一种惰轮轴工控测量仪的制作方法

本实用新型涉及工控测量领域，尤其涉及一种惰轮轴工控测量仪。

背景技术：

对于惰轮轴的检测往往需要检测直径、圆度、垂直度、直线度多种的检测项目，目前检测绝大部分采用三坐标测量，此种检测方式时间长效率低，无法实现对其中某部分项的检测，且不能对批量产品进行全部的检测。

技术实现要素：

本实用新型要解决的主要技术问题是：提供一种惰轮轴工控测量仪，能够解决上述问题。

为了解决上述的主要技术问题采取以下技术方案实现：

一种惰轮轴工控测量仪，包括工件、定位装置、检测装置；所述定位装置、检测装置均固定在底座上；所述定位装置包括橡胶压轮、顶块、芯轴、限位调整条、浮动柱；所述橡胶压轮位于工件的正上方；所述顶块位于工件的正下方；所述橡胶压轮能够带动工件匀速旋转；所述芯轴有两个且分别水平的位于工件径向的相对两侧；所述芯轴通过轴承固定在底座上；所述芯轴的轴向与工件的轴向一致；所述两个芯轴轴向之间的距离小于工件的直径；所述顶块在工件径向的尺寸小于两个芯轴轴向之间的距离；所述限位调整条直接接触工件的一端，所述浮动柱直接接触工件的另一端；所述检测装置包括位于工件端面的端面位移传感器、位于工件圆弧面的弧面位移传感器；所述端面位移传感器有上下平行设置的两组；所述两组的端面传感器位于工件的同一端且与浮动柱所在端面一致；所述弧面位移传感器有上下设置的三组；所述其中一组的弧面传感器均匀分布在工件的轴向。

优选地，所述橡胶压轮的压轮轴通过同步带与伺服电机相连；所述橡胶压轮的压轮轴两端通过轴承与压轮底板转动连接；所述压轮底板水平的位于橡胶压轮的正上方；所述压轮底板与压紧气缸固定连接；所述压轮底板的上面设置有竖直的导向柱；所述导向柱有两个且分别位于橡胶压轮的两端。

优选地，所述顶块的纵截面是v形，所述顶块的下表面与顶升气缸固定连接；所述工件的轴向长度小于或者等于顶块在此方向的长度。

优选地，所述芯轴的轴向长度大于或者等于工件的轴向长度；所述芯轴底部设置有吸气板。

优选地，所述限位调整条包括限位垫板、内限位条、外限位条；所述外限位条套在内限位条的外侧；所述外限位条能够相对内限位条滑动；所述内限位条和外限位条上均设置有多个相同尺寸的螺纹孔；所述多个螺纹孔沿着外限位条的滑动方向直线设置；所述限位垫板固定在底座上；所述限位垫板的中部有与内、外限位条相同形状的开口；所述内限位条的一端固定在限位垫板的开口；所述外限位条远离限位垫板的一端直接接触工件；所述浮动柱的一端直接接触工件的一端，另一端与伸缩弹簧固定连接。

优选地，所述底座的上部设置有防护的罩体；所述罩体仅在面向操作人员一侧设置有开口；所述罩体内部设置有安全光栅。

优选地，所述底座面向操作人员侧设置有双启动按钮，所述双启动按钮位于底座的两端。

优选地，所述底座的下部设置有密闭的配电柜；所述配电柜面朝操作人员的一侧设置有柜门；所述配电柜的侧面设置有通风的百叶窗；所述配电柜的底部的四角设置有脚轮；所述每一个脚轮的旁边设置有可调整高度的支腿。

优选地，所述检测装置与数控面板相连；所述数控面板能够记录、显示数据；所述数控面板通过悬臂连接在罩体的外侧；所述悬臂能够转动；所述数控面板的一侧设置有把手。

优选地，所述数控面板的下方设置有急停按钮、电源按钮和辅助操作按钮；所述急停按钮、电源按钮和辅助操作按钮在工作状态显示一种颜色，在待机状态显示另一种颜色。

与现有技术相比，本实用新型应用于惰轮轴的检测具备下列优点：

(1)定位装置实现工件的上下定位，以及轴向定位；上定位采用能够升降的橡胶压轮，且橡胶压轮能够带动工件的旋转；下定位采用能够升降的v形顶块，v型能够更好的保证顶块与工件的贴合，工件径向的两侧设置有芯轴，使得工件在旋转过程中有支撑，工件的旋转避免了检测装置的旋转；径向的定位包括限位调整条和浮动柱；浮动柱与伸缩弹簧相连，使得工件在轴向有一定的伸缩余量，限位调整条能够实现对不同轴长工件的定位；轴向的定位和上下定位，使得定位准确，便于重复检测，且上下定位和轴向定位均能移动，从而使得检测产品型号范围广。

(2)检测装置采用电感式位移传感器，分别包括端面位移传感器和弧面位移传感器，能够实现不同的检测需求，端面位移传感器检测垂直度，弧面位移传感器检测圆度、直径、直线度；且各种检测互不影响，能够实现全部检测以及部分项目的检测；电感式位移传感器接触测量，通过位移量的反馈，再进行对应的计算来得出所需要的尺寸偏差，保证检测精度的同时响应速度快，从而能提高检测效率。

(3)在检测区域增加安全光栅，以及将启动开关设为需要操作人员双手同时按下的双启动开关，进一步的提高了安全系数。

(4)数控面板采用悬臂与罩体相连，使得操作人员可以随意转动，便于操作人员操作和查看。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图做简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的整体结构示意图。

图2为本实用新型实施例所提供的主要检测部件结构示意图。

图3为本实用新型实施例所提供的顶块结构示意图。

图4为本实用新型实施例所提供的限位调整条的结构示意图。

图5为本实用新型实施例所提供的浮动柱的结构示意图。

图中：1为工件，2为底座，3为检测装置，4定位装置，41为橡胶压轮，42为芯轴，43为顶块，44为限位调整条，45为浮动柱，5为顶升气缸，6为压紧气缸，7为同步带，8为伺服电机，9为压轮底板，10为导向柱，11为伸缩弹簧，12为吸气板，441为限位垫板，442为内限位条，443为外限位条，444为螺纹孔，13为罩体，14为配电柜，15为柜门，16为百叶窗，17为脚轮，18为支腿，19为数控面板，20为悬臂，21为把手，22为电源按钮，23为辅助操作按钮，24为双启动按钮，25为急停按钮，26为储气罐，31为端面位移传感器，32为弧面位移传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-5所示，一种惰轮轴工控测量仪，包括工件1、定位装置4、检测装置3；所述定位装置4、检测装置3均固定在底座2上，定位装置4通过焊接等固定在底座2上，检测装置3通过支架等固定在底座2上，底座2为定位装置4和检测装置3起到支撑作用；

所述定位装置4包括橡胶压轮41、芯轴42、顶块43、限位调整条44、浮动柱45；所述顶块43位于工件1的正下方；所述橡胶压轮41位于工件1的正上方，顶块43向上抵住工件1，橡胶压轮41向下抵住工件1，顶块43和橡胶压轮41共同作用完成工件1的上下定位；所述橡胶压轮41能够带动工件1匀速旋转，橡胶压轮41的轴向与工件1的轴向一致，橡胶压轮41的转动带动工件1匀速的转动，工件1能够转动，避免了检测装置3的转动；所述芯轴42有两个且分别水平的位于工件1径向的相对两侧；所述芯轴42通过轴承与轴承座水平的固定在底座2上，即芯轴42的两端有轴承，轴承座固定在底座上，芯轴42相对于底座2能够转动；所述芯轴42的轴向与工件1的轴向一致；所述两个芯轴42轴向之间的距离小于工件1的直径，工件1能够被橡胶压轮41带动旋转，芯轴42固定在工件1径向的两侧，芯轴42的作用就是为工件1的旋转提供支撑与帮助，两个芯轴42轴心之间的水平距离小于工件1的直径，即芯轴42支撑点位于工件1的轴心偏下位置；所述顶块43在工件1径向的尺寸小于两个芯轴42轴向之间的距离，顶块43主要在工件1被上下挤压过程中起支撑作用，两个芯轴42轴向之间的距离大于顶块43在此方向的尺寸，即顶块43能够穿过两个芯轴42中间而与工件1的表面直接接触；所述限位调整条44压在工件1的一端，所述浮动柱45压在工件1的另一端，工件1的两个端面定位通过浮动柱45与限位调整条44的挤压实现。

所述检测装置3包括位于工件1端面的端面位移传感器31、位于工件1圆弧面的弧面位移传感器32；所述端面位移传感器31有上下平行设置的两组；所述两组的端面传感器31位于工件1的同一端且与浮动柱45所在端面一致，所述端面位移传感器31检测垂直度，在垂直度检测时，上、下两组的端面位移传感器31直接接触工件1端面，并将上、下端面位移传感器31的数据进行比对分析，从而算出端面的垂直度；所述弧面位移传感器32有上下设置的三组；所述其中一组的弧面传感器32均匀分布在工件的轴向，即当进行直线度检测时，需要轴向的各个地方的弧面传感器32的数据进行比对，才能得出工件1轴向边缘的直线度；所述弧面位移传感器32在工件旋转过程中，动态的接触工件1的弧面，通过位移量的不同，将数据传至处理器，并与标准件进行比对，最后检测出圆度、直线度，直径的检测仅需要对工件1进行定位后即可，不需要额外的旋转工件。

进一步地，所述橡胶压轮41的压轮轴通过同步带7与伺服电机8相连，伺服电机8通过同步带7带动橡胶压轮41转动；所述橡胶压轮41的压轮轴两端通过轴承与压轮底板9转动连接，即橡胶压轮41的压轮轴两端有轴承，轴承座固定在压轮底板9上；所述压轮底板9水平的位于橡胶压轮41的正上方，压轮底板9在橡胶压轮41的上方且压轮底板9不影响橡胶压轮9的转动；所述压轮底板9与压紧气缸6固定连接，压紧气缸6的活塞杆与压轮底板9垂直固定连接；所述压轮底板9的上面设置有竖直的导向柱10；所述导向柱10有两个且分别位于橡胶压轮41的两端，导向柱10的作用是为压轮底板9的升降提供导向，压紧气缸6位于橡胶压轮41的轴向中心，导向柱10位于橡胶压轮41轴向的两侧，保证橡胶压轮41的轴向能够同步升降，从而确保橡胶压轮41与工件1水平接触。

进一步地，所述顶块43沿工件1径向的纵截面是v形，v形结构使得顶块43能够更牢固的与工件1的接触，所述顶块43的下表面与顶升气缸5固定连接，顶升气缸5能够推动顶块43向上移动，从而实现顶块43对不同直径工件1的支撑；所述工件1的轴向长度小于或者等于顶块43在此方向的长度，便于工件1轴向的各点均能够与顶块43直接接触。

进一步地，所述芯轴42的轴向长度大于或者等于工件1的轴向长度，确保芯轴42能够完全接触工件1的轴向，从而加强对工件1旋转时的支撑；所述芯轴42底部设置有吸气板12，吸气板12能够将芯轴42上的颗粒灰尘全部吸走，避免杂质吸附在芯轴42的表面并传递至工件1的表面，从而影响检测数据的准确性。

进一步地，所述限位调整条44包括限位垫板441、内限位条442、外限位条443；所述外限位条443套在内限位条442的外侧，外限位条443和内限位条442的形状一致；所述外限位条443能够相对内限位条442滑动，外限位条443和内限位条442的滑动使得限位调整条44的长度实现伸缩；所述内限位条442和外限位条443上均设置有多个相同尺寸的螺纹孔444；所述多个螺纹孔444沿着外限位条443的滑动方向直线设置，螺纹孔444的存在使得内限位条442和外限位条443能够通过螺栓活动连接在一起；所述限位垫板441固定在地面上；所述限位垫板441的中部有与内限位条442相同形状的开口；所述内限位条442的一端固定在限位垫板441的开口上；所述外限位条443远离限位垫板441的一端直接接触工件1，外限位条443的一端在限位垫板441的开口沿着内限位条442的长度方向滑动，另一端直接接触工件1，实现对工件1一端的定位，相当于内限位条442固定在底座2上，外限位条443的滑动实现调整外限位条443能够直接接触不同轴长的工件1；所述浮动柱45的一端直接接触工件1的一端，另一端与伸缩弹簧11固定连接，浮动柱45与伸缩弹簧11相连，使得工件1在轴向有伸缩余量，避免工件1端面直接接触其他轴向的零件，从而造成工件1不必要的损伤。

进一步地，所述底座2的上部设置有防护的罩体13；所述罩体13仅在面向操作人员一侧设置有开口，罩体13通过焊接等方式半包围的围绕在底座2的四周，避免他人的误碰造成人员损伤；所述罩体13内部设置有安全光栅，安全光栅在装置测量时，避免有物体进入设定区域造成人身伤害，即一旦有物体进入设定区域，立即停止运行，起到安全保护作用。

进一步地，所述底座2面向操作人员侧设置有双启动按钮24，所述双启动按钮24位于底座2的两端，双启动按钮24需要同时按下才能启动，从而保证操作人员需要两个手同时按下，提高安全系数。

进一步地，所述底座2的下部设置有密闭的配电柜14，便于电路布线；所述配电柜14面朝操作人员的一侧设置有柜门15，柜门15能够实现经常性的开合，便于检修等；所述配电柜14的侧面设置有通风的百叶窗16，防止配电柜14的温度过高；所述配电柜14的底部的四角设置有脚轮17，脚轮17能够实现本实用新型的移动；所述每一个脚轮17的旁边设置有可调整高度的支腿18，支腿18向下伸缩时使得脚轮17悬空，从而利用支腿18来进行支撑稳固，支腿18向上伸缩时使得脚轮17直接接触地面，从而实现移动。

进一步地，所述检测装置3与数控面板19相连，检测装置3的数据能够传递至数控面板19；所述数控面板19能够记录、显示数据，数控面板19内有处理器能够记录、处理数据；所述数控面板19通过悬臂20连接在罩体13的外侧；所述悬臂20能够转动，悬臂20能够转动实现了数控面板19的位置可移动，从而方便操作；所述数控面板19的一侧设置有把手21，把手21通过焊接或者螺纹直接固定在数控面板19的一侧，把手21便于操作人员旋转数控面板19。

进一步地，所述数控面板19的下方设置有急停按钮25、电源按钮22和辅助操作按钮23；所述急停按钮25、电源按钮22、辅助操作按钮23在工作状态显示一种颜色，在待机状态显示另一种颜色，急停按钮25能够实现紧急一键停机，有利于在危急情况下进行紧急停止，辅助操作按钮23是配合操作使用的按钮，电源按钮22是连通和断电，即三种按钮在待机状态和工作状态显示的颜色不同，可以直观的使操作人员进行观察，进一步提高安全系数。

进一步地，所述端面位移传感器31与弧面位移传感器32均为电感式位移传感器，测量方式为接触式测量，通过数据反馈、计算以及和标准件的对比得出所需要的尺寸偏差；端面位移传感器31能够上下平移，弧面位移传感器32能够转动，从而适应不同直径的工件1检测。

进一步地，所述罩体13的外部设置储气罐26，所述储气罐26为顶升气缸5和压紧气缸6提供气源；储气罐26能够将罐内压缩空气内的冷凝水排出且可以保证气体的压力稳定。

工作原理：定位：在数控面板23上设定产品1的标准数值，然后进行校零；校零完成后，将工件1放置在芯轴42上且一个端面紧贴浮动柱45，调整限位调整条44使其直接接触工件1的另一个端面，从而完成工件1轴向的定位；双手同时按下双启动按钮24，顶块43在顶升气缸5的作用下上升，橡胶压轮41在压紧气缸6的作用下下降，使顶块43、橡胶压轮41接触工件1的表面，从而完成工件1的上下定位；

直径检测：定位完成后，弧面位移传感器32检测工件1直径，并将数据送至plc计算出直径。

圆度检测：定位完成后，伺服电机8通过橡胶压轮41带动工件1旋转，工件旋转时，弧面位移传感器32动态检测，并通过三点法计算工件的圆度。

直线度检测：完成定位后，伺服电机8通过橡胶压轮41带动工件1旋转，工件旋转时，弧面位移传感器32动态检测数据，并将数据送至plc计算出直线度。

垂直度检测：完成定位后，伺服电机8通过橡胶压轮41带动工件1旋转，工件旋转时，上、下两组的端面位移传感器31动态检测，并将数据送至plc计算出垂直度。

需要说明的是，本实用新型中的“上、下、左、右”是以图中零部件的相对位置为基准定义的，只是为了描述技术方案的清楚及方便，应当理解，此方位词的应用对本申请的保护范围不构成限制。

本说明书的各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都与其他实施例有不同之处，各个实施例中相同相似部分互相参见即可。

进一步优化本技术方案，以上所述的实施方式均为优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特性进行等同替换，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围内。