[发明专利]一种非接触式轴承套圈外径测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种非接触式轴承套圈外径测量装置。

背景技术

轴承是一种高精密机械零件，其尺寸、几何形状是轴承精度等级的主要因素，测量是评判尺寸、几何形状等的必需手段。目前，在轴承加工过程及其成品测量中大多采用轴承专用仪器实现测量。轴承专用仪器具有操作简单、易学、价廉、耐用、测量效率较高等优点，但也存在一定局限性：

（1）轴承专用仪器所用的硬质合金测头在测量过程中对轴承零件表面易造成划伤，普通轴承还可接受，但高精密轴承任何一点微小的瑕疵都会影响产品质量，这是绝对不允许的。

（2）对一些薄壁轴承，在专用仪器上手动测量，手的外力对测量结果造成很大影响，远远满足不了轴承精度对测量的要求。

（3）专用仪器示值误差较大，无法满足部分精密轴承的测量需求。

（4）采用其他高精度计量仪器，存在着许多不足：①接触测量多为两点确定直径的测量方法，一次只能测量一个直径，满足不了轴承检测标准对平均直径、直径变动量等参数要求，而且时间长，效率低。②接触测量均有测力，对薄壁轴承零件也有影响。③接触测量均会对零件表面造成不同程度的划伤。④非接触测量测量准确度较低，受测量原理的限制，个别需求无法完成测量。

在授权公告号为CN101733680B的中国发明专利中公开了一种大型轴承滚道的非接触式在线测量的方法，利用安装在数控机床上的激光位移传感器实现对轴承滚道的非接触式测量，但这种测量方法所使用的测量装置中仅配置单个激光位移传感器，既无法实现对轴承套圈内外径尺寸的半径测量，也无法实现对轴承套圈内外径尺寸的直径测量，依然无法解决高精密轴承的套圈内外径尺寸的精确测量的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、测量精度高的非接触式轴承套圈外径测量装置。

为实现上述目的，本发明非接触式轴承套圈外径测量装置的技术方案是：一种非接触式轴承套圈外径测量装置，包括传感器安装架，传动器安装架上设有沿轴承套圈径向间隔分布的两激光位移传感器，每个激光位移传感器分别具有用于朝向轴承套圈外表面的测头，两激光位移传感器的测头相向布置，测量装置还包括用于实现待测轴承套圈与两激光位移传感器相对转动的转动驱动机构。

将两激光位移传感器间隔分布方向定义为左右方向，所述两激光位移传感器沿左右方向间距可调的装配在所述传感器安装架上。

所述两激光位移传感器分别通过移动架安装在所述传感器安装架上，所述传感器安装架上设有沿左右方向延伸的用于调整两激光位移传感器相向、相背移动的调整丝杆，两移动架上分别设有套装在调整丝杆上的螺纹孔，调整丝杆具有与两移动架上的螺纹孔对应螺旋配合的两螺纹段，两螺纹段旋向相反，所述传感器安装架上还设有导向引导两移动架沿左右方向移动的导向件。

所述转动驱动机构用于驱动待测轴承套圈转动以实现待测轴承套圈与两激光位移传感器相对转动，转动驱动机构包括用于承载待测轴承套圈的转台，转台由电机驱动转动。

测量装置还包括用于控制所述转台间隔设定角度转动的角位移编码器，角位移编码器与所述电机控制连接。

测量装置还包括驱动传感器安装架带着两激光位移传感器沿轴承套圈轴向移动的轴向调整机构，以及用于检测两激光位移传感器沿轴承套圈轴向移动位移的轴向检测器。

测量装置还包括用于驱动传感器安装架带着两激光位移传感器沿垂直于轴承套圈轴向的平面移动的径向调整机构，以及用于检测两激光位移传感器在径向调整机构驱动下的位移的径向检测器。

测量装置包括用于与两激光位移传感器的信号输出端连接的数据接收和处理模块。

本发明的有益效果是：本发明所提供的非接触式轴承套圈外径测量装置中，利用两激光位移传感器来测量轴承套圈的外径尺寸，在保证测量精度的情况下，采用非接触式的激光位移传感器来测量，可有效避免划伤被测零件，保证零件的表面完整性。利用转动驱动机构实现轴承套圈与两激光位移传感器之间的相对转动，这样可测得不同角度位置处的轴承套圈的外径尺寸和外径尺寸变动量，从而有效提高测量精度。

进一步地，两激光位移传感器沿左右方向间距可调，这样可通过调整量激光位移传感器的间距适应不同尺寸的轴承套圈。

进一步地，选用调整丝杆调整量激光位移传感器的间距，调整方便可靠。

进一步地，测量装置还包括角位移编码器，可根据需要控制转台带着轴承套圈按照间隔设定角度转动，提高转动测量效率。