一种轴承支座同心度检测装置及方法

技术领域

本发明属于轴承支座检测技术领域，特别是一种轴承支座同心度检测装置及方法，尤其适用于轴承支座检测过程中同心度的批量化检测。

背景技术

轴承支座作为编码器的核心零部件，其同心度对编码器的精度起着至关重要的作用；生产过程中，通过乐泰352UV胶将码盘粘接到轴承支座上，码盘粘接误差取决于轴承支座的同心度，一旦这个粘接误差超过限定值就会造成编码器精度超差。

现阶段，轴承支座同心度检测主要以传统转台检测方式为主，至少存在以下缺点亟需解决：

(1)转台一般用于编码器的调试、检验，且价格昂贵，用于轴承支座同心度检测显得大材小用，检测成本相对较高；

(2)轴承支座安装在转台上需用转接工装，且转接工装安装转台需调同心；并通过联轴器或固定环锁紧轴承支座的轴，转台带动轴转动，检测准备工序繁琐；

(3)轴承支座安装、拆卸需松开联轴器或固定环的螺钉，费时费力，且转台转动需接通电源，检测造成能源浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴承支座同心度检测装置及其检测方法，以解决现有技术中轴承支座同心度检测过程中存在费时费力、批量化检测效率低的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：一方面，提供了一种轴承支座同心度检测装置，所述装置包括基座组件、进给机构、回转机构、下压机构和测量机构；所述基座组件用于安装所述进给机构和回转机构；所述进给机构，用于安装测量机构，并提供检测所需的进给行程；所述回转机构用于提供轴承支座的轴转动所需的摩擦力，并保证检测的稳定性；所述下压机构用于固定轴承支座，并提供推压力；所述测量装置用于检测轴承支座同心度。

进一步地，所述基座组件包括基座以及设置于该基座上的把手、立柱和安装板Ⅰ；所述安装板Ⅰ安装在立柱上，所述轴承支座放置在所述安装板Ⅰ上的待测位置；

所述进给机构包括手轮Ⅰ、滚珠丝杠和安装板Ⅱ，所述滚珠丝杠包括框架以及安装在框架上的导轨、丝杆、滚珠丝杆螺母和滑台；所述安装板Ⅱ安装在所述滑台上，所述手轮Ⅰ安装在所述丝杆一端，手轮Ⅰ转动通过丝杆、滚珠丝杆螺母带动滑台沿导轨滑动，进而带动所述安装板Ⅱ沿滚珠丝杠轴向滑动；

所述回转机构包括手轮Ⅱ、传动轴、支撑座、第一锥齿轮传动副、第二圆柱齿轮传动副、滑杆、橡胶块、弹性装置和导向装置，所述第一锥齿轮传动副包括相啮合的齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ，所述第二圆柱齿轮传动副包括相啮合的齿轮Ⅲ和齿轮Ⅳ；所述支撑座安装在所述基座上，所述传动轴贯穿所述支撑座，一端连接所述手轮Ⅱ，另一端连接所述齿轮Ⅰ；所述齿轮Ⅱ和齿轮Ⅲ同轴设置，且转动轴安装在所述基座上；所述齿轮Ⅳ的转动轴安装在所述基座上；所述导向装置安装在所述安装板Ⅰ的下表面，且其上设有沿轴承支座的轴向方向的通孔，该通孔中设置滑杆，所述滑杆的上端通过所述橡胶块与轴承支座的轴接触，所述滑杆的下端通过所述弹性装置连接齿轮Ⅳ的转动轴；

所述下压机构包括下压手柄、连接杆、下压柱和安装座；所述安装座固定在所述安装板Ⅰ上，所述下压手柄通过连接杆与所述下压柱连接；所述下压手柄带动下压柱固定轴承支座的位置；

所述测量装置包括磁吸表座和千分表；所述磁吸表座安装在所述安装板Ⅱ上，所述磁吸表座末端安装所述千分表。

进一步地，所述进给机构还包括安装在所述框架上的锁紧手柄，用于执行进给机构的位置锁定。

进一步地，所述测量装置还包括锁紧螺母，用于执行测量装置的位置锁定。

进一步地，所述下压机构具有自锁功能，当下压手柄与连接杆角度垂直、且与安装座角度平行时，下压机构位置自锁定。

进一步地，所述下压柱包括对称设置的左下压柱和右下压柱。

进一步地，所述安装板Ⅰ和下压柱均采用非金属的聚醚醚酮PEEK。

进一步地，所述下压柱为可伸缩结构，其高度根据轴承支座的型号进行适配性调整。

进一步地，所述安装板Ⅱ通过螺钉安装在滚珠丝杠的滑台上，所述磁吸表座通过磁吸开关吸附在安装板Ⅱ上。

另一方面，提供了一种轴承支座同心度检测方法，该方法实现轴承支座同心度检测的过程，具体包括以下步骤：

(1)将第1号轴承支座放置在基座平台安装板Ⅰ的待测位置，由下压机构的下压柱固定位置；

(2)所述测量机构的磁吸表座吸附在安装板Ⅱ上，调整磁吸表座，使千分表探针相对轴承支座的轴的圆柱面的位置相切，锁紧螺母锁紧，测量机构位置锁定；

(3)所述进给机构的手轮Ⅰ执行正向旋转动作，待千分表探针与轴承支座的轴的圆柱面接触并产生预设位移量后，锁紧手柄锁紧，进给机构位置锁定；

(4)所述回转机构回转带动轴承支座的轴转动，待千分表指针平稳后进行读数，完成第1号轴承支座的圆柱面即径向同心度检测；

(5)所述进给机构的手轮Ⅰ执行反向旋转动作，待千分表探针与轴承支座的轴的圆柱面分离预设距离后，调整磁吸表座，使千分表探针相对轴承支座的轴的端面的位置相切，并锁定测量机构位置；

(6)所述进给机构的手轮Ⅰ执行正向旋转动作，待千分表探针与轴承支座的轴的端面接触并产生预设位移量后，并锁定进给机构位置；

(7)重复步骤(4)，完成该轴承支座的端面即轴向同心度检测；

(8)所述进给机构的手轮Ⅰ执行反向旋转动作，至千分表探针与轴承支座的轴的圆柱面分离预设距离；下压手柄抬升，更换下一个待测轴承支座；再下压，并由下压柱固定位置；

(9)重复步骤(3)→(4)，完成第2号轴承支座的径向同心度检测；

(10)重复步骤(8)→(3)→(4)→(8)，以此循环，即可完成一个批次轴承支座的径向同心度检测，设定最后检测的轴承支座为第n号；至此，执行下一步骤(11)；

(11)重复步骤(5)→(6)→(7)，完成第n号轴承支座的轴向同心度检测；

(12)重复步骤(8)→(6)→(7)，完成第n-1号轴承支座的轴向同心度检测；

(13)重复步骤(8)→(6)→(7)→(8)，以此循环，即可完成该批次轴承支座的轴向同心度检测，设定最后检测的轴承支座为第1号；

(14)针对多种型号或同一型号小批量轴承支座，执行步骤(1)→(2)→(3)→(4)→(5)→(6)→(7)；若针对同一型号大批量轴承支座时，执行步骤(1)→(2)→(3)→(4)→(8)→(9)→(10)→(11)→(12)→(13)；所述小批量、大批量根据实际应用自行设定。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

(1)实现了在编码器生产之前对轴承支座径向、轴向同心度的高精度把控；操作简单，省时省力，能有效保证轴承支座的入库质量。

(2)通过手动方式为检测提供动力，避免了传统转台安装并通电转动进行检测方式，不仅节能减耗，也能提高检测效率和检测质量。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为一个实施例中轴承支座同心度检测装置的正等侧图。

图2为一个实施例中轴承支座同心度检测装置的正视图。

图3为一个实施例中轴承支座同心度检测装置的俯视图。

图4为一个实施例中轴承支座同心度检测装置待装夹轴承支座的左视图。

图5为一个实施例中轴承支座同心度检测装置检测状态的立体图。

图6为一个实施例中轴承支座同心度检测装置回转机构的右视图。

图7为一个实施例中轴承支座同心度检测装置回转机构的局部剖视图。

图中，1-基座，2—塑料把手，3—立柱，4—安装板Ⅰ，5—手轮Ⅰ，6—锁紧手柄，7—导轨及框架，8—丝杆，9—滚珠丝杆螺母，10—滑台，11—安装板Ⅱ，12—手轮Ⅱ，13—传动轴，14—支撑座，15—齿轮Ⅰ，16—齿轮Ⅱ，17—齿轮Ⅲ，18—齿轮Ⅳ，19—滑杆，20—橡胶块，21—弹性装置，22—导向装置，23—下压手柄，24—连接杆，25—下压柱，26—安装座，27—磁吸表座，28—千分表，29—锁紧螺母，30—轴承支座。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在一个实施例中，提供了一种轴承支座同心度检测装置，所述装置包括基座组件、进给机构、回转机构、下压机构和测量机构；所述基座组件用于安装所述进给机构和回转机构；所述进给机构，用于安装测量机构，并提供检测所需的进给行程；所述回转机构用于提供轴承支座的轴转动所需的摩擦力，并保证检测的稳定性；所述下压机构用于固定轴承支座，并提供推压力；所述测量装置用于检测轴承支座同心度。

进一步地，在其中一个实施例中，结合图1至图7，所述基座组件包括基座1以及设置于该基座1上的把手2、立柱3和安装板Ⅰ4；所述安装板Ⅰ4安装在立柱3上，所述轴承支座30放置在所述安装板Ⅰ4上的待测位置；

所述进给机构包括手轮Ⅰ5、滚珠丝杠和安装板Ⅱ11，所述滚珠丝杠包括框架7以及安装在框架上的导轨、丝杆8、滚珠丝杆螺母9和滑台10；所述安装板Ⅱ11安装在所述滑台10上，所述手轮Ⅰ5安装在所述丝杆8一端，手轮Ⅰ5转动通过丝杆8、滚珠丝杆螺母9带动滑台10沿导轨滑动，进而带动所述安装板Ⅱ11沿滚珠丝杠轴向滑动；

所述回转机构包括手轮Ⅱ12、传动轴13、支撑座14、第一锥齿轮传动副、第二圆柱齿轮传动副、滑杆19、橡胶块20、弹性装置21和导向装置22，所述第一锥齿轮传动副包括相啮合的齿轮Ⅰ15和齿轮Ⅱ16，所述第二圆柱齿轮传动副包括相啮合的齿轮Ⅲ17和齿轮Ⅳ18；所述支撑座14安装在所述基座1上，所述传动轴13贯穿所述支撑座14，一端连接所述手轮Ⅱ12，另一端连接所述齿轮Ⅰ15；所述齿轮Ⅱ16和齿轮Ⅲ17同轴设置，且转动轴安装在所述基座1上；所述齿轮Ⅳ18的转动轴安装在所述基座1上；所述导向装置22安装在所述安装板Ⅰ4的下表面，且其上设有沿轴承支座30的轴向方向的通孔，该通孔中设置滑杆19，所述滑杆19的上端通过所述橡胶块20与轴承支座30的轴接触，所述滑杆19的下端通过所述弹性装置21连接齿轮Ⅳ18的转动轴；

所述下压机构包括下压手柄23、连接杆24、下压柱25和安装座26；所述安装座26固定在所述安装板Ⅰ4上，所述下压手柄23通过连接杆24与所述下压柱25连接；所述下压手柄23带动下压柱25固定轴承支座30的位置；

所述测量装置包括磁吸表座27和千分表28；所述磁吸表座27安装在所述安装板Ⅱ11上，所述磁吸表座27末端安装所述千分表28。

这里，所述齿轮Ⅰ15和齿轮Ⅱ16相垂直设置相啮合，所述传动轴13带动齿轮Ⅰ15转动，进而带动齿轮Ⅱ16、齿轮Ⅲ17同轴转动，之后再带动齿轮Ⅳ18转动。

这里，所述轴承支座30在检测过程中通过安装板Ⅰ4、下压柱25进行定位和固定。

这里，所述进给机构、回转机构均通过手动方式提供动力。

这里优选地，所述弹性装置21采用弹簧。

进一步地，在其中一个实施例中，所述进给机构还包括安装在所述框架7上的锁紧手柄6，旋拧锁紧手柄6用于执行进给机构位置锁定，提高检测精度。

进一步地，在其中一个实施例中，所述测量装置还包括设置于磁吸表座27上的锁紧螺母29，用于执行测量装置的位置锁定。

进一步地，在其中一个实施例中，所述下压机构具有自锁功能，当下压手柄23与连接杆24角度垂直、且与安装座26角度平行时，下压机构位置自锁定。

进一步地，在其中一个实施例中，所述下压柱25包括对称设置的左下压柱和右下压柱，分别固定轴承支座30的对称两侧。

进一步地，在其中一个实施例中，所述安装板Ⅰ4和下压柱25均采用非金属的聚醚醚酮PEEK。

采用本实施例的方案，可有效避免轴承支座30在安装、拆卸过程中表面出现划痕、碰伤。

进一步地，在其中一个实施例中，所述下压柱25为可伸缩结构，其高度根据轴承支座30的型号进行适配性调整。

进一步优选地，在其中一个实施例中，所述安装板Ⅱ11通过螺钉安装在滚珠丝杠的滑台10上，用于提供磁吸表座27的磁吸平面，所述磁吸表座27通过磁吸开关吸附在安装板Ⅱ11上。

在一个实施例中，基于上述检测装置，轴承支座同心度的检测过程，通常分为以下步骤：

(1)将第1号轴承支座30放置在基座1的安装板Ⅰ4的待测位置，由下压机构的下压柱25固定位置；

(2)所述测量机构的磁吸表座27吸附在安装板Ⅱ11上，调整磁吸表座27，使千分表27探针相对轴承支座30的轴的圆柱面的位置相切，锁紧螺母29锁紧，测量机构位置锁定；

(3)所述进给机构的手轮Ⅰ5执行正向旋转动作，待千分表28探针与轴承支座30的轴的圆柱面接触并产生预设位移量后，锁紧手柄6锁紧，进给机构位置锁定；

(4)所述回转机构回转带动轴承支座30的轴转动，待千分表28指针平稳后进行读数，完成第1号轴承支座的圆柱面(径向)同心度检测；

(5)所述进给机构的手轮Ⅰ5执行反向旋转动作，待千分表28探针与轴承支座30的轴的圆柱面分离预设距离后，调整磁吸表27，使千分表28探针相对轴承支座30的轴的端面的位置相切，并锁定测量机构位置；

(6)所述进给机构的手轮Ⅰ5执行正向旋转动作，待千分表28探针与轴承支座30的轴的端面接触并产生预设位移量后，并锁定进给机构位置；

(7)重复步骤(4)，完成该轴承支座30的端面(轴向)同心度检测；

(8)所述进给机构的手轮Ⅰ5执行反向旋转动作，至千分表28探针与轴承支座的轴的圆柱面分离预设距离；下压手柄23抬升，更换下一个待测轴承支座；再下压，并由下压柱25固定位置；

(9)重复步骤(3)→(4)，完成第2号轴承支座的径向同心度检测；

(10)重复步骤(8)→(3)→(4)→(8)，以此循环，即可完成一个批次轴承支座30的径向同心度检测，设定最后检测的轴承支座30为第n号；至此，执行下一步骤(11)；

(11)重复步骤(5)→(6)→(7)，完成第n号轴承支座的轴向同心度检测；

(12)重复步骤(8)→(6)→(7)，完成第n-1号轴承支座的轴向同心度检测；

(13)重复步骤(8)→(6)→(7)→(8)，以此循环，即可完成该批次轴承支座的轴向同心度检测，设定最后检测的轴承支座为第1号；

(14)针对多种型号或同一型号小批量轴承支座，执行步骤(1)→(2)→(3)→(4)→(5)→(6)→(7)；若针对同一型号大批量轴承支座时，执行步骤(1)→(2)→(3)→(4)→(8)→(9)→(10)→(11)→(12)→(13)；所述小批量、大批量根据实际应用自行设定。

这里优选地，小批量为n≤5个，大批量为5个＜n。

下面结合附图说明本发明的一次调试工序流程以及一次检测过程：

如图1至图7所示，本发明提出的一种轴承支座同心度检测装置及其检测方法，其适用于轴承支座同心度的批量化检验过程，其一次检验工序流程描述如下：

经上一检验工序流转至此的轴承支座30被放入在安装板Ⅰ4中，下压机构的下压手柄23执行下压动作，通过连接杆24传递下压力至下压柱25，下压柱25与轴承支座30的座的端面充分接触；在下压柱25的下压力作用下，轴承支座30的轴与回转装置的橡胶块20充分接触，并在下压力的下压下致使弹簧21产生一定的变形量；下压手柄23继续执行下压动作，至下压手柄23与连接杆24角度垂直、与安装座26角度平行时，下压机构的位置自锁定，座位置固定(轴承支座30包括轴和座)；

测量机构的磁吸表座27吸附在进给机构的安装板Ⅱ11上，调整磁吸表座27，使千分表28探针相对轴承支座30的轴的圆柱面的位置相切，锁紧螺母29锁紧；

进给机构的手轮Ⅰ5执行正向旋转动作，通过丝杠转动进而带动安装在滚珠丝杠螺母上的滑台10沿回转机构的导轨及框架7执行往复进给动作，安装板Ⅱ11与滑台10位置同步；调整手轮Ⅰ5的进给量，待千分表28探针与轴的圆柱面接触并产生一定位移量后，锁紧手柄6锁紧，确保进给机构位置完全锁定；

回转机构的手轮Ⅱ12执行旋转动作，传动轴13回转并将转矩传递给齿轮Ⅰ15，通过第一锥齿轮传动副的齿轮Ⅰ15、齿轮Ⅱ16的啮合，齿轮Ⅱ16和齿轮Ⅲ17同步转动，以及第二圆柱齿轮传动副的齿轮Ⅲ17和齿轮Ⅳ18的啮合，齿轮Ⅲ17和齿轮Ⅳ18同步转动；通过弹簧21的弹力进而带动滑杆19和橡胶块20与齿轮Ⅳ18同步转动，轴承支座30的轴在摩擦力的作用下也实现相对齿轮Ⅳ18的同步转动，相对座的转动；

由于轴承支座30加工误差和装配误差等原因，轴的待测圆柱面并不是绝对的圆形，导致沿圆周方向千分表28探针的位移量不同，进而导致千分表28指针出现摆动；持续旋转回转机构的手轮Ⅱ12，待千分表28指针摆动平稳后进行读数，完成轴承支座30轴的圆柱面(径向)同心度检测。

进给机构的手轮Ⅰ5执行反向旋转动作，待千分表28探针与轴的圆柱面分离一段距离后，调整磁吸表座27，使千分表28探针相对轴承支座30轴的端面的位置相切，锁紧螺母29锁紧；进给机构的手轮Ⅰ5执行正向旋转动作，调整手轮Ⅰ5的进给量，待千分表28探针与轴的端面接触并产生一定位移量后，锁紧手柄6锁紧，确保进给机构位置完全锁定；

回转机构的手轮Ⅱ12执行旋转动作，通过传动轴13、第一锥齿轮副、第二圆柱齿轮副、弹簧21、滑杆19和橡胶块20，进而带动轴相对座的转动；

由于轴承支座30加工误差和装配误差等原因，轴的待测端面并不是绝对的平面，导致沿圆周方向千分表28探针的位移量不同，进而导致千分表28指针出现摆动；持续旋转回转机构的手轮Ⅱ12，待千分表28指针摆动平稳后进行读数，完成轴承支座30轴的端面(轴向)同心度检测。

针对多种型号或同一型号小批量(n≤5个)轴承支座30，可先进行径向同心度检测，后进行轴向同心度检测，再更换下一待测轴承支座30；

若针对同一型号大批量(5个＜n)轴承支座30，在第一轴承支座30进行径向同心度检测后，手轮Ⅰ5执行反向旋转动作，至千分表28探针与轴的圆柱面分离一段距离；下压手柄23执行抬升动作，更换下一待测轴承支座30；下压手柄23执行下压动作，锁定轴承支座30的座；

手轮Ⅰ5执行正向旋转动作，待千分表28探针与轴的圆柱面接触并产生一定位移量后，旋转锁紧手柄6锁定进给机构位置；手轮Ⅱ12执行旋转动作，进行径向同心度检测；

重复上述操作，即可完成所有轴承支座30的径向同心度检测；

手轮Ⅰ5执行反向旋转动作，至千分表28探针与轴的圆柱面分离一段距离；调整磁吸表座27，使千分表28相对轴的端面的位置相切，锁紧螺母29锁紧；手轮Ⅰ5执行正向旋转动作，待千分表28探针与轴的圆柱面接触并产生一定位移量后，旋转锁紧手柄6锁定进给机构位置；手轮Ⅱ12执行旋转动作，进行轴向同心度检测；

重复上述操作，即可完成所有轴承支座30的轴向同心度检测。

至此，完成轴承支座30同心度的全部检测工作。

本发明的轴承支座同心度检测装置及其检测方法，实现了对轴承支座30径向、轴向同心度的高精度检测，操作简单，省时省力，有效保证了轴承支座30入库质量。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。