王磊，王雅麗，王峰輝，王宏偉

(1.洛陽(yáng)LYC軸承有限公司 東升公司，河南 洛陽(yáng) 471039；2.洛陽(yáng)理工學(xué)院，河南 洛陽(yáng) 471023)

目前，對(duì)于圓錐滾子軸承裝配后的成品檢驗(yàn)，大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)還處于人工檢驗(yàn)狀態(tài)，這就不可避免地會(huì)產(chǎn)生誤判及漏檢等人為失誤，并且檢測(cè)效率低、精度差。

隨著軸承裝配檢驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品檢驗(yàn)的全自動(dòng)化已勢(shì)在必行，為此我公司開(kāi)發(fā)研制了圓錐滾子軸承內(nèi)組件綜合檢查機(jī)，對(duì)圓錐滾子軸承裝配后的內(nèi)組件漏滾子、裝配高及內(nèi)徑等項(xiàng)目進(jìn)行全自動(dòng)檢測(cè)。

1 機(jī)械部分

圓錐滾子軸承內(nèi)組件綜合檢查機(jī)的機(jī)械部分由漏滾子檢查工位、裝配高檢測(cè)工位和內(nèi)徑定性檢測(cè)工位構(gòu)成。

1.1 漏滾子檢查工位

漏滾子檢查工位結(jié)構(gòu)如圖1所示。工作原理為：氣缸推動(dòng)基座向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)測(cè)量軸頂端的尼龍球頭頂緊內(nèi)組件，彈簧壓緊，內(nèi)組件旋轉(zhuǎn)進(jìn)行漏滾子檢查?；c軸之間為間隙配合，壓緊過(guò)程中測(cè)量軸與被測(cè)工件能夠自動(dòng)找正。兩只測(cè)頭成180°夾角，采用光電反射原理，分別測(cè)量?jī)?nèi)組件滾子的大錐角端和小錐角端，當(dāng)其中一個(gè)測(cè)頭發(fā)出NG信號(hào)，此工件NG排出。

1，5—基座；2—直線軸承；3—調(diào)節(jié)塊；4—導(dǎo)向桿；6—?dú)飧祝?—軸；8—備帽；9—表座；10—彈簧；11—?dú)んw；12—軸承；13—擋塊；14—尼龍球頭；15—測(cè)頭

1.2 裝配高檢測(cè)工位

裝配高檢測(cè)工位結(jié)構(gòu)如圖2所示。工作原理為：氣缸推動(dòng)基座向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)測(cè)量軸頂端外圈標(biāo)準(zhǔn)件與待測(cè)內(nèi)組件合套，彈簧壓緊，內(nèi)組件旋轉(zhuǎn)與外圈找正，測(cè)量表測(cè)量此時(shí)測(cè)量座的中心高度值，經(jīng)過(guò)差值運(yùn)算計(jì)算出裝配高。校表時(shí)標(biāo)準(zhǔn)件倉(cāng)將內(nèi)圈標(biāo)準(zhǔn)件推至檢測(cè)工位進(jìn)行校表。

1—推倉(cāng)氣缸；2—標(biāo)準(zhǔn)件倉(cāng)；3—倉(cāng)門氣缸；4—調(diào)整塊；5—調(diào)整螺桿；6，9，13—基座；7—調(diào)節(jié)塊；8—直線導(dǎo)軌；10—?dú)飧祝?1—測(cè)量表；12—表座；14—加長(zhǎng)軸；15—軸殼；16—壓簧；17—測(cè)量座；18—卡爪

1.3 內(nèi)徑定性檢測(cè)工位

內(nèi)徑定性檢測(cè)工位結(jié)構(gòu)如圖3所示。工作原理為：氣缸推動(dòng)基座向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)測(cè)量軸與待測(cè)內(nèi)組件進(jìn)行內(nèi)徑定性檢測(cè)。基座與測(cè)量軸尾端采用錐孔配合，保證測(cè)量軸的同心度。尼龍定位盤起導(dǎo)向作用。

1，4，7，9—基座；2—定位盤；3—擋塊；5—調(diào)節(jié)塊；6—直線導(dǎo)軌；8—?dú)飧祝?0—測(cè)量軸

2 電氣部分

2.1 控制部分

采用歐姆龍CP1H型PLC及其擴(kuò)展單元對(duì)機(jī)械動(dòng)作進(jìn)行控制，各動(dòng)作通過(guò)無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)進(jìn)行定位，安全、可靠。通過(guò)三菱GOT-1000型人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作、參數(shù)置入、狀態(tài)監(jiān)控和故障自診斷等功能。各工位通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)同步動(dòng)作，NG品分類排出。電氣原理如圖4所示。

圖4 電氣原理圖

2.2 漏滾子檢測(cè)

漏滾子檢測(cè)由反射式光電開(kāi)關(guān)和開(kāi)關(guān)控制器組成。首先，調(diào)整光電開(kāi)關(guān)至組件大約7 cm位置，然后分別放置合格品、NG品(漏滾子組件)至測(cè)量工位，按下組件旋轉(zhuǎn)按鈕，通過(guò)開(kāi)關(guān)控制器設(shè)定合格品測(cè)量范圍值并保證NG品測(cè)量信號(hào)的輸出。為保證本工位檢測(cè)準(zhǔn)確、可靠，光電開(kāi)關(guān)及控制器均選用日本SUNX公司產(chǎn)品，并采用雙開(kāi)關(guān)測(cè)量方式，杜絕漏排現(xiàn)象發(fā)生。

主要性能如下：檢測(cè)距離為70 mm±15%，光點(diǎn)直徑為6 mm，環(huán)境光度：白熾燈最大4 000 lx，日光最大12 000 lx。

2.3 裝配高測(cè)量

裝配高測(cè)量選用馬波斯測(cè)量傳感器及P1C型測(cè)量控制儀。P1C能夠連接1個(gè)或2個(gè)傳感器，實(shí)現(xiàn)±T1或±T1±T2同步測(cè)量，機(jī)箱后部的RS-232接口可與PLC進(jìn)行通信。通過(guò)人機(jī)界面對(duì)±NG值、校正用標(biāo)準(zhǔn)件值及校正間隔次數(shù)等參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。

主要性能如下：測(cè)量范圍為±30 μm，分辨率為0.5/1 μm，長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性可達(dá)0.8 μm/8 h。

3 結(jié)束語(yǔ)

該設(shè)備的研制提高了檢測(cè)精度、檢測(cè)效率和生產(chǎn)自動(dòng)化程度，杜絕了人為因素的影響，減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。目前該設(shè)備已穩(wěn)定運(yùn)行，經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證達(dá)到設(shè)計(jì)目的。