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轴承检测装置的外观设计

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轴承检测装置的外观设计

摘要轴承是当代机械设备中一种举足轻重的零部件,它们广泛应用于工业、农业、交通运输、国防、航空航天、家用电器、办公机械和高科技等领域,与国计民生息息相关。为了保证轴承质量必须对其进行严格的检测。国内现有的轴承检测装置一般多为国内几大轴承研究所的产品,具有检测精度高、机构简单、操作方便等特点,但是现有的轴承检测装置一般只能进行单个轴承检测,检测效率很低。这必然不能满足轴承厂家对轴承全产品检测的要求。这种方式也必然给轴承的质量留下了安全隐患。因此,为了满足轴承全产品检测的要求,研制一种检测效率高、基本实现自动化的轴承检测装置显得越来越重要。因此,轴承检测装置的外观设计是否先进,将直接影响到轴承产品质量的准确性、可靠性、效率以及工人劳动强度的大小。所以本文的重点是轴承检测装置的外观设计,包括给料装置,上料推力装置,轴承分选装置,及设备外观造型设计。设计工作内容如下1)查阅国内外轴承检测设备发展情况,研究了国内外目前使用的轴承检测装置的机构特点,对其外观设计结构进行了详细的分析2)针对论文的要求及自动化结构设计思想,检测装置上设计了,给料机构,推力上料机构,分拣机构。3)对设备运行环境中振动形式进行分析,根据结构特点研究设备具体减振、隔振工艺,降低基础设备振动,保证设备检测精度高低。关键词轴承给料上料分拣外观造型IIAbstractThebearingsareanimportantpartsofmodernmachineryandequipment,theyarewidelyusedinindustry,agriculture,transportation,defense,aerospace,householdappliances,officemachineryandhightechfields,closelyrelatedtothepeopleslivelihood.Inordertoensurethequalityofthebearingsmustberigoroustesting.TheexistingbearinginspectiondevicefortheproductsofseveralmajordomesticBearingResearchInstitute,withahighprecisionmechanismissimple,easytooperate,buttheexistingbearinginspectiondevicegenerallyonlyasinglebearingdetection,detectionefficiencyislow.Thiscertainlycannotmeetthebearingmanufacturersbearingproducttestingrequirements,thedomesticbearingfactorydetectionsampling,thisapproachalsoinevitablyleftasecurityrisktothequalityofthebearing.Therefore,inordertomeetthetestingrequirementsofthebearing,thedevelopmentofahighdetectionefficiency,bearinginspectiondeviceforthebasicrealizationofautomationisbecomingmoreandmoreimportant.Therefore,bearinginspectiondevicedesignisadvanced,willdirectlyaffectthesizeofthebearingproductquality,accuracy,reliability,efficiencyandlaborintensity.Therefore,thefocusofthispaperisthedesignofthebearinginspectiondevice,includingfeedingdevicefeedingthrustbearingsorter,andappearanceoftheequipmentdesign.Designedtooperateasfollows1developmenthomeandabroadbearingtestingequipment,bearingscurrentlyinusebythedomesticandforeigninstitutionalcharacteristicsofthedetectiondevice,carriedoutadetailedanalysisofitsdesignstructure2forthepaperrequirementsandautomationstructuredesignideas,designdetectiondevice,afeedingmechanism,thethrustonthefeedingmechanism,sortinginstitutions.3theformofvibrationsourcedeviceoperatingenvironmentanalysis,specificvibrationisolationtechnologybasedonthetheequipmentstructuralcharacteristicsofresearchequipment,reduceequipmentfoundationvibration,ensurethedetectionaccuracyoftheequipment,andgivesthedevicespecificuseofenvironmentalrequirements.Keywordsbearingsfeedingfeedingsortingappearance目录摘要.............................................................................................................................................IIIABSTRACT..................................................................................................................................IV1绪论..............................................................................................................................................11.1课题研究的目的意义...........................................................................................................11.2国内外研究状况...................................................................................................................11.2.1轴承检测技术................................................................................................................11.3本课题应达到的要求...........................................................................................................31.3.1上料装置的要求............................................................................................................31.3.2推力机构的要求............................................................................................................31.3.3分拣机构的要求............................................................................................................31.3.4外观造型设计的要求....................................................................................................31.4设计内容...............................................................................................................................41.5课题的意义...........................................................................................................................42轴承检测装置外观设计的总体方案设计.................................................................................52.1轴承检测装置外观设计的工作原理...................................................................................52.2轴承检测装置的外观设计的总体方案设计.......................................................................82.2.1轴承检测装置外观设计的总体功能划分....................................................................82.2.2检测装置外观设计各功能分析.....................................................................................82.2.3动作方案及结构布局设计...........................................................................................122.3轴承检测装置的外观造型设计.........................................................................................132.3.1造型设计符合人的情感..............................................................................................132.3.2外型与结构相结合......................................................................................................132.3.3造型设计的现状与发展...............................................................................................132.3.4方案分析比较..............................................................................................................142.4本章小结.............................................................................................................................163轴承检测装置外观设计的关键机构的详细设计...................................................................173.1轴承给料、隔离机构的设计.............................................................................................173.1.1给料隔离机构的方案确定..........................................................................................173.1.2轴承检测外观的给料设计..........................................................................................183.1.3轴承检测外观的隔离设计..........................................................................................213.1.4轴承检测外观的入料、出料的设计..........................................................................223.2轴承分拣机构的设计.........................................................................................................233.2.1分拣方案设计...............................................................................................................233.2.2方案分析比较..............................................................................................................243.3支撑架的设计.....................................................................................................................253.4气路系统设计.....................................................................................................................263.4.1气缸的选用..................................................................................................................27IV3.4.2气路原理设计..............................................................................................................293.5本章小结.............................................................................................................................294轴承检测装置的减振结构及环境要求...................................................................................304.1轴承检测装置隔振减振工艺的研究.................................................................................304.1.1振源形式及对振源的分析..........................................................................................304.1.2减振元件的选用..........................................................................................................314.2本章小结.............................................................................................................................325结束语.......................................................................................................................................336致谢.........................................................................................................................................347参考文献...................................................................................................................................358附录............................................................................................................................................37轴承检测装置的外观设计51绪论1.1课题研究的目的意义支撑轴的轴承部,它可以引导轴的旋转,在轴上能承受空转零件,轴承可分为滚动和滑动轴承。通常,轴承是滚动轴承。滚动是一个高度可互换的标准件,它有一个小的摩擦,容易入手,润滑机械结构简单,更换方便等,几乎是不可缺少的组成部分。作为一种重要的机械零件,轴承的各种机械运动和承重通过了重要的支撑部分。随着工业的发展,对圆锥滚子轴承的性能,寿命和可靠性提出了更高的要求。滚动轴承的性能,寿命和可靠性,取决与设计,制造和检测。检测是提高轴承性能的重要一环。而且轴承检测装置的外观设计又是重中之重,为了保证轴承的出厂质量,我国轴承行业对轴承检测成品也采用极为严格的检测工艺,主要依据有国家标准、企业标准。检测项目从重要性上分为三项关键、主要项目及次要项目,其中主要项目中的检测是目前我国轴承行业技术弱项。因此,提高检测轴承质量显得尤为重要。轴承测量最初是通过人的感觉判断轴承的质量,经验丰富的技术工人,得到的结果往往与熟练的工人和经验丰富的水平,测量结果是不均匀的,浪费了大量的人力,检测效率差。随着科学技术的发展,电子科学测试设备的使用逐渐轴承,轴承的各项检测指标可以被显示在机器的数字仪器测试要求,降低了工人的技术经验,在一定程度上,减少了工人的劳动强度。为了配合快速精密机械制造技术的发展和产品的精度越来越高,先进的检测设备设计改进和创新势在必行。通用轴承的检测方法仍采用半自动和手动相结合的阶段,需要大量的人力参与,轴承检测质量难以保证。现有的轴承的设计和改进的基础上的一个更复杂的和自动化的检测装置,其外观设计的自动检测装置的问题。1.2国内外研究状况1.2.1轴承检测技术早在20世纪初人们就开始使用各种手段对轴承进行检测,按照检测方式不同可以分为人手感觉检测、扩音器听声检测、传统的电子仪器仪表检测及近代的基于PC机的虚拟仪器检测。图1.1人手感觉检测无锡太湖学院学士学位论文6图1.2美国Sheffied公司轴承检测装置从轴承仪器仪表的发展预测来看,世界精密制造技术的快速发展和提高的产品,产品的检测和控制技术的准确性也得到长足的发展,并呈现多态性和超高精度的特点。纳米制造纳米来衡量,从智能仪器。国内轴承行业的网络设备,测试和测试技术逐渐在许多方面与世界的虚拟仪器,并制定了一系列适当的条件和国家标准方面的测试仪器和测试设备。中国正在逐步成为世界的产品制造中心,国外的先进制造技术和测试技术日益冲击着国内的轴承行业。由于应用的技术差距和国外,目前国内的轴承检测设备仍然是相同的,与国外先进企业还有很大的差距。为了满足轴承行业的需求,举止仪表,以跟踪世界先进水平,开发新的工具,改变过去,只有高精度的检测仪器或设备从国外进口的局面。我们需要在各方面加以改进和某些领域的特殊的突破。轴承之间的检查过程中,国内仍然使用传统的机械工具,通过扭转弹簧表显示测量数据,人的判断工件合格与否。这种方法的测量精度低,主体的主观因素的影响,但这个应用程序是简单的仪器,设备,故障率低,所以在轴承行业中已被广泛应用,并成为不可或缺的轴承生产设备。如何更有效地利用现有的机械设备,并在此基础上,以提高检测的人为因素的影响,集中监控和分析,是实现质量管理体系,先进的测量技术的整合必然要超越的阶段。随着科学技术的进步,轴承行业的自动加工机,自动生产线和装配生产线,轴承广泛使用的轴承加工质量和效率大大提高,因此,检测技术,质量管理和统计工作等方面了更高的要求。需要改变目前落后的检测方法来实现两个质量记录无纸化,并实现业务流程的自动化和计算机网络管理,轴承企业产品随时可用的测试结果和统计分析的质量,企业的管理者。网络检测技术将使国内轴承企业在质量管理上一个新台阶。速度最快的数字网络,使用最新的设备,目前在国内由我首创,填补了国内空白,接近国际先进水平。仪器具有多项先进技术,与国外有价格优势。广泛使用的网络设备,将大大提高轴承轴承的质量水平,提高企业的竞争力。可应用于轴承的检测的图像处理技术。利用图像处理技术的检测轴承表面质量的研究应包含多种不同可能出现的问题,如裂纹,点蚀,剥离,腐蚀,烧附,耐热变色。第一轴承的轴承表面缺陷检测的标记文本,而不脸图像采集,分工端盖,然后缺陷图像分割和边轴承检测装置的外观设计7缘提取,以及最终将它的缺陷分析。模式识别轴承检测中也占有一定的地位。模式识别是自动化技术的研究,依靠这种技术,机器会自动(或尽可能少,尽可能干扰)被分配到各自的识别模式模式类去。模式识别应用于机械,可满足现代制造业的需求进行测试,如测量零件尺寸的缺陷检测的零部件,零部件装配,零件识别。基于模式识别轴承在线检测系统使用模式识别理论对待检轴承的实时在线检测,最终判决确定的检测水平的轴承。该系统的测试,而不是做轴承,更大的市场前景。1.3本课题应达到的要求1.3.1上料装置的要求首先需要进行一系列的安全培训教程,树立安全第一的意识,然后了解检测装置的工作流程,熟悉轴承检测装置给料机构原理及工作情况,提出初步的改进构想,利用UG进行概念建模。联系生产应用再对改进的方案进行进一步的修正和改良。最后将改进的方案通过UG表达出来,之后一系列的校核。1.3.2推力机构的要求能够使轴承正好推到检测装置上去,准确连接定位到检测装置上。1.3.3分拣机构的要求针对国内轴承检测分拣技术的现状和实际要求,为了适应轴承制造业生产批量大、质量要求严格、检测分选任务繁重的特点以及自动化流水线作业、实现产品快速检测分选目标的要求,研制出一种轴承检测装置的检测分选装置,对促进轴承行业的快速发展将会发挥重要作用。现代化生产要求自动控制生产流程、高质量和高效率,随着科学技术的发展和生产的需要,全自动轴承分拣装置为实现高精度、高效率、省时省力、工人劳动强度小,自动化程度高、适应大批量流水线生产的轴承测量分拣目标提供了技术保证。轴承检测装置的分选具有以下的优点1.采用自动检测系统后,提高了产品的测量精度,提高产品的合格率,有效地保证产品质量,并降低了成本。2.可以实现测量过程中的自动测量,大大减少测量时间,同时也可以避免由人工测量所引起的人为误差。3.可与自动化程度较高的生产线相结合,提高产品生产的自动化程度,使得劳动生产率得以极大的提高,并大大降低工作人员的劳动强度。1.3.4外观造型设计的要求为了提高产品的竞争力,各大企业不仅要注重产品的质量。技术含量,提高产品竞争力,但也越来越重视产品的外观,很过瘾。方便和愉快的有竞争力的产品,在当今的经济有举足轻重的作用。这项研究是轴承检测装置是一个复杂的自动化检测设备,具有经济价值的钱,为了提高社会的好评,产品的程度。进入时尚色彩,外观精美的产品是必要的,以确保外观精美时尚,同时考虑产品设计功能,外观也考虑到设备本身的需求,外形美观的产品中,为了降低成本,生产效率。无锡太湖学院学士学位论文81.4设计内容自动检测装置由自动上料机构,推力机构,分拣机构,外观造型设计,检测装置五部分组成。轴承由给料机构滚入滚道内沿滚道向下,滚入活动v块内,再利用推力装置,气缸把轴承推入检测装置上,开始检测,检测完毕后能够把轴承弹出来以后进入活动v块内,利用推板把活动v块展开,然后能够让轴承利用滚道向下滑,利用分拣识别系统能够使气缸上的划片移动,使好的轴承与坏的轴承进入不同的容器内检测到的数据以及分拣的成果,显示到外观造型设计的电脑屏幕上,完成整套检测装置的设计。要建立和完善的轴承检测系统,我们必须掌握轴承的标准。轴承检测主要基于以下三个(1)轴承检测国家标准,这是轴承检测的主要依据。轴承检验要求的国家标准有三GB307184滚动轴承公差,GB307284滚动轴承公差测量方法,GB307384滚动轴承通用技术要求等。(2)颁布的标准,具体标准和统一的企业标准。如果JB/CQ1387球轴承及零件补充技术要求,JB/CQ1488滚子轴承及零件补充技术要求等。(3)的质量的用户的特殊要求的轴承。这三个标准轴承试验参数和试验条件的详细规定。该测试包括外轴承检测,检测的内圈球和保持架的测试检测和测试的成品。其中检测包括检测的热处理,表面质量的检测,尺寸检测的轴承内圈和外圈。对轴承套圈的尺寸和宽度的检测还包括检测参数的检测和直径。最终确定的确切尺寸轴承外径。1.5课题的意义轴承广泛用于通用机械行业的重要组成部分,其质量在一定程度上,影响了整个机械系统的性能。精密轴承产品的水平和表现是好还是坏,是仪器和设备进行检测和判断。因此,轴承测试仪本身是先进的,它会直接影响轴承的精度和可靠性的产品测试。随着轴承行业的生产和市场预测的日益发展,轴承仪器仪表制造业似乎已经落后于形势的发展,因此开发的高科技设备和旧设备升级势在必行。开发高科技探测器承载一个巨大的市场。目前,中国的轴承需求将继续增加,在增加品种的出口产品和高精密产品越来越多,所以,以充分落实国际标准,推动轴承工业的快速发展,轴承不能被忽略的发展和检测仪器改造,为国内轴承探测器状态和实际需求,精度高,速度快,因为经济实惠的自动化检测,尽快开发出来,以满足轴承行业的快速发展,生产要求。因此,这个问题是非常实用,非常有前途的项目市场。轴承检测装置的外观设计92轴承检测装置外观设计的总体方案设计2.1轴承检测装置外观设计的工作原理轴承检测装置的外观设计机械结构是由自动上料机构,推力装置,分拣装置和外观造型设计组成。信号分析处理模块由pc机和Labview软件编写的信号处理程序共同组成。为了实现连续测量、提高自动化程度,设备在各执行部件中大量使用了气动元件,另外还使用接近开关检测各工位上轴承的状态,避免了无用行程动作,提高了设备的智能化程度。轴承检测装置的工作原理如下轴承上料料道内检测到无轴承的信号后,入料气缸运动推动滑板推动竖立在杆上的轴承进入上料的料道内,料道有斜度轴承沿着料道向下滚,然后利用气缸推动挡板使轴承不向下滚,接着利用旁边气缸推动块压住挡板挡住的第二个即将滑落的轴承,松动第一个气缸使被挡板挡住的轴承向下滚,后面的轴承因为被压住而无法滚下,再推动第一个气缸使挡板复原,接着松动第二个气缸使第二个轴承滚下被挡板挡住,第一个轴承滚落入活动v块内,活动v块下有两个支撑的弹簧使v块不向下运动,信号检测到轴承在活动v快上时,推力装置上的推动气缸,推动轴承沿着v块进入检测装置上,当轴承被检测完了以后,轴承被推回原来的进入的位置,活动v快下有气缸(气缸上连着薄板),信号检测到轴承回到原来的位置,气缸推动活动v块展平,轴承就沿着滚道向下,当检测装置检测到该轴承是好的,给第三气缸信号,第三气缸向后运动使滚道有漏,轴承掉入一容器内,当检测装置检测到该轴承是坏的,给第四气缸信号,第四气缸向后运动使滚道有漏,轴承掉入另一容器内,(该分拣系统也可用PLC逻辑控制器来控制。)无锡太湖学院学士学位论文10图2.1轴承检测外观设计的设备原理图图2.2轴承检测装置的外观造型设计轴承检测装置的外观设计11图2.3轴承检测装置外观设计的总装无锡太湖学院学士学位论文122.2轴承检测装置的外观设计的总体方案设计本课题研制的轴承检测装置是自动化程度较高的机电产品,以提高检测效率,检测质量,降低成本为目标。根据工厂的需求,实际情况的经验,利用基于功能的设计方法,设计出轴承检测装置的功能模型。本节整体设计,指导下面详细设计。2.2.1轴承检测装置外观设计的总体功能划分依据需求分析,利用机械工艺动作过程的分解方法,对设备的总功能进行划分,归纳总结出三大功能轴承测量功能,轴承位置移动调整功能,轴承产品分拣功能,轴承外观造型。图2.3检测装置外观设计的总体功能布局2.2.2检测装置外观设计各功能分析(1)轴承位置移动调整机构该机构由给料机构,隔离机构,入料机构,出料机构组成。被测的轴承沿着斜滚道向下滚动。该方案原理如图检测装置外观设计的总体功能轴承位置移动调整功能轴承产品分拣功能轴承外观造型优品分拣次品分拣给料隔离美观实用入料出料轴承检测装置的外观设计13图2.5轴承位置移动调整机构①轴承给料机构在工件的加工装配过程中,充分利用自动化机构是十分有必要的供料器、隔离机构及上料机构是自动上料装置最基本的三个组成部分。自动上料装置通常由供料器、隔离机构、分路机构、合路机构、上料机构及输送机构等所组成。其中,供料器、隔离机构及上料机构是其最基本的三个组成部分。各机构之间的连接通常使用料道或其它输送机构。在实际应用中,上述各机构往往不是彼此独立的,有时一个机构既能将工件隔离又能将其分路,或既能将工件隔离又能上料。考虑到给料机构是实现自动化的利用感应信号知道料道内是否有轴承,使气缸推动平板,让竖在杆上的轴承向料道方向滑去,进入料道。其结构原理图如下无锡太湖学院学士学位论文14图2.6给料机构②隔离机构隔离机构是实现轴承一个接一个向下滚下,当挡板被气缸回缩去一个轴承滚下,而后面的一个轴承被另一气缸上的挡块压住,使后面的轴承不向下滚,接着使挡板气缸恢复到原位,挡块气缸回缩,使后面的轴承滚下到被挡板挡住的位置。当轴承检测完毕进入分拣装置后,重复第一步的操作。其结构原理图如下轴承检测装置的外观设计15图2.7隔离机构③入料机构轴承送料机构功能类似与传统轴承推力装置,负责把在活动v块上的轴承推上轴承检测装置,其结构图如下推力头材料尼龙板,与推力气缸采用螺纹连接,便于推力头更换。图2.8推力气缸推力装置的二维和三维图④出料机构在轴承测量完毕后,那么轴承怎样从检测装置的锥轴上退下并回到活动v块的起始处,就需要由轴承出料机构来实现。本设备基于简洁、经济的设计思想,在测量机构上采用气缸带动尼龙推力盘的方法,(或在检测机构上加装弹簧使轴承回到原来的位置上。图见检测装置上(2)轴承产品分拣机构在轴承测量结束以后,检测装置检测到的各项数据,采集各种信号进入计算机进行无锡太湖学院学士学位论文16分析,并与事先人工设定的国家标准轴承参数相比较,会得出两种结果优质品(合格)、次品(不合格)。然后由计算机发出的数字控制信号给PLC,最后由PLC控制执行机构实现产品分拣。利用气缸实现次品、优品的分拣。图2.7分拣机构为了该设备后能连接到轴承自动装配线上,必须对轴承的上料机构和上料机构进行便于连接到轴承传送线的结构设计,本文设计的分拣机构由活动v块、推板、弹簧、上推气缸、支撑杆(上下活动杆)、滚道、带挡板的横移气缸、两个容器组成。当被检测轴承为优质品时,上推气缸上移推动平板(连着活动杆),把活动v快顶起,使得连接v块的弹簧恢复到原样,活动v块被完全展开,因为活动v块展开有斜度,轴承沿着滚道向下滑,第一横移气缸运动回缩,轴承掉入第一容器内当被检测到轴承为次品时,轴承也是沿滚道下滑,第二横移气缸运动回缩,轴承掉入第二容器内。2.2.3动作方案及结构布局设计(1)动作方案设计根据上节产品功能划分图知,课题研究的轴承检测装置的外观设计大致有,轴承给料、轴承隔离、轴承入料、轴承出料、轴承上推及轴承的优、良分拣。本设备是基于流水线设计思想设计的,因此按照流水作业的顺序对该设备的动作进行编排,即轴承给料、轴承隔离、轴承入料、轴承出料、轴承上推及轴承的优、良分拣。同时考虑到设备具有连续检测功能的设备,应该使上料杆上连一个有料道的容器使把轴承放入容器内轴承会沿着料道下滑,进入上料杆。实现连续运行,考虑到轴承进入活动v块上在检测工位进行检测时,轴承被隔离机构控制,而当轴承进入分拣机构时,轴承利用隔离机构能够实现轴承继续下一个滚下检测。

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