专利名称：一种球类圆度测试仪及其测试方法
技术领域：
本发明涉及一种测试仪，尤其涉及一种球类圆度测试仪及其测试方法。
背景技术：
球是一种体育用品，有椭圆形的球，如橄榄球等，圆形的球，如篮球、排球、足球等， 不管是何种球，其既定的形状是非常重要的，椭圆形的就一定是标准的椭圆形，圆形的就一 定是标准的圆形，否者将会影响到球的使用效果，在控制球类标准形状的环节在于球类出 厂的生存检验环节，该环节至关重要，球类圆度的检测单靠检验员的肉眼或者手感来衡量， 是很容易发生偏差的，有些近乎99%接近真圆的球的圆度单靠检验员靠眼力经验来判断是 无法检测出来的，这样表面看起来是很圆其实是由瑕疵的球就很容易流入市�。佣魅� 到消费者手中，只有在使用该种带有瑕疵的球类时，消费者才能慢慢的发现其缺陷，那么如 何在非真圆度的球类出厂前被检验出来是控制球类质量的关键之所在，在单靠检验员的眼 力与经验无法判断出球类的真圆度的情况下，只有寻求机械自动化检测设备来完成这一任 务，在本发明中将讨论这种球类圆度检测仪。
发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术的不足之处，针对现有技术存在的问题，本发 明所要解决的技术问题是要提供一种球类圆度检测仪，该球类圆度检测仪可以很精确的检 测出球类的真圆度，操作方便。为达上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现一种球类圆度测试仪，包含有机台板，所述机台板前侧中部下设有旋转装置，转轴 一端与托盘底部连接，另一端穿过机台板与旋转装置中的马达A连接；所述机台板上位于托盘两侧设有左、右夹具装置，左右夹具装置可夹住转动待测 球体，夹具装置固定在座板上，支架一端与座板连接，一端与V型支架座连接，支架座固定 在机台板下方，支架座上设有调节手柄A ；所述机台板上位于托盘的后方设有感测装置，感测装置通过支柱与机台板下方的 螺旋升降装置连接，螺旋升降装置设置有调节手柄B ；所述感测装置的远离托盘的一端上设有调节杆，臂杆一端连接调节杆，另一端伸 向托盘上方，该端设有马套，砝码B设于马套内。进一步地所述旋转装置中的马达A安装于固定板底部，固定板上设有复数支柱， 支柱上端连接支架板，支架板上设有托板，转轴一端连接马达，另一端穿过支架板和托板然 后与托盘底端连接，托盘底部设有复数穿孔，托板上设有复数托柱，复数托柱上端正对托盘 底部的穿孔；固定板上还设有气缸A，气缸A顶端的伸降轴上端穿过支架板与传动板连接， 传动板一端与托板连接，支架板通过固定柱固定于机台板下方。进一步地所述所述夹具装置中的固定架固定于座板上，马达B固定在固定架A 上，座板上位于固定架A—侧设有固定座A，转轴一端穿过固定座A并连接带轮，带轮与马达B通过皮带连接，带轮指向托盘的一端设有夹盘，转轴另一端通过连接件与气缸B连接。进一步地所述所述感测装置中的固定板固定于支柱上端，固定板一端设有固定 座B，固定座B两侧中部设有滑管，滑动杆一端穿过滑管，其指向托盘的一端连接感测板，滑 动杆另一端之间设有定位板，定位板上中间部位设有与滑动杆平行放置的磁栅尺；固定座 B上端连接连接板，连接板另一端连接固定尾座，固定尾座固定在固定板上，连接板下方设 有读头，读头正位于磁栅尺上方，连接板上设有滑动块，滑动块两端设有定位柱，定位柱自 连接板两侧延伸至定位板内侧，固定板位于固定尾座一侧设有支撑板，支撑板上端设有气 缸C，气缸C设有活塞杆，滑动块通过连接块与活塞杆连接；固定板上位于固定座B内侧设 有L型支架，L型支架上设有滑轮，钢丝线一端连接定位板，另一端穿过滑轮连接砝码A。一种球类圆度的测试方法，所述测试方法包括如下步骤①、将待测球体放入到托盘中，调整感测结构，使感测结构中的感测板贴住球面； 砝码B压住待测球体顶部；调整设置旋转装置，设定旋转一圈为一个工作循环期；
调整设置夹具装置，将夹具装置中马达B带动夹盘转动的角度设为36度为一个工 作期；②、上述调整完成后，启动旋转装置，旋转装置中的马达A通过转轴带动托盘作同 步旋转，旋转一圈停止工作；③、感测结构把采集到的数据传送到控制系统，通过数值的变化与否来反映球体 的真圆度；④、完成一个工作循环期后，感测结构中的感测板在气缸C的作用下回复原位，离 开球体的球面；旋转装置中的气缸A通过伸降轴将托板部分顶起，使托板部分上的托柱顶 起穿过托盘上的孔，托柱将托盘上的球体顶起脱离托盘，到达左、右夹具装置的夹盘夹持中 心轴的位置；⑤、夹具装置中的气缸B工作，将夹盘推出直至夹住球体，然后旋转装置中的气缸 A将托柱退回原位；⑥、夹具装置中的马达B开始工作，带动左夹盘转动36度，右夹盘随着左夹盘被动 转动，当夹盘转动36度时，马达B停止工作；⑦、旋转装置中的气缸A开始工作，使托柱升起托住球体，左右夹具装置松开，托 柱下降将球体放回托盘内，砝码B自由滑落压住球体顶部；⑧、启动感测结构，使感测板贴住球体的球面；⑨、重复测试工作，如此循环，直至测完预设值，测试结束。本发明的优点在于本发明可以对球体的每一个点和面进行真圆度测试，利用感 测装置能够精确的采集到球体表面的数据值，从而反映出球体表面的真圆度，该测试仪及 测试方法科学、精确、合理。
图1是本发明正面的结构示意图；图2是本发明侧面的结构示意图；图3是本发明的旋转装置1的结构示意图4是图3的F-F破视图；图5是传动板11与托板12的连接示意图；图6是图5的A-A破视图；图7是夹具装置2的结构示意图；图8是图7的B-B破视图；图9是感测结构3的立体结构示意图；图10是感测结构3的侧视结构示意图。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合 附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述。如图1至图2所示一种球类圆度测试仪，包含有机台板18，所述机台板18前侧 中部下设有旋转装置1，转轴4 一端与托盘7底部连接，另一端穿过机台板18与旋转装置1 中的马达A19连接；所述机台板18上位于托盘7两侧设有左、右夹具装置2，左右夹具装置2可夹住转 动待测球体71，夹具装置2固定在座板20上，支架40 —端与座板20连接，一端与V型支架 座41连接，支架座41固定在机台板18下方，支架座41上设有调节手柄A42，通过调节手柄 A42调节支架40的升降，然后实现夹具装置2的升降调节功能。所述机台板18上位于托盘7的后方设有感测装置3，感测装置3通过支柱53与机 台板18下方的螺旋升降装置51连接，螺旋升降装置51设置有调节手柄B52，通过调节手柄 B52、螺旋升降装置51实现感测装置3的升降调节功能。所述感测装置3的远离托盘7的一端上设有调节杆60，臂杆61 —端滑动连接调 节杆60，臂杆61可在调节杆60上自由的上下滑动，另一端伸向托盘7上方，该端设有马套 62，砝码B63设于马套62内。如图3至图6所示旋转装置1含有马达A19，所述马达A19安装于固定板8底部， 固定板8上设有复数支柱9，支柱9上端连接支架板10，支架板10上设有托板12，支架板 10与托板12上设有相应的开口，转轴4 一端连接马达A19，另一端穿过支架板10和托板12 的开口然后与托盘7底端连接，托盘7底部设有复数穿孔，托板12上设有复数托柱13，复数 托柱13上端正对托盘7底部的穿孔；托柱13可穿过托盘7底部的穿孔。所述固定板8上还设有气缸A15，气缸A15顶端的伸缩轴16上端穿过支架板10与 传动板11连接，传动板11 一端与托板12连接，托板12下端设有插接销17，传动板11与托 板12的连接端上设有相应的插接孔，传动板11与托板12通过插接销17固定连接，伸缩轴 16与传动板11是固定连接的，当伸缩轴16作升降运动时带动传动板11做同步运动，由于 传动板11与托板12也是固定连接的，所以伸缩轴16带动传动板11与托板12作同步升降 运动。所述固定板8位于马达A19的上方设有穿孔，马达A19上的传动轴191 一端伸出 固定板8，传动轴191通过联轴器192连接旋转轴4，联轴器192可以使传动轴191与旋转 轴4保持同步转动。所述支架板10在旋转轴4穿过之处设有轴承座101，轴承座101与支架板10 —体化，轴承座101内设有轴承6，旋转轴4穿过轴承6，轴承6与旋转轴4的配合可以使旋转轴 4转动时比较稳定，使旋转轴4上端的托盘7部分转动时不会发生晃动，旋转轴4上位于轴 承6下方设有压紧螺母5，防止轴承6滑动。所述支架板10上设有复数固定柱14，固定柱14上端与机台板18固定连接，进而将整个旋转结构固定在机台板18下方。工作时马达A19启动，传动轴191通过联轴器192带动旋转轴4同步旋转，旋转 轴4带动托盘7同步旋转；当要调节待测球体71的角度时，启动气缸A15，伸缩轴16向上伸出，将传动板11 顶起，传动板11带动托板12向上升起，托板12上的托柱13穿过托盘7底部的穿孔将球体 顶起，直至将球体71送到调整角度的结构中，气缸A15停止工作；当球体的测试角度调整完 成后，启动气缸A15，伸缩轴16向下缩回，带动传动板11下降，传动板11带动托板12向下 运动，托板12上的托柱13托着球体向下降，直至将球体完全落入托盘7内，托柱13推出托 盘7底部的穿孔，气缸A15停止工作，马达A19重新启动，重复旋转测试。如图7至图8所示所述所述夹具装置2中的座板20上设有固定架A23，马达B22 固定在固定架A23上，座板20上位于固定架A23 —侧设有固定座A24，固定座A24内设有轴 承211，转轴25 —端穿过穿过轴承211并连接带轮26，轴承211可以使转轴25的旋转更加 顺畅，带轮26与马达B22通过皮带21连接，带轮26远离固定座A24的一端设有夹盘29，转 轴25另一端通过连接件27与气缸B28连接。所述转轴25内设有空腔251，气缸B28中的活塞杆281 —端伸入空腔251连接滑 动轴212，滑动轴212另一端伸出转轴25端口与夹盘29连接，滑动轴212可以在空腔251 内前后滑动。所述夹盘29与滑动轴212的连接端上设有连接柱291，连接柱291插入滑动轴212 内，夹盘29与滑动轴212固定连接，以确保夹盘29与滑动轴212的同步旋转。工作时，气缸B28启动，活塞杆281推动滑动轴212往前运动，滑动轴212推动夹 盘29前进，直至抵达待测球体，夹盘29的内凹弧度与球体的表面相对应，可以很好的包住 待测球体，然后启动马达B22，马达B22通过皮带21带动带轮26转动，带轮26带动转轴25 转动、滑动轴212、夹盘29转动，进而夹盘29带动待测球体转动，从而达到调节待测球体不 同角度的表面的目的。如图9至图10所示所述所述感测装置3中的固定板31 —端设有固定座B32，固 定座B32两侧的中部各设有滑管33，滑管33 —端贯穿固定座B32，其远离固定座B32的另 一端上下设有羽翅331，该羽翅331的设计可以加强滑管33的承受力，两滑动杆34 —端穿 过滑管33后连接感测板35，两滑动杆34另一端之间设有定位板36，滑动杆34可以在滑管 33内滑动，定位板36上中间部位设有与滑动杆34平行的磁栅尺安装板371，磁栅尺安装板 371上设置有磁栅尺37，固定座B32上端连接连接板39，连接板39另一端连接固定尾座30 上端，固定尾座30下端固定在固定板31，连接板39下方设有读头311，读头311正位于磁 栅尺37上方，读头311可以感测读出磁栅尺37上的刻度，连接板39上设有滑动块312，滑 动块312两端设有定位柱313，定位柱313自连接板39两侧延伸至定位板36内侧，定位柱 313压住定位板36，固定座B32位于固定尾座30 —侧设有L支撑板314，L支撑板314上端 设有气缸C315，滑动块312通过连接块316与气缸C315的活塞杆317连接；固定板31上位于固定座B32内侧设有L型支架320，L型支架320上设有滑轮321，钢丝线322 —端连 接定位板36，另一端穿过滑轮321连接砝码323。所述固定座B32由两个固定架B324与一个连接座38组成，两固定架B324并排平 行固定在固定板31 —端上，固定架B324中部设有贯穿的滑管33，两固定架B324上端设有 连接座38，固定架B324顶端设有螺孔，连接座38通过螺丝固定在两固定架B324上。所述连接板39两端各设有连接架318，连接板39两端设有螺孔并以螺丝固定于连 接架318内，连接架318分别与固定座B32上端的连接座38、固定尾座30上端螺丝连接，该 两连接架318之间的两侧间设有护栏板319，护栏板319将定位柱313围住。工作时，气缸C315启动，活塞杆317推动连接块316前进，连接块316带动滑动块 312、定位柱313往前运动，直至滑动块312抵至靠近固定座B32上端的连接架318时，气缸 C315停止工作，此时定位柱313远离定位板36，定位板36内侧连接有钢丝线322—端，钢丝 线322 —另端穿过滑轮321连接砝码323，砝码323悬空垂直掉在钢丝线322上，滑轮321 相当于杠杆的支点，可以加大砝码323下垂时的作用力，同时也有利于钢丝线322的滑动， 当定位柱313松开定位板36时，由于砝码323向下的拉力迫使定位板36带动滑动杆34往 前滑动，然后滑动杆34推动感测板35向前运动，直至感测板35贴住待测球体时停止滑动， 此时连接板39下方的读头311正位于磁栅尺37上方，读头311可以感测读出磁栅尺37上 的刻度。砝码323的重量很轻，只要起到给予滑动杆34在滑管33里滑动的作用力，使感测 板35贴住待测球体即可。测试时，待测球体开始转动，由于感测板35是贴住待测球体的，如果待测球体的圆度是真圆度，感测板35会原位不动，读头311与磁栅尺37的相对位置也不会动，读头311 上的读数就一致；如果待测球体的圆度不够圆，有凸起或凹进部分时，感测板35就会发生 移动，感测板35进而带动滑动杆34、定位板36移动，进而带动定位板36上的磁栅尺37移 动，此时读头311与磁栅尺37的相对位置发生移动，读头311上的读数也就有变化，不一 致。测试结束后，气缸C315启动，活塞杆317推动连接块316前进，连接块316带动滑 动块312、定位柱313往前运动，直至滑动块312抵至靠固定尾座310端处的连接架318时， 气缸C315停止工作，此时，感测结构恢复到非工作状态。该感测装置3的设计原理是利用读头311从磁栅尺37处反馈的数据是否一致来 判断待测球体是否是真圆度的，磁栅尺37的移动与反应感测板35的移动是一致的，读头 311与磁栅尺37的相对静止和相对运动直接由读头311反馈的数据反应出来。一种球类圆度的测试方法，所述测试方法包括如下步骤①、将待测球体71放入到托盘7中，调整感测结构3，使感测结构3中的感测板35 贴住球面；砝码B53压住待测球体71顶部；调整设置旋转装置1，设定旋转一圈为一个工作循环期；调整设置夹具装置2，将夹具装置2中马达B22带动夹盘29转动的角度设为36度 为一个工作期；②、上述调整完成后，启动旋转装置1，旋转装置1中的马达A19通过转轴4带动托 盘7作同步旋转，旋转一圈停止工作；③、感测结构3把采集到的数据传送到控制系统，通过数值的变化与否来反映球体71的真圆度；④、完成一个工作循环期后，感测结构3中的感测板35在气缸C315的作用下回复 原位，离开球体71的球面；旋转装置1中的气缸A15通过伸降轴16将托板12部分顶起，使 托板12部分上的托柱13顶起穿过托盘7上的孔，托柱13将托盘上的球体71顶起脱离托 盘，到达左、右夹具装置2的夹盘29夹持中心轴的位置；⑤、夹具装置2中的气缸B28工作，将夹盘29推出直至夹住球体71，然后旋转装置 1中的气缸A15将托柱13退回原位；⑥、夹具装置2中的马达B22开始工作，带动左夹盘29转动36度，180度分为5次 转动，右夹盘随着左夹盘被动转动，当夹盘转动36度时，马达B22停止工作；⑦、旋转装置1中的气缸A15开始工作，使托柱13升起托住球体，左右夹具装置2 松开，托柱13下降将球体放回托盘7内，砝码B53自由滑落压住球体顶部；⑧、启动感测结构3，使感测板35贴住球体71的球面，返回步骤②重复以上程序； ⑨、重复测试工作，如此循环，直至测完预设值，测试结束。以上所举实施例仅用作方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式的限制， 任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提供技术的范围内，利用本发 明所揭示技术内容所作出局布更动或修饰的等效施例，并且未脱离本发明的技术特征内 容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
权利要求
一种球类圆度测试仪，包含有机台板(18)，其特征在于所述机台板(18)前侧中部下设有旋转装置(1)，转轴(4)一端与托盘(7)底部连接，另一端穿过机台板(18)与旋转装置(1)中的马达A(19)连接；所述机台板(18)上位于托盘(7)两侧设有左、右夹具装置(2)，左右夹具装置(2)可夹住转动待测球体(71)，夹具装置(2)固定在座板(20)上，支架(40)一端与座板(20)连接，一端与V型支架座(41)连接，支架座(41)固定在机台板(18)下方，支架座(41)上设有调节手柄A(42)；所述机台板(18)上位于托盘(7)的后方设有感测装置(3)，感测装置(3)通过支柱(53)与机台板(18)下方的螺旋升降装置(51)连接，螺旋升降装置(51)设置有调节手柄B(52)；所述感测装置(3)的远离托盘(7)的一端上设有调节杆(60)，臂杆(61)一端滑动连接调节杆(60)，另一端伸向托盘(7)上方，该端设有马套(62)，砝码B(63)设于马套(62)内。
2.根据权利要求1所述的一种球类圆度测试仪，其特征在于所述旋转装置(1)中的 马达A (19)安装于固定板(8)底部，固定板(8)上设有复数支柱(9)，支柱(9)上端连接支 架板(10)，支架板(10)上设有托板(12)，转轴(4) 一端连接马达A(19)，另一端穿过支架 板(10)和托板(12)然后与托盘(7)底端连接，托盘(7)底部设有复数穿孔，托板(12)上 设有复数托柱(13)，复数托柱(13)上端正对托盘(7)底部的穿孔；固定板(8)上还设有气 缸A(15)，气缸A(15)顶端的伸降轴(16)上端穿过支架板(10)与传动板(11)连接，传动板 (11) 一端与托板(12)连接，支架板(10)通过固定柱(14)固定于机台板(18)下方。
3.根据权利要求1所述的一种球类圆度测试仪，其特征在于所述所述夹具装置(2) 中的固定架A(23)固定于座板(20)上，马达B(22)固定在固定架A(23)上，座板(20)上位 于固定架A(23) —侧设有固定座A(24)，转轴(25) —端穿过固定座A(24)并连接带轮(26)， 带轮(26)与马达B (22)通过皮带(21)连接，带轮(26)指向托盘(7)的一端设有夹盘(29)， 转轴(25)另一端通过连接件(27)与气缸B (28)连接。
4.根据权利要求1所述的一种球类圆度测试仪，其特征在于所述感测装置(3)中的 固定板(31)固定于支柱(53)上端，固定板(31) —端设有固定座B(32)，固定座B(32)两 侧中部设有滑管(33)，滑动杆(34) —端穿过滑管(33)，其指向托盘(7)的一端连接感测 板(35)，滑动杆(34)另一端之间设有定位板(36)，定位板(36)上中间部位设有与滑动杆 (34)平行放置的磁栅尺(37)；固定座B (32)上端连接连接板(39)，连接板(39)另一端连接 固定尾座(30)，固定尾座(30)固定在固定板(31)上，连接板(39)下方设有读头(311)，读 头(311)正位于磁栅尺(37)上方，连接板(39)上设有滑动块(312)，滑动块(312)两端设 有定位柱(313)，定位柱(313)自连接板(39)两侧延伸至定位板(36)内侧，固定座(32)位 于固定尾座(30) —侧设有支撑板(314)，支撑板(314)上端设有气缸C (315)，气缸C (315) 设有活塞杆(317)，滑动块(312)通过连接块(316)与活塞杆(317)连接；固定板(31)上位 于固定座(32)内侧设有L型支架(320)，L型支架(320)上设有滑轮(321)，钢丝线(322) 一端连接定位板(36)，另一端穿过滑轮(321)连接砝码A (323)。
5.一种球类圆度的测试方法，其特征在于所述测试方法包括如下步骤①、将待测球体(71)放入到托盘(7)中，调整感测结构(3)，使感测结构(3)中的感测 板(35)贴住球面；砝码B(53)压住待测球体(71)顶部；调整设置旋转装置(1)，设定旋转一圈为一个工作循环期；调整设置夹具装置(2)，将夹具装置(2)中马达B (22)带动夹盘(29)转动的角度设为 36度为一个工作期；②、上述调整完成后，启动旋转装置(1)，旋转装置(1)中的马达A(19)通过转轴(4)带 动托盘(7)作同步旋转，旋转一圈停止工作；③、感测结构(3)把采集到的数据传送到控制系统，通过数值的变化与否来反映球体 (71)的真圆度； ④、完成一个工作循环期后，感测结构(3)中的感测板(35)在气缸C(315)的作用下回 复原位，离开球体(71)的球面；旋转装置⑴中的气缸A(15)通过伸降轴(16)将托板(12) 部分顶起，使托板(12)部分上的托柱(13)顶起穿过托盘(7)上的孔，托柱(13)将托盘上 的球体(71)顶起脱离托盘，到达左、右夹具装置(2)的夹盘(29)夹持中心轴的位置；⑤、夹具装置(2)中的气缸B(28)工作，将夹盘(29)推出直至夹住球体(71)，然后旋转 装置⑴中的气缸A (15)将托柱(13)退回原位；⑥、夹具装置(2)中的马达B(22)开始工作，带动左夹盘(29)转动36度，右夹盘随着 左夹盘被动转动，当夹盘转动36度时，马达B (22)停止工作；⑦、旋转装置(1)中的气缸A(15)开始工作，使托柱(13)升起托住球体，左右夹具装置 (2)松开，托柱(13)下降将球体放回托盘(7)内，砝码B (53)自由滑落压住球体顶部；⑧、启动感测结构(3)，使感测板(35)贴住球体(71)的球面；⑨、重复测试工作，如此循环，直至测完预设值，测试结束。
全文摘要
本发明提供一种球类圆度测试仪及其测试方法，涉及球类的测试装置及方法，一种球类圆度测试仪，包含有机台板，所述机台板前侧中部下设有旋转装置，转轴一端与托盘底部连接，另一端穿过机台板与旋转装置中的马达A连接；所述机台板上位于托盘两侧设有左、右夹具装置，左右夹具装置可夹住转动待测球体，所述机台板上位于托盘的后方设有感测装置，所述感测装置的远离托盘的一端上设有调节杆，臂杆一端连接调节杆，另一端伸向托盘上方，该端设有马套，砝码B设于马套内。本发明可以对球体的每一个点和面进行真圆度测试，利用感测装置能够精确的采集到球体表面的数据值，从而反映出球体表面的真圆度，该测试仪及测试方法科学、精确、合理。
文档编号G01B7/28GK101846490SQ20101015661
公开日2010年9月29日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者陈明志, 陈景长 申请人:高铁检测仪器(东莞)有限公司
专业数控铣床产品供应商
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