测大多由操作工 人手动测量，对大批量生产的轴承，尤其微小型轴承来说，检测工作量大，检测效率低，工人 的劳动强度大，检测的准确率低，随着劳动力成本的不断提高，也相应提高了轴承的生产成 本。
发明内容
本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种轴承径向游隙测量机，替代 操作工人手动测量，减轻工人的劳动强度，提高检测效率，提高检测的准确率，并降低轴承 的生产成本。为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案
一种轴承径向游隙测量机，包括机架及控制系统，皮带输送机、翻转机构、检测机构、分 类导管顺序安装在机架上，第一搬运机构设置在所述皮带输送机与翻转机构之间，第二搬 运机构设置在翻转机构、检测机构及分类导管之间，由第一搬运机构将被测轴承从皮带输 送机搬运至翻转机构，被测轴承在翻转机构上翻转90°，由第二搬运机构将被测轴承从翻 转机构搬运至检测机构，同时将检测机构上的被测轴承从检测机构搬运至分类导管。进一步的
所述检测机构包括支架，测量座安装在支架上，测量座的前端设有测量芯轴，测量芯轴 的轴线水平设置；下顶杆设置在测量座下方，下顶杆通过滑板连接第一上抬气缸，滑板连接 直线导轨；上顶杆设置在测量座上方，上顶杆连接在杠杆的前端，杠杆的后端通过簧片连接 支架，杠杆中部下方的支架上设有第二上抬气缸，连接螺钉穿过杠杆上的通孔连接第二上 抬气缸的活塞杆，杠杆下方的连接螺钉上设有顶块，杠杆上方的连接螺钉上设有限位块；杠 杆前端的两侧连接有拉簧，拉簧的下端连接支架；所述上顶杆上方的支架上设有测量笔，测 量笔的触头抵在上顶杆上。所述滑板上设有下支承调节套，下支承调节套包括外套筒，活塞可滑动套装在外 套筒中，所述下顶杆设置在所述外套筒的上端并连接所述活塞，所述外套筒的下端设有调 节螺钉，预负荷弹簧抵装在活塞与调节螺钉之间。所述杠杆的后端设有V形凸块，与V形凸块对应位置的支架上设有第二 V形凸块， 两对簧片十字交叉固定连接V形凸块及第二 V形凸块。所述杠杆前端的两侧设有支杆，固定块活动套装在支杆上，固定块由紧定螺钉固 定在支杆上，所述拉簧的下端连接所述固定块。
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所述翻转机构包括支架，支架上部可转动安装有转轴，翻转齿轮及翻转支座固定 连接转轴，轴承定位座安装在翻转支座上；齿条与翻转齿轮啮合，齿条连接设置在支架上的 气缸。所述齿条滑动安装在导向块的导槽中，导向块固定安装在支架上。所述第二搬运机构包括底板，横移气缸及横移导杆安装在底板上，横移导杆上滑 动安装有横移滑板，横移气缸的活塞杆连接横移滑板；横移滑板上安装有纵移导杆，纵移滑 块滑动安装在纵移导杆上，纵移气缸安装在纵移滑块上，纵移气缸的活塞杆连接固定安装 在横移滑板上的转接板；左支板及右支板分别安装在纵移气缸两侧的纵移滑块上，左夹爪 气缸安装在左支板上部，右夹爪气缸安装在右支板上部，左夹爪气缸及右夹爪气缸的前端 分别连接有夹爪；左支板上铰接有压杆，压杆的上端连接压头，压杆的下端铰接压头气缸的 活塞杆，压头气缸安装在左支板中，所述压头位于左夹爪气缸前端的两个夹爪之间。所述分类导管包括合格品导管及不合格品导管，所述包括合格品导管及不合格品 导管的出口处分别设有整理机构。所述整理机构包括整理条，整理条上设有V型槽，整理条的两端分别设有整理气 缸，整理气缸的活塞杆前端设有推块；整理条的两侧分别设有推出气缸及集料箱，推出气缸 的前端设有推料板。本发明的技术效果在于
本发明公开的一种轴承径向游隙测量机，自动检测轴承的径向游隙，替代操作工人手 动测量，减轻工人的劳动强度，提高检测效率，提高检测的准确率，并降低轴承的生产成本。
图1为本发明的结构示意图。
图2为检测机构的三维结构示意图。
图2A为检测机构的主视图。
图2B为图2A的左视图。
图3为第二搬运机构的三维结构示意图。
图3A为第二搬运机构的主视图。
图3B为图3A的俯视图。
图3C为图3A的左视图。
图4为翻转机构的三维结构示意图。
图4A为翻转机构的主视图。
图4B为图4A的K-K处剖视图。
图4C为图4A的左视图。
图5为第一搬运机构的三维结构示意图。
图6为整理机构的三维结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的说明。如图1所示，本发明包括机架1及控制系统(未在图中画出)，控制系统按现有技术设计制造，协同控制各部件的动作。皮带输送机4、翻转机构3、检测机构6、分类导管7顺序 安装在机架1上，第一搬运机构5设置在皮带输送机4与翻转机构3之间，第二搬运机构2 设置在翻转机构3、检测机构6及分类导管7之间，由第一搬运机构5将被测轴承从皮带输 送4机搬运至翻转机构3，被测轴承在翻转机构3上翻转90°，由第二搬运机构2将被测轴 承从翻转机构3搬运至检测机构6，由检测机构6检测被测轴承径向游隙，同时第二搬运机 构2将检测机构6上的被测轴承从检测机构6搬运至分类导管7，分类导管7包括合格品 导管701及不合格品导管702，第二搬运机构2在控制系统的控制下将合格轴承放入合格 品导管701，合格轴承经合格品导管701进入合格品收集箱；第二搬运机构2将不合格轴承 放入不合格品导管702，不合格轴承经不合格品导管702进入不合格品收集箱，在本实施例 中，如图1、图6，合格品导管701及不合格品导管702的出口处分别设有整理机构8，整理机 构8包括整理条801，整理条801上设有V型槽802，整理条801的两端分别设有整理气缸 803，整理气缸803的活塞杆前端设有推块804，整理条801的两侧分别设有推出气缸805及 集料箱806，推出气缸805的前端设有推料板807。合格品导管701或不合格品导管702的 出口设在整理条801的两个端部，图中，上层的整理机构8作为合格品的整理机构，下层的 整理机构8作为不合格品的整理机构。当轴承被送入整理条801的V型槽802中，两端的 整理气缸803将轴承向中间推动，当轴承排满整个整理条801时，推出气缸805动作将排的 轴承推入集料箱806，实现对轴承的整理。 如图1、2、2A、2B所示，检测机构6包括支架601，测量座602安装在支架601上，测 量座602的前端设有测量芯轴603，测量芯轴603的轴线水平设置。下顶杆604设置在测量 座602下方，下顶杆604通过滑板605连接第一上抬气缸606，滑板605后部连接直线导轨 607，由直线导轨607为下顶杆604的上下往复运动导向，在本实施例中，滑板605上设有下 支承调节套608，下支承调节套608包括外套筒609，活塞627可滑动套装在外套筒609中， 下顶杆604设置在外套筒609的上端并连接活塞627，下顶杆604随活塞627 —起上下运 动，下顶杆604滑动安装在外套筒609的上端，外套筒609的下端设有调节螺钉610，预负 荷弹簧611抵装在活塞627与调节螺钉610之间，调节螺钉610上还设有防松螺母612，由 调节螺钉610调整好预负荷弹簧611对下顶杆604的预紧力，防松螺母612防止调节螺钉 610松动，保证检测过程中预紧力保持一致，预负荷弹簧611可减少检测中下顶杆604对被 测轴承的冲击。上顶杆613设置在测量座602上方，上顶杆613连接在杠杆614的前端，杠 杆614的后端通过簧片连接支架601，在本实施例中，杠杆614的后端设有V形凸块615，与 V形凸块615对应位置的支架601上设有第二 V形凸块616，两对簧片617十字交叉固定连 接V形凸块615及第二 V形凸块616，两对簧片617分别设在V形凸块615及第二 V形凸块 616的两侧，两对簧片617作为杠杆614活动的支点，这样的簧片连接结构使杠杆614的动 作更稳定。杠杆614中部下方的支架601上设有第二上抬气缸618，连接螺钉619穿过杠 杆614上的通孔620连接第二上抬气缸618的活塞杆，杠杆614下方的连接螺钉上设有顶 块621，杠杆上方的连接螺钉上设有限位块622，在第二上抬气缸618处于回缩状态时，顶块 621与杠杆614之间留有一定的间隙，杠杆614可以簧片617作为支点向下移动，使上顶杆 613可向下抵压在被测轴承上。杠杆614前端的两侧连接有拉簧623，拉簧623的下端连接 支架601，在本实施例中，杠杆614前端的两侧设有支杆624，支杆624固定安装，固定块625 活动套装在支杆624上，固定块625通过紧定螺钉固定在支杆624上，拉簧623的下端连接固定块625，调整固定块625的位置，可调节杠杆614下压的预负荷，也就是调节上顶杆613 对被测轴承的压紧力。上顶杆613上方的支架601上设有测量笔626，测量笔626的触头抵 在上顶杆613后部，测量笔626为市售商品。在初始状态时，第一上抬气缸606的活塞杆回缩，使下顶杆604远离测量座602的 测量芯轴603，同时，第二上抬气缸618的活塞杆伸出，顶起杠杆614，使杠杆614前端的上 顶杆613远离测量座602的测量芯轴603，此时，由可第二搬运机构2将被测轴承送入测量 座602前端测量芯轴603上，被测轴承轴线成水平方向被定位在测量芯轴603上；第二上抬 气缸618的活塞杆回缩，使杠杆614前端的上顶杆613在拉簧623的作用下抵住被测轴承 外圈的上部，此时抵在上顶杆613上的测量笔626测出一个数值反馈给控制系统；第一上抬 气缸606的活塞杆伸出，使下顶杆604抵住被测轴承外圈的下部，使被测轴承外圈克服上顶 杆613的作用力而向上浮动，此时抵在上顶杆613上的测量笔626测出另一个数值反馈给 控制系统，上述两个数值差的绝对值就是该被测轴承的径向游隙，控制系统记录下该被测 轴承的径向游隙，控制系统对该被测轴承是否合格作出判断，由第二搬运机构2在控制系 统的控制下将合格轴承放入合格品导管701，将不合格轴承放入不合格品导管702。如图1、4、4A、4B、4C所示，翻转机构3包括支架301，转轴302通过轴承309可转动 安装在支架301上部，翻转齿轮303及翻转支座304通过紧定螺钉固定连接转轴302，轴承 定位座305安装在翻转支座304上，齿条306与翻转齿轮303啮合，齿条306连接气缸307 的活塞杆，气缸307设置在支架301上。齿条306滑动安装在导向块308的导槽中，导向块 308固定安装在支架301上，由导向块308为齿条306的运动导向。由气缸307通过齿条 306驱动翻转齿轮303转动，同时带动翻转支座304转动，从而实现轴承定位座305上的轴 承翻转90°。工作时，由第一搬运机构5将被测轴承搬运至翻转机构3的轴承定位座305 上，气缸307的活塞杆伸出，驱动齿条306带动翻转齿轮303转动，同时带动翻转支座304， 使被测轴承翻转90°，在本实施例中，被测轴承的轴线方向由垂直方向翻转至水平方向。如图1、3、3A、3B、3C所示，第二搬运机构2包括底板201，横移气缸202安装在底 板201上，横移导杆203通过两个侧板204安装在底板201上，横移滑板205通过直线轴承 滑动安装在横移导杆203上，横移气缸202的活塞杆通过转接板206连接横移滑板205，由 横移气缸202驱动横移滑板205沿横移导杆203作往复运动。纵移导杆207通过侧板208 安装在横移滑板205上，纵移滑块209通过直线轴承滑动安装在纵移导杆207上，纵移气缸 210的缸体安装在纵移滑块209上，纵移气缸210的活塞杆连接固定安装在横移滑板205前 部的转接板211，由纵移气缸210驱动纵移滑块209沿纵移导杆207作往复运动。左支板 212及右支板213分别安装在纵移气缸210两侧的纵移滑块209上，左夹爪气缸214安装 在左支板212上部，右夹爪气缸215安装在右支板213上部，左夹爪气缸214及右夹爪气缸 215的前端分别连接有夹爪216，左夹爪气缸214及右夹爪气缸215使用SMC的气爪，左夹 爪气缸214及右夹爪气缸215驱动夹爪216夹持被测轴承。左支板212上铰接有压杆217， 压杆217的上端连接压头218，压杆217的下端铰接压头气缸219的活塞杆，压头气缸219 安装在左支板212中，压头218位于左夹爪气缸214前端的两个夹爪216之间，使用时，压 杆217用作杠杆，由压头气缸219驱动使压杆217上端的压头218压紧被测轴承。初始状态时，横移气缸202的活塞杆处于回缩状态，纵移气缸210的活塞杆回缩， 驱动纵移滑块209前移，带动左夹爪气缸214及右夹爪气缸215前移，左夹爪气缸214前端的夹爪216从翻转机构3上夹取轴承，同时，右夹爪气缸215前端的夹爪216从检测机构6 上夹取已检测轴承；纵移气缸210的活塞杆伸出，驱动纵移滑块209后移，带动左夹爪气缸 214及右夹爪气缸215后移；横移气缸202的活塞杆伸出，驱动横移滑板205横向移动，同 时带动左夹爪气缸214及右夹爪气缸215横向移动，到位后，纵移气缸210的活塞杆回缩， 驱动纵移滑块209前移，带动左夹爪气缸214及右夹爪气缸215前移，将左夹爪气缸214前 端夹爪216中的轴承放入检测机构6的测量座602上，压头气缸219的活塞杆回缩，驱动压 杆217上端的压头218将轴承的内圈端面压紧在测量座602上，由检测机构6进行检测；同 时，右夹爪气缸215前端夹爪216中的轴承在控制系统的控制下放入合格品导管701或不 合格品导管702中；轴承在检测机构6上完成检测后，由横移气缸202及纵移气缸210驱动 下回复到初始状态。如图1、5所示，第一搬运机构5安装在立柱10上，包括底板501，横移导杆503通 过侧板502安装在底板501上，横移滑板504通过直线轴承滑动安装在横移导杆503上，一 侧的侧板502上安装有横移气缸505，横移气缸505的活塞杆连接横移滑板504，由横移气 缸505推动横移滑板504沿横移导杆503作往复运动。提升气缸506的活塞杆连接横移滑 板504，提升气缸506的缸体连接提升板507，提升板507的两侧连接提升导杆508，提升导 杆508滑动套装在横移滑板504两侧的直线轴承509中，提升导杆508的下端连接夹爪气 缸510，夹爪511连接夹爪气缸510，由提升气缸506驱动提升板507并带动夹爪511作垂 直方向的上下往复运动。在工作时，横移气缸505带动横移滑板504至皮带输送机4上方， 提升气缸506的活塞杆回缩，驱动提升板507并带动夹爪511向下移动，夹爪511从皮带输 送机4上夹持轴承；提升气缸506的活塞杆伸出，驱动提升板507并带动夹爪511向上移 动；横移气缸505带动横移滑板504到翻转机构3上方，提升气缸506的活塞杆回缩，驱动 提升板507并带动夹爪511向下移动，夹爪511将所夹持轴承放入翻转机构3，完成将轴承 由皮带输送机4搬运至翻转机构3的动作。在进行轴承径向游隙测量时，轴承经前道生产线输送线或圆盘上料机运送到皮带 输送机4，被测轴承由皮带输送机4运送到位后，由第一搬运机构5的夹爪511将被测轴承 搬送到翻转机构3的轴承定位座305上，翻转机构3执行90°翻转动作，将轴承由水平放置 变为直立状态(轴承的轴线方向由垂直方向翻转至水平方向)；由第二搬运机构2将被测轴 承从翻转机构3搬运至检测机构6的测量座602上，并由第二搬运机构2的压头218将被 测轴承的内圈端面压紧地测量座602上，由检测机构6检测其径向游隙；在第二搬运机构2 将被测轴承从翻转机构3搬运至检测机构6的同时，第二搬运机构2将检测机构6上的已 完成检测的轴承从检测机构6搬运至分类导管7，第二搬运机构2在控制系统的控制下将合 格轴承放入合格品导管701，合格轴承经合格品导管701进入整理机构8进行整理，方便操 作工人对合格轴承包装、装箱；第二搬运机构2将不合格轴承放入不合格品导管702，不合 格轴承经不合格品导管702进入整理机构8进行整理，便于对不合格轴承作进一步的处理。由图1可以看到，本实施例采用双工位同时测量两个轴承的径向游隙，可采用单 机或联线方式工作，或采用二个圆盘上料机上料，可大大提高检测效率。
权利要求
一种轴承径向游隙测量机，其特征在于包括机架及控制系统，皮带输送机、翻转机构、检测机构、分类导管顺序安装在机架上，第一搬运机构设置在所述皮带输送机与翻转机构之间，第二搬运机构设置在翻转机构、检测机构及分类导管之间，由第一搬运机构将被测轴承从皮带输送机搬运至翻转机构，被测轴承在翻转机构上翻转90°，由第二搬运机构将被测轴承从翻转机构搬运至检测机构，同时将检测机构上的被测轴承从检测机构搬运至分类导管。
2.按照权利要求1所述的轴承径向游隙测量机，其特征在于所述检测机构包括支架， 测量座安装在支架上，测量座的前端设有测量芯轴，测量芯轴的轴线水平设置；下顶杆设置 在测量座下方，下顶杆通过滑板连接第一上抬气缸，滑板连接直线导轨；上顶杆设置在测量 座上方，上顶杆连接在杠杆的前端，杠杆的后端通过簧片连接支架，杠杆中部下方的支架上 设有第二上抬气缸，连接螺钉穿过杠杆上的通孔连接第二上抬气缸的活塞杆，杠杆下方的 连接螺钉上设有顶块，杠杆上方的连接螺钉上设有限位块；杠杆前端的两侧连接有拉簧，拉 簧的下端连接支架；所述上顶杆上方的支架上设有测量笔，测量笔的触头抵在上顶杆上。
3.按照权利要求2所述的轴承径向游隙测量机，其特征在于所述滑板上设有下支承 调节套，下支承调节套包括外套筒，活塞可滑动套装在外套筒中，所述下顶杆设置在所述外 套筒的上端并连接所述活塞，所述外套筒的下端设有调节螺钉，预负荷弹簧抵装在活塞与 调节螺钉之间。
4.按照权利要求2所述的轴承径向游隙测量机，其特征在于所述杠杆的后端设有V 形凸块，与V形凸块对应位置的支架上设有第二 V形凸块，两对簧片十字交叉固定连接V形 凸块及第二 V形凸块。
5.按照权利要求2所述的轴承径向游隙测量机，其特征在于所述杠杆前端的两侧设 有支杆，固定块活动套装在支杆上，固定块由紧定螺钉固定在支杆上，所述拉簧的下端连接 所述固定块。
6.按照权利要求1所述的轴承径向游隙测量机，其特征在于所述翻转机构包括支架， 支架上部可转动安装有转轴，翻转齿轮及翻转支座固定连接转轴，轴承定位座安装在翻转 支座上；齿条与翻转齿轮啮合，齿条连接设置在支架上的气缸。
7.按照权利要求6所述的轴承径向游隙测量机，其特征在于所述齿条滑动安装在导 向块的导槽中，导向块固定安装在支架上。
8.按照权利要求1所述的轴承径向游隙测量机，其特征在于所述第二搬运机构包括 底板，横移气缸及横移导杆安装在底板上，横移导杆上滑动安装有横移滑板，横移气缸的活 塞杆连接横移滑板；横移滑板上安装有纵移导杆，纵移滑块滑动安装在纵移导杆上，纵移 气缸安装在纵移滑块上，纵移气缸的活塞杆连接固定安装在横移滑板上的转接板；左支板 及右支板分别安装在纵移气缸两侧的纵移滑块上，左夹爪气缸安装在左支板上部，右夹爪 气缸安装在右支板上部，左夹爪气缸及右夹爪气缸的前端分别连接有夹爪；左支板上铰接 有压杆，压杆的上端连接压头，压杆的下端铰接压头气缸的活塞杆，压头气缸安装在左支板 中，所述压头位于左夹爪气缸前端的两个夹爪之间。
9.按照权利要求1所述的轴承径向游隙测量机，其特征在于所述分类导管包括合格 品导管及不合格品导管，所述包括合格品导管及不合格品导管的出口处分别设有整理机 构。
10.按照权利要求9所述的轴承径向游隙测量机，其特征在于所述整理机构包括整理 条，整理条上设有V型槽，整理条的两端分别设有整理气缸，整理气缸的活塞杆前端设有推 块；整理条的两侧分别设有推出气缸及集料箱，推出气缸的前端设有推料板。
全文摘要
本发明涉及一种轴承径向游隙测量机，其特征在于包括机架及控制系统，皮带输送机、翻转机构、检测机构、分类导管顺序安装在机架上，第一搬运机构设置在所述皮带输送机与翻转机构之间，第二搬运机构设置在翻转机构、检测机构及分类导管之间，由第一搬运机构将被测轴承从皮带输送机搬运至翻转机构，被测轴承在翻转机构上翻转90°，由第二搬运机构将被测轴承从翻转机构搬运至检测机构，同时将检测机构上的被测轴承从检测机构搬运至分类导管。本发明自动检测轴承的径向游隙，替代操作工人手动测量，减轻工人的劳动强度，提高检测效率，提高检测的准确率，并降低轴承的生产成本。
文档编号G01B5/14GK101995202SQ201010549739
公开日2011年3月30日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者林益 申请人:无锡市博阳精密机械制造有限公司