CN106643621A - 直线式活塞检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线式活塞检测系统，所述直线式活塞检测系统包括基体(1)、安装在所述基体(1)上的预定位装置(2)、安装在所述基体(1)上的至少一个用于检测活塞(8)参数的检测功能单元和用于将放置在所述预定位装置(2)上的活塞输送到所述检测功能单元处的输送装置，所述预定位装置(2)包括用于放置所述活塞(8)并驱动所述活塞(8)转动的第一活塞放置台(21)和用于检测所述活塞(8)的销孔(81)的光电检测开关(22)。本发明提供的直线式活塞检测系统可以高效精确地检测活塞。

Description

直线式活塞检测系统

技术领域

本发明涉及发动机活塞检测技术领域，尤其涉及一种直线式活塞检测系统。

背景技术

随着世界经济的高速发展，汽车工业已成为我国机械工业发展的重中之重，活塞作为汽车发动机的“心脏”部件，在气缸内做上下往复运动，承受交变的机械负荷和热负荷，其质量直接影响到汽车的性能、排放和使用寿命。

活塞是发动机中重要的零件，一般都是铝质材料制成，质量轻，耐摩性好。但是由于金属都有热胀冷缩的特性，而活塞的工作环境恶劣，受力复杂，不仅承受交变的冲击应力，还承受高的热应力，因为在活塞工作时的温度达2500K的高温。同时活塞还要高速运动，在这样的工作环境下，对活塞的精度要求是可想而知的，其配合精度在微米级度量。

为了更好的提高活塞工作的稳定性和可靠性，在活塞的制造和安装的过程中都进行了优化。例如：活塞做成非正圆形，而是椭圆形，虽然在常温下活塞的横截面是长短径之比很小的椭圆，但在工作时接近正圆形。在装配的过程中，活塞和缸套要进行分组装配，这些方法都可以较好的改善活塞的工作环境。但是在分组装配时，如何快速准确地进行活塞分组，成为制约生产效率提高的最大障碍。

同时，随着各个国家对汽车排放、噪音及油耗等指标提出了更加苛刻的要求，因此，发动机厂家对活塞几何尺寸及公差的要求也越来越高，这就要求活塞生产企业应用高精度、高效率、高可靠性的自动检测设备来满足这种需求。

但是由于活塞的形状为椭圆形，并且在测量活塞的销孔直径时，需要使得活塞的销孔与销孔直径测头对正，这就需要在活塞测量之前需要保证活塞定位准确，而通过人工放置活塞的方式，不仅费时费力，而且定位也不十分准确，导致活塞的检测效率和精度不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种直线式活塞检测系统，可以高效精确地检测活塞。

为了实现上述目的，本发明提供了一种直线式活塞检测系统，所述直线式活塞检测系统包括基体、安装在所述基体上的预定位装置、安装在所述基体上的至少一个用于检测活塞参数的检测功能单元和用于将放置在所述预定位装置上的活塞输送到所述检测功能单元处的输送装置，所述预定位装置包括用于放置所述活塞并驱动所述活塞转动的第一活塞放置台和用于检测所述活塞的销孔的光电检测开关。

优选地，所述光电检测开关的数量为两个，两个所述光电检测开关发射的光束照在所述活塞的外圆表面的最大距离等于所述销孔的直径。

优选地，所述第一活塞放置台包括固定在所述基体上的转台支架、可转动地安装在所述转台支架上的转台主轴、驱动所述转台主轴转动的转台驱动件和安装在所述转台主轴的上端的活塞止口定位件。

优选地，所述检测功能单元为活塞直径测量机构、活塞销孔压缩高检测机构或者称重机构。

优选地，所述直线式活塞检测系统还包括安装在所述基体上的激光打标机构。

优选地，所述输送装置包括移动装置，所述移动装置包括固定在所述基体上的第一导轨、安装在所述第一导轨上的第一导轨滑块、安装在所述第一导轨滑块上的活塞运动溜板和用于驱动所述活塞运动溜板在所述第一导轨上滑动的第一驱动组件，所述活塞运动溜板上安装有所述第一活塞放置台，所述第一驱动组件驱动所述活塞运动溜板移动，将活塞运动溜板上放置的活塞输送到所述检测功能单元处。

优选地，所述输送装置包括移动装置和机械手，所述移动装置包括固定在所述基体上的第一导轨、安装在所述第一导轨上的第一导轨滑块、安装在所述第一导轨滑块上的活塞运动溜板和用于驱动所述活塞运动溜板在所述第一导轨上滑动的第一驱动组件，所述活塞运动溜板上安装有所述第一活塞放置台，所述机械手用于将所述活塞运动溜板上的活塞从一个工位移动到另一个工位。

优选地，所述活塞直径测量机构包括固定在所述基体上的第一测量支架、固定安装在所述第一测量支架上的第二导轨和第三导轨，所述第二导轨和第三导轨相互平行或者在同一条直线上，所述第二导轨和第三导轨之间具有供所述活塞通过的间距，在所述第二导轨和第三导轨上分别安装有第二导轨滑块和第三导轨滑块，所述第二导轨滑块和第三导轨滑块分别通过第二驱动组件和第三驱动组件控制在所述第二导轨和第三导轨上调整位置，所述第二导轨滑块和第三导轨滑块上分别安装有测头固定架，每个所述测头固定架上均安装有直径测头组件的相互配合的直径测头中的一个，所述第一测量支架上还安装有用于压紧组件，所述压紧组件包括固定安装在所述第一测量支架上的压紧块驱动件和可转动地安装在压紧块驱动件的输出轴上的压紧块，所述压紧块驱动件能够驱动所述压紧块上下移动，以压紧或者松开所述活塞的顶部。

优选地，每个所述测头固定架上还安装有环槽测量组件中相互配合的环槽测头中的一个。

优选地，所述活塞销孔压缩高检测机构包括安装在所述基体上的第四导轨、安装在所述第四导轨上的第四导轨滑块、固定所述第四导轨滑块和第四导轨的相对位置的固定件、用于测量所述第四导轨和第四导轨滑块相对位置的百分表、安装在所述第四导轨滑块上的立柱、固定在所述立柱上的竖直设置的第五导轨、安装在所述第五导轨上的第五导轨滑块、驱动所述第五导轨滑块在所述第五导轨上上下移动的第四驱动组件、安装在所述第五导轨滑块上的安装板、以及安装在所述安装板上的用于测量所述销孔大小的销孔测量组件和压缩高测量组件。

本发明与现有技术的不同之处在于，本发明提供的直线式活塞检测系统通过设置预定位装置，活塞可以随意的放置在预定位装置的第一活塞放置台上，然后通过第一活塞放置台驱动其上放置的活塞旋转，当光电检测开关检测到活塞的销孔时，第一活塞放置台停止转动活塞，由于光电检测开关在基体上的相对位置不变，因此可以保证每个放置在第一活塞放置台上的活塞的销孔相对于基体的方向都保持不变，因此，通过设置在基体上的检测功能单元就能够准确地定位活塞的销孔，所以本发明提供的直线式活塞检测系统可以高效精确地检测活塞。

附图说明

图1是本发明提供的一种实施方式的直线式活塞检测系统的结构示意图；

图2是本发明提供的一种实施方式的直线式活塞检测系统的结构示意图，其中基体上安装有防护罩；

图3是图1所示的直线式活塞检测系统的俯视图；

图4是图1所示的直线式活塞检测系统的第一活塞放置台的剖视图；

图5是图1所示的直线式活塞检测系统的预定位装置的结构示意图；

图6是图1所示的直线式活塞检测系统的移动装置的剖视图；

图7是图1所示的直线式活塞检测系统的移动装置的俯视图；

图8是图1所示的直线式活塞检测系统的直径测量机构的结构示意图；

图9是图8所示的直径测量机构的安装在第一测量支架上的导轨、滑块、固定架和测头的结构示意图；

图10是图9的左视图；

图11是图10的俯视图；

图12是8所示的直径测量机构的压紧组件的结构示意图；

图13是图1所示的直线式活塞检测系统的活塞销孔压缩高检测机构的结构示意图；

图14是图13所示的活塞销孔压缩高检测机构的后视方向的剖视图；

图15是图1所示的直线式活塞检测系统的机械手的结构示意图；

附图标记说明：

1-基体；11-钣金防护件；2-预定位装置；21-第一活塞放置台；211-转台支架；212-转台主轴；2121-大同步带轮；2122-小同步带轮；2123-驱动电机；2124-同步带；2125-转台导向套；214-活塞止口定位件；215-轴承座；216-第一轴承；217-轴承压盖；22-光电检测开关；3-活塞直径测量机构；31-第一测量支架；32-第二导轨；33-第三导轨；34-第二导轨滑块；341-顶紧螺钉；342-拉紧螺钉；35-第三导轨滑块；36-测头固定架；37-直径测头；381-压紧块驱动件；382-压紧块；383-浮动接头；384-小轴；385-第二轴承；39-环槽测头；4-活塞销孔压缩高检测机构；41-第四导轨；42-第四导轨滑块；43-固定件；44-百分表；45-立柱；46-第五导轨；47-第五导轨滑块；48-安装板；481-第八导轨；482-第八导轨滑块；483-销孔测头安装座；484-销孔测头；485-电感测头安装座；486-电感测头；491-连接板；492-压缩高测量气缸；493-压缩高测量板；5-激光打标机构；61-第一导轨；62-第一导轨滑块；63-活塞运动溜板；641-电机；642-滚珠丝杠；643-丝杠螺母；71-机械手；711-支撑架；712-第六导轨；714-导轨溜板；715-第七导轨；716-卡爪安装板；717-气动卡爪；8-活塞；81-销孔；91-送料传送带；92-出料传送带；93-废料传送带；94-推料机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

在本发明中限定了一些方位词，在未作出相反说明的情况下，所使用的方位词如“上、下、左、右”是指本发明提供的直线式活塞检测系统在正常使用情况下定义的，并与附图1中所示的上下左右方向一致。“内、外”是指相对于各零部件本身轮廓的内外。这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本发明保护范围的限制。

在本发明中，当零部件被称为“固定”在另一个零部件上，它可以直接固定在另一个零部件上，或者也可以存在居中的零部件。当一个零部件被认为是“安装”在另一个零部件上，它可以是直接安装到另一个零部件或者可能同时存在居中零部件。当一个零部件被认为是“设置”在另一个零部件，它可以是直接设置在另一个零部件上或者可能同时存在居中零部件。

适当参考图1所示，本发明提供的基本实施方式的所述直线式活塞检测系统可以包括基体1、安装在所述基体1上的预定位装置2、安装在所述基体1上的至少一个用于检测活塞8参数的检测功能单元和用于将放置在所述预定位装置2上的活塞输送到所述检测功能单元处的输送装置，所述预定位装置2包括用于放置所述活塞8并驱动所述活塞8转动的第一活塞放置台21和用于检测所述活塞8的销孔81的光电检测开关22。

其中所述基体1是用于安装各种零部件的基础，本发明中，所述基体1采用钢架焊接而成，并在下部形成电气元件的安装空间。

上述基本实施方式提供的所述直线式活塞检测系统在使用时，首先将待检测的活塞8通过人工或机械手放置在预定位装置2上，预定位装置2带动其上的活塞8转动，同时安装在基体1上光电检测开关22工作，检测活塞8的销孔81位置，当活塞8转动到其销孔81正对光电检测开关22时，活塞8不再遮挡或反射光电检测开关22发出的光束，光电检测开关22将信号传输到控制装置，控制装置控制所述预定位装置2停止转动，从而使得放置在预定位装置2上的活塞8的销孔81朝向光电检测开关22，然后通过输送装置将所述预定位装置2上的活塞8输送到检测功能单元(如活塞销孔压缩高检测机构)处，由于活塞8的销孔81的方向已经确定，因此只需要检测功能单元按照与活塞8的销孔81位置相适应的方式安装，即可精确地检测所述活塞8。

如图2所示，在所述基体1上还安装有钣金防护件11，以保护安装在所述基体1上的各种结构。

在本发明中，所述光电检测开关22的数量可以选择一个或两个。当设置一个光电检测开关22时，该光电检测开关22发出的光束可以从活塞8的销孔81内穿过，当该光电检测开关22发出的光束从活塞8的销孔81内穿过时，该光束优选穿过销孔81的轴向截面的对角线，从而可以根据光电检测开关22发出的光束的角度，精确地获得所述预定位装置2停止转动后，活塞8的销孔81的轴线位置。

在本发明的一个优选实施例中，如图5所示，所述光电检测开关22的数量为两个，两个所述光电检测开关22发射的光束照在所述活塞8的外圆表面的最大距离等于所述销孔81的直径。通过设置两个光电检测开关22，可以更加容易地确定销孔81的轴线位置。优选地，两个所述光电检测开关22相互平行设置，且两个所述光电检测开关22发出的光束均穿过销孔81时，二者发出的光束均平行于销孔81的孔径。所述光电检测开关22具有发射器和接收器，图5中示出了为了活塞8两侧的所述光电检测开关22的发射器和接收器。在本发明中，所述光电检测开关22也可以通过检测活塞8反射的光线来判断活塞8的销孔的位置，此时，光电检测开关22的发射器和接收器在活塞8的同侧。

在本发明中，所述第一活塞放置台21是用于固定并驱动活塞旋转的结构，可以使用现有的任何适当结构，例如，可以在一个通过电机驱动的转动部件上安装可以夹持固定活塞的结构(如气动卡爪)组成。

在本发明的一个优选的实施方式中，所述第一活塞放置台21包括固定在所述基体1上的转台支架211、可转动地安装在所述转台支架211上的转台主轴212、驱动所述转台主轴212转动的转台驱动件和安装在所述转台主轴212的上端的活塞止口定位件214。

在上述实施方式中，通过设置转台驱动件，可以实现固定在活塞止口定位件214的旋转。

具体地，如图4所示，所述转台支架211通过螺钉固定在基体1上，所述转台支架211上固定安装有轴承座215，第一轴承216的外圈固定在轴承座215的内孔内，并靠紧定位面，在轴承座215的上方安装有轴承压盖217，该轴承压盖217压紧所述第一轴承216，所述转台主轴212穿过第一轴承216的内圈，并与第一轴承216内圈过盈配合连接，转台主轴212的下端由锁紧螺母来锁紧，在转台主轴212的下端通过螺钉固定安装有大同步带轮2121，驱动电机2123的输出轴上固定安装有小同步带轮2122，小同步带轮2122通过同步带2124与大同步带轮2121连接。在转台主轴212的上端通过螺钉连接有转台导向套2125，所述活塞止口定位件214通过螺钉固定在转台导向套2125上，并且与转台主轴212同轴设置。活塞止口定位件214可以与活塞8上具有的止口配合，实现活塞8的固定，即将活塞8的止口放到活塞止口定位件214上，以实现二者的连接，由于二者止口之间的摩擦力以及活塞的自重，当转台主轴212转动时，活塞8可以随之一起转动。

上述具体实施例中以电机连接同步带的方式作为转台驱动件，但本发明不以此为限，所述转台驱动件可以采用例如齿轮传动的驱动结构。

在本发明中，所述的检测功能单元可以为活塞直径测量机构3、活塞销孔压缩高检测机构4或者称重机构。并且本系统包括的检测功能单元可以为多个，例如，如图3所示，在基体1上同时设置有活塞直径测量机构3、活塞销孔压缩高检测机构4和称重机构。从而实现通过本系统可以对活塞8的多个尺寸参数进行检测。根据需要，在所述基体1上还可以设置其他的检测功能单元。

通过上述的系统检测活塞8后，为了对不合格或者合格的活塞进行标记，在本发明的另一个优选实施方式中，所述直线式活塞检测系统还包括安装在所述基体1上的激光打标机构5。当检测功能单元检测到活塞8为不合格产品时，将检测结果传输到控制装置，当该活塞8被输送到激光打标机构5处时，激光打标机构5在该活塞8上打上相应的标识。

在本发明中，所述输送装置可以采用现有的各种适当的输送装置。例如采用同步传送带和机械手配合的方式，在同步带上安装用于固定活塞的活塞止口定位件，通过机械手将第一活塞放置台上的调整好的活塞运送到同步带上的活塞止口定位件上，然后通过同步带将其上的活塞依次输送到各检测功能单元。

在本发明的一个优选实施方式中，所述输送装置包括移动装置，所述移动装置包括固定在所述基体1上的第一导轨61、安装在所述第一导轨61上的第一导轨滑块62、安装在所述第一导轨滑块62上的活塞运动溜板63和用于驱动所述活塞运动溜板63在所述第一导轨61上滑动的第一驱动组件，所述活塞运动溜板63上安装有所述第一活塞放置台21，所述第一驱动组件驱动所述活塞运动溜板63移动，将活塞运动溜板63上放置的活塞8输送到所述检测功能单元处。

所述第一驱动组件可以采用电机驱动丝杠螺母副，丝杠通过轴承可转动地安装在基体上，并且丝杠与所述第一导轨平行，通过电机驱动丝杠旋转，使安装在丝杠上的丝杠螺母在丝杠上来回移动，从而带动活塞运动溜板63来回移动，因此可以将经过所述预定位装置2调整后的活塞移动到相应的检测功能单元处。

在本发明的另一个更加优选的实施方式中，所述输送装置包括移动装置和机械手71，所述移动装置包括固定在所述基体1上的第一导轨61、安装在所述第一导轨61上的第一导轨滑块62、安装在所述第一导轨滑块62上的活塞运动溜板63和用于驱动所述活塞运动溜板63在所述第一导轨61上滑动的第一驱动组件，所述活塞运动溜板63上具有用于放置活塞8的第一活塞放置台21，所述机械手71用于将所述活塞运动溜板63上的活塞8从一个工位移动到另一个工位。

具体地，如图6所示，所述第一导轨61优选采用直线导轨，并且所述第一导轨61的数量为两根，第一导轨61通过螺钉和侧向压板固定在基体1上。在每根第一导轨61上，都装有6个第一导轨滑块62，活塞运动溜板63通过螺钉安装在第一导轨滑块62上。所述第一驱动组件包括固定在所述基体1上的电机641和滚珠丝杠642，滚珠丝杠642通过轴承可转动地安装在基体1上，电机641和滚珠丝杠642之间通过联轴节连接(联轴节的两头分别抱在电机轴和丝杠轴)，安装在所述滚珠丝杠642上的丝杠螺母643与所述第一导轨滑块62固定连接。通过电机641驱动所述滚珠丝杠642旋转，即可使得安装在其上的丝杠螺母643沿着滚珠丝杠642来回移动，从而带动第一导轨滑块62在所述第一导轨61上来回移动。

在本实施方式中，所述机械手71的结构如图8所示，所述机械手包括固定安装在所述基体1上的支撑架711、安装在所述支撑架711上并且与所述第一导轨61平行的第六导轨712、安装在所述第六导轨712上的第六导轨滑块、驱动所述第六导轨滑块在所述第六导轨712上移动的第五驱动组件、安装在所述第六导轨滑块上的导轨溜板714、安装在所述导轨溜板714上并且沿竖直方向设置的第七导轨715、安装在所述第七导轨715上的第七导轨滑块、驱动所述第七导轨滑块在所述第七导轨715上滑动的第六驱动组件、安装在所述第七导轨滑块上的卡爪安装板716、以及安装在所述卡爪安装板716上的气动卡爪717。

具体地，所述支撑架711通过螺钉固定在基体1上，第六导轨712通过导轨安装板固定在支撑架711上，第六导轨712采用直线导轨，并且沿左右方向设置。第六导轨712的数量为两根，每根第六导轨712上均安装有两个第六导轨滑块，导轨溜板714通过螺钉与第六导轨滑块固定连接在一起。所述第七导轨715通过螺钉连接在导轨溜板714上，第七导轨715的数量也为两根，每根第七导轨715上均通过螺钉安装有第七导轨滑块，卡爪安装板716通过螺钉安装在第七导轨滑块上。

所述气动卡爪717包括卡具气缸和安装在所述卡具气缸上的气爪，通过控制气缸的通断气，可以控制气爪的伸缩，从而可以抓紧和松开活塞。每个所述气动卡爪717均包括两个卡具气缸和气爪，气爪与活塞的接触面为圆弧面。为了防止气爪抓伤活塞，在所述气爪的夹持面上都粘贴有聚氨酯块，从而使得既能够保证夹紧活塞，又不至于夹伤活塞外圆表面。

根据活塞运动溜板63上安装的检测功能单元的数量以及安装位置，可以在所述卡爪安装板716上设置有多个气动卡爪717。

结合图7、图8所示，当在所述活塞运动溜板63上设置有三个检测功能单元时，所述卡爪安装板716上安装有5个气动卡爪717。

其中所述第五驱动组件和第六驱动组件均可以采用电机驱动丝杠螺母副的形式，当然也可以采用液压缸、气缸或者直线电机等其他驱动装置。

在上述实施方式中，当输送装置在工作时，首先通过第一驱动组件驱动所述活塞运动溜板63向左移动，使得位于检测功能单元处被检测完成的活塞8向左移出；然后控制所述第五驱动组件驱动所述第六导轨滑块向左移动，然后控制所述第六驱动组件驱动所述第七导轨滑块向下移动，同时气动卡爪717张开，随着第七导轨滑块的向下移动，气动卡爪717随之下移，并使得放置在所述第一活塞放置台21和活塞止口定位件上的活塞8进入相应的气动卡爪717的气爪之间，然后控制气动卡爪717收紧，使得气动卡爪717抓紧对应的活塞8；然后第六驱动组件驱动所述第七导轨滑块向上移动，将活塞提起；接着通过第五驱动组件驱动所述第六导轨滑块向右(出料传送带92的方向)移动，将之前位于第一活塞放置台21上的活塞移动到邻近的活塞止口正上方，同样地，使得其他被气动卡爪717抓紧的活塞向右移动一个工位，最右侧的活塞被移动到出料传送带92的正上方；然后第六驱动组件驱动所述第七导轨滑块向下移动，使得被气动卡爪717抓紧的活塞8落到相应的活塞止口上，位于左右侧的活塞8被放置在出料传送带92上；接着所述气动卡爪717松开，第六驱动组件驱动所述第七导轨滑块向上移动；然后第五驱动组件驱动所述第六导轨滑块向左移动，返回原位；然后通过第一驱动组件驱动所述活塞运动溜板63向右移动，使得活塞返回到对应的检测功能单元处，此时可以将位于基体1左侧的送料传送带91上的活塞放置到第一活塞放置台21上。

在本发明中，如图3所示，当安装在所述基体1上的检测功能单元有活塞直径测量机构3、活塞销孔压缩高检测机构4和激光打标机构5时，此时激光打标机构5位于最右侧，通过活塞直径测量机构3和活塞销孔压缩高检测机构4检测到的存在问题的活塞8，在激光打标机构5处被打上标记。同时，在送料传送带91上垂直于送料传送带91的方向设置有推料机构94和废料传送带93，所述推料机构94可以将具有废料标记的活塞8推到废料传送带93上。具体地，所述推料机构94可以选用推料气缸，所述推料机构94和废料传送带93分别位于送料传送带91的两侧。

参考图9所示，在本发明中，所述活塞直径测量机构3包括固定在所述基体1上的第一测量支架31、固定安装在所述第一测量支架31上的第二导轨32和第三导轨33，所述第二导轨32和第三导轨33相互平行或者在同一条直线上，所述第二导轨32和第三导轨33之间具有供所述活塞8通过的间距，在所述第二导轨32和第三导轨33上分别安装有第二导轨滑块34和第三导轨滑块35，所述第二导轨滑块34和第三导轨滑块35分别通过第二驱动组件和第三驱动组件控制在所述第二导轨32和第三导轨33上调整位置，所述第二导轨滑块34和第三导轨滑块35上分别安装有测头固定架36，每个所述测头固定架36上均安装有直径测头组件的相互配合的直径测头37中的一个，所述第一测量支架31上还安装有用于压紧组件，所述压紧组件包括固定安装在所述第一测量支架31上的压紧块驱动件381和可转动地安装在压紧块驱动件381的输出轴上的压紧块382，所述压紧块驱动件381能够驱动所述压紧块382上下移动，以压紧或者松开所述活塞8的顶部。

当待检测的活塞8为圆形活塞，上述的活塞直径测量机构3工作时，所述活塞8可以仅通过活塞止口定位件进行粗定位，当活塞被输送到活塞直径测量机构3处时，所述压紧块驱动件381驱动所述压紧块382向下移动，压紧块382压紧活塞，可以防止活塞位置偏移；然后直径测头37伸出，与活塞8的外圆接触，从而测得活塞8的外径。

当待检测的活塞8为椭圆形活塞时，与该活塞直径测量机构3相对应的用于放置待检测的活塞8的装置应当选用第一活塞放置台21。

所述第一活塞放置台21上的活塞8通过其上的活塞止口定位件214进行粗定位，当活塞被输送到活塞直径测量机构3处时，所述压紧块驱动件381驱动所述压紧块382向下移动，压紧块382压紧活塞，可以防止活塞位置偏移；然后直径测头37伸出，与活塞8的外圆接触(活塞两侧的直径测头的连线大致垂直于活塞的销孔轴线)；接着第一活塞放置台21的转台驱动件驱动活塞止口定位件214来回转动一定角度(例如±15°)，找到活塞8的长轴，并记录相关数据之后，数据传回到控制装置(如工控机)，然后直径测头37收回，并且压紧块驱动件381驱动压紧块382向上移动，松开所述活塞8。

在本发明中，所述直径测头37优选使用电感测头，直径测头37的移动可以通过气缸或者液压缸驱动。

为了防止可能出现的动作不正确导致直径测头37被撞坏，在所述直径测头37上均安装有测头防撞块。

进一步地，在每个所述测头固定架36上还安装有环槽测量组件中相互配合的环槽测头39中的一个，以测量活塞8的环槽直径。所述环槽测头39与直径测头37的设置相似，在此不再赘述。

为了便于理解，下面对活塞直径测量机构3的结构进行详细说明。

所述活塞直径测量机构3的第一测量支架31通过螺钉固定在基体1上，第二导轨32和第三导轨33通过螺钉固定在第一测量支架31上，第二导轨32和第三导轨33均为燕尾导轨，第二导轨32和第三导轨33在同一直线上，并且二者之间存在间距，燕尾形的第二导轨滑块34和第三导轨滑块35分别安装在的第二导轨32和第三导轨33上，所述第二驱动组件和第三驱动组件均包括顶紧螺钉341和拉紧螺钉342，所述顶紧螺钉341和拉紧螺钉342的一端(内端)均转动地安装在第二导轨滑块34或者第三导轨滑块35上，顶紧螺钉341和拉紧螺钉342的另一端(外端)均与第一测量支架31螺纹连接，因此，只需要拧紧顶紧螺钉341、同时放松拉紧螺钉342，或者拧紧拉紧螺钉342、同时放松顶紧螺钉341，就能够实现第二导轨滑块34或第三导轨滑块35的整体平移，从而调整第二导轨滑块34和第三导轨滑块35的相对位置。所述测头固定架36包括测头固定架底板、测头固定架顶板、以及连接所述测头固定件底板和测头固定架顶板的测头固定架立板。测头固定架底板通过螺钉安装在第二导轨滑块34或者第三导轨滑块35上。直径测头37通过测头安装座安装在测头固定架立板上，并且测头安装座可以在测头固定架立板上上下调整位置。具体地，测头安装座通过导轨滑块可上下滑动安装在测头固定架立板上，并且在测头固定架立板的侧面安装有顶丝，所述顶丝能够顶紧测头安装座。当需要调节测头安装座的高度时，松开该顶丝即可，调节完成之后，重新拧紧顶丝，以防止位置不对引起的测量误差。

当测头固定架36上安装有环槽测头39时，由于活塞的环槽宽度较窄，普通的电感测头头部(所述环槽测头选用电感测头)无法深入到环槽内，因此，优选地，在所述电感测头的头部上安装有扁平测头。

如图13所示，所述压紧块驱动件381采用压紧气缸，压紧气缸通过螺钉固定在第一测量支架31上，并且位于两个测头固定架36中部的上方，压紧气缸的活塞杆下端螺纹连接有浮动接头383，浮动接头383的下端螺纹连接在小轴384上，小轴384的下端与第二轴承385的内圈相配合，第二轴承385的外圈与压紧块382连接。从而可以实现压紧块382转动地安装在压紧块驱动件381上。

通过设置压紧组件，可以避免活塞只靠止口定位件定位、在活塞回转时可能出现的活塞相对于止口定位件转动的情况，从而避免了导致活塞测量数值不准确的情况。

参考图14、图15所示，在本发明中，所述活塞销孔压缩高检测机构4包括安装在所述基体1上的第四导轨41、安装在所述第四导轨41上的第四导轨滑块42、固定所述第四导轨滑块42和第四导轨41的相对位置的固定件43、用于测量所述第四导轨41和第四导轨滑块42相对位置的百分表44、安装在所述第四导轨滑块42上的立柱45、固定在所述立柱45上的竖直设置的第五导轨46、安装在所述第五导轨46上的第五导轨滑块47、驱动所述第五导轨滑块47在所述第五导轨46上上下移动的第四驱动组件、安装在所述第五导轨滑块47上的安装板48、以及安装在所述安装板48上的用于测量所述销孔81大小的销孔测量组件和压缩高测量组件。

在上述结构中，当遇到偏心活塞，需要整体平移销孔测量组件和时，只需松开固定件43，然后轻轻敲击第四导轨滑块42，观察百分表44的数值变化，当数值达到设置数值时，重新紧固固定件43即可。

在本发明的一个具体实施方式中，所述第四导轨41通过底座与基体1连接在一起，第四导轨41呈燕尾形，第四导轨滑块42安装在第四导轨41上，固定件43为安装在第四导轨滑块42上的紧定螺钉，百分表44固定在第四导轨41的端部，百分表44的触头压在第四导轨滑块42上。百分表44可以选用齿轮百分表。当锁紧紧定螺钉时，需要进一步拧紧紧定螺钉上的六方螺母，防止紧定螺钉松动。

立柱45通过螺钉安装在第四导轨滑块42上，第五导轨46通过螺钉和压块安装在所述立柱45上，第五导轨46采用直线导轨，数量为两根，每根第五导轨46上均安装有两个第五导轨滑块47，第五导轨滑块47通过导轨沟槽连接在第五导轨46上，所述安装板48通过螺钉固定在第五导轨滑块47上，安装板48大致呈L形，以便于安装销孔测量逐渐和压缩高测量组件。所述第四驱动组件包括电机和滚珠丝杠，电机通过电机座安装在立柱45的上端，滚珠丝杠采用一端固定、一端自由的安装方式，滚珠丝杠的上端通过角接触球轴承背对背安装在电机座上，中间安装内隔套和外隔套(可以存放润滑脂)以消除间隙，从而使得第五导轨滑块47上下移动的重复定位精度达到0.003毫米，从而保证活塞的精确测量。

其中所述销孔测量组件包括安装在安装板48上的第八导轨481、安装在第八导轨481上的两个第八导轨滑块482、安装在每个第八导轨滑块482上的销孔测头支架安装板48、安装在每个所述销孔测头支架安装板48上的销孔测头安装座483和安装在每个销孔测头安装座483上的销孔测头484。销孔测头支架安装板48的运动是通过伺服电机带动联轴节驱动滚珠丝杆来实现的，该滚珠丝杠是一根正反旋丝杠，两端通过轴承转动地安装在安装板48上。当伺服电机旋转时，安装在销孔测头支架安装板48上的两个丝杠螺母同时向中间移动，带动销孔测头484穿入被检测活塞的销孔。当测量完成后，伺服电机反向旋转，带动滚珠丝杠转动，从而使得两个丝杠螺母同时反向移动，使得销孔测头484离开活塞的销孔。

在每个所述销孔测头安装座483上还通过电感测头安装座485安装有电感测头486，电感测头安装座485通过螺钉固定在销孔测头安装座483的侧面。

所述压缩高测量组件包括固定安装在安装板48上的连接板491、安装在连接板491下端的压缩高测量气缸492和固定在压缩高测量气缸492的活塞杆下端的压缩高测量板493。当测量活塞的压缩高(销孔中心到活塞顶面的距离)时，使得压缩高测量气缸492的活塞杆伸出，带动压缩高测量板493向下移动，直到压缩高测量板493与活塞的顶部接触，此时，通过压缩高测量气缸492的活塞杆伸出的长度就可以计算出活塞的压缩高。

本发明提供的直线式活塞检测系统可以、高效的检测加工完成的柴油机铝、钢活塞，可以同时检测活塞的外圆直径、销孔直径、压缩高、环槽直径等参数，并且还可以对活塞进行称重和进行激光打标。

以上实施方式的先后顺序仅为便于描述，不代表实施方式的优劣。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种直线式活塞检测系统，其特征在于,所述直线式活塞检测系统包括基体(1)、安装在所述基体(1)上的预定位装置(2)、安装在所述基体(1)上的至少一个用于检测活塞(8)参数的检测功能单元和用于将放置在所述预定位装置(2)上的活塞输送到所述检测功能单元处的输送装置，所述预定位装置(2)包括用于放置所述活塞(8)并驱动所述活塞(8)转动的第一活塞放置台(21)和用于检测所述活塞(8)的销孔(81)的光电检测开关(22)。

2.根据权利要求1所述的直线式活塞检测系统，其特征在于，所述光电检测开关(22)的数量为两个，两个所述光电检测开关(22)发射的光束照在所述活塞(8)的外圆表面的最大距离等于所述销孔(81)的直径。

3.根据权利要求1所述的直线式活塞检测系统，其特征在于，所述第一活塞放置台(21)包括固定在所述基体(1)上的转台支架(211)、可转动地安装在所述转台支架(211)上的转台主轴(212)、驱动所述转台主轴(212)转动的转台驱动件和安装在所述转台主轴(212)的上端的活塞止口定位件(214)。

4.根据权利要求1所述的直线式活塞检测系统，其特征在于，所述检测功能单元为活塞直径测量机构(3)、活塞销孔压缩高检测机构(4)或者称重机构。

5.根据权利要求4所述的直线式活塞检测系统，其特征在于，所述直线式活塞检测系统还包括安装在所述基体(1)上的激光打标机构(5)。

6.根据权利要求1所述的直线式活塞检测系统，其特征在于，所述输送装置包括移动装置，所述移动装置包括固定在所述基体(1)上的第一导轨(61)、安装在所述第一导轨(61)上的第一导轨滑块(62)、安装在所述第一导轨滑块(62)上的活塞运动溜板(63)和用于驱动所述活塞运动溜板(63)在所述第一导轨(61)上滑动的第一驱动组件，所述活塞运动溜板(63)上安装有所述第一活塞放置台(21)，所述第一驱动组件驱动所述活塞运动溜板(63)移动，将活塞运动溜板(63)上放置的活塞(8)输送到所述检测功能单元处。

7.根据权利要求1所述的直线式活塞检测系统，其特征在于，所述输送装置包括移动装置和机械手(71)，所述移动装置包括固定在所述基体(1)上的第一导轨(61)、安装在所述第一导轨(61)上的第一导轨滑块(62)、安装在所述第一导轨滑块(62)上的活塞运动溜板(63)和用于驱动所述活塞运动溜板(63)在所述第一导轨(61)上滑动的第一驱动组件，所述活塞运动溜板(63)上具有用于放置活塞(8)的第一活塞放置台(21)，所述机械手(71)用于将所述活塞运动溜板(63)上的活塞(8)从一个工位移动到另一个工位。

8.根据权利要求4所述的直线式活塞检测系统，其特征在于，所述活塞直径测量机构(3)包括固定在所述基体(1)上的第一测量支架(31)、固定安装在所述第一测量支架(31)上的第二导轨(32)和第三导轨(33)，所述第二导轨(32)和第三导轨(33)相互平行或者在同一条直线上，所述第二导轨(32)和第三导轨(33)之间具有供所述活塞(8)通过的间距，在所述第二导轨(32)和第三导轨(33)上分别安装有第二导轨滑块(34)和第三导轨滑块(35)，所述第二导轨滑块(34)和第三导轨滑块(35)分别通过第二驱动组件和第三驱动组件控制在所述第二导轨(32)和第三导轨(33)上调整位置，所述第二导轨滑块(34)和第三导轨滑块(35)上分别安装有测头固定架(36)，每个所述测头固定架(36)上均安装有直径测头组件的相互配合的直径测头(37)中的一个，所述第一测量支架(31)上还安装有用于压紧组件，所述压紧组件包括固定安装在所述第一测量支架(31)上的压紧块驱动件(381)和可转动地安装在压紧块驱动件(381)的输出轴上的压紧块(382)，所述压紧块驱动件(381)能够驱动所述压紧块(382)上下移动，以压紧或者松开所述活塞(8)的顶部。

9.根据权利要求8所述的直线式活塞检测系统，其特征在于，每个所述测头固定架(36)上还安装有环槽测量组件中相互配合的环槽测头(39)中的一个。

10.根据权利要求4所述的直线式活塞检测系统，其特征在于，所述活塞销孔压缩高检测机构(4)包括安装在所述基体(1)上的第四导轨(41)、安装在所述第四导轨(41)上的第四导轨滑块(42)、固定所述第四导轨滑块(42)和第四导轨(41)的相对位置的固定件(43)、用于测量所述第四导轨(41)和第四导轨滑块(42)相对位置的百分表(44)、安装在所述第四导轨滑块(42)上的立柱(45)、固定在所述立柱(45)上的竖直设置的第五导轨(46)、安装在所述第五导轨(46)上的第五导轨滑块(47)、驱动所述第五导轨滑块(47)在所述第五导轨(46)上上下移动的第四驱动组件、安装在所述第五导轨滑块(47)上的安装板(48)、以及安装在所述安装板(48)上的用于测量所述销孔(81)大小的销孔测量组件和压缩高测量组件。