CN102032851A - 一种检测轴类直径尺寸合格的装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于轴类机加工线领域，具体涉及一种检测轴类直径尺寸合格的装置。本发明包括用于与被测轴定位的定位机构，所述装置还包括可作直线运动的测量件，测量件沿导向机构平移，测量件上设有基准部，基准部至被测轴的轴线间距与被测轴被测部分半径的标准值吻合，装置还包括用于限制测量件最近位置处的限位机构。由于本发明依靠的是通过类似通止规形式的物理测量来实现纠错，装置的稳定性好且纠错效率高，能够有效杜绝生产事故的发生。

Description

一种检测轴类直径尺寸合格的装置

技术领域

本发明属于轴类机加工线领域，具体涉及一种检测轴类直径尺寸合格的装置。

背景技术

现代社会的发展，对汽车的性能要求越来越高，发动机则是汽车的心脏，而发动机凸轮轴是发动机配气机构中的主要零件,其形状和精度对发动机性能有很大影响,是发动机关键零件之一，所以,对其制造精度提出了严格的要求。其机加工主要工艺流程一般为:铣端面钻中心孔→车主轴颈及开裆→粗磨主轴颈→滚齿、铣键槽→车削凸轮→粗磨凸轮→表面淬火→精磨主轴颈→半精磨、精磨凸轮，工序之间一般通过气动夹爪进行运输。而在车主轴颈及开裆→粗磨主轴颈过程中，经常会遇到以下问题：

1、前道工序主轴颈车床经常出现断刀，并且自动化生产，不能及时发现；

2、由于前道工序出现无法加工情况，则轴径超大的工件直接进入磨床，造成磨床砂轮快速进给碰撞工件，产生安全事故。

为避免上述情况，生产厂家往往在两道工序之间设置专门人员来进行手动上下件并进行人工测量，费时费力，工作效率低。而有些生产厂家通过在两道加工工序间加入Marposs测量仪来测量从车削加工线上运送过来的主轴轴颈，以判断是否有工件尺寸超标，也存在以下问题：首先，Marposs测量仪价格昂贵，极大的增加了厂家的生产成本；其次，受到测量仪体积以及安装场地的限制，安装不便。

发明内容

本发明的目的是提供一种检测轴类直径尺寸合格的装置，其运行稳定且纠错效率高。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种检测轴类直径尺寸合格的装置，包括用于与被测轴定位的定位机构，所述装置还包括可作直线运动的测量件，测量件沿导向机构平移，测量件上设有基准部，基准部至被测轴的轴线间距与被测轴被测部分半径的标准值吻合，装置还包括用于限制测量件最近位置处的限位机构。

本发明的有益效果在于：当采用上述结构以后,一旦前道车床车刀损坏，轴类工件未经加工就进入下道磨床，其半径势必过大，使用本装置测量时，测量件的基准部就会与被测轴外周产生干涉而导致测量件沿导向机构移动，从而工作人员就能马上通过测量件的移动来发现问题，并及时更换车刀，杜绝生产事故的发生。由于本发明依靠的是通过类似通止规形式的物理测量来实现纠错，装置的稳定性好且纠错效率高。

附图说明

图1为本发明的工作状态的正面结构示意图；

图2为本发明的工作状态的立体结构示意图；

图3为图1所示结构的A-A剖面图；

图4为图3中测量件结构示意图；

图5为图3中导向架的结构示意图；

图6为图5的导向架的俯视图；

图7为横梁安装板的部分结构俯视图。

具体实施方式

一种检测轴类直径尺寸合格的装置，包括用于与被测轴10定位的定位机构20，所述装置还包括可作直线运动的测量件30，测量件30沿导向机构50平移，所述测量件30上设有基准部，基准部至被测轴10的轴线间距与被测轴10被测部分半径的标准值吻合，装置还包括用于限制测量件30最近位置处的限位机构40，如图1和图2所示。

作为本发明的进一步优选方案，测量件30包括测量杆31和设置于测量杆31一端部的卡夹32,所述卡夹32的开口方向指向待测部件一侧，如图1-4所示，这里的卡夹32就类似于通止规的卡口部，卡夹32的夹持面间距与被测轴10的被测部直径的标准值吻合，卡夹32上的卡爪为两个且沿卡夹32轴线对称设置。此处所说的卡夹32的夹持面即为卡夹32上的卡爪内侧面，其内侧面相互平行并其间距与被测轴10的被测部直径的标准值吻合，也就是说卡夹32上的夹持面即为上述的测量件30的基准部。

进一步的，导向机构50设为导向架，如图1-6，所述导向机构50内开设有与测量杆31外周相配合的通孔51，以便于引导测量杆31直线运动。导向机构50所限定的移动方向与定位机构20实施定位的方向一致，便于两者间的动作配合。

作为本发明的优选方案，测量杆31外形呈阶梯轴状，所述卡夹32设置于测量杆31大端端头部,而构成导向机构50的通孔51为阶梯孔，所述测量杆31的阶梯段位于阶梯孔51内，所述测量杆31外壁与阶梯孔51内壁间为过渡配合，以杜绝过大间隙导致的测量件30在阶梯孔51内径向窜动的可能，，如图2-4所示，限位机构80则套设在测量杆31外露在导向机构50的小端上，限制测量杆31向下的位移，如图3。测量杆31小端部套设有压力弹簧60，使本发明在进行纠错后，拿掉被侧轴测量杆31能自动复位，节省操作时间并增加工作效率，所述的压力弹簧60一端抵靠在测量杆31轴肩上，另一端抵靠在阶梯孔51的孔肩上。

测量杆31大端部与阶梯孔51内壁间为键连接。如图4所示，测量杆31的大端设有键槽。相应的，阶梯孔51自大端口部沿其轴线向其孔肩方向顺延设有与键槽相配合的凹槽。采用上述结构，一方面在装配时便于两者间的定位，增加装配效率，另一方面也使测量件30只能在阶梯孔51内上下移动，避免工作时测量件30在阶梯孔51内发生转动而导致的卡夹32的卡爪角度发生偏移，最终导致装置的无法正常使用。

考虑到在测量时被测轴时可能存在有轴肩部，为防止在测量时轴肩与测量件30间产生干涉，如图1和图2，测量件30的运动方向垂直于被测轴10的轴线，考虑加工精度的影响，所述卡夹32与被测轴10被测部分的轴肩的间隙小于等于0.2mm。

作为本发明的进一步优选方案，限位机构80为限位螺母，如图3所示，测量杆31的小端部设有螺纹，所述限位机构80与测量杆31的小端螺纹连接，测量杆31外露在导向机构50的小端上还套设有垫片，所述垫片位于限位机构80与导向机构50之间,实际使用时，依靠限位机构80的一侧端面与导向机构50的小端面间的搭靠来实现其限位效果。

定位机构20包括气动夹爪21，构成测量件30的卡夹32平行于气动夹爪21设置，如图1和图2所示，所述测量件30的轴线垂直于定位机构20上的横梁安装板22且与被测轴10的轴线位于同一个平面上，将气动夹爪21作为定位机构20的一部分，这是考虑到在机加工线上，各工序间间距很短，而气动夹爪21则常被用于两道工序之间的工件运输，应用非常频繁，本发明在装配时就有效利用了机加工线有限的安装空间，便于装置的安装及布置，而且还利用了现有的搬运设备中的基本部件即气动夹爪21作为测量时的定位机构使用，使其作用面得以进一步拓展。

进一步的，如图1-3，导向机构50固接在横梁安装板22上，为保证被测轴10在测量时其轴线与横梁安装板22平行，横梁安装板22上的辅助支撑增加为两个以上并分别平行设置在定位机构20的旁侧。

由上述，导向机构50可设为阶梯状，导向机构50垂直于横梁安装板22板面设置且其小端部贯穿横梁安装板22的板面，如图3。所述横梁安装板22上设有腰形通孔221，导向机构50的肩部对应设有螺栓安装孔，两者间螺栓连接，图7即可看出腰形通孔221的布置情况，腰形通孔221的设置是为了补偿配合孔的加工误差，便于实地安装。

为降低工作人员工作强度，提高生产加工效率，本发明的优选方案为：测量杆31在其露出导向机构50外的小端部上固设有感应环70，如图1-3，所述感应环70外径大于测量杆31小端部直径，横梁安装板22上固设有位移传感器80，位移传感器80的感应端抵靠在感应块70外周上，位移传感器80连接外部终端，当测量杆31的基准部与被测轴的外周发生干涉而使测量杆31沿阶梯孔51上移时，感应环70随之上移，而与之抵靠的位移传感器80受到感应环70上移的位移信号，将其发送至外部终端，最终开启警报，使工作人员能及时发现问题并更换车刀，杜绝生产事故的发生。

作为本发明的进一步优选方案，如图1-2，位移传感器80的轴线与测量件30的轴线垂直，以便于位移传感器80的感应端能够与感应环70外周部尽可能接触，以使位移传感器80的灵敏性得到进一步提高。位移传感器80固接在支撑架90上，所述支撑架90一端固接在横梁安装板22上。

由于气动夹爪21始终在车削工序与打磨工序间不停的搬运工件，重复落下、夹住工件-升起、运输工件-再落下、松开工件的动作。应用本发明时，当气动夹爪21落下，安装在横梁安装板22上的辅助支撑支撑住被测轴10两端时，测量件30上的卡夹32也同时的在测量被测轴10的相应部分，如果被测轴10的相应部分轴径合格，则无警报，气动夹爪21重复正常搬运，如果被测轴10的相应部分轴径过大，卡夹32与被测轴10相应部分发生干涉而上移，带动测量杆31沿阶梯孔51上移，位于测量杆31上的感应环70随之上移，而与之抵靠的位移传感器80的感应端受到感应环70上移的位移信号，将其发送至外部终端，最终开启警报，使工作人员能及时发现问题并更换车刀，杜绝生产事故的发生。

本发明在实际安装时其测量部分可如图1-2所示的设置为多个，安装于横梁安装板22上，实现一次性同时测量被测轴10的多个被测部位的目的，增加生产效率并降低运行成本。

Claims (13)

1.一种检测轴类直径尺寸合格的装置，其特征在于：所述装置包括用于与被测轴（10）定位的定位机构（20），所述装置还包括可作直线运动的测量件（30），所述的测量件（30）沿导向机构（50）平移，所述的测量件（30）上设有基准部，基准部至被测轴（10）的轴线间距与被测轴（10）被测部分半径的标准值吻合，所述的装置还包括用于限制测量件（30）最近位置处的限位机构（40）。

2.根据权利要求1所述的检测轴类直径尺寸合格的装置，其特征在于：所述的测量件（30）包括测量杆（31）和设置于测量杆（31）一端部的卡夹（32）,所述卡夹（32）的开口方向指向待测部件一侧，所述的卡夹（32）的夹持面间距与被测轴（10）的被测部直径的标准值吻合。

3.根据权利要求1或2所述的检测轴类直径尺寸合格的装置，其特征在于：所述的导向机构（50）为导向架，所述的导向机构（50）内开设有与测量杆（31）外周相配合的通孔（51），所述导向机构（50）所限定的移动方向与定位机构（20）实施定位的方向一致。

4.根据权利要求3所述的检测轴类直径尺寸合格的装置，其特征在于：所述的测量杆（31）外形呈阶梯轴状，所述的卡夹（32）设置于测量杆（31）大端端头部,构成导向机构（50）的通孔（51）为阶梯孔，所述测量杆（31）的阶梯段位于阶梯孔（51）内，所述的测量杆（31）外壁与阶梯孔（51）内壁间为过渡配合，所述的限位机构（80）套设在测量杆（31）外露在导向机构（50）的小端上。

5.根据权利要求4所述的检测轴类直径尺寸合格的装置，其特征在于：所述的测量杆（31）小端部套设有压力弹簧（60），所述的压力弹簧（60）一端抵靠在测量杆（31）轴肩上，另一端抵靠在阶梯孔（51）的孔肩上。

6.根据权利要求4所述的检测轴类直径尺寸合格的装置，其特征在于：所述的测量杆（31）大端部与阶梯孔（51）内壁间键连接。

7.根据权利要求2或4所述的检测轴类直径尺寸合格的装置，其特征在于：所述的测量件（30）的运动方向垂直于被测轴（10）的轴线，所述的卡夹（32）与被测轴（10）被测部分的轴肩的间隙小于等于0.2mm。

8.根据权利要求4所述的检测轴类直径尺寸合格的装置，其特征在于：所述的限位机构（80）为限位螺母，所述的限位机构（80）与测量杆（31）的小端螺纹连接，所述的测量杆（31）外露在导向机构（50）的小端上还套设有垫片，所述的垫片位于限位机构（80）与导向机构（50）之间。

9.根据权利要求2所述的检测轴类直径尺寸合格的装置，其特征在于：所述的定位机构（20）包括气动夹爪（21），所述的构成测量件（30）的卡夹（32）平行于气动夹爪（21）设置，所述的测量件（30）的轴线垂直于定位机构（20）上的横梁安装板（22）且与被测轴（10）的轴线位于同一个平面上。

10.根据权利要求9所述的检测轴类直径尺寸合格的装置，其特征在于：所述的导向机构（50）固接在横梁安装板（22）上，所述的横梁安装板（22）上的辅助支撑为两个以上并分别平行设置在定位机构（20）的旁侧。

11.根据权利要求1或9所述的检测轴类直径尺寸合格的装置，其特征在于：所述的导向机构（50）呈阶梯状，所述的导向机构（50）垂直于横梁安装板（22）板面设置且其小端部贯穿横梁安装板（22）的板面，所述的横梁安装板（22）上设有腰形通孔（221），所述的导向机构（50）的肩部对应设有螺栓安装孔，两者间螺栓连接。

12.根据权利要求4或9所述的检测轴类直径尺寸合格的装置，其特征在于：所述的测量杆（31）在其露出导向机构（50）外的小端部上固设有感应环（70），所述的感应环（70）外径大于测量杆（31）小端部直径，所述横梁安装板（22）上固设有位移传感器（80），所述的位移传感器（80）的感应端抵靠在感应块（70）外周上，所述位移传感器（80）连接外部终端。

13.根据权利要求12所述的检测轴类直径尺寸合格的装置，其特征在于：所述的位移传感器（80）的轴线与测量件（30）的轴线垂直，所述的位移传感器（80）固接在支撑架（90）上，所述的支撑架（90）一端固接在横梁安装板（22）上。

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