CN106323217B - 曲轴多截面直径测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种曲轴多截面直径测量装置，包括一安装平台，还包括：工件定位组件，固定在安装平台上，用以在测量过程中对工件进行定位；工件移动组件，以滑动连接方式安装在安装平台上，用以在测量前对工件进行预定位并将工件输送至工件定位组件的测量工位处；短轴测头组件，位于工件定位组件上方并可相对其进行相对移动，用以对工件的短轴进行测量；长轴测头组件，安装在工件定位组件上，用以对工件的长轴进行测量。通过该测量装置可实现对多品种工件的自动测量，有利于提高检测精度和检测效率。

Description

曲轴多截面直径测量装置

技术领域

本发明涉及一种曲轴多截面直径测量装置。

背景技术

曲轴是往复活塞式压缩机的关键零件，用于传递动力并与连杆配合形成曲柄-连杆机构，将原动机的旋转运动转变为活塞的往复运动。曲轴主要影响压缩机的运动精度进而间接影响压缩机的性能。曲轴的多截面直径在生产中，均需100％检测。

随着产业的调整，急需研究冰箱压缩机关键零件智能检测技术、智能装配技术，开发冰箱压缩机关键零件系列自动检测及精密装配设备，可大大提高产品的质量，减少劳动力。目前，国内大多数压缩机企业使用人工检测的方法，检测精度不高，效率较低。在大规模生产条件下，提高质量，节约能源是各生产厂家的首要大事，这就要求检测水平的提高，便于及时发现影响产品质量的因素。因而，开发曲轴自动检测装置势在必行。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种曲轴多截面直径测量装置，通过该测量装置可实现对多品种工件的自动测量，有利于提高检测精度和检测效率。

本发明提供了一种曲轴多截面直径测量装置，包括一安装平台，还包括：工件定位组件，固定在所述安装平台上，用以在测量过程中对工件进行定位；工件移动组件，以滑动连接方式安装在所述安装平台上，用以在测量前对工件进行预定位并将工件输送至所述工件定位组件的测量工位处；短轴测头组件，位于所述工件定位组件上方并可相对其进行相对移动，用以对工件的短轴进行测量；长轴测头组件，安装在所述工件定位组件上，用以对工件的长轴进行测量。

由上，通过所述曲轴多截面直径测量装置可实现工件长轴以及短轴的同时自动测量，可实现测量重复精度为0.5μm，有利于提高检测精度和检测效率；同时，更换测头方便可靠，可实现利用同一测量装置对多品种工件进行测量，适用范围广。

优选的，还包括以滑动连接方式安装在所述安装平台上、用以实现所述短轴测头组件相对于所述工件定位组件在前后方向上进行相对移动的前后移动测头组件，以及安装在该前后移动测头组件上、用以实现所述短轴测头组件相对于所述工件定位组件在上下方向上进行相对移动的上下移动测头组件。

由上，通过所述前后移动测头组件和上下移动测头组件能够对短轴测头相对于工件的位置进行及时调整，方便对短轴测头进行测量，能够保证测量精度。

优选的，所述前后移动测头组件包括沿前后方向设置在所述安装平台上的第一导轨、与该第一导轨形成滑动连接且沿上下方向设置的立柱、与该立柱底部连接并用以驱动其沿所述第一导轨进行往复移动的第一气缸。

由上，通过所述第一气缸驱动所述立柱沿第一导轨在前后方向上相对于所述工件定位组件进行往复移动，其结构简单，操作便利。

优选的，所述上下移动测头组件包括在所述立柱上沿上下方向设置的第二导轨、与该第二导轨形成滑动连接的第一安装架、与该第一安装架连接并用以推动其沿所述第二导轨进行往复移动的第二气缸，所述短轴测头组件安装在所述第一安装架上。

由上，通过所述第二气缸驱动所述立柱沿第二导轨在上下方向上相对于所述短轴测头组件进行往复移动，其结构简单，操作便利。

优选的，在所述立柱上于所述第二导轨的下方还安装有用以限定所述短轴测头组件的向下移动范围的第一限位机构。

由上，通过所述第一限位机构能够有效地限定所述短轴测头组件的向下移动范围。

优选的，在所述立柱底部设有用以限定所述短轴测头组件在前后方向上的移动范围的第二限位机构。

由上，通过所述第二限位机构能够有效地限定所述短轴测头组件在前后方向上的移动范围。

优选的，所述工件移动组件包括沿前后方向设置在所述安装平台上的工件移动导轨、与该工件移动导轨形成滑动连接的第二安装架、与该第二安装架连接并用以驱动其沿所述工件移动导轨进行往复移动的工件移动气缸，在所述第二安装架上设置有与其以可拆卸方式连接并用以对工件进行定位的曲轴定位件、用以检测工件与该曲轴定位件的装配关系的多组传感器、用以将工件推送至所述工件定位组件的测量工位处的工件推正装置。

由上，通过所述工件移动组件能够实现自动地将被测工件输送至工件定位组件上，能够降低操作难度和保证工件定位准确性。同时，通过所述多组传感器能够对不同品种工件的高度以及偏心量的定位情况(即工件的放置情况)进行智能判断并进行防错提示。

优选的，所述曲轴定位件与工件一一对应，包括一曲轴定位块，在该曲轴定位块上设有与工件一一对应的曲轴定位轴、与工件的偏心相配合的内孔。

由上，通过设置与被测工件一一对应的曲轴定位件组件，不同品种工件更换对应的曲轴定位件，对不同工件进行测量时，与该工件相配套的所述曲轴定位件一并安装到所述工件移动组件所述第二安装架上，多品种工件更换工装方便，可靠，简易。

优选的，所述工件推正装置包括用以对工件的长轴进行推送的长轴推送臂、用以对工件的短轴进行推送的短轴推送臂、与这二者联动连接的推送臂驱动装置。

由上，所述工件移动组件将工件输送至工件定位组件处时，经由所述推送臂驱动装置同时驱动所述长轴推送臂和短轴推送臂对工件的长轴和短轴进行推送，进而将工件推送至工件定位组件的测量工位处。

优选的，所述工件定位组件具有一与工件相配合并上下贯通的第一工件卡位，在该第一工件卡位的周向上开设有开口方向朝前的第一开口，在所述短轴推送臂上设有一与工件相配合并上下贯通的第二工件卡位，在该第二工件卡位的周向上开设有开口方向朝后的第二开口，并且所述第一开口与该第二开口这两者的开口方向相对置。

由上，由于所述第一工件卡位的第一开口与第二工件卡位的第二开口这两者的开口方向相对置，由此方便工件由工件移动组件顺利进入工件定位组件的测量工位，有利于实现对工件进行正确定位。

优选的，所述短轴测头组件包括一短轴测头，该短轴测头由浮动测头构成。

由上，由于所述短轴测头由浮动测头构成，在测量过程中，测量测头具有浮动功能，可适应工件的轻微形态变化，能够与多种工件想适配。同时，还能保证其清洁性以及测量的准确性。

优选的，所述工件定位组件包括一固定在所述安装平台上的工件定位支架、安装在该工件定位支架顶端的工件定位座，在该工件定位座上安装有用以对工件进行位置矫正的预定位气缸。

由上，通过所述预定位气缸能够对所述工件的测量位置进行位置矫正，保证工件在测量过程中处于正确的位置，进而确保测量精度。

附图说明

图1为曲轴多截面直径测量装置的整体示意图。

具体实施方式

下面参照图1对本发明所述曲轴多截面直径测量装置的具体实施方式进行详细地描述。

本发明所述曲轴多截面直径测量装置具有一起支撑、安装作用的主体支架，在该主体支架的顶部设有一测试平台，在该测试平台上安装一沿前后方向设置的长条形安装平台1，该安装平台1用以安装测量装置的主要测量组件。如图1所示，在安装平台1上于前后方向的中部固定有工件定位组件，在该工作定位组件上安装有长轴测头组件；在安装平台1上设有位于工件定位组件上方的短轴测头组件；在安装平台1上于工件定位组件的后方安装有前后移动测头组件，在该前后移动测头组件上安装有上下移动测头组件，前述短轴测头组件安装在该上下移动测头组件上；在安装平台1上于工件定位组件的前方安装有工件移动组件。具体地：

工件定位组件用以在测量过程中对工件进行定位，如图1所示，工件定位组件包括一固定在安装平台1上的工件定位支架21，在该工件定位支架21的顶端安装有工件定位座22，在该工件定位座22上安装一与工件相配合并上下贯通的第一工件卡位23，在该第一工件卡位23的周向上开设有开口方向朝前的第一开口(未示出)。在工件定位座22上安装有预定位气缸24，在工件未置入第一工件卡位23上时，该预定位气缸24的伸缩杆朝前伸出，当工件置入第一工作卡位23上时，预定位气缸24的伸缩杆受到推力朝后撤回规定距离，由此来保证工件被放置在正确位置。长轴测头组件主要包括安装在前述第一工件卡位23上的长轴测头3，本实施例中，该长轴测头3由一可定位的测头构成。

前后移动测头组件用以实现短轴测头组件在前后方向上相对于工件定位组件进行相对移动，而上下移动测头组件用以实现短轴测头组件在上下方向上相对于工件定位组件进行相对移动。如图1所示，前后移动测头组件包括设置在安装平台1上并沿前后方向设置的第一导轨41、与该第一导轨41形成滑动连接且沿上下方向设置的立柱42、与该立柱42底部连接的第一气缸43，由该第一气缸43驱动立柱42沿第一导轨41进行往复移动。

上下移动测头组件包括沿上下方向设置在立柱42上的第二导轨51、与该第二导轨51形成滑动连接的第一安装架52、与该第一安装架52连接的第二气缸53，由该第二气缸53推动第一安装架52沿第二导轨51进行往复移动。短轴测头组件安装在第一安装架52上，本实施例中，短轴测头组件主要包括一短轴测头6，该短轴测头6由一浮动测头构成。

另外，如图1所示，在立柱42上于第二导轨51的下方还安装有第一限位机构54，该第一限位机构54用以限定第一安装架52(亦即短轴测头6)的向下移动范围。在立柱42的底部还设有第二限位机构55，该第二限位机构55用以限定短轴测头6在前后方向上的移动范围。同时，通过调整第一限位机构54和第二限位机构55的不同位置可以适应不同品种工件的测量。

工件移动组件用以在测量前对工件进行预定位并将工件输送至工件定位组件的测量工位(即前述第一工件卡位23)处。如图1所示，工件移动组件主要包括设置在安装平台1上并沿前后方向设置的工件移动导轨71、与该工件移动导轨71形成滑动连接的第二安装架72、与该第二安装架72的工件移动气缸73，该工件移动气缸73用以驱动第二安装架72沿工件移动导轨71进行往复移动。如图1所示，本实施例中，工件移动导轨71和前述第一导轨41由沿前后方向形成在安装平台1上的同一导轨构成。

在第二安装架72上设置有与其以可拆卸方式连接并用以对工件进行定位的曲轴定位件74、用以检测工件与该曲轴定位件74的装配关系的多组传感器75、用以将工件推送至工件定位组件的测量工位处的工件推正装置76。其中，不同的被测工件对应不同的曲轴定位件，两者一一对应，曲轴定位件74包括一曲轴定位块，在该曲轴定位块上设有与工件一一对应的曲轴定位轴、与工件的偏心相配合的内孔，曲轴定位件74的不同内孔与工件的不同偏心相配合，曲轴定位轴的不同高度与工件的不同长度相配合，二者配合更换后，可起到适应多种工件的目的；本实施例中，多组传感器75均由光纤传感器构成。

工件推正装置76包括用以对工件的长轴进行推送的长轴推送臂761、用以对工件的短轴进行推送的短轴推送臂762，以及与这二者联动连接的推送臂驱动装置。其中，短轴推送臂762呈倒“L”形，在该倒“L”形的水平部分上设有一与工件相配合并上下贯通的第二工件卡位(未示出)，该第二工件卡位的结构与前述第一工件卡位23大体相同，在该第二工件卡位的周向上开设有开口方向朝后的第二开口，特别地，第一工件卡位23的第一开口与该第二工件卡位的第二开口这两者的开口方向相对置，由此方便工件由工件移动组件顺利进入工件定位组件。

另外，曲轴多截面直径测量装置还包括一控制装置，该控制装置通常安装在主体支架上，它一般由包括多种控制程序的集成电路板和具有操作按钮的控制键盘或触摸屏等构成。前述工件定位组件的预定位气缸24和长轴测头3、第一气缸43、第二气缸53、短轴测头6、工件移动气缸73、多组传感器75以及工件推正装置76的推送臂驱动装置分别与控制装置信号连接，控制装置根据预先设定的测量程序向前述这些部件发送相应的控制信号，进而控制这多个部件的工作状态，例如开闭、各个参数等。

下面参照图1结合上述结构描述，对本发明所述曲轴多截面直径测量装置的工作原理进行简单地描述。具体为：

首先，将工件放置在工件移动组件上的曲轴定位件74和短轴推送臂762的第二工件卡位上，通过该第二工件卡位对工件的上部进行固定，工件的长轴部分的底部与曲轴定位件74上的曲轴定位轴和内孔相配合，使工件形态符合测量的需求；然后，通过多组传感器75对工件的预定位情况进行判断，若工件与对应工装一一对应，则多组传感器75向控制装置发送信号；控制装置接收信号并触发工件移动气缸73动作，该工件移动气缸73推动工件沿工件移动导轨71向后移动，直至将工件推入工件定位组件的第一工件卡位23处。相反地，若工件与对应工装不对应(即工件未放置平稳)，则多组传感器75亦会向控制装置反馈对应信号，控制装置将触发对应报警装置提醒操作人员重新放置工件。

第二步，工件经由第一工件卡位23上的第一开口置入第一工件卡位23，此时，预定位气缸24的伸缩杆经由工件的按压后退预定距离，由此对工件进行位置矫正，保证工件被放置在正确地测量位置；

第三步，控制装置接收到工件被正确放稳的信号后将触发第一气缸43和第二气缸53沿其对应导轨在前后方向、上下方向移动，由此来调整短轴测头6的位置，使短轴测头6移动至工件的正上方，直至短轴测头6处于正确位置；

第四步，控制装置接收到短轴测头6被放稳后的信号后触发短轴测头6、长轴测头3对工件的短轴截面直径、长轴截面直径等进行测量，并将测量数据传输至终端机(个人电脑)进行后期数据处理；

第五步，测量完成后，前述各个气缸回位，当前被测工件被取出，整个测量装置等待下一个被测工件的进入。

通过上述曲轴多截面直径测量装置可实现工件长轴以及短轴的同时自动测量，可实现测量重复精度为0.5μm；同时，更换测头方便可靠，可实现利用同一测量装置对多品种工件进行测量，适用范围广。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种曲轴多截面直径测量装置，其特征在于，包括一安装平台(1)，还包括：

工件定位组件，固定在所述安装平台(1)上，用以在测量过程中对工件进行定位；

工件移动组件，以滑动连接方式安装在所述安装平台(1)上，用以在测量前对工件进行预定位并将工件输送至所述工件定位组件的测量工位处；

短轴测头组件，位于所述工件定位组件上方并可相对其进行相对移动，用以对工件的短轴进行测量；

长轴测头组件，安装在所述工件定位组件上，用以对工件的长轴进行测量；

所述工件移动组件包括沿前后方向设置在所述安装平台(1)上的工件移动导轨(71)、与该工件移动导轨(71)形成滑动连接的第二安装架(72)、与该第二安装架(72)连接并用以驱动其沿所述工件移动导轨(71)进行往复移动的工件移动气缸(73)，在所述第二安装架(72)上设置有与其以可拆卸方式连接并用以对工件进行定位的曲轴定位件(74)、用以检测工件与该曲轴定位件(74)的装配关系的多组传感器(75)、用以将工件推送至所述工件定位组件的测量工位处的工件推正装置(76)。

2.根据权利要求1所述的曲轴多截面直径测量装置，其特征在于，还包括以滑动连接方式安装在所述安装平台(1)上、用以实现所述短轴测头组件相对于所述工件定位组件在前后方向上进行相对移动的前后移动测头组件，以及安装在该前后移动测头组件上、用以实现所述短轴测头组件相对于所述工件定位组件在上下方向上进行相对移动的上下移动测头组件。

3.根据权利要求2所述的曲轴多截面直径测量装置，其特征在于，所述前后移动测头组件包括沿前后方向设置在所述安装平台(1)上的第一导轨(41)、与该第一导轨(41)形成滑动连接且沿上下方向设置的立柱(42)、与该立柱(42)底部连接并用以驱动其沿所述第一导轨(41)进行往复移动的第一气缸(43)。

4.根据权利要求3所述的曲轴多截面直径测量装置，其特征在于，所述上下移动测头组件包括在所述立柱(42)上沿上下方向设置的第二导轨(51)、与该第二导轨(51)形成滑动连接的第一安装架(52)、与该第一安装架(52)连接并用以推动其沿所述第二导轨(51)进行往复移动的第二气缸(53)，

所述短轴测头组件安装在所述第一安装架(52)上。

5.根据权利要求4所述的曲轴多截面直径测量装置，其特征在于，在所述立柱(42)上于所述第二导轨(51)的下方还安装有用以限定所述短轴测头组件的向下移动范围的第一限位机构。

6.根据权利要求4所述的曲轴多截面直径测量装置，其特征在于，在所述立柱(42)底部设有用以限定所述短轴测头组件在前后方向上的移动范围的第二限位机构。

7.根据权利要求1所述的曲轴多截面直径测量装置，其特征在于，所述曲轴定位件(74)与工件一一对应，包括一曲轴定位块，在该曲轴定位块上设有与工件一一对应的曲轴定位轴、与工件的偏心相配合的内孔。

8.根据权利要求1所述的曲轴多截面直径测量装置，其特征在于，所述工件推正装置(76)包括用以对工件的长轴进行推送的长轴推送臂(761)、用以对工件的短轴进行推送的短轴推送臂(762)、与这二者联动连接的推送臂驱动装置。

9.根据权利要求8所述的曲轴多截面直径测量装置，其特征在于，所述工件定位组件具有一与工件相配合并上下贯通的第一工件卡位(23)，在该第一工件卡位(23)的周向上开设有开口方向朝前的第一开口，

在所述短轴推送臂(762)上设有一与工件相配合并上下贯通的第二工件卡位，在该第二工件卡位的周向上开设有开口方向朝后的第二开口，并且所述第一开口与该第二开口这两者的开口方向相对置。

10.根据权利要求1所述的曲轴多截面直径测量装置，其特征在于，所述短轴测头组件包括一短轴测头(6)，该短轴测头(6)由浮动测头构成。

11.根据权利要求1所述的曲轴多截面直径测量装置，其特征在于，所述工件定位组件包括一固定在所述安装平台(1)上的工件定位支架(21)、安装在该工件定位支架(21)顶端的工件定位座(22)，在该工件定位座(22)上安装有用以对工件进行位置矫正的预定位气缸(24)。