[发明专利]淬火感应器与回转支承滚道间位置的自动检测装置

说明书

技术领域：

本发明属于工业测量技术领域，具体涉及一种淬火感应器与回转支承滚道间位置的自动检测装置。

背景技术：

淬火感应器与回转支承滚道间位置的自动检测与调整一直是困扰业界的一大难题。由于自动检测处于复杂的强大磁场下，且淬火时雾气较大，一般的传感器基于光电、磁导、CCD视觉等无法进行直接测量。而滚道表面淬火层的质量，直接影响回转支承的使用性能。

当前生产的回转支承淬火机床，没有真正实现感应器与淬火面之间距离的自动检测。目前采用的检测方法主要有两种：一种是利用传统方法，肉眼观测，凭借工人的经验去调整，这在一定程度上增加了工人的劳动强度，精度也很难保证。第二种方法是间接测量法，通过测量回转支承上表面(或其他位置)的变形，并借助靠模棒或辅助滚轮来间接获得感应器与工件之间的距离，由于存在转换误差，精度也不高。

由上述可知，目前还没有一种简便、直接和检测精度高的方法用于淬火感应器与回转支承滚道间位置的自动检测。

发明内容：

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种淬火感应器与回转支承滚道间位置的自动检测装置，用于自动检测淬火感应器与滚道间位置，以达到精确控制淬火层深度和淬火均匀的要求。该装置采取的技术方案为利用红宝石探针感应，压力传感器反馈，通过控制系统显示并调节淬火感应器与回转支承滚道间位置。其装置示意图见说明书附图1、2。

本发明所提供的淬火感应器与回转支承滚道间位置的自动检测装置包括回转支承1、两个红宝石探针2、淬火感应器3、两个压力传感器4、法兰5、变压器6、变压器支架7、第一伺服电机8、滚珠丝杠9a、9b、9c、丝杠螺母10a、10b、10c、立柱11、控制系统12、第二伺服电机13、导轨14a、14b、支座15、机座16、第三伺服电机17、滑板18a、18b；所述两个红宝石探针2一端与回转支承1滚道表面接触，另一端分别与所述两个压力传感器4相连，所述两个红宝石探针2与两个压力传感器4对称布置于所述法兰5上，且通过法兰5与所述变压器6相连；所述两个压力传感器4分别通过控制线与所述控制系统12相连，其检测数据通过控制系统显示屏显示；所述淬火感应器3位于两个红宝石探针2中间，通过法兰5与变压器6相连，所述变压器6与变压器支架7固连，随变压器支架一起运动，所述变压器支架7与所述丝杠螺母10a相连；所述滚珠丝杠9a通过轴承座支承在立柱11上，滚珠丝杠9a的一端与第一伺服电机8相连；所述立柱11与滑板18a固连，所述滑板18a由导轨14b支承，所述滑板18a与丝杠螺母10c相连；所述滚珠丝杠9c通过轴承座支承在滑板18b上，滚珠丝杠9c的一端与第三伺服电机17相连；所述导轨14b支承在支座15上，所述支座15与滑板18b固连，所述丝杠螺母10b与滑板18b相连；所述滚珠丝杠9b通过轴承座支承在机座16上，滚珠丝杠9b的一端与第二伺服电机13相连；所述滑板18b由导轨14a支承，所述导轨14a支承在机座16上；所述三个伺服电机8、13、17分别通过控制线与控制系统12相连，在伺服电机的驱动下，滚珠丝杠作旋转运动，螺母同滑板沿导轨作直线运动。

淬火过程中，红宝石探针所受压力通过压力传感器反馈给控制系统，控制系统根据不同的压力信号通过PLC控制电机的通断，从而调节淬火感应器在不同方向的位移；为保证淬火感应器与回转支承滚道间达到理想的位置，淬火感应器的位置可以在x、y、z三个方向自动调整，其中，控制图1中第一伺服电机8(或第二伺服电机13)，可以实现淬火感应器在z(或x)方向作直线运动，控制图2中第三伺服电机17，可以实现淬火感应器在y方向作直线运动。

本发明所述红宝石探针为表面极为光滑、具有极高的抗压强度和很高的机械耐磨性能的红宝石探针，以满足探针与滚道长时间摩擦磨损的使用要求；所述的导轨为直线滚动导轨，以满足淬火感应器在x、y、z三个方向作直线运动的要求；所述的电机为伺服电机，以满足较高的控制精度和较快的速度响应性能。

附图说明：

图1：本发明自动检测装置结构示意图(主视)

图2：本发明自动检测装置结构示意图(俯视)

图中：1-回转支承；2-红宝石探针；3-淬火感应器；4-压力传感器；5-法兰；6-变压器；7-变压器支架；8-第一伺服电机；9a、9b、9c-滚珠丝杠；10a、10b、10c-丝杠螺母；11-立柱；12-控制系统；13-第二伺服电机；14a、14b-导轨；15-支座；16-机座；17-第三伺服电机；18a、18b-滑板。

具体实施方式：

淬火感应器与回转支承内外滚道间位置的自控检测原理一致。控制系统根据压力传感器反馈的不同压力信号，通过PLC控制淬火感应器在x、y、z三个方向的位移。具体实施方式是：按下电源按钮，电源指示灯亮，按下启动按钮，启动指示灯亮，此时红宝石探针的压力信号通过压力传感器反馈给控制系统。若图2上方压力传感器的压力大于(或小于)下方的压力，则控制装置通过PLC控制图2中第三伺服电机17，滚珠丝杠作旋转运动，螺母同滑板沿导轨向负y方向(或正y方向)作直线运动，直至使上下两个压力传感器的压力信号相同，第三伺服电机17停止工作；若图2中的两个压力传感器的压力信号相同，但压力值大于(或小于)控制装置设定的阈值，则控制装置通过PLC控制图1中第二伺服电机13，滚珠丝杠作旋转运动，螺母同滑板沿导轨向正x方向(或负x方向)作直线运动，同时可以控制图1中第一伺服电机8，滚珠丝杠作旋转运动，螺母同滑板沿导轨向正z方向(或负z方向)作直线运动，直至压力值达到控制装置设定的阈值内，第一伺服电机8和第二伺服电机13停止工作。