CN102829750A - 一种检测缸盖外形尺寸的测量方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种检测缸盖外形尺寸的测量方法及装置，运用于汽车发动机上的汽油机或柴油机的缸盖上。它解决了利用现有3D扫描设备判断外形尺寸是否合格方法扫描耗时长、无法满足对批量产品的检测的问题。该方法包括：在缸盖的每一侧面上设置至少三个不在同一直线上的小凸台平面；在缸盖X、Y、Z三个方向上设置基准面；测量每个小凸台平面距离基准面的实际尺寸；将每个小凸台平面距离基准面的实际尺寸与预先定义的每个小凸台平面距离基准面的尺寸及公差标准进行对比，判断缸盖外形尺寸合格。本发明具有操作简单、节省时间的特点，可实现产品的批量快速检测，大大提高生产效率，使批量控制产品的外形尺寸成为可能。

Description

一种检测缸盖外形尺寸的测量方法及装置
技术领域
本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种检测缸盖外形尺寸的测量方法及装置，运用于汽车发动机上的汽油机或柴油机的缸盖上。
背景技术
目前国内外开发的发动机用的缸盖外形尺寸复杂，各个侧面由复杂的不规则曲面组成，在产品外形尺寸检测过程中，无法准确测量各个复杂侧面相对于基准面的距离偏差，通常需要采用3D扫描设备扫描产品的外形3D，并与原设计3D模型对比来判断外形尺寸是否合格。
这样做的缺点是：需要配备3D扫描设备，每次扫描耗时长，在产品设计初始，铸件质量不稳定，需要对尺寸进行严格控制，但3D扫描方式无法满足对批量产品的检测。 一般情况下，缸盖、缸体等结构复杂，在产品检测过程中若要判断外形尺寸是否与设计三维模型一致，通常需要使用三维扫描仪，将产品扫描数据比对三维CAD设计数据，得到彩虹比对图等数据；但三维扫描仪价格昂贵，在扫描的过程中需要对产品喷涂显影剂等，费事费时，检测一件产品最快需要三个小时以上的时间，且大多数公司出于经济效益考虑无法配备，而是委托其他公司进行扫描得到检查报告，无法实现产品的批量快速检测。
为了对复杂零部件进行快捷的外形尺寸检查，简化操作，节省时间，提高检测频次，实现批量产品的产品认可，亟需发明一种新的检测缸盖外形尺寸的测量方法。
发明内容
本发明的目的就是针对上述缺陷，提供一种检测缸盖外形尺寸的测量方法及装置。
本发明采用的技术方案是：一种检测缸盖外形尺寸的测量方法，包括如下步骤：
（1）在缸盖的每一侧面上设置至少三个不在同一直线上的小凸台平面；
（2）在缸盖X、Y、Z三个方向上设置基准面；
（3）测量每个小凸台平面距离基准面的实际尺寸；
（4）将每个小凸台平面距离基准面的实际尺寸与预先定义的每个小凸台平面距离基准面的尺寸及公差标准进行对比，判断缸盖外形尺寸合格。
所述缸盖的每个侧面上设置的至少三个小凸台平面位置尽可能大的分布于缸盖侧面，缸盖的每个侧面上设置的至少三个小凸台平面所组成的形状面积占该侧面的总面积不小于50%。
所述基准面处于缸盖侧面上边缘位置。
一种检测缸盖外形尺寸的装置，它包括缸盖体，所述缸盖体侧面上设有至少三个不在同一直线上的小凸台平面，缸盖体沿X、Y、Z三个方向上设有基准面。
所述缸盖体侧面包括前、后、上、左、右五个侧面。
所述缸盖体侧面上的至少三个小凸台平面位置尽可能大的分布于缸盖侧面，缸盖体侧面上设置的至少三个小凸台平面所组成的形状面积占该侧面的总面积不小于50%。若模具拼合出现偏斜，则尺寸错误，外形尺寸相应错误，故凸台要选择在尽可能大的平面上；若凸台设置过近，可能测量值相差微小，从测量上无法体现出模具拼合是否出现偏斜，只有选择在尽可能大的距离上，才能代表整个大平面。
所述基准面处于缸盖体侧面上边缘位置。
本发明具有操作简单、节省时间的特点，可实现产品的批量快速检测，大大提高生产效率，使批量控制产品的外形尺寸成为可能。
附图说明
图1为本发明进气侧面测量点布置图；
图2 为本发明排气侧面测量点布置图；
图3为本发明后端面测量点布置图；
图4 为本发明链壳前端面测量点布置图；
图5为本发明燃烧室面粗基准点示意图；
图6为本发明油腔侧测量点布置图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步详细的说明：
在实施例中，一种检测缸盖外形尺寸的测量方法，其具体步骤是：
（1）在缸盖的每一侧面上设置至少三个不在同一直线上的小凸台平面；
（2）在缸盖X、Y、Z三个方向上设置基准面；
（3）测量每个小凸台平面距离基准面的实际尺寸；
（4）将每个小凸台平面距离基准面的实际尺寸与预先定义的每个小凸台平面距离基准面的尺寸及公差标准进行对比，判断缸盖外形尺寸合格。
缸盖的每个侧面上设置的至少三个小凸台平面位置尽可能大的分布于缸盖侧面，缸盖的每个侧面上设置的至少三个小凸台平面所组成的形状面积占该侧面的总面积不小于50%。基准面处于缸盖侧面上边缘位置。
一种检测缸盖外形尺寸的装置，它包括缸盖体，缸盖体侧面上设有至少三个不在同一直线上的小凸台平面，缸盖体沿X、Y、Z三个方向上设有基准面A、B、C。缸盖体侧面包括前、后、上、左、右五个侧面。缸盖体侧面上的至少三个小凸台平面位置尽可能大的分布于缸盖侧面，缸盖体侧面上设置的至少三个小凸台平面所组成的形状面积占该侧面的总面积不小于50%。基准面A、B、C处于缸盖体侧面上边缘位置。
如图1，第一小凸台平面1、第二小凸台平面2、第三小凸台平面3为进气侧面的圆柱形凸台，本例子中的圆柱形突台高出平面约1mm，直径为3mm，尽可能分散的分布于进气侧面，检测时测量第一小凸台平面1、第二小凸台平面2、第三小凸台平面3距粗基准面A(如图1所示)的距离，对比设定尺寸及公差判断该侧面是否合格。
如图2，第四小凸台平面4、第五小凸台平面5、第六小凸台平面6为排气侧面的圆柱形凸台，尽可能分散的分布于排气侧面，检测时测量第四小凸台平面4、第五小凸台平面5、第六小凸台平面6距粗基准面A(如图1所示)的距离，对比设定尺寸及公差判断该侧面是否合格。
如图3，第七小凸台平面7、第八小凸台平面8、第九小凸台平面9为后端面的圆柱形凸台，尽可能分散的分布于后端面，检测时测量第七小凸台平面7、第八小凸台平面8、第九小凸台平面9距粗基准面B(如图3所示)的距离，对比设定尺寸及公差判断该侧面是否合格。
如图4，第十小凸台平面10、第十一小凸台平面11、第十二小凸台平面12为链壳前端面的圆柱形凸台，尽可能分散的分布于链壳前面，检测时测量第十小凸台平面10、第十一小凸台平面11、第十二小凸台平面12距粗基准面B(如图3所示)的距离，对比设定尺寸及公差判断该侧面是否合格。
如图6，第十三小凸台平面13、第十四小凸台平面14、第十五小凸台平面15为油腔面的圆柱形凸台，尽可能分散的分布于油腔面，检测时测量第十三小凸台平面13、第十四小凸台平面14、第十五小凸台平面15距粗基准面C(如图5所示)的距离，对比设定尺寸及公差判断该侧面是否合格。
本发明测量的原理是：在缸盖各个侧面设计三个小圆柱凸台，形成三个凸台小平面，由于浇铸缸盖外围的每块模具上相对尺寸一致，该三个小突台可代表该侧模具的外形尺寸，即可代表缸盖上相应结构的位置及尺寸。在设计过程中预先设定各个凸台相对与基准面尺寸公差即合格产品的标准，只需通过一般三坐标设备测量小平面距基准面的尺寸，即可对产品的外形尺寸是否合格做出判断。
本发明的总体测量过程为：在缸盖的每一侧设计三个小凸台平面，用其来代表该侧模具的外形尺寸，在缸盖设计三维数据中，定义每个小凸台平面距离产品基准面的尺寸及公差，当产品制成后，用三坐标测量每个小凸台距离粗基准的实际尺寸，如果在设计范围内，即代表模具拼合合理，判断缸盖外形尺寸合格，若不在设计范围内，则需要调整模具重新拼合；这样，只需通过一般三坐标设备测量三个小凸台平面距基准面的尺寸，即可对产品的外形尺寸是否合格做出判断。且操作简单，节省时间，检测一件产品的时间约为10分钟，且只需要三坐标设备，可实现产品的批量快速检测，使批量控制产品的外形尺寸成为可能。

Claims (7)

1.一种检测缸盖外形尺寸的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）在缸盖的每一侧面上设置至少三个不在同一直线上的小凸台平面；
（2）在缸盖X、Y、Z三个方向上设置基准面；
（3）测量每个小凸台平面距离基准面的实际尺寸；
（4）将每个小凸台平面距离基准面的实际尺寸与预先定义的每个小凸台平面距离基准面的尺寸及公差标准进行对比，判断缸盖外形尺寸合格。
2.根据权利要求1所述的一种检测缸盖外形尺寸的测量方法，其特征在于：所述缸盖的每个侧面上设置的至少三个小凸台平面所组成的形状面积占该侧面的总面积不小于50%。
3.根据权利要求1所述的一种检测缸盖外形尺寸的测量方法，其特征在于：所述基准面处于缸盖侧面上边缘位置。
4.一种检测缸盖外形尺寸的装置，它包括缸盖体，其特征在于：所述缸盖体侧面上设有至少三个不在同一直线上的小凸台平面，缸盖体沿X、Y、Z三个方向上设有基准面。
5.根据权利要求4所述的一种带测量点的缸盖结构，其特征在于：所述缸盖体侧面包括前、后、上、左、右五个侧面。
6.根据权利要求4所述的一种带测量点的缸盖结构，其特征在于：所述缸盖体侧面上设置的至少三个小凸台平面所组成的形状面积占该侧面的总面积不小于50%。
7.根据权利要求4所述的一种带测量点的缸盖结构，其特征在于：所述基准面处于缸盖体侧面上边缘位置。
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