一種軸承滾子表面缺陷的激光衍射測(cè)量?jī)x器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種軸承滾子表面缺陷的激光衍射測(cè)量?jī)x器。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承是在機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中起固定和減小載荷摩擦系數(shù)的部件。對(duì)機(jī)器的精度以及使用壽命有重要影響。因此，軸承的生廠商對(duì)于軸承滾子表面加工的質(zhì)量的測(cè)量是必不可少的。
[0003]現(xiàn)有的生產(chǎn)實(shí)踐中針對(duì)于軸承滾子的表面加工質(zhì)量的檢測(cè)無(wú)專門(mén)的檢測(cè)技術(shù)，多數(shù)仍采用目視法，依靠經(jīng)驗(yàn)豐富的技工用眼睛一個(gè)一個(gè)對(duì)軸承滾子進(jìn)行識(shí)別，這種方法不僅價(jià)格昂貴，效率低而且還存在人為失誤的因素，效果不理想。
[0004]激光衍射測(cè)量技術(shù)利用激光亮度高，方向性好，單色性好及相干性好等特點(diǎn)，采用非接觸測(cè)量和間接測(cè)量方法，根據(jù)夫瑯禾費(fèi)衍射原理可以將細(xì)微的狹縫距離波動(dòng)轉(zhuǎn)化為明顯的條紋的間距變化，可用于測(cè)量極微小的工件表面缺陷?，F(xiàn)有的激光衍射測(cè)量?jī)x器無(wú)法對(duì)工件整個(gè)外表面進(jìn)行360°的測(cè)量，同時(shí)操作復(fù)雜，不能用于實(shí)際工程。對(duì)軸承滾子表面缺陷的進(jìn)行360°激光衍射測(cè)量?jī)x器目前還處于空白。
[0005]根據(jù)夫瑯禾費(fèi)單縫衍射原理，當(dāng)激光通過(guò)由滾子軸承表面與刀口平尺刃鋒間形成的狹縫(狹縫寬度為D)，在二維CCD接受屏上顯示明暗相間的衍射條紋，條紋間距d與狹縫寬度D、激光波長(zhǎng)λ、狹縫與接受屏的距離L之間滿足關(guān)系d=L λ/D。測(cè)出衍射條紋間距d，就可以反推出狹縫寬度D。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題做出改進(jìn)，即本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種軸承滾子表面缺陷的激光衍射測(cè)量?jī)x器，提出了一套新的定位、夾緊、旋轉(zhuǎn)裝置，同時(shí)利用彈力將刀口平尺壓緊在軸承滾子表面形成狹縫方便的實(shí)現(xiàn)狹縫的間距控制，保證了激光衍射條紋圖像的質(zhì)量；是一種高效、易操作、高精度的軸承滾子表面質(zhì)量檢測(cè)裝置。
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的一種技術(shù)方案是:一種軸承滾子表面缺陷的激光衍射測(cè)量?jī)x器，包括一可沿豎直方向上下升降的升降板，所述升降板上設(shè)置有一用于放置滾子的旋轉(zhuǎn)臺(tái)，所述升降板的正上方設(shè)置有帶圓錐通孔的平板，所述圓錐通孔位于旋轉(zhuǎn)臺(tái)的正上方，該圓錐通孔的孔徑小于滾子，所述平板的上方設(shè)置有用于頂?shù)譂L子上端面的彈簧伸縮桿，所述平板在圓錐通孔的左右側(cè)上分別設(shè)置有立柱，所述立柱上設(shè)置有滑槽，所述滑槽內(nèi)設(shè)置有可沿滑槽左右移動(dòng)的刀口平尺，所述刀口平尺的端面頂?shù)衷跐L子側(cè)壁上，該端面上設(shè)置有多個(gè)凸起，所述刀口平尺的后側(cè)鉸接有第二彈簧伸縮桿，所述平板的兩端均鉸接有長(zhǎng)桿，所述第二彈簧伸縮桿的另一端與長(zhǎng)桿的上端相鉸接，所述升降板的兩端設(shè)置有行程槽，所述長(zhǎng)桿的下端通過(guò)一滾軸在行程槽內(nèi)左右滑動(dòng)，以使升降板上下升降時(shí)，長(zhǎng)桿推動(dòng)刀口平尺頂?shù)衷跐L子的側(cè)壁上，同時(shí)升降板帶動(dòng)滾子上升頂?shù)肿椈缮炜s桿；所述平板在圓錐通孔的前后側(cè)分別設(shè)置有激光器和二維CCD接受屏。
[0008]進(jìn)一步的，所述兩個(gè)刀口平尺上的凸起交錯(cuò)布置。
[0009]進(jìn)一步的，所述激光器與滾子之間設(shè)置有準(zhǔn)直鏡，以使激光器發(fā)出的激光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡的準(zhǔn)直之后照射到滾子兩側(cè)的狹縫上。
[0010]進(jìn)一步的，所述升降板的正下方設(shè)置有座板，所述座板上設(shè)置有驅(qū)使升降板上下升降的升降機(jī)構(gòu)；所述升降機(jī)構(gòu)可以為蝸輪蝸桿式升降機(jī)構(gòu)、液壓缸、剪叉升降機(jī)構(gòu)等。
[0011]進(jìn)一步的，所述平板的左右側(cè)還分別設(shè)置有用于支撐和導(dǎo)引第二彈簧伸縮桿的支撐柱，所述支撐柱上設(shè)置有讓第二彈簧伸縮桿通過(guò)的通孔。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:本裝置通過(guò)在一勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承滾子的左右側(cè)壁上設(shè)置刀口平尺、前后側(cè)旁設(shè)置激光器和二維CCD接受屏，使刀口平尺的端面與滾子側(cè)壁之間形成狹縫，運(yùn)用夫瑯禾費(fèi)單縫衍射原理，用所得數(shù)據(jù)判斷滾子表面缺陷程度；高效、易操作、精度高，適合工業(yè)化大批量生產(chǎn)。
[0013]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的原理示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中滾子和刀口平尺的構(gòu)造示意圖。
[0017]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中二維(XD接受屏上的衍射條紋圖像。
[0018]圖中:1_滾子，2-座板，21-電機(jī)，22-連桿升降機(jī)構(gòu)，3-升降板，31-行程槽，32-旋轉(zhuǎn)臺(tái)，4-平板，41-圓錐通孔，42-立柱，43-支撐柱，5-刀口平尺，51-凸起，6-彈簧伸縮桿，7-第二彈簧伸縮桿，8-長(zhǎng)桿，9-激光器，10-準(zhǔn)直鏡，11- 二維CXD接受屏，D-狹縫的寬度，L-狹縫與接受屏的距離。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例一:如圖1~3所示，一種軸承滾子表面缺陷的激光衍射測(cè)量?jī)x器，包括一可沿豎直方向上下升降的升降板3，所述升降板3上設(shè)置有一用于放置滾子I的旋轉(zhuǎn)臺(tái)32，所述升降板3的正上方設(shè)置有帶圓錐通孔41的平板4，所述圓錐通孔41位于旋轉(zhuǎn)臺(tái)32的正上方，該圓錐通孔41的孔徑小于滾子I，所述平板4的上方設(shè)置有用于頂?shù)譂L子I上端面的彈簧伸縮桿6，所述平板4在圓錐通孔41的左右側(cè)上分別設(shè)置有立柱42，所述立柱42上設(shè)置有滑槽，所述滑槽內(nèi)設(shè)置有可沿滑槽左右移動(dòng)的刀口平尺5，所述刀口平尺5的端面頂?shù)衷跐L子I側(cè)壁上，該端面上設(shè)置有多個(gè)凸起51，所述刀口平尺5的后側(cè)鉸接有第二彈簧伸縮桿7，所述平板4的兩端均鉸接有長(zhǎng)桿8，所述第二彈簧伸縮桿7的另一端與長(zhǎng)桿8的上端相鉸接，所述升降板3的兩端設(shè)置有行程槽31，所述長(zhǎng)桿8的下端通過(guò)一滾軸在行程槽31內(nèi)左右滑動(dòng)，以使升降板3上下升降時(shí)，長(zhǎng)桿8推動(dòng)刀口平尺的凸起51頂?shù)衷跐L子I的側(cè)壁上，同時(shí)升降板3帶動(dòng)滾子上升頂?shù)肿椈缮炜s桿6 ;所述平板4在圓錐通孔41的前后側(cè)分別設(shè)置有激光器9和二維CCD接受屏11。狹縫與接受屏的距離L。
[0020]本實(shí)施例中，所述兩個(gè)刀口平尺上的凸起51交錯(cuò)布置，其中一個(gè)刀口平尺上設(shè)置有兩個(gè)凸起，另一個(gè)上設(shè)置有三個(gè)凸起。[0021 ] 本實(shí)施例中，所述激光器9與滾子I之間設(shè)置有準(zhǔn)直鏡10，以使激光器9發(fā)出的激光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡10的準(zhǔn)直之后照射到滾子兩側(cè)的狹縫上。
[0022]本實(shí)施例中，所述升降板3的正下方設(shè)置有座板2，所述座板2上設(shè)置有驅(qū)使升降板3上下升降的連桿升降機(jī)構(gòu)22，該連桿升降機(jī)構(gòu)22包括兩根中部相鉸接且相交叉的連桿，兩根連桿的上端均鉸接在升降板底部，其中一根升降桿的下端鉸接在座板上，另一根升降桿的下端與一電機(jī)21相連接，該電機(jī)帶動(dòng)該連桿移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)升降板的升降。
[0023]本實(shí)施例中，所述平板4的左右側(cè)還分別設(shè)置有用于支撐和導(dǎo)引第二彈簧伸縮桿7的支撐柱43，所述支撐柱上設(shè)置有讓第二彈簧伸縮桿7通過(guò)的通孔。
[0024]使用本裝置時(shí)，先將軸承滾子I放置在平板上的圓錐通孔41內(nèi)進(jìn)行定位，開(kāi)啟電機(jī)21，電機(jī)21通過(guò)連桿升降機(jī)構(gòu)22驅(qū)使升降板3上升，升降板3上的旋轉(zhuǎn)臺(tái)32將滾子I頂起直至滾子上端頂?shù)衷趶椈缮炜s桿6底部，同時(shí)平板4兩端的連桿8在升降板的行程槽31作用下，帶動(dòng)第二彈簧伸縮桿7，進(jìn)而推動(dòng)刀口平尺的端面頂?shù)衷跐L子側(cè)壁上(刀口平尺上的凸起51使得刀口平尺的端面與滾子側(cè)壁形成狹縫，該狹縫寬度為D，并測(cè)量出狹縫與接受屏的距離L)，然后開(kāi)啟旋轉(zhuǎn)臺(tái)32勻速轉(zhuǎn)動(dòng)滾子1，再開(kāi)啟激光器9，激光器9發(fā)出的激光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡10的準(zhǔn)直之后照射到滾子兩側(cè)的狹縫上，并在二維CXD接受屏11顯現(xiàn)出明暗相間的衍射條紋，如圖4所示(中間最明亮條紋兩側(cè)明暗條紋即是狹縫的衍射圖像)，用計(jì)算機(jī)定時(shí)采集并記錄二維CCD接受屏上的衍射條紋圖像信息，狹縫每個(gè)點(diǎn)的衍射圖像對(duì)應(yīng)二維CCD接受屏上水平方向相對(duì)的一條線，根據(jù)夫瑯禾費(fèi)單縫衍射原理d= λ L/D，采用分析軟件分析出衍射圖像上每條水平線上的條紋間距d，反推出其對(duì)應(yīng)的狹縫寬度D1，獲得狹縫上不同位置的縫隙大小，通過(guò)比較Dl和預(yù)先測(cè)量的狹縫寬度D，判斷出在軸承的表面哪個(gè)位置出現(xiàn)缺陷，以及缺陷的大小，進(jìn)而判斷滾子表面缺陷程度。
[0025]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型的涵蓋范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種軸承滾子表面缺陷的激光衍射測(cè)量?jī)x器，其特征在于:包括一可沿豎直方向上下升降的升降板，所述升降板上設(shè)置有一用于放置滾子的旋轉(zhuǎn)臺(tái)，所述升降板的正上方設(shè)置有帶圓錐通孔的平板，所述圓錐通孔位于旋轉(zhuǎn)臺(tái)的正上方，該圓錐通孔的孔徑小于滾子，所述平板的上方設(shè)置有用于頂?shù)譂L子上端面的彈簧伸縮桿，所述平板在圓錐通孔的左右側(cè)上分別設(shè)置有立柱，所述立柱上設(shè)置有滑槽，所述滑槽內(nèi)設(shè)置有可沿滑槽左右移動(dòng)的刀口平尺，所述刀口平尺的端面頂?shù)衷跐L子側(cè)壁上，該端面上設(shè)置有多個(gè)凸起，所述刀口平尺的后側(cè)鉸接有第二彈簧伸縮桿，所述平板的兩端均鉸接有長(zhǎng)桿，所述第二彈簧伸縮桿的另一端與長(zhǎng)桿的上端相鉸接，所述升降板的兩端設(shè)置有行程槽，所述長(zhǎng)桿的下端通過(guò)一滾軸在行程槽內(nèi)左右滑動(dòng)，以使升降板上下升降時(shí)，長(zhǎng)桿推動(dòng)刀口平尺頂?shù)衷跐L子的側(cè)壁上，同時(shí)升降板帶動(dòng)滾子上升頂?shù)肿椈缮炜s桿；所述平板在圓錐通孔的前后側(cè)分別設(shè)置有激光器和二維C⑶接受屏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承滾子表面缺陷的激光衍射測(cè)量?jī)x器，其特征在于:所述兩個(gè)刀口平尺上的凸起交錯(cuò)布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承滾子表面缺陷的激光衍射測(cè)量?jī)x器，其特征在于:所述激光器與滾子之間設(shè)置有準(zhǔn)直鏡，以使激光器發(fā)出的激光經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直鏡的準(zhǔn)直之后照射到滾子兩側(cè)的狹縫上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承滾子表面缺陷的激光衍射測(cè)量?jī)x器，其特征在于:所述升降板的正下方設(shè)置有座板，所述座板上設(shè)置有驅(qū)使升降板上下升降的升降機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承滾子表面缺陷的激光衍射測(cè)量?jī)x器，其特征在于:所述平板的左右側(cè)還分別設(shè)置有用于支撐和導(dǎo)引第二彈簧伸縮桿的支撐柱，所述支撐柱上設(shè)置有讓第二彈簧伸縮桿通過(guò)的通孔。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種軸承滾子表面缺陷的激光衍射測(cè)量?jī)x器，包括一可沿豎直方向上下升降的升降板，所述升降板上設(shè)置有一用于放置滾子的旋轉(zhuǎn)臺(tái)，所述升降板的正上方設(shè)置有帶圓錐通孔的平板，所述圓錐通孔位于旋轉(zhuǎn)臺(tái)的正上方，該圓錐通孔的孔徑小于滾子，所述平板的上方設(shè)置有用于頂?shù)譂L子上端面的彈簧伸縮桿，所述平板在圓錐通孔的左右側(cè)分別設(shè)置有立柱，所述立柱上設(shè)置有滑槽，所述滑槽內(nèi)設(shè)置有可沿滑槽左右移動(dòng)的刀口平尺。本實(shí)用新型提出了一套新的定位、夾緊、旋轉(zhuǎn)裝置，同時(shí)利用彈力將刀口平尺壓緊在軸承滾子表面形成狹縫方便的實(shí)現(xiàn)狹縫的間距控制，保證了激光衍射條紋圖像的質(zhì)量；是一種高效、易操作、高精度的軸承滾子表面質(zhì)量檢測(cè)裝置。
【IPC分類】G01N21-892
【公開(kāi)號(hào)】CN204374097
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520061309
【發(fā)明人】鐘舜聰, 張秋坤, 鐘劍鋒
【申請(qǐng)人】福州大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日