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
技術領域：
本發明涉及分選裝置，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：
經研究表明，滾動軸承中的滾珠直徑相差超過一定限度，會引起軸承工作 運行不穩定，嚴重影響內部各滾珠的應力分布，導致該軸承提早失效，縮短滾 動軸承的疲勞壽命。所以各滾動軸承生產單位要求對滾珠按直徑大小進行分選。 但是目前對滾珠的分選依然采用人工逐個進行測量的方式，所使用的儀器仍 然是傳統的機械測量裝置，其測量精度早已不能滿足于精密部件的要求，導致 測量精度差，分選效率低，影響了滾動軸承的質量和生產效率。因此如何保證 滾珠的測量精度，實現滾珠的快速分選，提高產品的生產效率，是一個急待解 決的問題。
發明內容
本發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，從而保證滾動軸承的裝配質量和生產效率。 本發明采用的技術方案如下
本發明包括定位塊、輸入齒條、第一雙聯齒輪、驅動齒條裝置、第二雙聯 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，輸入齒條的一端設置壓力傳感器，壓力傳感器外設置定位塊，輸入齒條的 另一端與驅動齒條裝置接觸，輸入齒條的有齒部分與第一雙聯齒輪的小齒輪嚙 合，第一雙聯齒輪的大齒輪與第二雙聯齒輪的小齒輪嚙合，第二雙聯齒輪的大 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的擋板組成，圓弧槽
的傾斜度為5度 15度。
所述的驅動齒條裝置為摩擦驅動或齒條驅動。 本發明具有的有益效果是
本發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；(4)滾珠的測量范圍大，易調節等優點。本發明能夠測量滾
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是本發明的裝配關系主視圖。
圖2是本發明的裝配關系左視圖。
圖3是本發明的測量比較示意圖。
圖4是本發明的相似三角形分析放大圖。
圖中1、定位塊，2、輸入齒條，3、第一雙聯齒輪，4、驅動齒條裝置，5、 第二雙聯齒輪，6、輸出齒條，7、激光器，8、光電檢測器，9、固定板。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
如圖1、圖2所示，本發明包括定位塊1、輸入齒條2、第一雙聯齒輪3、 驅動齒條裝置4、第二雙聯齒輪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的一端設置壓力傳感器， 壓力傳感器外設置定位塊l，輸入齒條2的另一端與驅動齒條裝置4接觸，輸入 齒條2的有齒部分與第一雙聯齒輪3的小齒輪嚙合，第一雙聯齒輪3的大齒輪 與第二雙聯齒輪5的小齒輪嚙合，第二雙聯齒輪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的擋板組成，圓弧 槽的傾斜度為5度 15度。
所述的驅動齒條裝置4為摩擦驅動或齒條驅動。
本發明主要結合機械、電子、光學和信息技術，運用齒輪傳動和幾何相似 三角形原理進行放大處理，達到高精度測量，容易實現自動化，提高了產品檢 測質量和分選效率。
具體工作原理和過程如下
首先把經過高精度測量的標準滾珠(如圖3實線圓所示，直徑為Z)。)放置 在定位塊l上進行定位，再由控制器向驅動齒輪裝置4發出指令，使輸入齒條2 向右緩慢移動，同時第一雙聯齒輪3逆時針旋轉，第二雙聯齒輪5順時針旋轉 并帶動輸出齒條6向左移動。當前端的壓力傳感器觸碰到該滾珠的瞬間立即發 出信號到控制器，由控制器馬上發出信號命令驅動齒輪裝置4立刻停止移動， 并使激光器7開始逆時針旋轉。 一開始，激光被輸出齒輪6擋住，無法射到光電檢測器8上，當旋轉到一定角度，正好被光電檢測器8接收時，該檢測器立 即向控制器傳輸信息，由控制器立刻發出指令使激光器7停止轉動并回歸原位, 同時使齒輪驅動裝置4讓各機械部分回歸原位。在此過程中，控制器通過對該 接收點進行采樣，確定了該標準滾珠的直徑所對應的激光射到光電檢測器8的 具體位置，定為基準點,如圖4中A點。
接著將待測滾珠(如圖3虛線圓所示，直徑為A)安放在相同位置進行定 位，采用相同的過程對激光射向光電檢測器8的點進行采樣處理，記為采樣點， 如圖4中的B點。
通過控制器中的信息處理器計算該采樣點B與基準點A的距離，再結合事 先設定的放大比例進行差值計算(采樣點在基準點左側時差值為負，右側時為 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-
通過齒輪傳動放大倍數& 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^為第一雙聯齒輪上的小齒輪的齒數；Z,為第一雙 聯齒輪上的大齒輪的齒數；^為第二雙聯齒輪上的小齒輪的齒數；Z,為第二雙 聯齒輪上的大齒輪的齒數。
通過幾何相似三角形放大倍數^-^，由圖4中^ = ^得到。其中輸出 齒輪的水平位移為輸入，采樣點和基準點的差值為輸出。Al為待測球和基準球 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。
該裝置總放大倍數為尺=&"2=,><|1 x嘗。
若；=20; Z2=140; Z3=20; Z4=120; //2 = 150wm; /fl = 5ww; 則放大倍數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，本發明采用齒輪傳動和幾何相似三角形的放大原理，使通過測量該采樣點與基準點的距離來間接測量該滾珠和標準滾珠的直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確的進 行分選。
特別是針對滾珠分選過程中需要處理的微米級誤差，通過該發明裝置可以 進行千倍的放大，便于快速地分選，測量精度可在l/zm之內。
權利要求
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)、第一雙聯齒輪(3)、驅動齒條裝置(4)、第二雙聯齒輪(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)的一端設置壓力傳感器，壓力傳感器外設置定位塊(1)，輸入齒條(2)的另一端與驅動齒條裝置(4)接觸，輸入齒條(2)的有齒部分與第一雙聯齒輪(3)的小齒輪嚙合，第一雙聯齒輪(3)的大齒輪與第二雙聯齒輪(5)的小齒輪嚙合，第二雙聯齒輪(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)同側的上方，光電檢測器(8)平鋪在固定板(9)的下表面。
2. 根據權利要求1所述的一種周轉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的擋板組 成，圓弧槽的傾斜度為5度 15度。
3. 根據權利要求1所述的一種周轉輪系激光掃描分選滾珠的裝置，其特征 在于所述的驅動齒條裝置(4)為摩擦驅動或齒條驅動。
全文摘要
本發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，輸入齒條的一端設置壓力傳感器，壓力傳感器外設置定位塊，輸入齒條的另一端與驅動齒條裝置接觸，輸入齒條的有齒部分與第一雙聯齒輪的小齒輪嚙合，第一雙聯齒輪的大齒輪與第二雙聯齒輪的小齒輪嚙合，第二雙聯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的上方，光電檢測器平鋪在固定板的下表面。采用齒輪傳動和幾何相似三角形的放大原理對所測量的滾珠和基準滾珠之間的差值進行放大，測量精度高，分選準確，操作簡單，容易實現自動化。本發明特別適用于分選直徑相差很小的批量滾珠。
文檔編號G01B11/08GK101559426SQ20091009877
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月14日 優先權日2009年5月14日
發明者林世才, 汪久根, 蔣秀龍 申請人:浙江大學