專利名稱：圓錐／圓柱滾動(dòng)軸承內(nèi)圈滾道面檢測(cè)方法及其專用檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸承內(nèi)圈檢測(cè)，具體地說(shuō)是提供一種圓錐/圓柱滾動(dòng)軸承內(nèi)圈滾道面檢測(cè)方法及其專用檢測(cè)儀。
背景技術(shù)：
鐵路貨車(chē)滾動(dòng)軸承在一般檢修和大修時(shí)，內(nèi)圈滾道面的檢測(cè)是比較重要的必檢項(xiàng)目，同時(shí)也是比較困難和費(fèi)時(shí)的；因?yàn)閮?nèi)圈上由于滾子和保持架結(jié)構(gòu)所限，視場(chǎng)面積很小，不便于檢測(cè)觀察。當(dāng)前采用的檢測(cè)方法主要有兩種一種是目測(cè)法依靠肉眼配合適當(dāng)?shù)墓庠催M(jìn)行直接檢查，全靠肉眼尋找小的缺陷，勞動(dòng)強(qiáng)度大，易漏檢；第二種是采用醫(yī)用窺鏡法，將鏡頭從側(cè)面深入到內(nèi)圈滾道面，攝象后傳送到監(jiān)視器進(jìn)行觀察檢查，其缺點(diǎn)是窺鏡從一端伸入，視野看不到后端，檢測(cè)時(shí)必需翻轉(zhuǎn)軸承，分兩次進(jìn)行，光源、窺鏡必須隨時(shí)調(diào)整，才能獲得較佳圖象，速度慢；內(nèi)圈反光嚴(yán)重，在反光處看不清圖象，視野較小，觀看時(shí)眼睛必須緊盯運(yùn)動(dòng)圖象，易疲勞，尤其是點(diǎn)蝕，很容易漏檢，精度低。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述弊端，本發(fā)明的目的是提供一種檢測(cè)速度快、精度高的圓錐/圓柱滾動(dòng)軸承內(nèi)圈滾道面檢測(cè)方法及其專用檢測(cè)儀。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種圓錐/圓柱滾動(dòng)軸承內(nèi)圈滾道面檢測(cè)方法，徑向檢測(cè)軸承內(nèi)圈滾道面，具體為去除軸承外圈、將軸承內(nèi)圈及保持架固定，脹開(kāi)保持架和滾子間縫隙，通過(guò)掃描裝置在保持架和滾子間縫隙中取圖象數(shù)據(jù)、進(jìn)行徑向檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)軸承內(nèi)圈，完成整個(gè)內(nèi)圈滾道面檢測(cè)；為實(shí)現(xiàn)上述方法的專用檢測(cè)儀，具有機(jī)箱，由固定裝置、掃描裝置、步進(jìn)電機(jī)及信號(hào)處理器組成，所述固定裝置包括鎖緊軸、保持架固定器，滾子定位器，所述用于套裝被測(cè)軸承的鎖緊軸安裝在機(jī)箱中部，通過(guò)減速箱與步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)連接，保持架固定器為2-6個(gè)，設(shè)在鎖緊軸側(cè)面，所述掃描裝置由線陣圖象傳感器、光源、光學(xué)鏡頭、攝像扁嘴組成，線陣圖象傳感器、光學(xué)鏡頭、攝像扁嘴軸向依次安裝在一起，攝像扁嘴位于被測(cè)軸承徑向處、檢測(cè)時(shí)處于被測(cè)軸承的保持架和滾子之間；所述滾子定位器設(shè)置在攝像扁嘴或與其鄰近的保持架固定器上，所述步進(jìn)電機(jī)和線陣圖象傳感器分別與信號(hào)處理器電連接，信號(hào)處理器輸出信號(hào)至計(jì)算機(jī)，光源安裝在機(jī)箱上，于攝像扁嘴旁，指向被測(cè)軸承；所述攝像扁嘴為楔形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部帶有楔形空腔，前端設(shè)有扁平縫隙，其縫隙長(zhǎng)度與被測(cè)軸承中滾子的高度相當(dāng)；所述掃描裝置和保持架固定器與驅(qū)動(dòng)氣缸A、B、C連接，鎖緊軸后側(cè)帶有腔體，所述驅(qū)動(dòng)氣缸A、B、C及腔體分別與換向閥相連，換向閥分別接氣源，并與可編程控制器相連；所述機(jī)箱上裝有定位針，于所述鎖緊軸一側(cè)；所述保持架固定器為2個(gè)，分別為對(duì)稱安裝的帶有下托塊的保持架固定器A和帶有上壓塊的保持架固定器B，一滾子定位器安裝在上壓塊下面，所述下托塊上設(shè)有滾輪；所述保持架固定器為2個(gè)，其中1個(gè)位于鎖緊軸側(cè)面，為帶有左托塊的保持架固定器C；另一個(gè)與鎖緊軸同軸，為保持架固定器B，在保持架固定器B下端設(shè)有定位針；其所述光源也設(shè)在保持架固定器B下端；在所述鎖緊軸外邊裝有軸托起驅(qū)動(dòng)氣缸，在所述保持架固定器B與驅(qū)動(dòng)氣缸之間帶有轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸，它們分別通過(guò)換向閥接氣源14，其換向閥與可編程控制器15相連；在所述機(jī)箱旁設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械手。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.檢測(cè)精度高。本發(fā)明所述步進(jìn)電機(jī)和線陣圖象傳感器分別與信號(hào)處理器電連接，信號(hào)處理器輸出信號(hào)送至計(jì)算機(jī)，使其檢測(cè)過(guò)程全自動(dòng)完成，能提供完整的高清晰度靜止圖象，不會(huì)漏檢。
2.檢測(cè)速度快。其檢測(cè)速度是窺鏡法的十倍以上。
3.圖象易保存，能建立系統(tǒng)文檔，打印輸出。
圖1為本發(fā)明機(jī)械結(jié)構(gòu)部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明氣動(dòng)原理圖。
圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例機(jī)械結(jié)構(gòu)部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖1中所述攝象扁嘴正視圖。
圖5為圖1中所述攝象扁嘴俯視圖。
圖6為圖1中所述攝象扁嘴側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1一種圓錐/圓柱滾動(dòng)軸承內(nèi)圈滾道面檢測(cè)方法，徑向檢測(cè)軸承內(nèi)圈滾道面，具體為去除軸承外圈、將軸承內(nèi)圈及保持架固定，脹開(kāi)保持架和滾子間縫隙，通過(guò)掃描裝置在保持架和滾子間縫隙中取圖象數(shù)據(jù)、進(jìn)行徑向檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)軸承內(nèi)圈，完成整個(gè)內(nèi)圈滾道面檢測(cè)；可按如下步驟進(jìn)行操作
1)將軸承外圈卸下；2)用鎖緊軸通過(guò)軸承內(nèi)圈將軸承內(nèi)圈固定；3)將軸承上的保持架固定，在保持架和滾子縫隙間插入掃描裝置，滾子定位；4)開(kāi)啟光源照射保持架和滾子間的縫隙；5)通過(guò)保持架和滾子間的縫隙用掃描裝置通過(guò)徑向檢測(cè)軸承內(nèi)圈滾道面；6)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承內(nèi)圈一周，完成其整個(gè)內(nèi)圈滾道面的檢測(cè)；7)將掃描裝置檢測(cè)的結(jié)果通過(guò)計(jì)算機(jī)處理，形成完整的檢測(cè)圖象。
采用本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)中的方法相比，其檢測(cè)性能對(duì)照結(jié)果見(jiàn)表1。
表1本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)檢測(cè)性能對(duì)照結(jié)果
為實(shí)現(xiàn)上述方法的專用檢測(cè)儀，如圖1、圖2所示，其中對(duì)應(yīng)字母A、B、C、D、E、F、G為兩圖相互連接的接點(diǎn)；它具有機(jī)箱1，由固定裝置、掃描裝置、步進(jìn)電機(jī)22及信號(hào)處理器16組成，所述固定裝置包括鎖緊軸2、保持架固定器，滾子定位器23，所述用于套裝被測(cè)軸承3的鎖緊軸2安裝在機(jī)箱1中部，通過(guò)減速箱21與步進(jìn)電機(jī)22傳動(dòng)連接，保持架固定器為2個(gè)，分別為于鎖緊軸2兩側(cè)對(duì)稱安裝的帶有下托塊17的保持架固定器A5a和帶有上壓塊25的保持架固定器B5b，一滾子定位器23安裝在上壓塊25下面，所述下托塊17上設(shè)有滾輪，所述掃描裝置由線陣圖象傳感器4、光源7、光學(xué)鏡頭8、攝像扁嘴9組成，線陣圖象傳感器4、光學(xué)鏡頭8、攝像扁嘴9軸向依次安裝在一起，位于保持架固定器B5b旁，攝像扁嘴9位于被測(cè)軸承3徑向處、檢測(cè)時(shí)處于被測(cè)軸承3的保持架和滾子之間；所述步進(jìn)電機(jī)22和線陣圖象傳感器4分別與信號(hào)處理器16電連接，信號(hào)處理器16輸出信號(hào)至計(jì)算機(jī)13，光源7安裝在機(jī)箱1上，于攝像扁嘴9旁，指向被測(cè)軸承3。
如圖4-6所示，所述攝像扁嘴9為楔形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部帶有楔形空腔，前端設(shè)有扁平縫隙，其縫隙長(zhǎng)度與被測(cè)軸承3中滾子的高度相當(dāng)；所述掃描裝置側(cè)面和保持架固定器外端與驅(qū)動(dòng)氣缸A、B、C連接，鎖緊軸后側(cè)帶有腔體，所述驅(qū)動(dòng)氣缸A、B、C和腔體分別與換向閥相連，換向閥分別接氣源14，并與可編程控制器15相連；所述機(jī)箱1上裝有定位針24，于所述鎖緊軸2一側(cè)。
本實(shí)施例鎖緊軸2為氣漲軸，通過(guò)傳動(dòng)帶20與帶有減速箱21的步進(jìn)電機(jī)22相連，光源7采用高亮度鹵素聚光燈，信號(hào)處理器16由A/D轉(zhuǎn)換器和微處理器構(gòu)成(電路部份為現(xiàn)有技術(shù))，光學(xué)鏡頭8為高精度五片透鏡組鏡頭，由一小磁塊作為滾子定位器23；其工作過(guò)程如下將被測(cè)軸承3裝在鎖緊軸2上，由定位針24定位，接通氣源14，通過(guò)可編程控制器15控制鎖緊軸2鎖緊軸承3、保持架固定器A5a用其上的下托塊17托起被測(cè)軸承3，攝象驅(qū)動(dòng)氣缸A18帶動(dòng)掃描裝置滑動(dòng)，使攝象扁嘴9插入滾子19與保持架間的縫隙中，保持架固定器B 5b用其上的上壓塊25固定被測(cè)軸承3上的保持架、且上壓塊25上滾子定位器23吸起滾子6，使?jié)L子6與保持架間的縫隙最大，將光源7精確射向保持架和滾子間的縫隙中，關(guān)閉機(jī)箱1的箱門(mén)，完成整套機(jī)械動(dòng)作；攝象扁嘴9對(duì)準(zhǔn)滾子6與保持架間的縫隙，經(jīng)軸承3內(nèi)圈滾道面反射，光從攝象扁嘴9的縫隙通過(guò)光學(xué)鏡頭8傳入線陣圖象傳感器4，線陣圖象傳感器4將不同強(qiáng)弱的亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換為不同大小的電信號(hào)，最后經(jīng)信號(hào)處理器16變換，產(chǎn)生一行圖象數(shù)據(jù)；然后，隨著步進(jìn)電機(jī)22帶動(dòng)鎖緊軸2，使軸承3內(nèi)圈與保持架相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成整個(gè)內(nèi)圈滾道面的掃描過(guò)程，最后于計(jì)算機(jī)13呈像。本實(shí)施例所述被測(cè)軸承為197726型滾動(dòng)軸承。
實(shí)施例2如圖3-6所示，具有機(jī)箱1，由固定裝置、掃描裝置、步進(jìn)電機(jī)及信號(hào)處理器組成，所述固定裝置包括鎖緊軸2、保持架固定器，滾子定位器23所述用于套裝被測(cè)軸承3的鎖緊軸2安裝在機(jī)箱1中部，通過(guò)減速箱21與步進(jìn)電機(jī)22傳動(dòng)連接，保持架固定器為2個(gè)，1個(gè)位于鎖緊軸2側(cè)面，為帶有左托塊17c的保持架固定器C 5c；另一個(gè)與鎖緊軸2同軸，在其正上方，為保持架固定器B 5b，在保持架固定器B 5b下端設(shè)有定位針24，所述掃描裝置由線陣圖象傳感器4、光源7、光學(xué)鏡頭8、攝像扁嘴9組成，線陣圖象傳感器4、光學(xué)鏡頭8、攝像扁嘴9軸向依次安裝在一起，于鎖緊軸2一側(cè)與保持架固定器C 5c相對(duì)，攝像扁嘴9位于被測(cè)軸承3徑向處、檢測(cè)時(shí)處于被測(cè)軸承3的保持架和滾子之間；所述滾子定位器23設(shè)置在攝像扁嘴9上，所述步進(jìn)電機(jī)22和線陣圖象傳感器4分別與信號(hào)處理器16電連接，信號(hào)處理器16輸出信號(hào)至計(jì)算機(jī)13，光源7安裝于攝像扁嘴9旁保持架固定器B 5b下端，指向被測(cè)軸承3；所述攝像扁嘴9為楔形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部帶有楔形空腔，前端設(shè)有扁平縫隙，其縫隙長(zhǎng)度與被測(cè)軸承3中滾子的高度相當(dāng)；所述掃描裝置側(cè)面和保持架固定器外端與驅(qū)動(dòng)氣缸A、B、C(18、11、12)連接，鎖緊軸2后側(cè)帶有腔體10，所述驅(qū)動(dòng)氣缸A、B、C(18、11、12)和腔體10分別與換向閥相連，換向閥分別接氣源14，并與可編程控制器15相連。
在所述鎖緊軸2外側(cè)裝有軸托起驅(qū)動(dòng)氣缸27通過(guò)換向閥接氣源14，其換向閥與可編程控制器15相連；在所述保持架固定器B 5b與驅(qū)動(dòng)氣缸12之間帶有轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸28，通過(guò)換向閥接氣源14，其換向閥與可編程控制器15相連；在所述機(jī)箱1旁設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械手26。
本實(shí)施例鎖緊軸2為氣漲軸，通過(guò)傳動(dòng)帶20與帶有減速箱21的步進(jìn)電機(jī)22相連，光源7采用高亮度鹵素聚光燈，光學(xué)鏡頭8為高精度五片透鏡組鏡頭，由一小磁塊作為滾子定位器23；其工作過(guò)程如下通過(guò)機(jī)械手26將軸承3裝在鎖緊軸2上，接通氣源14，通過(guò)可編程控制器15控制軸托起驅(qū)動(dòng)氣缸27托起鎖緊軸2，保持架固定器B5b用其下端的定位針24定位軸承3，且保持架固定器B5b固定保持架，鎖緊軸2鎖緊軸承3、保持架固定器C5c用其上的左托塊1 7c推動(dòng)軸承3，攝象驅(qū)動(dòng)氣缸18帶動(dòng)掃描裝置滑動(dòng)，使攝象扁嘴9插入滾子與保持架間的縫隙中，且攝象扁嘴9一旁的滾子定位器23吸起滾子，使?jié)L子與保持架間的縫隙最大，將光源7精確射向保持架和滾子間的縫隙中，關(guān)閉機(jī)箱1的箱門(mén)，完成整套機(jī)械動(dòng)作；攝象扁嘴9對(duì)準(zhǔn)滾子與保持架間的縫隙，經(jīng)軸承3內(nèi)圈滾道面反射，光從攝象扁嘴9的縫隙通過(guò)光學(xué)鏡頭8傳入傳感器4，傳感器4將不同強(qiáng)弱的亮度信號(hào)轉(zhuǎn)換為不同大小的電信號(hào)，最后經(jīng)信號(hào)處理器16變換，產(chǎn)生一行圖象數(shù)據(jù)；然后，隨著步進(jìn)電機(jī)22帶動(dòng)鎖緊軸2，使軸承3內(nèi)圈與保持架相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成整個(gè)內(nèi)圈滾道面的掃描過(guò)程，最后于計(jì)算機(jī)13呈像。
權(quán)利要求
1.一種圓錐/圓柱滾動(dòng)軸承內(nèi)圈滾道面檢測(cè)方法，其特征在于徑向檢測(cè)軸承內(nèi)圈滾道面，具體為去除軸承外圈、將軸承內(nèi)圈及保持架固定，脹開(kāi)保持架和滾子間縫隙，通過(guò)掃描裝置在保持架和滾子間縫隙中取圖象數(shù)據(jù)、進(jìn)行徑向檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)軸承內(nèi)圈，完成整個(gè)內(nèi)圈滾道面檢測(cè)。
2.一種按照權(quán)利要求1所述方法的專用檢測(cè)儀，具有機(jī)箱(1)，其特征在于由固定裝置、掃描裝置、步進(jìn)電機(jī)及信號(hào)處理器組成，所述固定裝置包括鎖緊軸(2)、保持架固定器，滾子定位器(23)所述用于套裝被測(cè)軸承(3)的鎖緊軸(2)安裝在機(jī)箱(1)中部，通過(guò)減速箱(21)與步進(jìn)電機(jī)(22)傳動(dòng)連接，保持架固定器為2-6個(gè)，設(shè)在鎖緊軸(2)側(cè)面，所述掃描裝置由線陣圖象傳感器(4)、光源(7)、光學(xué)鏡頭(8)、攝像扁嘴(9)組成，線陣圖象傳感器(4)、光學(xué)鏡頭(8)、攝像扁嘴(9)軸向依次安裝在一起，攝像扁嘴(9)位于被測(cè)軸承(3)徑向處、被測(cè)軸承(3)的保持架和滾子之間；所述滾子定位器(23)設(shè)置在攝像扁嘴(9)或與其鄰近的保持架固定器上，所述步進(jìn)電機(jī)(22)和線陣圖象傳感器(4)分別與信號(hào)處理器(16)電連接，信號(hào)處理器(16)輸出信號(hào)至計(jì)算機(jī)(13)，光源(7)安裝在機(jī)箱(1)上，于攝像扁嘴(9)旁，指向被測(cè)軸承(3)。
3.按照權(quán)利要求2所述檢測(cè)儀，其特征在于所述攝像扁嘴(9)為楔形結(jié)構(gòu)，內(nèi)部帶有楔形空腔，前端設(shè)有扁平縫隙，其縫隙長(zhǎng)度與被測(cè)軸承(3)中滾子的高度相當(dāng)。
4.按照權(quán)利要求2所述檢測(cè)儀，其特征在于所述掃描裝置和保持架固定器與驅(qū)動(dòng)氣缸A、B、C(18、11、12)連接，鎖緊軸(2)后端帶有腔體(10)，所述驅(qū)動(dòng)氣缸A、B、C(18、11、12)及腔體(10)分別與換向閥相連，換向閥分別接氣源(14)，并與可編程控制器(15)相連。
5.按照權(quán)利要求2所述檢測(cè)儀，其特征在于所述機(jī)箱(1)上裝有定位針(24)，于所述鎖緊軸(2)一側(cè)。
6.按照權(quán)利要求2或4所述檢測(cè)儀，其特征在于所述保持架固定器為2個(gè)，分別為對(duì)稱安裝的帶有下托塊(17)的保持架固定器A(5a)和帶有上壓塊(25)的保持架固定器B(5b)，所述滾子定位器(23)安裝在上壓塊(25)下面，所述下托塊(17)上設(shè)有滾輪。
7.按照權(quán)利要求2或4所述檢測(cè)儀，其特征在于所述保持架固定器為2個(gè)，1個(gè)位于鎖緊軸(2)側(cè)面，為帶有左托塊(17c)的保持架固定器C(5c)；另一個(gè)與鎖緊軸(2)同軸，為保持架固定器B(5b)，在保持架固定器B(5b)下端設(shè)有定位針(24)，其所述光源(7)也設(shè)在保持架固定器B(5b)下端。
8.按照權(quán)利要求7所述檢測(cè)儀，其特征在于在所述鎖緊軸(2)外側(cè)裝有軸托起驅(qū)動(dòng)氣缸(27)，在所述保持架固定器B(5b)與驅(qū)動(dòng)氣缸(12)之間帶有轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸(28)，它們分別通過(guò)換向閥接氣源14，其換向閥與可編程控制器15相連。
9.按照權(quán)利要求7所述檢測(cè)儀，其特征在于在所述機(jī)箱(1)旁設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械手(26)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圓錐/圓柱滾動(dòng)軸承內(nèi)圈滾道面檢測(cè)方法及其專用裝置，其檢測(cè)方法為徑向檢測(cè)軸承內(nèi)圈滾道面，具體是去除軸承外圈、將軸承內(nèi)圈及保持架固定，脹開(kāi)保持架和滾子間縫隙，通過(guò)掃描裝置在保持架和滾子間縫隙中取圖象數(shù)據(jù)、進(jìn)行徑向檢測(cè)，檢測(cè)過(guò)程中轉(zhuǎn)動(dòng)軸承內(nèi)圈，完成整個(gè)內(nèi)圈滾道面檢測(cè)。本發(fā)明檢測(cè)速度快，精度高，能提供完整的高清晰度靜止圖象，不會(huì)漏檢，能建立系統(tǒng)文檔，打印輸出。
文檔編號(hào)B61K9/04GK1408596SQ01128179
公開(kāi)日2003年4月9日 申請(qǐng)日期2001年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月19日
發(fā)明者金世偉, 林青海 申請(qǐng)人:金世偉