專利名稱：齒輪齒條式激光掃描分選滾珠的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分選裝置，尤其是涉及一種齒輪齒條式激光掃描分選滾珠的裝置。
背景技術(shù)：
經(jīng)研究表明，滾動(dòng)軸承中的滾珠直徑相差超過一定限度，會(huì)引起軸承工作 運(yùn)行不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響內(nèi)部各滾珠的應(yīng)力分布，導(dǎo)致該軸承提早失效，縮短滾 動(dòng)軸承的疲勞壽命。所以各滾動(dòng)軸承生產(chǎn)單位要求對(duì)滾珠按直徑大小進(jìn)行分選。 但是目前對(duì)滾珠的分選依然采用人工逐個(gè)進(jìn)行測量的方式，所使用的儀器仍 然是傳統(tǒng)的機(jī)械測量裝置，其測量精度早已不能滿足于精密部件的要求，導(dǎo)致 測量精度差，分選效率低，影響了滾動(dòng)軸承的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此如何保證 滾珠的測量精度，實(shí)現(xiàn)滾珠的快速分選，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，是一個(gè)急待解 決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種齒輪齒條式激光掃描分選滾珠的裝置，提高滾 珠的測量精度和滾珠的分選速度，從而保證滾動(dòng)軸承的裝配質(zhì)量和生產(chǎn)效率。 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
本發(fā)明包括定位塊、輸入齒條、第一雙聯(lián)齒輪、驅(qū)動(dòng)齒條裝置、第二雙聯(lián) 齒輪、輸出齒條、激光器、光電檢測器和固定板；輸入齒條安裝在兩端的滑槽
中，輸入齒條的一端設(shè)置壓力傳感器，壓力傳感器外設(shè)置定位塊，輸入齒條的 另一端與驅(qū)動(dòng)齒條裝置接觸，輸入齒條的有齒部分與第一雙聯(lián)齒輪的小齒輪嚙 合，第一雙聯(lián)齒輪的大齒輪與第二雙聯(lián)齒輪的小齒輪嚙合，第二雙聯(lián)齒輪的大 齒輪與輸出齒條嚙合，輸出齒條的兩端安裝在另一滑槽中，激光器安裝在輸出 齒條的下方，固定板安裝在激光器同側(cè)的上方，光電檢測器平鋪在固定板的下表面。
所述的定位塊，由向輸入齒條外傾斜的圓弧槽和一側(cè)的擋板組成，圓弧槽
的傾斜度為5度 15度。
所述的驅(qū)動(dòng)齒條裝置為摩擦驅(qū)動(dòng)或齒條驅(qū)動(dòng)。 本發(fā)明具有的有益效果是
本發(fā)明利用齒輪齒條放大原理，具有(1)測量精度高；(2)操作簡單；(3)易于安裝，維護(hù)；(4)滾珠的測量范圍大，易調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明能夠測量滾
珠的幾何形狀誤差，特別適用于分選直徑相差很小的批量滾珠。


圖1是本發(fā)明的裝配關(guān)系主視圖。
圖2是本發(fā)明的裝配關(guān)系左視圖。
圖3是本發(fā)明的測量比較示意圖。
圖4是本發(fā)明的相似三角形分析放大圖。
圖中1、定位塊，2、輸入齒條，3、第一雙聯(lián)齒輪，4、驅(qū)動(dòng)齒條裝置，5、 第二雙聯(lián)齒輪，6、輸出齒條，7、激光器，8、光電檢測器，9、固定板。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括定位塊1、輸入齒條2、第一雙聯(lián)齒輪3、 驅(qū)動(dòng)齒條裝置4、第二雙聯(lián)齒輪5、輸出齒條6、激光器7、光電檢測器8和固 定板9;輸入齒條2安裝在兩端的滑槽中，輸入齒條2的一端設(shè)置壓力傳感器， 壓力傳感器外設(shè)置定位塊l，輸入齒條2的另一端與驅(qū)動(dòng)齒條裝置4接觸，輸入 齒條2的有齒部分與第一雙聯(lián)齒輪3的小齒輪嚙合，第一雙聯(lián)齒輪3的大齒輪 與第二雙聯(lián)齒輪5的小齒輪嚙合，第二雙聯(lián)齒輪5的大齒輪與輸出齒條6嚙合， 輸出齒條6的兩端安裝在另一滑槽中，激光器7安裝在輸出齒條6的下方，固 定板9安裝在激光器7同側(cè)的上方，光電檢測器8平鋪在固定板9的下表面。
所述的定位塊l，由向輸入齒條2外傾斜的圓弧槽和一側(cè)的擋板組成，圓弧 槽的傾斜度為5度 15度。
所述的驅(qū)動(dòng)齒條裝置4為摩擦驅(qū)動(dòng)或齒條驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明主要結(jié)合機(jī)械、電子、光學(xué)和信息技術(shù)，運(yùn)用齒輪傳動(dòng)和幾何相似 三角形原理進(jìn)行放大處理，達(dá)到高精度測量，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，提高了產(chǎn)品檢 測質(zhì)量和分選效率。
具體工作原理和過程如下
首先把經(jīng)過高精度測量的標(biāo)準(zhǔn)滾珠(如圖3實(shí)線圓所示，直徑為Z)。)放置 在定位塊l上進(jìn)行定位，再由控制器向驅(qū)動(dòng)齒輪裝置4發(fā)出指令，使輸入齒條2 向右緩慢移動(dòng)，同時(shí)第一雙聯(lián)齒輪3逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，第二雙聯(lián)齒輪5順時(shí)針旋轉(zhuǎn) 并帶動(dòng)輸出齒條6向左移動(dòng)。當(dāng)前端的壓力傳感器觸碰到該滾珠的瞬間立即發(fā) 出信號(hào)到控制器，由控制器馬上發(fā)出信號(hào)命令驅(qū)動(dòng)齒輪裝置4立刻停止移動(dòng)， 并使激光器7開始逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。 一開始，激光被輸出齒輪6擋住，無法射到光電檢測器8上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到一定角度，正好被光電檢測器8接收時(shí)，該檢測器立 即向控制器傳輸信息，由控制器立刻發(fā)出指令使激光器7停止轉(zhuǎn)動(dòng)并回歸原位, 同時(shí)使齒輪驅(qū)動(dòng)裝置4讓各機(jī)械部分回歸原位。在此過程中，控制器通過對(duì)該 接收點(diǎn)進(jìn)行采樣，確定了該標(biāo)準(zhǔn)滾珠的直徑所對(duì)應(yīng)的激光射到光電檢測器8的 具體位置，定為基準(zhǔn)點(diǎn),如圖4中A點(diǎn)。
接著將待測滾珠(如圖3虛線圓所示，直徑為A)安放在相同位置進(jìn)行定 位，采用相同的過程對(duì)激光射向光電檢測器8的點(diǎn)進(jìn)行采樣處理，記為采樣點(diǎn)， 如圖4中的B點(diǎn)。
通過控制器中的信息處理器計(jì)算該采樣點(diǎn)B與基準(zhǔn)點(diǎn)A的距離，再結(jié)合事 先設(shè)定的放大比例進(jìn)行差值計(jì)算(采樣點(diǎn)在基準(zhǔn)點(diǎn)左側(cè)時(shí)差值為負(fù)，右側(cè)時(shí)為 正)，最終通過顯示屏顯示該次所測滾珠的直徑A。
具體放大過程如下-
通過齒輪傳動(dòng)放大倍數(shù)& 輸入齒輪的水平位移是輸入，輸出齒輪
的水平位移是輸出。其中^為第一雙聯(lián)齒輪上的小齒輪的齒數(shù)；Z,為第一雙 聯(lián)齒輪上的大齒輪的齒數(shù)；^為第二雙聯(lián)齒輪上的小齒輪的齒數(shù)；Z,為第二雙 聯(lián)齒輪上的大齒輪的齒數(shù)。
通過幾何相似三角形放大倍數(shù)^-^，由圖4中^ = ^得到。其中輸出 齒輪的水平位移為輸入，采樣點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)的差值為輸出。Al為待測球和基準(zhǔn)球 的直徑差；A2為AB的長度；//7為激光器到輸出齒輪下表面的垂直距離；7/2 為激光器到光電檢測器的垂直距離。
該裝置總放大倍數(shù)為尺=&"2=,><|1 x嘗。
若；=20; Z2=140; Z3=20; Z4=120; //2 = 150wm; /fl = 5ww; 則放大倍數(shù)K = 7 x 6 x 30 = 1260 。 最后通過D,"。+，來分選待測滾珠。
尺
在以上測量分選過程中，本發(fā)明采用齒輪傳動(dòng)和幾何相似三角形的放大原理，使通過測量該采樣點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)的距離來間接測量該滾珠和標(biāo)準(zhǔn)滾珠的直45 差值，這樣提高了測量精度，使直徑存在微小差別的批量滾珠能夠更準(zhǔn)確的進(jìn) 行分選。
特別是針對(duì)滾珠分選過程中需要處理的微米級(jí)誤差，通過該發(fā)明裝置可以 進(jìn)行千倍的放大，便于快速地分選，測量精度可在l/zm之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種齒輪齒條式激光掃描分選滾珠的裝置，其特征在于包括定位塊(1)、輸入齒條(2)、第一雙聯(lián)齒輪(3)、驅(qū)動(dòng)齒條裝置(4)、第二雙聯(lián)齒輪(5)、輸出齒條(6)、激光器(7)、光電檢測器(8)和固定板(9)；輸入齒條(2)安裝在兩端的滑槽中，輸入齒條(2)的一端設(shè)置壓力傳感器，壓力傳感器外設(shè)置定位塊(1)，輸入齒條(2)的另一端與驅(qū)動(dòng)齒條裝置(4)接觸，輸入齒條(2)的有齒部分與第一雙聯(lián)齒輪(3)的小齒輪嚙合，第一雙聯(lián)齒輪(3)的大齒輪與第二雙聯(lián)齒輪(5)的小齒輪嚙合，第二雙聯(lián)齒輪(5)的大齒輪與輸出齒條(6)嚙合，輸出齒條(6)的兩端安裝在另一滑槽中，激光器(7)安裝在輸出齒條(6)的下方，固定板(9)安裝在激光器(7)同側(cè)的上方，光電檢測器(8)平鋪在固定板(9)的下表面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周轉(zhuǎn)輪系激光掃描分選滾珠的裝置，其特征 在于所述的定位塊(1)，由向輸入齒條(2)外傾斜的圓弧槽和一側(cè)的擋板組 成，圓弧槽的傾斜度為5度 15度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種周轉(zhuǎn)輪系激光掃描分選滾珠的裝置，其特征 在于所述的驅(qū)動(dòng)齒條裝置(4)為摩擦驅(qū)動(dòng)或齒條驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種齒輪齒條式激光掃描分選滾珠的裝置。輸入齒條安裝在兩端的滑槽中，輸入齒條的一端設(shè)置壓力傳感器，壓力傳感器外設(shè)置定位塊，輸入齒條的另一端與驅(qū)動(dòng)齒條裝置接觸，輸入齒條的有齒部分與第一雙聯(lián)齒輪的小齒輪嚙合，第一雙聯(lián)齒輪的大齒輪與第二雙聯(lián)齒輪的小齒輪嚙合，第二雙聯(lián)齒輪的大齒輪與輸出齒條嚙合，輸出齒條的兩端安裝在另一滑槽中，激光器安裝在輸出齒條的下方，固定板安裝在激光器同側(cè)的上方，光電檢測器平鋪在固定板的下表面。采用齒輪傳動(dòng)和幾何相似三角形的放大原理對(duì)所測量的滾珠和基準(zhǔn)滾珠之間的差值進(jìn)行放大，測量精度高，分選準(zhǔn)確，操作簡單，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。本發(fā)明特別適用于分選直徑相差很小的批量滾珠。
文檔編號(hào)G01B11/08GK101559426SQ20091009877
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月14日
發(fā)明者林世才, 汪久根, 蔣秀龍 申請人:浙江大學(xué)