[发明专利]一种可转位马达间隙自动测量装置与测量方法

说明书

本发明提供了一种可转位马达间隙自动测量装置与测量方法，该测量装置包括轴向加载模块(1)、径向加载模块(3)、测量工装(4)、径向测量模块(5)、轴向测量模块(6)、马达旋转模块(9)和姿态转位模块(7)。该测量装置与测量方法通过设置姿态转位模块，在测量的过程中调整马达的姿态，实现了一次装夹中的轴向间隙和径向间隙的测量；通过采用微型气缸接触式加载的方式，并通过电动调压和精确标定，实现了测量过程中的对马达轴向和径向两个方向的自动加载；最后通过设置马达旋转模块，实现了马达圆周方向不同角度位置的重复测量，大大缩短了单个马达间隙的测量时间，提高了生产效率。

技术领域

本发明涉及一种可转位马达间隙自动测量装置与测量方法，属于航天惯性器件精密检测技术领域。

背景技术

半球型动压气体轴承陀螺电机作为高精度、长寿命陀螺仪表的心脏，其定子组件和转子体之间存在间隙且表面存在沟槽，当转子体旋转时会将外界空气吸入间隙内形成动压力，使转子体表面与定子组件表面脱离接触。其轴承的承载能力主要取决于轴承工作间隙，一般轴向间隙和径向间隙要求2～4μm。如图1示出半球马达轴向间隙的结构示意图。

目前马达生产过程中，缺乏高效、可靠的轴向和径向间隙测量手段。一种方法是依靠高精度三坐标测试仪，对轴承偶件半球和球碗分别进行检测，但存在测量误差较大，且测量周期较长，需要专业检测人员操作等缺点。另一种方法是采用人工的方法针对轴向间隙和径向间隙分别钩挂砝码，使用电容传感器进行测量，详见中国发明专利“一种半球型动压马达轴承间隙测量装置及方法”，公开号：CN105203018A，公开日：2015年12月30日，但该装置和方法存在反复装夹、测量步骤繁琐、人工操作测量周期长等问题。

发明内容

为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一种可转位马达间隙自动测量装置与测量方法，通过设置姿态转位模块，在测量的过程中调整马达的姿态，实现了一次装夹中的轴向间隙和径向间隙的测量；通过采用微型气缸接触式加载的方式，并通过电动调压和精确标定，实现了测量过程中的对马达轴向和径向两个方向的自动加载；最后通过设置马达旋转模块，实现了马达圆周方向不同角度位置的重复测量，大大缩短了单个马达间隙的测量时间，提高了生产效率，从而完成本发明。

本发明提供了的技术方案如下：

第一方面，一种可转位马达间隙自动测量装置，该测量装置包括轴向加载模块、径向加载模块、测量工装、径向测量模块、轴向测量模块、马达旋转模块和姿态转位模块，其中，

测量工装为壳体结构，在其内部固定马达，并在壳体上负载轴向加载模块、径向加载模块、径向测量模块和轴向测量模块；

轴向加载模块沿马达的轴向固定在测量工装上，用于向马达施加轴向加载力；

径向加载模块沿马达的径向固定在测量工装上，用于向马达施加径向加载力；

径向测量模块沿马达的径向固定在测量工装上，置于径向加载模块的对侧，用于测量马的径向间隙；

轴向测量模块沿马达的轴向固定在测量工装上，置于轴向加载模块的对侧，用于测量马达的轴向间隙；

马达旋转模块固定于姿态转位模块上，用于驱动马达旋转，用于实施马达圆周方向不同角度位置的重复轴向和径向间隙测量；

姿态转位模块用于带动测量工装和马达旋转模块绕垂直于马达轴线的方向进行旋转。

第二方面，一种可转位马达间隙自动测量方法，通过上述第一方面所述的测量装置实施，该测量方法包括以下步骤：

步骤1，将待测量马达装夹在测试工装上，分别调节径向测量模块微调装置、轴向测量模块微调装置，保证径向测头、轴向测头与待测量马达的圆周表面和端面在有效测量范围内；驱动马达旋转模块的单轴滑台移动，使橡胶带与待测量马达圆周接触，驱动旋转至特定角度；