轴承直径与滚道半径测量的装置及其方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102735179A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102735179A(43)申请公布日2012.10.17(21)申请号201210193742.1(22)申请日2012.06.13(71)申请人苏州致幻工业设计有限公司地址215001江苏省苏州市金阊区阊胥路483号1号楼(72)发明人石文华(74)专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司32102代理人王玉国陈忠辉(51)Int.Cl.G01B11/08(2006.01)权利要求书权利要求书3页3页说明书说明书77页页附图附图11页(54)发明名称轴承直径与滚道半径测量的装置及其方法(57)摘要本发明涉及轴承直径与滚道半径测量的装置及方法，在机架的下方布置有支架，支架上安装有水平旋转机构，水平旋转机构上固定有工作台，机架上沿纵向布置有左直线运动机构和右直线运动机构，左直线运动机构与右直线运动机构相平行，左直线运动机构上并列安装有用于采集轴承外表面轮廓坐标数据的左外位移传感器和用于采集轴承内表面轮廓坐标数据的左内位移传感器，右直线运动机构上并列安装有用于采集轴承外表面轮廓坐标数据的右外位移传感器和用于采集轴承内表面轮廓坐标数据的右内位移传感器，传感器均连接数据处理与计算系统。对轴承内圈外圈进行轮廓采集并分析与处理，对大量数据进行计算得到最后精准的轴承的滚道半径以及整个轴承的直径。CN1027359ACN102735179A权利要求书1/3页1.轴承直径与滚道半径测量的装置，其特征在于：包括机架、水平旋转机构和工作台，机架的底部安装有移动轮，在机架的下方布置有支架，支架上安装有水平旋转机构，水平旋转机构上固定有工作台，机架上沿纵向布置有左直线运动机构和右直线运动机构，左直线运动机构与右直线运动机构相平行，左直线运动机构上并列安装有用于采集轴承外表面轮廓坐标数据的左外位移传感器和用于采集轴承内表面轮廓坐标数据的左内位移传感器，右直线运动机构上并列安装有用于采集轴承外表面轮廓坐标数据的右外位移传感器和用于采集轴承内表面轮廓坐标数据的右内位移传感器，左外位移传感器、左内位移传感器、右外位移传感器和右内位移传感器位于工作台之上，左外位移传感器、左内位移传感器、右外位移传感器和右内位移传感器通过数据线连接数据处理与计算系统。2.根据权利要求1所述的轴承直径与滚道半径测量的装置，其特征在于：所述左外位移传感器、左内位移传感器、右外位移传感器和右内位移传感器均为二维线激光位移传感器。3.利用权利要求1所述的装置进行轴承直径与滚道半径测量的方法，其特征在于：左外位移传感器与右外位移传感器为一对，左内位移传感器与右内位移传感器为一对，左外位移传感器与右外位移传感器检测轴承外圈,左内位移传感器与右内位移传感器检测轴承内圈,通过传感器测量出被测物体截面上的每一个点的坐标，坐标的基准是以传感器自身的位置为基准，根据截面轮廓曲线中各个点的坐标得到测量的滚道拟合的圆心的坐标；如果左外位移传感器与右外位移传感器之间的距离为L1，测量得到圆心的坐标（x1,y1），（x2,y2）则整个轴承的直径为L1-y1-y2如果左内位移传感器与右内位移传感器之间的距离为L2，测量得到的圆心的坐标（x3,y3）(x4,y4)则整个轴承的直径为L2+y1+y2具体包括以下步骤：（1）检测时左直线运动机构与右直线运动机构在水平方向沿纵向Y轴移动一小段距离，使传感器的光带在移动过程中经过轴承的圆心，左外位移传感器采集轴承左侧外表面轮廓坐标数据，左内位移传感器采集轴承左侧内表面轮廓坐标数据，右外位移传感器采集轴承右侧外表面轮廓坐标数据，右内位移传感器采集轴承右侧内表面轮廓坐标数据，将采集的轴承轮廓数据发送给数据处理与计算系统保存；（2）左直线运动机构与右直线运动机构在水平方向沿纵向Y轴移动结束之后，数据处理与计算系统对所采集的轮廓数据进行分析，找出经过圆心的那组数据；（3）根据得到的经过圆心的那组数据，进行圆拟合，得到圆心相对于传感器的坐标位置以及轴承滚道的半径；（4）利用每对传感器的之间的距离和滚道拟合出来的两个圆的圆心相对于各自传感器的距离，计算出两个圆心之间的距离，也是整个轴承的直径；（5）水平旋转机构带动工作台上的轴承内圈和外圈旋转，重复上述步骤（1）～（4）得到滚道半径R，整个轴承直径D；（6）水平旋转机构带动工作台上的轴承内圈和外圈旋转a度，重复上述步骤（1）～（4），2CN102735179A权利要求书2/3页转动N=次，得到、、……,、、……；（7）最后求出滚道半径和轴承直径。4.根据权利要求3所述的轴承直径与滚道半径测量的方法，其特征在于：步骤（2），轮廓数据分析的方法是：针对每组轮廓曲线找到构成此曲线所有坐标中Y轴方向的最小值，将每组的都存在一个数组H中，