[发明专利]一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置及检测方法

说明书

一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置及检测方法，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，检测方法易于实施。

技术领域

本发明属于机械制造领域，涉及一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置及检测方法。

背景技术

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。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的在于提供一种精锻直齿锥齿轮在线检测装置及检测方法，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。

为了实现本发明所述的发明目的，本发明采用以下技术方案：

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。