CN100507492C - 制动盘试验装置用的滑动调节系统 - Google Patents

Abstract

一种改进的试验系统(10)，用于一个具有上和下表面的、制造的转动式金属产品(16)，该试验系统(10)包括一个测量框架(26)，测量框架有一个固定的下部分(20)和一个与下部分对准的可垂直地移动的测量探头支架(30)，构造为在用于在开启和闭合形状之间垂直地移动，以允许在试验系统(10)内装载和卸载一个产品(16)。一个轴(18)设置用于支承制造的转动式金属产品(16)围绕测量框架(26)内的一个固定的轴线转动，以及至少一组探测器(38)设置在每个上和下测量框架部分，当产品转动时产生代表在制造的转动式金属产品的上和下表面上存在预定的特征的信号。一组复合滑块(12，14)是紧固至测量框架(26)以及构造为支承探测器，用于相对于制造的转动式金属产品(16)的一个上和下表面以及相对于测量框架(26)作二维的位置调节，当在闭合形状时，复合滑块是紧固在测量框架(26)上的。

Description

制动盘试验装置用的滑动调节系统

技术领域

本发明一般地涉及一种用于制造的转动式金属产品的检验和试验系统，这种产品如汽车制动盘，从平衡，尺寸测量和/或表面裂纹探测的观点来检验，以及尤其是涉及一种改进的用于正在经受试验的一个汽车制动盘的上和下表面的邻近处二维空间内一组探测器的可调节的定位的安装结构。

背景技术

一个机加工的转动式金属工件，比如一个汽车制动盘的检验通常包括安装该工件以便在一个检验和试验系统内转动运动，该检验和试验系统具有测量探头或探测器固定在邻近工件的表面处。普通的试验系统使用包容在一个测量框架内的一个转动轴。测量框架包括一个固定的下部分，在其中安装转动轴和相关的驱动部件，以及一个可移动的上部分或测量探头支架，该支架可以垂直地移动，以便把测量探头或探测器移到外面，以允许更换在转动轴上经受试验的工件。

在一个经受试验的工件固定至转动轴后，测量框架的上部分或测量探头支架下降或闭合至一个预定的位置，在此处它与测量框架的下部分上的一个止动器接合。测量框架的上部分的闭合把一个或多个安装在其上的测量探头或探测器移动进入在工件的上表面邻近处的预定的和固定的位置。一当工件紧固至转动轴，设置在测量框架的下部分上的预定的和固定的位置内的协作测量探头或探测器保持在工件的下表面邻近处。

在试验时，工件借助转动轴围绕一个中心轴线转动，而其上和下表面在安装在上测量探头支架和下测量框架部分的相关的探测器之间摆动，允许进行各种表面尺寸，特性，缺陷和工件平衡的测量。汽车制动盘使用的一种普通的检验和试验系统的一个实例公开于专利U.S.No.6,067,857。

虽然这种普通的检验和试验系统允许经济地和迅速地试验大量制造的、具有均匀尺寸的转动式金属产品，比如来自一条工厂装配线的金属产品，但是固定安装探测器至上测量框架或测量探头支架和安装至下测量框架部分要求麻烦的和耗时的更换和安装以便使用于不同尺寸的转动式金属产品。对于保持探测器在相对于经受检验的表面预定位置对空间和容差要求，对于每种不同尺寸的工件，通常需要操作员拆卸和更换刚性的探测器安装结构。对于少量的不同尺寸的产品，比如不同的车辆使用的汽车制动盘的试验，更换检验和试验系统工具以适应每种尺寸产品所需的时间可能超过进行实际的表面试验所需的时间。

因此，在工业中需要一种改进的、用于制造的转动式金属产品的试验和检验系统，该系统应允许相对于经受试验的一个产品放置不同的表面探测器，该产品可在二维空间内被改变和调节，而不需要拆卸和更换部件和/或工具，从而减少了改变试验和检验系统以适应不同尺寸产品所需的时间。

发明内容

简单地说，本发明提供一种改进的试验系统，用于具有上和下表面的、制造的转动式金属产品。该试验系统包括一个测量框架，带有一个固定的下部分和一个可垂直地移动的上部分或测量探头支架，与下部分对准。上部分构造为用于在开启和闭合形状之间垂直地移动，以允许在系统内装载和卸载产品。一个轴设置用于支承制造的转动式金属产品围绕测量框架内的一个固定轴线转动，以及至少一组探测器设置在每个上和下测量框架部分上，以便当产品转动时产生代表制造的转动式金属产品的上和下表面内存在预定的特征的信号。

本发明的改进包括一组复合的滑块，紧固至测量框架以及构造为支承探测器，用于相对于支承在轴上的制造的转动式金属产品的上和下表面以及相对于紧固有制动盘的测量框架二维定位调节。

本发明的上述的和其它的目的、特点和优点以及其优选的实施例将通过下列的说明结合参见附图而更明确地表达出来。

附图说明

这些附图组成本说明书的一部分，附图中：

图1是本发明的改进的试验系统的一个部分剖视的正视图，它构造为试验一个第一制造的转动式金属产品；

图2是本发明的改进的试验系统的一个前视部分剖面图，它构造为试验一个第二制造的转动式金属产品，该第二制造的转动式金属产品具有与图1的第一制造的转动式金属产品不同的尺寸；

图3A是二维的可调节部件在本发明的一个复合的滑块上的一个正视图；

图3B是图3A的二维的可调节部件的一个顶视图；

图3C是图3A的二维的可调节部件的一个侧视图；

图4A是本发明的第一和第二复合滑块的一个侧视图，第一和第二复合滑块紧固至一个开启形状的测量框架的部件，示出第一和第二复合滑块的平行垂直对准；

图4B是图4A的第一和第二复合滑块的一个前视图，示出与其紧固的探测器的垂直对准；

图5是与图4A类似的一个侧视图，示出一个闭合形状的测量框架以及第一和第二复合滑块的相对的间距；

图6是本发明的一个隔板托架的一个透视图；

图7是一个下支承托架的一个顶视图，示出部件和制造的转动式金属产品的相对位置，制造的转动式金属产品是以虚线示出的，以及

图8是与图7类似的一个上支承托架的一个顶视图。

在附图的各图中相关的图号指示相关的部件。

具体实施方式

下列的详细的说明借助实例描述本发明，而不是作为限制。此说明能够明确地使一个熟练的技术人员了解和使用本发明，描述了一些实施例，修改，改变，代替和本发明的使用，包括据信是实现本发明的最佳模式。

图1示出一个试验和检验系统10，构造为带有一个改进的下复合滑块12和一个改进的上复合滑块14，以部分剖视的正视图示出。试验和检验系统10处于围绕一个制造的转动式金属产品16的一个闭合的结构。在图中产品16是一个汽车制动盘，具有一个第一组尺寸，该制动盘轴向地紧固至一个转动轴18。转动轴18包括一个底座20，连接至一个驱动机构(未示出)，用于转动运动，以及一个圆筒形隔套22，构造为放置产品16在一个希望的一般检验水平。产品16借助一个普通的精密筒夹组件24紧固至转动轴18，该组件24安装在圆筒形隔套22上以及构造为可穿过产品16的一个轴向孔。精密筒夹组件24使用基于一个轴向拉伸螺钉25的手工或自动紧固而作用在心轴上的一个径向夹紧力与产品16接合，以保持产品16在转动轴18上。

转动轴18包容在一个测量框架26内，该测量框架26包括一个固定的下部分28和一个越过产品16的、可移动的上部分或测量探头支架30。测量探头支架30可以在一个开启形状和一个闭合形状之间垂直地移动，如图1内所示，在其中测量探头支架30在一对闭合止动器32处与测量框架的下部分28接触。

如图1内总体地示出，垂直调节臂34的每个复合滑块12和14构造用于相对于支承测量框架部件垂直地调节，以及一个水平调节臂36，构造用于相对于相关的垂直调节臂34水平地调节。每个复合滑块12和14还支承一个相关的测量探头座44内的一个或多个测量探头38，该测量探头座44与相关的水平调节臂36接合。测量探头38是商业供应的探头，比如直线电压差动变压器(LVDT)探头以及相关的信号处理电路(未示出)。

在使用试验和检验系统10与产品16之前，当测量探头支架30处于闭合形状时，每个垂直调节臂34和水平调节臂36在二维内调节至定位测量探头38在操作中邻近产品16的下表面40和上表面42处。

图2总体地示出试验和检验系统10与一个制造的转动式产品50的实例安排，该产品50比如是一个汽车制动盘，具有与图1所示产品16不同的尺寸。所示的产品50保持在转动轴18上，以一个颠倒的方向与精密筒夹组件24接合。精密筒夹组件24依次地与安装在转动轴18的底板20上的一个圆筒形隔套52接合。本专业普通技术人员可以理解，使用于配合试验和检验系统10的圆筒形隔套22和52的尺寸选择成以定位经受检验的制造的转动式金属产品在一个通常预定的工作区域，在其中测量探头38可以借助复合滑块12，14的调节而精密地定位。

随后在图2中示出，当测量探头支架30处于闭合形状时，在改进的第一和第二复合滑块12和14内的每个垂直调节臂34和每个水平调节臂36已经从图1所示的位置调节至容纳测量探头38在产品50的相关的表面的工作邻近处。

转至图3A至3C，图中示出一个复合滑块12和14的可调节部件。每个复合滑块12和14使用相同的部件以对测量探头座44内的测量探头38提供二维调节。这些部件在以下所述的有关下复合滑块12的上下文中描述，以及本专业普通技术人员可以理解，相同的部件存在于上复合滑块14内。

下复合滑块12的功能是对紧固在测量探头座44内的测量探头38提供二维调节，也就是在沿垂直方向和水平方向调节。沿垂直尺寸的调节使用于定位测量探头38在经受试验和检验的制造的转动式金属产品的表面附近的希望的高度。相应地，在水平尺寸的调节使用于定位测量探头38在离开安装在转动轴18上的产品的转动轴一个希望的径向距离处。

每个测量探头38紧固在一个测量探头座44内，该探头座接合至下复合滑块12的水平调节臂36。水平调节臂36与接合的测量部件一起依次地以一种垂直可调节的方式紧固至下复合滑块12的垂直调节臂34。在本发明的优选的实施例中，水平调节臂36使用一个垂直的燕尾形滑动组件60接合至垂直调节臂34，如图3B内所示。

垂直的燕尾形滑动组件60包括一个固定的滑动底座62，该滑动底座具有一个垂直对准的燕尾榫64。一个滑动座65，在其上紧固水平调节臂36，保持该燕尾榫64在一个垂直对准的匹配燕尾槽66内。燕尾榫64和燕尾槽66的相互作用允许滑动座65仅在垂直的方向上移动。滑动座65的移动被一个垂直对准的螺纹杆68控制，该螺纹杆68可作转动运动紧固至滑动底板62上。螺纹杆68与滑动座65上的螺纹孔70接合，从而使螺纹杆68的转动借助螺纹作用沿着燕尾榫64垂直地移动滑动座65。优选地，螺纹杆68设置一个旋钮72和一个或多个分度标记74，以便于对螺纹杆68的转动位置的识别。

为了提供测量探头38的水平移动，水平调节臂36如在图3B和图3C所见，包括一个水平的燕尾滑动组件76。该水平的燕尾滑动组件76包括一个固定的滑动底座78，接合至垂直的燕尾滑动组件60。滑动底座78包括一个水平对准的燕尾榫80。一个滑动座82，在其上紧固测量探头座44，保持燕尾榫80在一个水平对准的匹配燕尾槽84内。燕尾榫80和燕尾槽84的相互作用允许滑动座82仅在水平方向上移动。在优选的实施例中，在水平方向上的移动被滑动座82内的一个或多个调节螺钉控制(未示出)，螺钉可以紧固以防止移动或释放，以允许滑动座82相对于滑动底座78水平地滑动。

转向图4A和4B，图中示出每个复合滑块12，14和测量框架26部件的相对移动。在图4A内，滑块12和14以侧视图示出，示出每个水平调节臂36沿着相关的垂直调节臂34以及垂直开口的垂直移动，以及测量探头支架30的闭合移动。在水平调节臂36上的每个测量探头座44的水平移动示于图4B内，一起示出测量探头支架30的垂直开启和闭合移动。由图4A和4B可以清晰地看出，复合滑块12和14用于提供测量探头座44相对于经受试验的一个制造的转动式金属产品的二维调节，与在一个开启和闭合形状之间转移的测量探头支架30的垂直移动无关。测量探头座44位置的二维调节范围允许试验和检验系统10在移动测量探头支架30至一个闭合形状时，能够迅速地放置测量探头座44在一个制造的转动式金属产品的表面的工作附近处，而不需要拆卸或更换支承该测量探头座44的部件。

在本发明的优选的实施例中，当测量探头支架30处于一个闭合形状时，每个复合滑块12和14的垂直移动范围包括一个重叠区域。由图5可以清晰地看出，为了调节垂直移动的此优选的范围使用一个隔板托架100，使复合滑块12和14在一个平行的、垂直对准形状内彼此偏移。如图6内所示，隔板托架100设有一个复合滑块连接板102和一个测量框架连接板104，被一个偏置隔板106连接。偏置隔板106使复合滑块连接板102与测量框架连接板104偏置。在图5所示的优选的实施例中，下复合滑块12使用隔板托架100紧固至测量框架26，当测量探头支架30处于闭合结构时，提供上复合滑块12的部件的垂直移动的间隙。本专业普通的技术人员可以理解，可以使用不同形式的隔片托架100，以及无论是下复合滑块12或者是上复合滑块12可使用隔板托架100紧固至测量框架26，以提供其它的复合滑块的垂直移动用的充分的间隙。

转向图7和8，可以看出，每个测量探头座44借助一个测量探头支臂110L，110U紧固至一个相关的水平调节臂36。测量探头支臂110L或110U的长度这样选择，使每个测量探头座44垂直地对准制造的转动式金属产品的表面上面和下面，如虚线所示。如由图7和8所见，与下复合滑块12和隔板托架100配合的测量探头支臂110L具有一个长度大于与上复合滑块14配合的测量探头支臂110U的长度。

当测量探头支架30处于闭合形状时，为了探测是否有制造的转动式金属产品安装在转动轴18上，本发明优选地包括一个产品探测器200，设置在测量探头支臂110L和110U上。产品探测器200优选地包括一个光学收发器202，设置在测量探头支臂110U上，以及一个光学反射器204，设置在测量探头支臂110L上，与光学收发器202成垂直排列。任选地，光学反射器204可以被一个光学探测器代替。产品探测器200产生一个信号以响应由光学收发器发射的、以及由光学反射器204反射折回，或者被一个光学探测器接收的一个光束的中断。本专业普通的技术人员可以理解，产品探测器200可以使用不同于在光谱内的波长以探测是否有一个产品设置在一个发射器和一个反射器或接受器之间的一条视线上。由于产品探测器200设置在测量探头支臂110L和110U上，对测量探头座44的二维调节将相应地调节产品探测器200的位置，而不需要附加的操作步骤或调整。

在对第一组的制造的转动式金属产品操作之前，试验和检验系统10放置在一个开启和未装载形式。每个改进的复合滑块12和14可以借助移动垂直调节臂34和水平调节臂36至二维空间内的预定的位置来调节，该垂直调节臂和水平调节臂把测量探头座44和相关的测量探头38放置至成操作接近紧固在转动轴18上的一个制造的转动式金属产品的表面。这些预定的位置可以从对应于一组制造的转动式金属产品的预期的尺寸的查询表或从现有的经验获得。随后一个经受检验和试验的制造的转动式金属产品紧固至转动轴18，以及借助降低测量探头支架30试验和检验系统10进入与测量框架28的下部分接触而放置成一个闭合结构。优选地，至少对于经受试验和检验的第一产品由一位操作员进行一次目视检查，以保证对复合滑块12和14的水平和垂直调节臂的调节导致定位测量探头38操作接近紧固的产品。

跟随紧固的产品使用产品探测器200的探测，制造的转动式金属产品围绕一个转动轴被转动轴18转动以及一个试验循环完成。在试验循环结束时，测量探头支架30移动至一个开启形状，允许拆卸产品和安装下一个产品以进行一个试验循环。在测量探头38的二维位置内不需要进一步改变，直到具有不同尺寸的下一组产品的试验开始，在此点，如果需要，每个改进的复合滑块12，14可再次调节。

根据以上所述，可以看出，本发明的一些目的已经达到，以及其它的优良结果已经获得。由于在不脱离本发明的范围条件下可以对上述的结构进行各种改变，应该认为，以上说明所含全部内容或附图中所示应理解为说明性的以及不是一种限制性的。

Claims (12)

1.一种改进的用于制造的转动式金属产品的试验系统(10)，制造的转动式金属产品(16)具有上和下表面，该试验系统(10)包括一个测量框架(26)，测量框架(26)有一个固定的下部分(28)和与下部分(28)对准的一个可垂直地移动的上部分(30)，上部分(30)构造为用于在一个开启和闭合的形状之间移动；用于支承制造的转动式金属产品(16)围绕测量框架(26)内的一个固定的转动轴线转动的一个轴(18)；以及至少一组探测器(38)，构造为当制造的转动式金属产品(16)转动时产生代表制造的转动式金属产品(16)的上和下表面内存在预定的特征的信号，其特征在于，所述的试验系统还包括：

一个第一复合滑块(12)，该第一复合滑块(12)构造为支承在上述的至少一组探测器(38)内的一个第一探测器，上述的第一复合滑块(12)构造为用于相对于支承在轴(18)上的一个制造的转动式金属产品(16)的一个下表面作二维调节；以及

一个第二复合滑块(14)，构造为支承在上述的至少一组探测器内(38)的一个第二探测器，上述的第二复合滑块(14)构造为相对于制造的转动式金属产品(16)作二维调节。

2.按照权利要求1的改进的试验系统，其特征在于，在上述的至少一组探测器(38)中的上述的第一探测器和上述的第二探测器是垂直地对准的，并且

上述的第一复合滑块(12)和上述的第二复合滑块(14)是平行地垂直对准的。

3.按照权利要求1的改进的试验系统，其特征在于，上述的第一复合滑块(12)和上述的第二复合滑块(14)具有一个垂直调节的重叠范围。

4.按照权利要求1的改进的试验系统，其特征在于，每个上述的第一复合滑块(12)和上述的第二复合滑块(14)构造为可径向相对于所述的轴(18)的固定的转动轴线调节在上述的一组探测器中的一个探测器的一个位置，以容纳不同直径的制造的转动式金属产品(16)；并且

每个上述的第一和第二复合滑块(12，14)构造为可平行于轴(18)的固定的转动轴线调节在上述的一组探测器(38)中的一个探测器的一个位置，以容纳不同厚度的制造的转动式金属产品(16)。

5.按照权利要求4的改进的试验系统，其特征在于，每个上述的第一和第二复合滑块(12，14)包括一个第一滑动燕尾榫(76)，构造为可相对于所述的轴(18)的固定的转动轴线水平地调节在上述的一组探测器(38)中的一个探测器的一个径向位置；并且，每个上述的第一和第二复合滑块(12，14)包括一个第二滑动燕尾榫(60)，构造为可平行于所述轴(18)的固定的转动轴线垂直地调节在上述的一组探测器(38)中的一个探测器的一个位置。

6.按照权利要求1的改进的试验系统，其特征在于，上述的第一复合滑块(12)是紧固至测量框架(26)的下部分(28)；

上述的第二复合滑块(14)是紧固至测量框架(26)的可垂直移动的上部分(30)；以及

测量框架(26)的上部分构造为用于平行于所述轴(18)的转动轴线移动，以允许在所述的轴(18)上装载和卸载一个制造的转动式金属产品(16)。

7.按照权利要求6的改进的试验系统，其特征在于，上述的第一复合滑块(12)从测量框架(26)的下部分水平地移动，从而使当测量框架(26)的上部分处于一个闭合形状时，上述的第二复合滑块(14)的一部分设置在上述的第一复合滑块(12)的邻近处。

8.按照权利要求7的改进的试验系统，还包括一个隔板托架(100)，紧固在测量框架(26)的上述的第一复合滑块(12)和上述的测量框架(26)的下部分之间。

9.按照权利要求1的改进的试验系统，其特征在于，上述的一组探测器(38)包括至少一组表面尺寸探测器，用于产生代表制造的转动式金属产品(16)的表面存在预定的尺寸特征的信号。

10.按照权利要求1的改进的试验系统，其特征在于，上述的一组探测器(38)包括至少一组表面缺陷探测器，用于产生代表在制造的转动式金属产品(16)上存在预定的表面缺陷的信号。

11.按照权利要求1的改进的试验系统，还包括一个部件传感器(200)，设置在上述的第一和第二复合滑块(12，14)上，上述的部件传感器构造为识别在所述的轴(18)上存在一个制造的转动式金属产品(16)。

12.按照权利要求11的改进的试验系统，其特征在于，上述的部件传感器(200)包括一个光学收发器(202)，设置在上述的第二复合滑块(14)上；以及

一个光学反射器(204)设置在上述的第一复合滑块(12)上，上述的光学反射器(204)与上述的光学收发器(202)对准；

其中，在所述的轴(18)上一个制造的转动式金属产品(16)的存在阻断在上述的光学收发器(202)和上述的光学反射器(204)之间的一条视线。

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