一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置制造方法及图纸

一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置，包括：直齿锥齿轮、齿轮定位夹具、定位夹具支撑装置、底座、测量机器人、非接触式激光测头、测头防护罩、计算机等；定位夹具支撑装置连接在底座上；齿轮定位夹具连接在定位夹具支撑装置上；测量机器人连接在底座上；激光测头防护罩连接在测量机器人的第六轴上；非接触式激光测头连接在激光测头防护罩上；计算机通过数据线与非接触式激光测头实现数据通讯。通过检测结果及时发现模具缺陷及锻造压力的合适与否，及时处理；调整机器人的运动及摆动角度，可完成对不同品种产品的检测；可在热态下完成对弦齿厚、锻造闭模高度及齿轮一个齿表面缺陷的检测。该检测系统结构新颖，易于实施。

An on-line inspection device for precision forging straight bevel gear

A spur bevel gear online detection device, including: straight bevel gear, gear fixture, fixture supporting device, a base and a measuring robot, non-contact laser probe and a probe head, protective cover, computer etc.; positioning fixture supporting device is connected to the base; the gear fixture is connected with the positioning fixture support device; measuring robot is connected to the base; the laser measuring head protective cover sixth shaft connected with the measuring robot; non-contact laser measuring head is connected to the laser probe on the shield; the computer through a data line and a non-contact laser measuring head to realize data communication. It is found that the pressure die forging defects and timely detection results through appropriate, timely treatment; movement and swing angle adjustment of the robot, can accomplish the detection of different varieties of products; can complete the detection of chordal tooth thickness, forging die height and a gear tooth surface defect in hot state. The structure of the detection system is novel and easy to implement.

【技术实现步骤摘要】
一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置
本技术属于机械制造领域，涉及一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置。
技术介绍
在锻造加工工艺中，精密锻造成形是一种少无切削新工艺。齿轮精锻就是通过精密锻造直接获得完整轮齿，且齿面不需或仅需少许精加工即可使用的齿轮制造技术。精锻齿轮具有机械性能好，材料利用率高，环境污染少等优点，逐渐被广泛采用。为了保证精锻直齿锥齿轮的质量，需要对其进行在线检测。现有的工艺检测属于人工接触式检测、事后控制的手段，在直齿锥齿轮机加工完成后，在齿轮检测仪上，采用接触式检测的方法检测齿距、齿面偏差、轮廓尺寸等项目。这种检测方式主要存在以下问题：1）检测结果信息传递速度慢，需等到一批工件加工完，才能在专用设备上进行检测来判断直齿锥齿轮合格与否。2）废品率高，当出现模具填充不完全或模具产生磨损造成的锻件不合格情况时，不容易被及时察觉，造成接连产生大量不合格工件。且需要进一步去分析该不合格品产生的原因，可能是齿面修形问题、模具磨损问题、工件定位问题或其他问题。判定这些问题费时费力、工作效率低下。3）只能对常温齿轮零件进行检测，不能检测高温齿轮零件。综上分析，目前的齿轮精锻行业，还没有一套成熟的方法去实现对精锻直齿锥齿轮的在线检测，进而无法及时发现不合格工件，一旦出现模具磨损或锻造压力设置不当等问题时，会产生大量不合格产品，使生产成本得不到控制。且工件表面温度较高，无法采用传统的接触式检测方法对精锻直齿锥齿轮进行在线检测。因此，实现对精锻直齿锥齿轮的在线检测是个亟待解决的难题。
技术实现思路
为克服上述不足，本技术的目的在于提供一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置，采用非接触式在线检测方法，可及时发现不合格精锻工件。该检测装置结构紧凑，操作方便，检测效率高，可以降低废品率，降低成本，提高生产效率，提高检测精度。为了实现本技术所述的目的，本技术采用以下技术方案：一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置，包括：直齿锥齿轮、齿轮定位夹具、定位夹具支撑装置、底座、测量机器人、非接触式激光测头、测头防护罩、计算机、数据线；底座通过地脚螺栓固定在地面上；定位夹具支撑装置通过内六角螺钉固定连接在底座上；齿轮定位夹具通过内六角螺钉固定连接在定位夹具支撑装置上；测量机器人通过内六角螺钉固定连接在底座上；激光测头防护罩通过内六角螺钉固定连接在测量机器人的第六轴上；非接触式激光测头通过内六角螺钉固定连接在激光测头防护罩上；计算机通过数据线与非接触式激光测头实现数据通讯。所述的直齿锥齿轮为普通渐开线齿廓直齿锥齿轮，直齿锥齿轮后端的圆柱部分可被用来夹持。所述的齿轮定位夹具，包括齿部定位体、齿部支撑体；其中，齿部定位体通过内六角螺钉拧紧在齿部支撑体上，齿部支撑体内加工有螺纹；齿部定位体通过一个内六角螺钉，与齿部支撑体固定连接；齿部支撑体内孔与齿部定位体的外圆采用间隙配合，齿部支撑体通过四个内六角螺钉固定连接在定位夹具支撑装置上。所述的定位夹具支撑装置上端通过内六角螺钉与齿轮定位夹具固定连接，下端通过内六角螺钉固定连接在底座上；其中，定位夹具支撑装置采用中空设计的形式；所述的底座采用长方形方板结构，通过地脚螺栓固定连接在地面上。所述的测量机器人采用六轴关节测量机器人，测量机器人通过四个内六角螺钉将测量机器人底座固定连接在底座上；测量机器人第六轴上设置有四个螺纹孔。所述的非接触式激光测头自身包含有激光信号发射器、激光信号接收器及与计算机实现对接的线路接口；其中，非接触式激光测头上有四个螺纹孔，可用内六角螺钉将非接触式激光测头固定连接在激光测头防护罩壳体上。所述的激光测头防护罩，包括激光测头防护罩盖板、激光测头防护罩壳体、激光测头防护罩开口、耐热玻璃、玻璃盖板、玻璃垫板、玻璃上侧垫板、玻璃下侧垫板；其中，激光测头防护罩壳体通过四个内六角螺钉与非接触式激光测头固定连接；激光测头防护罩盖板通过四个内六角螺钉固定连接在激光测头防护罩壳体上；激光测头防护罩壳体下表面有一个凹槽，耐热玻璃放置在凹槽中，在耐热玻璃与激光测头防护罩壳体之间安装有一个玻璃上侧垫板；玻璃盖板通过四个内六角螺钉固定连接在激光测头防护罩壳体的下表面上，从而将耐热玻璃固定安装在激光测头防护罩壳体的下端凹槽中；在玻璃盖板与激光测头防护罩壳体之间安装有一个玻璃下侧垫板；激光测头防护罩盖板通过内六角螺钉固定连接在激光测头防护罩壳体上；测头防护罩后端有四个孔，通过四个内六角螺钉固定连接在测量机器人第六轴上。所述的计算机安装在整个检测装置旁，通过数据线将计算机与非接触式激光测头相连接。由于采用以上所述的技术方案，本技术可达到以下有益效果：1、本技术所述的精锻直齿锥齿轮在线检测装置，由于采用了非接触式的激光测头，使得工件本身的温度几乎对测量结果造不成影响。通过对弦齿厚、锻造闭模高度及齿轮表面缺陷的在线检测，真正做到了在精锻现场实现对直齿锥齿轮精锻效果的实时监控，可通过检测结果及时发现模具缺陷及锻造压力的合适与否，从而迅速停止加工，找出问题所在。可极大地降低废品率，缩短查找问题的时间，降低生产成本。2、本技术所述的精锻直齿锥齿轮在线检测装置，仅包含机器人和定位夹具两个主要装置，结构简单，占地面积小。采用利用六轴关节机器人的运动实现非接触式激光测头所需运动轨迹的方法，在产品品种切换时，可仅通过调整机器人的运动及摆动角度，便可完成对不同品种产品的检测。3、本技术所述的精锻直齿锥齿轮在线检测装置，该检测系统结构新颖，检测方法简单易行，并且可以引入到齿轮类或其他零件的精密锻造行业，易于实施。附图说明图1为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的直齿锥齿轮的结构示意图；图2为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的直齿锥齿轮距小端齿宽1/4处的法截面视图；图3为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的结构示意图；图4为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的齿轮定位夹具的装配示意图；图5为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的齿轮定位夹具的齿部定位体示意图；图6为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的齿轮定位夹具齿部支撑体示意图；图7为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的定位夹具支撑装置示意图；图8为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的底座示意图；图9为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的测量机器人示意图；图10为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的测量机器人底座示意图；图11为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的测量机器人第六轴示意图；图12为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的非接触式激光测头与测头防护罩装配示意图；图13为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的非接触式激光测头示意图；图14为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的激光测头防护罩壳体示意图；图15为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的激光测头防护罩盖板示意图；图16为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的玻璃安装板示意图。图17为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的玻璃上侧垫板示意图。图18为本技术一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置的玻璃下侧垫板示意图。图中：1、直齿锥齿轮；2、齿轮定位夹具；2a、齿部定位体；2b、齿部支撑体；3、定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置，包括：直齿锥齿轮（1）、齿轮定位夹具（2）、定位夹具支撑装置（3）、底座（4）、测量机器人（5）、非接触式激光测头（6）、测头防护罩（7）、计算机（8）、数据线（9）；其特征在于：底座（4）通过地脚螺栓固定在地面上；定位夹具支撑装置（3）通过内六角螺钉固定连接在底座（4）上；齿轮定位夹具（2）通过内六角螺钉固定连接在定位夹具支撑装置（3）上；测量机器人（5）通过内六角螺钉固定连接在底座（4）上；激光测头防护罩（7）通过内六角螺钉固定连接在测量机器人（5）的第六轴（5b）上；非接触式激光测头（6）通过内六角螺钉固定连接在激光测头防护罩（7）上；计算机（8）通过数据线（9）与非接触式激光测头（6）实现数据通讯；所述的直齿锥齿轮（1）为普通渐开线齿廓直齿锥齿轮。

【技术特征摘要】
1.一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置，包括：直齿锥齿轮（1）、齿轮定位夹具（2）、定位夹具支撑装置（3）、底座（4）、测量机器人（5）、非接触式激光测头（6）、测头防护罩（7）、计算机（8）、数据线（9）；其特征在于：底座（4）通过地脚螺栓固定在地面上；定位夹具支撑装置（3）通过内六角螺钉固定连接在底座（4）上；齿轮定位夹具（2）通过内六角螺钉固定连接在定位夹具支撑装置（3）上；测量机器人（5）通过内六角螺钉固定连接在底座（4）上；激光测头防护罩（7）通过内六角螺钉固定连接在测量机器人（5）的第六轴（5b）上；非接触式激光测头（6）通过内六角螺钉固定连接在激光测头防护罩（7）上；计算机（8）通过数据线（9）与非接触式激光测头（6）实现数据通讯；所述的直齿锥齿轮（1）为普通渐开线齿廓直齿锥齿轮。2.根据权利要求1所述的一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置，其特征在于：所述的齿轮定位夹具（2），包括齿部定位体（2a）、齿部支撑体（2b）；其中，齿部定位体（2a）通过内六角螺钉拧紧在齿部支撑体（2b）上，齿部支撑体（2b）内加工有螺纹；齿部定位体（2a）通过一个内六角螺钉，与齿部支撑体（2b）固定连接；齿部支撑体（2b）内孔与齿部定位体（2a）的外圆采用间隙配合，齿部支撑体（2b）通过四个内六角螺钉固定连接在定位夹具支撑装置（3）上。3.根据权利要求1所述的一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置，其特征在于：所述的定位夹具支撑装置（3）上端通过内六角螺钉与齿轮定位夹具（2）固定连接，下端通过内六角螺钉固定连接在底座（4）上；其中，定位夹具支撑装置（3）采用中空设计的形式；所述的底座（4）采用长方形方板结构，通过地脚螺栓固定连接在地面上。4.根据权利要求1所述的一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置，其特征在于：所述的测量机器人（5）采用六轴关节测量机器人，测量机器人（5）通过四个内六角螺钉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云飞，葛便京，王明海，苏建新，赵博，师江伟，夏占雪，张延喜，张岑，
申请(专利权)人：第一拖拉机股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41