[0004] 本发明的目的在于提供一种轴承内外圈沟道测量机及其测量方法。
[0005] 本发明一种轴承内外圈沟道测量机，包括机身、导轨安装板、沟道测量机构、工作台两轴驱动装置、工作台旋转驱动装置和装夹工作台。所述的工作台两轴驱动装置安装在机身上。工作台旋转驱动装置安装在工作台两轴驱动装置安装在机身上。
[0006] 所述的装夹工作台包括盘丝驱动组件、双向夹持块、螺旋盘丝和工作台箱体。工作台箱体安装在工作台旋转驱动装置上。螺旋盘丝支承在工作台箱体内。螺旋盘丝由盘丝驱动组件驱动。两个双向夹持块均与工作台箱体构成滑动副。双向夹持块的底面开设有弧形槽。双向夹持块上的弧形槽与螺旋盘丝上的两条螺旋凸起的分别配合。两个双向夹持块对中设置的螺旋盘丝中心轴线的两侧。
[0007] 所述的沟道测量机构包括测量导轨、标尺光栅、双向测量头和双向驱动组件。所述的测量导轨及标尺光栅均与机身固定。双向测量头包括测量安装架、测量杆电机、测量杆、对中移动块、中间隔板、限位板、误差补偿弹簧和光栅读数头。所述的测量安装架与测量导轨构成滑动副。对中移动块与测量安装架构成滑动副。对中移动块上固定有中间隔板。测量安装架的两端均固定有限位板。中间隔板位于两块限位板之间。两根误差补偿弹簧的一端均与中间隔板固定，另一端与两块限位板分别固定。光栅读数头固定在测量安装架上，且朝向标尺光栅。测量杆的顶端支承在测量安装架上。测量杆由测量杆电机驱动。测量杆的底端设置有触杆。触杆的外端设置有压电传感器。
[0008] 所述的双向测量头共有两个。两个双向测量头内的对中移动块通过双向驱动组件同步反向驱动。
[0009] 进一步地，所述的双向驱动组件包括测量头丝杠、测量螺母和测量驱动电机。所述的测量头丝杠支承在机身的顶部。测量驱动电机固定在机身上，且输出轴与测量头丝杠的一端固定。测量头丝杠为双向丝杠。两个测量螺母与两个对中移动块分别固定，且与测量头丝杠上两个旋向相反的螺旋段分别构成螺旋副。
[0010] 进一步地，所述螺旋盘丝的中心轴线与工作台箱体的回转轴线重合，且位于两个对中移动块的对称面内。
[0011] 进一步地，所述的两轴驱动装置包括Y向支撑台、Y向测量导轨、Y向驱动组件、Z向支撑台和Z向驱动组件。Z向支撑台与机身构成滑动副，并由Z向驱动组件驱动。Y向测量导轨固定在Z向支撑台上。Y向支撑台与Y向测量导轨构成滑动副。Y向支撑台由Y向驱动组件驱动。
[0012] 进一步地，所述的Z向驱动组件包括Z向丝杠、Z向轴承、Z向螺母和Z向电机。竖直设置的Z向丝杠的底端通过Z向轴承支承在机身的底部上。Z向电机在机身上，且输出轴与Z向丝杠的底端固定。固定在Y向支撑台底部的Z向螺母与Z向丝杠构成螺旋副。Y向驱动组件包括Y向丝杠、Y向螺母和Y向电机。Y向丝杠支承在Z向支撑台上。Y向电机固定在Z向支撑台上，且输出轴与Y向丝杠的一端固定。固定在Y向支撑台上的Y向螺母与Y向丝杠构成螺旋副。
[0013] 进一步地，所述的工作台旋转驱动装置包括蜗轮减速器和旋转驱动电机。蜗轮减速器及旋转驱动电机均固定在Y向支撑台上。蜗轮减速器的输出口与旋转驱动电机的输出轴固定。蜗轮减速器的输出轴竖直朝上设置。
[0014] 进一步地，所述的盘丝驱动组件包括从动伞齿轮、主动伞齿轮、主动轴和盘丝驱动电机。主动轴支承在工作台箱体内。盘丝驱动电机固定在工作台箱体上，且输出轴与主动轴的一端固定。主动伞齿轮固定在主动轴上。从动伞齿轮与螺旋盘丝固定。主动伞齿轮与从动伞齿轮啮合。
[0015] 进一步地，所述双向夹持块的顶部均设置有夹持凸起。靠近螺旋盘丝中心轴线的侧面为内凹的圆弧面，远离螺旋盘丝中心轴线的侧面为外凸的圆弧面。
[0016] 进一步地，所述标尺光栅上的狭缝排列方向与测量导轨的长度方向平行。
[0017] 该轴承内外圈沟道测量机的测量方法包括外圈沟道测量方法和内圈沟道测量方法。
[0018] 外圈沟道测量方法具体如下：
[0019] 步骤一、将被测工件放置到工作台箱体的顶板上，并使得被测轴承内圈位于各双向夹持块之间。被测工件为轴承外圈。
[0020] 步骤二、盘丝驱动组件驱动螺旋盘丝转动，使得各双向夹持块向螺旋盘中心轴线滑动，将被测轴承外圈从外侧面定位并夹紧。
[0021] 步骤三、两个双向测量头内的测量杆电机转动，使得两根测量杆上的触杆的外端相背设置。
[0022] 步骤四、工作台两轴驱动装置驱动工作台箱体升高，直到被测工件内侧面的沟道最低处与两个双向测量头的触杆对齐。
[0023] 步骤五、双向驱动组件驱动两个双向测量头相背运动，直到两根测量杆的触杆上的压电传感器均检测到压力。记录下两根测量杆的触杆外端与螺旋盘丝中心轴线的距离，两个距离分别记为r1、r2。
[0024] 步骤六、双向驱动组件驱动两根测量杆的触杆均与被测工件分离。工作台旋转驱动装置驱动工作台箱体旋转90°。
[0025] 步骤七、双向驱动组件驱动两个双向测量头相背运动，直到两根测量杆的触杆上的压电传感器均检测到压力。记录下两根测量杆的触杆外端与螺旋盘丝中心轴线的距离，两个距离分别记为r3、r4。
[0026] 步骤八、计算被测工件沟道直径d＝(r1+r2+r3+r4)/2；被测工件沟道同心度误差[0027] 内圈沟道测量方法具体如下：
[0028] 步骤一、将被测工件放置到工作台箱体的顶板上，并使得各双向夹持块位于被测轴承内圈的内侧。被测工件为轴承内圈。
[0029] 步骤二、盘丝驱动组件驱动螺旋盘丝转动，使得各双向夹持块向远离螺旋盘中心轴线的方向滑动，将被测轴承内圈从内侧面定位并夹紧。
[0030] 步骤三、两个双向测量头内的测量杆电机转动，使得两根测量杆上的触杆的外端相对设置。
[0031] 步骤四、工作台两轴驱动装置驱动工作台箱体升高，直到被测工件外侧面的沟道最低处位于两个双向测量头的触杆之间。
[0032] 步骤五、双向驱动组件驱动两个双向测量头相向运动，直到两根测量杆的触杆上的压电传感器均检测到压力。记录下两根测量杆的触杆外端与螺旋盘丝中心轴线的距离，两个距离分别记为r1、r2。
[0033] 步骤六、双向驱动组件驱动两根测量杆的触杆均与被测工件分离。旋转驱动电机转动，使得工作台箱体旋转90°。
[0034] 步骤七、双向驱动组件驱动两个双向测量头相向运动，直到两根测量杆的触杆上的压电传感器均检测到压力。记录下两根测量杆的触杆外端与螺旋盘丝中心轴线的距离，两个距离分别记为r3、r4。
[0035] 步骤八、计算被测工件沟道直径d＝(r1+r2+r3+r4)/2；被测工件沟道同心度误差[0036] 本发明具有的有益效果是：
[0037] 1、本发明中的中间隔板36、限位板37、误差补偿弹簧38相配合能够使得两个测量安装架6在跟随对应对中移动块33滑动的同时，还能够与对应对中移动块33发生相对位移；使得两个双向测量头在同一动力源的驱动下完成两个不同半径的测量，大大提高了轴承沟道直径测量的效率。
[0038] 2、本发明设计的装夹工作台是一个可旋转能同心夹持的工作台，其能够实现对内圈和外圈的中心定位装夹。
[0039] 3、本发明中的测量杆9能够转动，使得其即能够伸入轴承外圈的沟槽，也能够伸入轴承内圈的沟槽，进而配合装夹工作台实现对轴承外圈、内圈沟道直径测量的兼容。
[0040] 4、本发明提出一种滚动轴承内外圈沟道尺寸测量的自动化设备的结构方案，对轴承内外圈沟道的尺寸误差进行在线检测，根据检测结果对轴承内外圈分档，为轴承内外圈配对装配提供依据，从而提高轴承装配精度和一致性。
