一种关节轴承内圈内径检测装置
技术领域
本发明涉及一种关节轴承内圈内径检测装置。
背景技术
关节轴承内圈生产完成后在进入下一步加工时需检测内径，现有关节轴承零件尺寸检测依赖人工手动测量零件尺寸，人工测量人为干扰因素大，劳动强度高，测量技能要求高，效率低，标准件尺寸传递误差问题，工装备件浪费严重，同时检测记录无法形成实时的有效记录。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种关节轴承内圈内径检测装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种关节轴承内圈内径检测装置，其包括工作底板、旋转驱动组件、内径测量组件和下压组件，所述旋转驱动组件包括两个主动轮和一个辅压轮，所述辅压轮可朝所述两个主动轮的方向移动以夹紧所述工作底板上的关节轴承的内圈，所述主动轮旋转带动所述内圈相对所述工作底板旋转；所述下压组件驱动所述内径测量组件向下移动，所述内径测量组件包括两个测爪、两个钢弹簧、电感笔和钢杆，每个钢弹簧包括左右两个弹簧片和上下两个滑移块，上下两个滑移块通过所述左右两个弹簧片连接，上滑移块和下滑移块可相对滑移，两个测爪分别安装在两个钢弹簧的下滑移块上，所述电感笔和钢杆分别安装在两个下滑移块上，电感笔测量两个测爪之间的距离的差动值；还包括辅压轮驱动件和校正组件，所述辅压轮驱动件驱动所述辅压轮上下移动；所述校正组件包括标准件、抓取机构和平移驱动机构，所述平移驱动机构驱动所述抓取机构平移以将标准件移动至所述工作底板上。
在另一较佳实施例中，所述工作底板上设有三角形分布的三颗钢球，所述内圈放置在所述三个钢球上。
在另一较佳实施例中，所述旋转驱动组件还包括拉簧，所述拉簧连接在所述辅压轮和所述两个主动轮之间。
在另一较佳实施例中，所述主动轮和/或所述辅压轮的外壁为倒锥形回转面。
在另一较佳实施例中，所述旋转驱动组件还包括电机、主动齿轮和两个从动齿轮，所述电机驱动连接所述主动齿轮，所述主动齿轮分别驱动连接两个从动齿轮，两个主动轮分别连接在所述两个从动齿轮上。
在另一较佳实施例中，所述下压组件包括下压电机、滚珠丝杆和滚珠螺母，所述下压电机驱动连接所述滚珠丝杆，所述滚珠螺母安装在所述内径测量组件上，所述内径测量组件通过滑块和导轨进行导向。
在另一较佳实施例中，所述旋转驱动组件和所述工作底板相对于所述内径测量组件的位置可调节。
在另一较佳实施例中，所述钢弹簧的下滑移块上设有压紧簧块和置入槽，旋入螺丝可顶抵压紧簧块，进而压紧簧块将处在置入槽上的电感笔或钢杆压紧。
本发明的有益效果是：采用两个主动轮和一个辅压轮形成三角形定位，将零件定位在其中，测量时将零件底端面作为定位基准面，由主动轮旋转带动零件旋转，再将测爪伸入零件的内孔进行测量，本装置实现了零件的在线测量，避免了以往人工在线全检零件的工作内容，实现了高精密尺寸自动化监测的可行性。将零件的底端面放置在三颗钢球上，形成平行于工作底板的三点平面，保证零件旋转时的点接触，解决零件旋转时端面受到工作底板平面度干扰问题以及污物带入端面导致零件旋转时的平稳度问题。辅压轮可上下移动，便于标准件进入工作底板上进行内径检测以获得标准件值，便于比对和校正。测爪安装在钢弹簧的下滑移块上，钢弹簧的上下两个滑移块可相对滑移，电感笔安装在钢弹簧的下滑移块上，从而测量两个测爪之间的距离的差动值。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种关节轴承内圈内径检测装置不局限于实施例。
附图说明
图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。
图2是图1的另一视角的结构示意图。
图3是本发明一较佳实施例的内径测量组件的结构示意图。
具体实施方式
实施例，参见图1、图2和图3所示，本发明的一种关节轴承内圈内径检测装置包括工作底板1、旋转驱动组件、内径测量组件和下压电机4，所述旋转驱动组件包括两个主动轮21、一个辅压轮22和拉簧27，两个主动轮21和所述辅压轮22的外壁为倒锥形回转面，两个拉簧27分别安装在所述两个主动轮21和所述辅压轮22之间，所述工作底板1上设有三角形分布的三颗钢球11，形成平行于工作底板1的三点平面，关节轴承的内圈放置在所述三个钢球上；参见图2所示，在拉簧27的拉力作用下所述辅压轮22和所述两个主动轮21夹紧所述工作底板1上的关节轴承的内圈；所述旋转驱动组件还包括步进电机23、主动齿轮24和两个从动齿轮25，所述步进电机23通过皮带26驱动连接所述主动齿轮24，所述主动齿轮24分别驱动连接两个从动齿轮24，两个主动轮21分别连接在所述两个从动齿轮24上，所述主动轮21旋转带动所述内圈在所述工作底板1上旋转。
所述下压电机4驱动所述内径测量组件向下移动，具体的，下压电机4驱动连接所述滚珠丝杆41，滚珠螺母42安装在所述内径测量组件上，所述内径测量组件通过滑块71和导轨72进行导向。所述内径测量组件包括两个测爪31、两个钢弹簧32、电感笔33和钢杆35，如图3所示，每个钢弹簧32包括左右两个弹簧片321和上下两个滑移块322、323，左右两个弹簧片321和上下两个滑移块322、323在同一个钢板上切割成型，上下两个滑移块322、323通过所述左右两个弹簧片321连接，上滑移块322和下滑移块323可相对滑移，两个测爪31分别安装在两个钢弹簧32的下滑移块323上，所述电感笔33安装在左边的钢弹簧32的下滑移块323上，所述钢杆35对应安装在右边的钢弹簧32的下滑移块323上，所述下滑移块323上设有压紧簧块3231和置入槽，旋入螺丝34可顶抵压紧簧块3231，进而压紧簧块3231将处在置入槽上的电感笔33或钢杆35压紧，两个测爪31分别安装在两个钢弹簧32的下滑移块323上，当两个测爪31伸入零件内孔时，两个测爪31随动，两个钢弹簧32的下滑移块323分别相对上滑移块322移动，电感笔33感应到差动值，从而得到两个测爪31之间的距离。
本实施例中，两个主动轮21、辅压轮22、拉簧27和所述工作底板1分别安装在底座8上，底座8上设有滑槽81，螺栓将所述底座8与机架紧固安装，所述底座8与机架可调节相对位置，步进电机23与底座8同步调节，保证零件被夹紧时，零件的中心最大尺寸位置与测爪的最大位置相重合。
为实现精度校正，本实施例还包括辅压轮驱动气缸5和校正组件，所述辅压轮驱动气缸5驱动所述辅压轮22上下移动，使得所述辅压轮22可为后面提到的标准件让位。所述校正组件包括标准件61、抓取机构62和平移驱动气缸63，所述平移驱动气缸63驱动所述抓取机构62平移以将标准件61移动至所述工作底板1上。
本实施例的内径检测装置采用两个主动轮21加一个辅压轮22成三角形定位，将零件定位在其中；测量时将零件底端面作为定位基准面，由主动轮21旋转进而带动零件旋转，再由测爪31伸入零件内孔进行测量；测量时测爪31下移伸入零件内孔，对零件的上下两截面分别测量，测量分辨率可达到0.1μm，测量精度±1μm。该装置实现了零件的在线测量，免除了以往人工在线全检零件的工作内容，实现高精密尺寸自动化检测的可行性。
下面详细描述本实施例的工作过程：
定位与测量过程：
当机械手将零件夹至检测工位时，辅压轮22在拉簧27的作用下向前靠紧零件，将零件压紧到两个主动轮21之间，形成三角形定位。同时辅压轮22和主动轮21的接触面自带锥面，使得零件有一个下压的辅助力，保证零件端面紧靠工作底板1上的三颗钢球11，在工作底板1上设计均布的3个硬质合金钢球11形成一个平行于工作底板1的三点平面，钢球11将零件抬升小微距离(≤lmm)，保证零件旋转时的点接触，解决零件旋转时端面受到工作底板1平面度干扰问题以及污物带入端面导致零件旋转的平稳度问题。
当测爪31在下压电机4的作用下伸入零件内孔后，测爪31与钢弹簧32形成杠杆传动，将测爪的横向微变量转化为电感笔33的伸缩量，进而尺寸变化量转化为电信号输出，实现物理量转为电信号。
当零件到达工位被辅压轮22压紧后，步进电机23开始转动，通过皮带26以及齿轮机构带动主动轮21转动，进而零件开始绕其轴心转动，零件转动同时带动辅压轮22随之转动。此时下压电机4转动，带动滚珠丝杆41转动，从而带动连接有滚珠螺母42的内径测量组件通过滑块71沿着安装在机架之上的导轨72下行，测爪31伸入零件内孔，分别测量零件的上下两个截面。通过电感笔53将测爪51的变动量转化为电信号输出给PLC。测量结束后，下压电机4反向旋转带动滚珠丝杆41转动，传递给内径测量组件沿导轨72上行，完成对零件的测量。然后步进电机23停止旋转，进而主动轮21停止旋转，接着机械手克服拉簧27的拉力将零件夹出检测工位，移送到下一工位。
本装置采用PLC采点，当零件旋转时，PLC按照工作频率记录从测爪传递转化为电信号的数据，同时进行统计运算，分别将零件两个截面的极大值和极小值进行加减得椭圆，计算出零件的各截面平均尺寸值，差值为锥度。另外PLC对零件所得的尺寸进行综合判定，当零件的尺寸极大值、尺寸极小值、平均尺寸值、椭圆值、锥度值超出合格规定范围，则零件判为NG品，否则为合格品。与此同时PLC将零件的尺寸运算结果进行数据自动转化输出所需的CPK值、X-R图、平均尺寸数据图表等。
精度校正过程：
辅压轮22在辅压轮驱动气缸5作用下下行离开工作平面，平移驱动气缸63带动抓取机构62以及标准件61进入工作底板1，此时辅压轮22在辅压轮驱动气缸5的作用下再次上升，并在拉簧27的作用下向前压紧标准件61(标准件与零件的外形一致)。设备如同检测零件内径的运动形式一样，再次测量标准件61的单一截面，并形成电信号传递给PLC，PLC进行计算后形成标准件的尺寸值，并将这个值与原有已知的标准件值进行比对，若尺寸产生偏差，则PLC将此偏差量作为补偿值，对下次测量的结果进行补偿处理。对标结束后，内径测量组件上行，同时辅压轮22下行退出工作平面，此时标准件抓取机构带动标准件61退出工作平面，进而辅压轮22上升，准备下次测量工作。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种关节轴承内圈内径检测装置，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
