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CN106052624B - 一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构 - Google Patents

一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构 Download PDF

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CN106052624B CN201610674403.3A CN201610674403A CN106052624B CN 106052624 B CN106052624 B CN 106052624B CN 201610674403 A CN201610674403 A CN 201610674403A CN 106052624 B CN106052624 B CN 106052624B
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Abstract

本发明提供了一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构，其可适用于多数转子和轴类产品的压装测量，使得产品可被快速检测，提高检测效率，且提高了检测的精度。其包括上部垂直移动测量结构、下部高精度旋转结构、安装支架，所述安装支架包括立板、中部横板、底部安装板，所述上部垂直移动测量结构包括有至少三个垂直向布置的垂直位移传感器，所述垂直位移传感器的探测端竖直向下布置并平行布置，所述垂直位置传感器集成安装于传感器安装座，所述传感器安装座支承于导向座，所述导向座固装于Z轴运动模组的垂直向输出块，所述Z轴运动模组的垂直向输出块外接垂直向动力源，所述下部高精度旋转结构包括旋转部件。

Description

一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构
技术领域
本发明涉及物件检测的技术领域，具体为一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构。
背景技术
随着经济技术的快速发展，市场需求不断扩大，自动化行业也获得了高速发展。与此同时很多测量方面也不断提高，通过测量产品轴中心和端面的垂直度可以很好的解决汽车行业轴类产品压装后不准确等问题，提高生产线所用的压装质量，提高产品性能和产能，然而现有技术中测量产品轴中心和端面的垂直度需要通过多组测量机构进行检测，使得检测效率低下，且检测的精度低。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构，其可适用于多数转子和轴类产品的压装测量，使得产品可被快速检测，提高检测效率，且提高了检测的精度。
一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构，其特征在于：其包括上部垂直移动测量结构、下部高精度旋转结构、安装支架，所述安装支架包括立板、中部横板、底部安装板，所述上部垂直移动测量结构包括有至少三个垂直向布置的垂直位移传感器，所述垂直位移传感器的探测端竖直向下布置并平行布置，所述垂直位移传感器集成安装于传感器安装座，所述传感器安装座支承于导向座，所述导向座固装于Z轴运动模组的垂直向输出块，所述Z轴运动模组的垂直向输出块外接垂直向动力源，所述下部高精度旋转结构包括旋转部件，所述旋转部件的下端输入端外接有旋转电机，所述旋转部件的上部输出端固装有夹爪，所述旋转部件的外壳通过连接板紧固连接于所述底部安装板，所述中部横板、底部安装板上对应于产品的轴向均开有轴向避让孔，所述中部横板上设置有第一水平位移传感器，所述传感器安装座的底部设置第二水平位移传感器。
其进一步特征在于：
所述垂直位移传感器具体为三个，三个垂直位移传感器分别采集端面的测量数值来建立基准面；
所述垂直位移传感器、第一水平位移传感器、第二水平位移传感器均为高精度气缸型位移传感器，其使得每个传感器的探测端的位置可以根据被测产品的实际位置经行调整，确保整个结构的通用性；
所述旋转部件的上部输出端固装有XY高精度调节台的底端面，所述XY高精度调节台的上部固装有所述夹爪，当夹爪所述夹持的产品的轴心线和旋转部件的轴心线不重合时，通过XY高精度调节台的调节，确保夹爪所述夹持的产品的轴心线和旋转部件的轴心线重合，使得检测更准确可靠；
所述夹爪的下部和所述XY高精度调节台的上部结构的轴向环面布置有防缠绕组件，确保结构的正常旋转；
所述垂直向动力源具体为伺服电机，所述伺服电机确保Z轴运动模组的输出精准、稳定可靠；
所述导向座内插装有调节螺杆，所述传感器安装座的底部下凸有螺母结构，所述调节螺杆的末端螺纹连接所述螺母结构，所述调节螺杆为Y轴向布置，所述调节螺杆转动时可带动传感器安装座沿着Y轴向动作，使得这个结构可以测量多种轴径的产品；
所述旋转结构具体为气悬浮转动结构，其可减少转动过程中的跳动。
采用本发明后，人工将轴类产品放入夹爪，夹爪夹紧产品，之后旋转电机旋转控制产品的角度，垂直向动力源动作移动Z轴运动模组的垂直向输出块，使得三个垂直位移传感器对产品的上端面实现不同位置测量，之后垂直向动力源动作固定Z轴运动模组的垂直向输出块的位置，传感器安装座的高度方向确定，此时第一水平位移传感器、第二水平位移传感器分别对准产品的上部外环面、中部外环面，旋转电机旋转，第一水平位移传感器、第二水平位移传感器测量产品轴截面轮廓数据，测量技术后，机器自动计算并判断测量结果是否符合要求，其可适用于多数转子和轴类产品的压装测量，使得产品可被快速检测，提高检测效率，且提高了检测的精度。
附图说明
图1为本发明的立体图结构示意图；
图2为本发明的上部垂直移动测量结构的立体图结构示意图；
图3为本发明的下部高精度旋转结构的立体图结构示意图；
图中序号所对应的名称如下：
上部垂直移动测量结构1、下部高精度旋转结构2、安装支架3、立板4、中部横板5、底部安装板6、垂直位移传感器7、传感器安装座8、导向座9、Z轴运动模组10、旋转部件11、旋转电机12、夹爪13、连接板14、轴向避让孔15、第一水平位移传感器16、第二水平位移传感器17、XY高精度调节台18、防缠绕组件19、伺服电机20、调节螺杆21。
具体实施方式
一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构，见图1～图3：其包括上部垂直移动测量结构1、下部高精度旋转结构2、安装支架3，安装支架3包括立板4、中部横板5、底部安装板6，上部垂直移动测量结构1包括有三个垂直向布置的垂直位移传感器7，三个垂直位移传感器7分别采集端面的测量数值来建立基准面，垂直位移传感器7的探测端竖直向下布置并平行布置，垂直位移传感器7集成安装于传感器安装座8，传感器安装座8支承于导向座9，导向座9固装于Z轴运动模组10的垂直向输出块，Z轴运动模组10的垂直向输出块外接垂直向动力源，下部高精度旋转结构2包括旋转部件11，旋转部件11的下端输入端外接有旋转电机12，旋转部件11的上部输出端固装有夹爪13，旋转部件11的外壳通过连接板14紧固连接于底部安装板6，中部横板5、底部安装板6上对应于产品的轴向均开有轴向避让孔15，中部横板5上设置有第一水平位移传感器16，传感器安装座8的底部设置第二水平位移传感器17。
垂直位移传感器7、第一水平位移传感器16、第二水平位移传感器17均为高精度气缸型位移传感器，其使得每个传感器的探测端的位置可以根据被测产品的实际位置经行调整，确保整个结构的通用性；
旋转部件11的上部输出端固装有XY高精度调节台18的底端面，XY高精度调节台18的上部固装有夹爪13，当夹爪13夹持的产品的轴心线和旋转部件11的轴心线不重合时，通过XY高精度调节台18的调节，确保夹爪13夹持的产品的轴心线和旋转部件11的轴心线重合，使得检测更准确可靠；
夹爪13的下部和XY高精度调节台18的上部结构的轴向环面布置有防缠绕组件19，确保结构的正常旋转；
垂直向动力源具体为伺服电机20，伺服电机20确保Z轴运动模组10的输出精准、稳定可靠；
导向座9内插装有调节螺杆21，传感器安装座8的底部下凸有螺母结构(图中未画出，属于现有成熟结构)，调节螺杆21的末端螺纹连接螺母结构，调节螺杆21为Y轴向布置，调节螺杆21转动时可带动传感器8安装座沿着Y轴向动作，使得这个结构可以测量多种轴径的产品；
旋转结构11具体为气悬浮转动结构，其可减少转动过程中的跳动。
其工作原理如下：让产品旋转,高精度测量机构实时采集轴的周边轮廓测量数据，来拟合圆轨迹，同时采集端面的3个点的测量数据建立基准平面，根据上下采集的2个或者多个园轮廓建立中心点来测量和基准面的垂直度和同心度。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构，其特征在于：其包括上部垂直移动测量结构、下部高精度旋转结构、安装支架，所述安装支架包括立板、中部横板、底部安装板，所述上部垂直移动测量结构包括有至少三个垂直向布置的垂直位移传感器，所述垂直位移传感器的探测端竖直向下布置并平行布置，所述垂直位移传感器集成安装于传感器安装座，所述传感器安装座支承于导向座，所述导向座固装于Z轴运动模组的垂直向输出块，所述Z轴运动模组的垂直向输出块外接垂直向动力源，所述下部高精度旋转结构包括旋转部件，所述旋转部件的下端输入端外接有旋转电机，所述旋转部件的上部输出端固装有夹爪，所述旋转部件的外壳通过连接板紧固连接于所述底部安装板，所述中部横板、底部安装板上对应于产品的轴向均开有轴向避让孔，所述中部横板上设置有第一水平位移传感器，所述传感器安装座的底部设置第二水平位移传感器。
2.如权利要求1所述的一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构，其特征在于：所述垂直位移传感器具体为三个，三个垂直位移传感器分别采集端面的测量数值来建立基准面。
3.如权利要求1或2所述的一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构，其特征在于：所述垂直位移传感器、第一水平位移传感器、第二水平位移传感器均为高精度气缸型位移传感器。
4.如权利要求1所述的一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构，其特征在于：所述旋转部件的上部输出端固装有XY高精度调节台的底端面，所述XY高精度调节台的上部固装有所述夹爪。
5.如权利要求4所述的一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构，其特征在于：所述夹爪的下部和所述XY高精度调节台的上部结构的轴向环面布置有防缠绕组件。
6.如权利要求1所述的一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构，其特征在于：所述垂直向动力源具体为伺服电机。
7.如权利要求1所述的一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构，其特征在于：所述导向座内插装有调节螺杆，所述传感器安装座的底部下凸有螺母结构，所述调节螺杆的末端螺纹连接所述螺母结构，所述调节螺杆为Y轴向布置。
8.如权利要求1所述的一种用于垂直度和同心度检测的高精度测量机构，其特征在于：所述旋转结构具体为气悬浮转动结构。
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