本實(shí)用新型涉及軸承生產(chǎn)裝配技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及軸承鋼球直徑自動(dòng)測(cè)量分選設(shè)備。
背景技術(shù):鋼球直徑直接影響軸承的動(dòng)態(tài)工作特性,因此,安裝前檢測(cè)鋼球直徑并對(duì)其進(jìn)行分選對(duì)球軸承具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)軸承廠家都采用人工分選或?qū)S玫牧烤邔?duì)鋼球直徑進(jìn)行測(cè)量和分選,其中人工分選法應(yīng)用時(shí)間最長(zhǎng)、應(yīng)用范圍最廣。在生產(chǎn)線上的鋼球檢測(cè)還停留在較原始的方法階段,使用杠桿千分尺對(duì)鋼球進(jìn)行檢測(cè),此方法的優(yōu)點(diǎn)在于檢測(cè)效率高,方便可行,但杠桿千分尺分辨率低,無(wú)法實(shí)現(xiàn)高精度鋼球直徑的檢測(cè)工作,且由于檢驗(yàn)人員使用千分尺的熟練程度不同,導(dǎo)致測(cè)量值重復(fù)性差、測(cè)量不準(zhǔn)確的問(wèn)題。對(duì)于高精度鋼球的檢測(cè)在生產(chǎn)線中尚無(wú)較好的解決方法。對(duì)大量滾子進(jìn)行離線檢測(cè),需要投入大量人力、物力,據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)顯示,一個(gè)熟練的操作工每分鐘能夠完成測(cè)量的數(shù)量大約為50-60個(gè),一個(gè)班次的工作人員需要8到10個(gè),并且長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)機(jī)械式勞動(dòng)會(huì)使操作人員產(chǎn)生疲勞,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)偏差,工作效率降低,影響工廠效益收益。因此采用自動(dòng)測(cè)量分選替代人工分選是必然趨勢(shì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題,是針對(duì)上述存在的技術(shù)不足,提供基于差動(dòng)電感傳感器的軸承鋼球直徑自動(dòng)測(cè)量分選設(shè)備,采用料斗配合鋼球擋板、光電傳感器實(shí)現(xiàn)鋼球的自動(dòng)落料,差動(dòng)式的電感傳感器對(duì)軸承鋼球直徑進(jìn)行測(cè)量以提高測(cè)量的精度,分選箱配合PLC控制完成對(duì)鋼球分檔自動(dòng)分選,并挑選出不合格的鋼球,通過(guò)自動(dòng)落料、差動(dòng)式的電感傳感器的高精度測(cè)量鋼球直徑以及由PLC控制的分選箱實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼球的自動(dòng)測(cè)量分選過(guò)程。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:包括控制柜、料斗支架、料斗、氣缸、鋼球擋板、氣壓缸伸縮臂、橡皮套、光電傳感器、傳感器支架、傳感器水平調(diào)整座、六角螺釘、A被測(cè)鋼球、鋼球滑槽、鋼球凹孔、鋼球分選箱、鋼球滑道、滑道連接口、擋板電磁鐵、彈簧擋板、電感傳感器;控制柜為長(zhǎng)方形殼體;料斗支架底端焊接在控制柜頂面中軸線一側(cè);料斗為一個(gè)漏斗狀,焊接在料斗支架頂端;氣缸通過(guò)螺栓連接在控制柜頂面的中軸線上;鋼球滑槽位于氣缸的前端,焊接在控制柜頂面的中軸線上;氣缸的氣壓缸伸縮臂進(jìn)入鋼球滑槽中,并在其端頭套入橡皮套;鋼球滑槽的側(cè)面(靠近氣缸的一端)設(shè)置一個(gè)滑道連接口;鋼球滑槽的上面,滑道連接口的頂部焊接鋼球擋板;光電傳感器通過(guò)螺栓固定在控制柜頂面的中軸線上的一側(cè);傳感器支架通過(guò)螺栓安裝在鋼球滑槽的末端;傳感器水平調(diào)整座通過(guò)2個(gè)六角螺釘安裝在傳感器支架的頂面;鋼球凹孔位于鋼球滑槽底面并位于測(cè)量探針的正下方;鋼球分選箱放置在鋼球滑槽的末端;擋板電磁鐵通過(guò)螺栓固定在控制柜內(nèi)部鋼球擋板正下方;彈簧擋板通過(guò)合頁(yè)固定在鋼球滑槽的側(cè)面。進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案,所述的料斗安裝位置高于鋼球滑槽,底部的孔的直徑為被分選鋼球的尺寸。進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案,所述的測(cè)量鋼球直徑的傳感器為差動(dòng)式電感傳感器,包括A線圈、磁性測(cè)量極板、B線圈、絕緣外殼、測(cè)量探針和彈簧;絕緣外殼插入傳感器水平調(diào)整座上,其外部為絕緣材料,內(nèi)部上端和下端為鐵棒;絕緣外殼內(nèi)部的上端和下端的鐵棒分別纏繞A線圈、B線圈;磁性測(cè)量極板插入絕緣外殼的中心部位;測(cè)量探針插在絕緣外殼的中軸線;彈簧穿進(jìn)測(cè)量探針并位于磁性測(cè)量極板上部卡在絕緣外殼內(nèi)部。進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案,所述的鋼球分選箱,包括、滑道擋板、分選箱翻板、連桿、電磁鐵、轉(zhuǎn)軸、銜鐵、合格品料盒、不合格品料盒,滑道擋板有2塊,焊接在鋼球分選箱頂部中軸線的兩端,并與鋼球滑槽對(duì)接;分選箱翻板通過(guò)轉(zhuǎn)軸連接在滑道擋板上;連桿一端焊接在轉(zhuǎn)軸中間位置,另一端焊接銜鐵;電磁鐵安裝在分選箱內(nèi)部且位于銜鐵的正下方;合格品料盒根據(jù)所分選的鋼球直徑分為多個(gè),插進(jìn)鋼球分選箱內(nèi);不合格品料盒放置在分選箱的末端,根據(jù)被測(cè)鋼球所需分選的尺寸分成多個(gè)合格品料盒和1個(gè)不合格品料盒。進(jìn)一步優(yōu)化本技術(shù)方案,所述的電磁鐵通過(guò)PLC控制實(shí)現(xiàn)通電來(lái)吸引銜鐵。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):1、料斗安裝位置高于鋼球滑槽,鋼球進(jìn)入料斗后在重力的作用下通過(guò)滑道進(jìn)入鋼球滑槽而不用額外提供動(dòng)力裝置,底部的孔的直徑為被分選鋼球的尺寸,保證了單個(gè)鋼球通過(guò)滑道,避免了送料時(shí)卡料的現(xiàn)象;2、測(cè)量鋼球直徑的傳感器為差動(dòng)式電感傳感器比普通電感傳感器的測(cè)量精度提高一倍,達(dá)到0.1微米的量級(jí),使得鋼球的分選結(jié)果更加精確,便于軸承的裝配;3、鋼球分選箱根據(jù)被測(cè)鋼球所需分選的尺寸分成多個(gè)合格品料盒和1個(gè)不合格品料盒,細(xì)分了軸承的鋼球的分選結(jié)果并區(qū)分出不在測(cè)量范圍之內(nèi)的不合格鋼球;4、電磁鐵通過(guò)PLC控制實(shí)現(xiàn)通電來(lái)吸引銜鐵,從而控制了翻板的打開(kāi)時(shí)間,使得被測(cè)量的鋼球中同一個(gè)檔次合格鋼球進(jìn)入對(duì)應(yīng)的合格品料盒中,這樣設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理,測(cè)量分選精度高,工作效率提高。附圖說(shuō)明圖1為軸承鋼球直徑自動(dòng)測(cè)量分選設(shè)備軸測(cè)圖。圖2為軸承鋼球直徑自動(dòng)測(cè)量分選設(shè)備主視圖。圖3為分選箱結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為鋼球分選示意圖。圖5為圖1中A-A位置剖視圖。圖6為圖1中位置B處的局部放大圖。圖中,1、控制柜;2、料斗支架;3、料斗;4、氣缸;5、鋼球擋板;6、氣壓缸伸縮臂;7、橡皮套;8、光電傳感器;9、傳感器支架;10、傳感器水平調(diào)整座;11、六角螺釘;12、A線圈;13、磁性測(cè)量極板;14、B線圈;15、絕緣外殼;16、測(cè)量探針;17、被測(cè)鋼球;18、鋼球滑槽;19、鋼球凹孔;20、鋼球分選箱;21、滑道擋板;22、分選箱翻板;23、連桿;24、電磁鐵;25、轉(zhuǎn)軸;26、銜鐵;27、合格品料盒;28、不合格品料盒;29、彈簧;30、鋼球滑道;31滑道連接口;32、擋板電磁鐵;33、彈簧擋板;34、電感傳感器;B、位置B(局部放大圖6所對(duì)應(yīng)的位置)。具體實(shí)施方式為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了,下面結(jié)合具體實(shí)施方式并參照附圖,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解,這些描述只是示例性的,而并非要限制本實(shí)用新型的范圍。此外,在以下說(shuō)明中,省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述,以避免不必要地混淆本實(shí)用新型的概念。具體實(shí)施方式一:結(jié)合圖1所示,包括控制柜1、料斗支架2、料斗3、氣缸4、鋼球擋板5、氣壓缸伸縮臂6、橡皮套7、光電傳感器8、傳感器支架9、傳感器水平調(diào)整座10、六角螺釘11、A被測(cè)鋼球17、鋼球滑槽18、鋼球凹孔19、鋼球分選箱20、鋼球滑道30、滑道連接口31、擋板電磁鐵32、彈簧擋板33、電感傳感器34;控制柜1為長(zhǎng)方形殼體;料斗支架2底端焊接在控制柜1頂面中軸線一側(cè);料斗3為一個(gè)漏斗狀,焊接在料斗支架2頂端;氣缸4通過(guò)螺栓連接在控制柜1頂面的中軸線上;鋼球滑槽18位于氣缸4的前端,焊接在控制柜1頂面的中軸線上;氣缸4的氣壓缸伸縮臂6進(jìn)入鋼球滑槽18中,并在其端頭套入橡皮套7;鋼球滑槽18的側(cè)面(靠近氣缸4的一端)設(shè)置一個(gè)滑道連接口31;鋼球滑槽18的上面,滑道連接口31的頂部焊接鋼球擋板5;光電傳感器8通過(guò)螺栓固定在控制柜1頂面的中軸線上的一側(cè);傳感器支架9通過(guò)螺栓安裝在鋼球滑槽18的末端;傳感器水平調(diào)整座10通過(guò)2個(gè)六角螺釘11安裝在傳感器支架9的頂面;鋼球凹孔19位于鋼球滑槽18底面并位于測(cè)量探針16的正下方;鋼球分選箱20放置在鋼球滑槽18的末端;擋板電磁鐵32通過(guò)螺栓固定在控制柜1內(nèi)部鋼球擋板5正下方;彈簧擋板33通過(guò)合頁(yè)固定在鋼球滑槽18的側(cè)面;料斗3安裝位置高于鋼球滑槽18,底部的孔的直徑為被分選鋼球的尺寸;測(cè)量鋼球直徑的傳感器為差動(dòng)式電感傳感器34,包括A線圈12、磁性測(cè)量極板13、B線圈14、絕緣外殼15、測(cè)量探針16和彈簧29;絕緣外殼15插入傳感器水平調(diào)整座10上,其外部為絕緣材料,內(nèi)部上端和下端為鐵棒;絕緣外殼15內(nèi)部的上端和下端的鐵棒分別纏繞A線圈12、B線圈14;磁性測(cè)量極板13插入絕緣外殼15的中心部位;測(cè)量探針16插在絕緣外殼15的中軸線;彈簧29穿進(jìn)測(cè)量探針16并位于磁性測(cè)量極板13上部卡在絕緣外殼15內(nèi)部;鋼球分選箱20,包括、滑道擋板21、分選箱翻板22、連桿23、電磁鐵24、轉(zhuǎn)軸25、銜鐵26、合格品料盒27、不合格品料盒28,滑道擋板21有2塊,焊接在鋼球分選箱20頂部中軸線的兩端,并與鋼球滑槽18對(duì)接;分選箱翻板22通過(guò)轉(zhuǎn)軸25連接在滑道擋板21上;連桿23一端焊接在轉(zhuǎn)軸25中間位置,另一端焊接銜鐵26;電磁鐵24安裝在分選箱20內(nèi)部且位于銜鐵26的正下方;合格品料盒27根據(jù)所分選的鋼球直徑分為多個(gè),插進(jìn)鋼球分選箱20內(nèi);不合格品料盒28放置在分選箱20的末端,根據(jù)被測(cè)鋼球所需分選的尺寸分成多個(gè)合格品料盒27和1個(gè)不合格品料盒28;電磁鐵24通過(guò)PLC控制實(shí)現(xiàn)通電來(lái)吸引銜鐵26。工作原理介紹:如圖1所示,將需分選的鋼球倒入料斗3中,位與底部的部分鋼球會(huì)單個(gè)成排進(jìn)入鋼球滑道30中并通過(guò)滑道連接口31進(jìn)入鋼球滑槽18中,此時(shí)彈簧擋板33閉合(如圖1中的局部放大圖),被測(cè)鋼球被夾持在彈簧擋板33與氣壓缸伸縮臂6之間而不滾動(dòng);光電傳感器8給控制柜1一個(gè)信號(hào),并觸發(fā)擋板電磁鐵32通電,吸引彈簧擋板33繞合頁(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)打開(kāi),同時(shí)控制柜1給氣缸4一個(gè)信號(hào),氣壓缸伸縮臂6伸出推動(dòng)鋼球沿鋼球滑槽18滾動(dòng)到鋼球凹孔19中,實(shí)現(xiàn)鋼球的定位;然后控制柜1給氣缸4和擋板電磁鐵32一個(gè)信號(hào),氣壓缸伸縮臂6復(fù)位,擋板電磁鐵32斷電,彈簧擋板33復(fù)位,等待下一個(gè)鋼球。通過(guò)六角扳手調(diào)整圖1中2個(gè)六角螺釘11的高度,從而將傳感器水平調(diào)整座10調(diào)整到水平位置,進(jìn)而保證了差動(dòng)式電感傳感器處于水平位置,消除測(cè)量鋼球的傳感器位置誤差;鋼球落入鋼球凹孔19的同時(shí)鋼球會(huì)觸動(dòng)差動(dòng)式電感傳感器的測(cè)量探針16(如圖1中的A-A剖視圖),與測(cè)量探針16連接的磁性測(cè)量極板13會(huì)上下移動(dòng),由于傳感器的絕緣外殼15中的上端和下端的鐵棒分別纏繞A線圈12B線圈14,在通電的狀態(tài)下A線圈12B線圈14之間會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),故磁性測(cè)量極板13會(huì)上下移動(dòng)在磁場(chǎng)中上下移動(dòng)的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生;根據(jù)電感傳感器的數(shù)學(xué)模型可知,磁場(chǎng)中電感量的大小與線圈的匝數(shù)成正比,與氣隙導(dǎo)磁率成正比,與氣隙截面積成正比,與氣隙的大小成反比;電磁場(chǎng)理論中,利用被測(cè)量磁路磁阻變化引起傳感器線圈自感或互感系數(shù)的變化從而導(dǎo)致線圈電感量變化來(lái)實(shí)現(xiàn)非電量測(cè)量。在本實(shí)用新型中,A線圈12B線圈匝數(shù)固定,變量為磁性測(cè)量極板13在磁場(chǎng)中與A線圈12和B線圈14之間的距離,即理論中提到的氣隙,磁性測(cè)量極板13會(huì)上下移會(huì)引起電感量的變化,從而實(shí)現(xiàn)將鋼球直徑的測(cè)量轉(zhuǎn)換成電量的測(cè)量。A線圈12和B線圈14和磁性測(cè)量極板13實(shí)現(xiàn)了差動(dòng)式測(cè)量,可將測(cè)量結(jié)果的精度提高一倍。圖2分選箱結(jié)構(gòu)示意圖,分選箱配合PLC控制實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼球的分檔篩選,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)鋼球測(cè)量完畢后,控制柜1中PLC控制系統(tǒng)向電磁鐵24發(fā)出信號(hào),電磁鐵24通電產(chǎn)生磁場(chǎng)并吸引銜鐵26,銜鐵26向電磁鐵靠近的同時(shí)帶動(dòng)連桿23一端向下運(yùn)動(dòng),連桿23的另一端由于焊接在轉(zhuǎn)軸25上將使轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),這是與轉(zhuǎn)軸連接的分選箱翻板22將打開(kāi);由差動(dòng)式電感傳感器測(cè)量完第一個(gè)鋼球后,控制柜1再給氣缸4和擋板電磁鐵32一個(gè)信號(hào),重復(fù)對(duì)第一個(gè)鋼球,將第二個(gè)鋼球推到鋼球凹孔19的位置,第二個(gè)鋼球會(huì)將第一個(gè)鋼球頂出,然后第一個(gè)鋼球順著鋼球滑槽18落入打開(kāi)的分選箱翻板22下的合格品料盒27中,經(jīng)過(guò)以上動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)第一個(gè)鋼球的自動(dòng)分選,后續(xù)的鋼球重復(fù)軸承鋼球直徑自動(dòng)測(cè)量分選設(shè)備對(duì)第一個(gè)鋼球的動(dòng)作。應(yīng)當(dāng)理解的是,本實(shí)用新型的上述具體實(shí)施方式僅僅用于示例性說(shuō)明或解釋本實(shí)用新型的原理,而不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。因此,在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外,本實(shí)用新型所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。