CN107339960A - 一种连杆的测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种连杆的测量装置，包括一安装平台；工件定位组件，用以使待测连杆待测端的孔水平朝向的固定于测量工位处；预定位工装，于所述测量工位处一侧，朝向测量工位与其具有一间隙设置，该预定位工装与所述安装平台滑动连接设置；并设置一传感器，用于检测出所述预定位工装被待测连杆碰触而背向测量工位方向的移动；测头移动组件，设置于所述测量工位处另一侧，其朝向测量工位的一端设置有一测头组件；该测头移动组件与所述安装平台滑动连接，用以将测头组件的测头输送至所述工件定位组件的测量工位处。还相应的提供了一种测试方法。使用本发明，能够对连杆进行测量，并能够判断出所放置连杆型号是否匹配及放置位置是否偏差。

Description

一种连杆的测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及一种连杆的测量装置及测量方法。

背景技术

对于冰箱等设备使用的往复活塞式压缩机来说，连杆是往复活塞式压缩机的关键零件，连杆与曲轴的配合间隙主要影响压缩机的运动精度进而间接影响压缩机的性能。因此，连杆一端端部的孔的多点处的孔径等数据，在生产中，均需进行检测，以确保其质量。

例如，中国专利申请号CN201620497861.X的专利申请，其公开了对连杆大端孔的孔径进行检测的一种技术方案，又如中国专利申请号CN201410745914.0的专利申请，也提供了对连杆孔的圆柱度检测的技术方案。这两种技术方案均是将待检测连杆水平放置，然后一检测部件由下方向上移动伸入连杆的待检测孔内，对孔的孔径进行检测。

但是，对于上述技术方案，当所放置的连杆型号不正确、或连杆放置位置偏差时，并不能有效的判断出来，从而导致后续的检测数值出现误差。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种连杆的测量装置及测量方法，以能够对连杆进行测量，且能够判断出所放置连杆型号是否匹配及放置位置是否偏差。

本发明提供的连杆的测量装置，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，用以使待测连杆待测端的孔水平朝向的固定于测量工位处；

预定位工装，于所述测量工位处一侧，朝向测量工位与其具有一间隙设置，该预定位工装与所述安装平台滑动连接设置；并设置一传感器，用于检测出所述预定位工装被待测连杆碰触而背向测量工位方向的移动；

测头移动组件，设置于所述测量工位处另一侧，其朝向测量工位的一端设置有一测头组件；该测头移动组件与所述安装平台滑动连接，用以将测头组件的测头输送至所述工件定位组件的测量工位处。

由上，本发明可以实现对连杆的测量，并且，当所立式放置连杆型号偏大时，则其尺寸厚度的增大会使得连杆碰触并推动预定位工装而被传感器检测到；或者当立式所放置连杆型号偏小时，则测头无法正对连杆的待测端的孔，而使得测头移动时会推动连杆碰触并推动预定位工装而被传感器检测到；当当立式所放置连杆位置偏差时，则测头无法正对连杆的待测端的孔，而使得测头移动时会推动连杆碰触并推动预定位工装而被传感器检测到。可见，本发明能够检测出所放置连杆型号是否匹配及放置位置是否偏差。

可选的，所述工件定位组件包括：连杆承载座，具有半包围结构，用于使待测连杆端部的孔水平朝向的立于所述连杆承载座内；工件压紧机构，位于所述连杆承载座的一侧，用于将待测连杆压紧于所述连杆承载座的一侧壁内。

由上，通过该结构，可以有效将连杆立式固定于承载座内。

可选的，所述连杆承载座还包括用于位于所述连杆下表面的垫块。

由上，通过垫块避免连杆直接接触金属，可以对连杆进行保护。

可选的，所述工件压紧机构包括上下设置的、水平方向同步移动的上推杆和下推杆；

所述上推杆朝向所述连杆承载座承载的待测连杆；

所述下推杆朝向所述连杆承载座侧壁外侧设置；

所述上、下推杆端部的长度差不小于承载座侧壁厚度。

由上，由于所述侧壁对下推杆的止挡可以实现对上推杆的行程进行限位，避免上推杆对连杆的连续施压反而导致连杆位置的不稳定。

可选的，所述预定位工装背向连杆的方向具有一导向杆；

所述传感器朝向所述导向杆端部设置。

由上，通过导向杆可以使得预定位工装滑动的平稳性，以及可以根据导向杆长度安排所述传感器位置。

可选的，所述预定位工装通过两侧导轨与所述安装平台滑动连接；

所述导向杆与一固定座滑动连接且伸出固定座外，在所述导向杆位于所述固定座和预定位工装之间的位置套设一弹簧；

所述传感器于所述导向杆的延伸方向、正对该导向杆端部设置。

由上，通过该结构可以使得预定位工装滑动平稳，以及预定位工装的复位；传感器的位置可以更准确的检测到位移的导向杆。

可选的，所述测头移动组件包括：

安装架，其上安装有朝向工件定位组件的测量工位的所述测头组件，该安装架与所述安装平台滑动连接；

一气缸，用于驱动所述安装架沿朝向所述测量工位方向的移动。

由上，可以实现测头移动组件的所述移动至测量工位，已对连杆待测端孔进行测量。

可选的，所述测头组件包括：

自动精密测量机构，其端部具有一气动传感器测头，可伸入所述测量工位处的待测连杆待测端的孔内对该孔内径进行测量；

一气缸，用于驱动所述自动精密测量机构的测头旋转。

由上，通过气动传感器测头及旋转，可以非接触式的快速测量连杆待测端孔各个位置内径。

可选的，所述测头组件还包括支撑所述测头旋转一支撑机构。

由上，通过该机构可以实现测头旋转的稳定。

本发明还提供了一种基于上述测量装置的测量方法，包括步骤：

A、通过工件定位组件使待测连杆待测端的孔水平朝向的固定于测量工位处；

B、测头移动组件将其测头组件的测头输送至所述工件定位组件的测量工位处对待测连杆待测端进行测量；

在所述步骤A或B中，通过传感器检测所述预定位工装是否被待测连杆碰触而背向测量工位方向的移动。

由上，当所立式放置连杆型号偏大时，则其尺寸厚度的增大会使得连杆碰触并推动预定位工装而被传感器检测到；或者当立式所放置连杆型号偏小时，则测头无法正对连杆的待测端的孔，而使得测头移动时会推动连杆碰触并推动预定位工装而被传感器检测到；当当立式所放置连杆位置偏差时，则测头无法正对连杆的待测端的孔，而使得测头移动时会推动连杆碰触并推动预定位工装而被传感器检测到。可见，本发明测试方法能够检测出所放置连杆型号是否匹配及放置位置是否偏差。

附图说明

图1为测量装置主视示意图；

图2为测量装置俯视示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种连杆的精密测量装置，通过该测量装置可实现对多品种连杆的测量，有利于提高检测精度和检测效率。为了描述方便连杆的两端部可分别称为固定端和待测端。下述所述工件即为待测连杆200。参见图1、2所示的本发明装置，包括：

安装平台100，用于下述各个组件；工件定位组件110，固定在安装平台100上，用以在测量过程中对工件进行定位；预定位工装 120，正对待测工件被测量部设置，用于检测工件定位组件放置的待测工件是否位置准确及位置是否发生变化；测头移动组件130，以滑动连接方式安装在安装平台上，可朝向所定位的工件移动，用以测量前对测头组件140进行预定位，将测头输送至工件定位组件110的测量工位处；测头组件140，安装在测头移动组件130朝向所定位的工件侧，正对待测工件设置，用以对工件进行测量。具体的：

工件定位组件110包括连杆承载座111和工件压紧机构112，其中：

连杆承载座111，用于使待检测的连杆200使其端部的孔水平朝向的立于所述承载座内。连杆承载座111包括半包围连杆固定端(本例图示为连杆的小端部)的定位块，支撑连杆待测端(本例图示为连杆的大端部)下表面的垫块。

工件压紧机构112，于所述连杆承载座111一侧设置，其具有由气缸驱动的同步移动的一对推杆，其中该对推杆可以装配在一个滑块上，该滑块与装配在安装平台上的水平轨道滑动连接。其中上部推杆 113朝向连杆承载座111上方的待测连杆200设置，可将连杆压紧于连杆承载座111定位块的远离推杆侧的侧壁内，使连杆定位于准确位置；下部推杆114朝向连杆承载座111定位块靠近推杆侧的侧壁外侧设置，两推杆端部的长度差恰稍微大于定位块所述靠近推杆侧的侧壁的厚度，从而实现对上部推杆113的行程进行限位，由于所述侧壁对下部推杆114的止挡避免上部推杆113对连杆的连续施压而反而导致连杆位置的不稳定，这种结构实现也保护了连杆。

预定位工装120，其轴向正对连杆200待测端的孔设置，且与连杆待测端具有一定缝隙，该缝隙使得连杆200正常取放时不接触预定位工装120。预定位工装120周向两侧与水平的导轨滑动连接，预定位工装120背向连杆的方向固定安装一导向杆121，该导向杆121与一固定座滑动连接且伸出固定座设置，导向杆121位于固定座和预定位工装120之间套设一处于非压缩状态的弹簧122。在所述导向杆121 延伸方向，正对其设置一到位传感器123，当预定位工装120被向到位传感器123方向推动时，该到位传感器123可检测到所述导向杆121的位移而进行报警。其中，弹簧122的初始位置可调整(例如设置一卡子)，从而使得预定位工装120的初始位置可调整，即实现所述缝隙大小可调整。

其中所述到位传感器123具有一水平的杆部，该杆部通过一支架装配于安装平台100上，且杆部与支架滑动连接，从而可以预先调整到位传感器123与所述导向杆121的距离，即调整可检测距离，以适应不同厚度尺寸的连杆的上述位移的检测，例如，当要检测更厚的连杆时，可以将到位传感器123背向导向杆121调整一定距离，以避免误触发；而当要检测更薄的连杆时，可以将到位传感器123朝向导向杆121调整一定距离，以避免到位传感器无法检测到异常状态时的导向杆121。当然，相应的所述预定位工装120的初始位置也要调整。

测头移动组件130包括：第一安装架131，该第一安装架底部通过导轨与安装平台滑动连接，使得第一安装架可朝向待测连杆的待测端方向移动；与该第一安装架131背向待测连杆200的方向设置有驱动该第一安装架131移动的第一气缸132。

测头组件140安装于第一安装架130上，其包括：朝向待测连杆待测端的气动传感器自动精密测量机构141，其测头142可伸入待测连杆200待测端的孔内对待测端内径进行测量；驱动该气动传感器自动精密测量机构的测头142旋转的第二气缸143，设置于气动传感器自动精密测量机构背向待测连杆200的一端设置；支撑该气动传感器自动精密测量机构测头142旋转的支撑机构144。当测头组件140的测头142选错，例如过长时，测头142会直接与预定位工装120接触并推动预定位工装120向到位传感器123方向推动，由到位传感器123 检测到所述导向杆121并进行报警；或者，测头142与待测连杆200 不匹配，例如连杆孔径过小使得测头142无法进入连杆的待测端的通孔内时，测头142会与待测连杆200接触并一并推动预定位工装120 向到位传感器123方向推动，由到位传感器123检测到所述导向杆121 并进行报警。

下面结合上述结构描述，对本发明所述连杆的精密测量装置的工作原理进行描述。具体为：

S1：操作员将工件放置于连杆承载座内进行初步定位，连杆选取正确且放置位置、方向正确时，连杆待测端与预定位工装具有一定间隙。如果连杆型号选取或摆放有误，则会与推动预定位工装端部接触并使其朝向图示远离待测连杆方向(即朝向左侧的到位传感器方向) 移动，从而被到位传感器检测到并报警提示操作员。

S2：预定位工装未触发所述到位传感器，表示连杆被正确放稳，此时触发工件压紧机构动作，工件压紧机构伸出推杆将连杆压紧于连杆承载座内。

S3：测头移动组件的第一气缸工作，驱动测头组件向连杆方向移动，使测头组件的测头移动至连杆待测端内，即测量工位。测头到位后，若测头不匹配或与连杆不匹配推动预定位工装移动，则到位传感器检测到所述导向杆后会进行报警。

S4：若接收到预定位工装上传感器检测的测头组件到位的信号后，并未触发到位传感器，则触发测量过程，包括：

由测头组件的气动传感器自动精密测量机构对连杆待测端的大孔截面直径进行测量；然后触发第二气缸带动测头组件旋转运动，旋转过程中进行测量，并将测量数据传输至终端机(个人电脑)进行后期数据处理。

S5：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放入。

由上可见，通过本发明的连杆的精密测量装置可实现工件孔径的自动测量，可实现测量重复精度为0.5μm；同时，更换工装和测头方便可靠，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而已，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 (10)

1.一种连杆的测量装置，包括一安装平台，其特征在于，还包括：

工件定位组件，固定在所述安装平台上，用以使待测连杆待测端的孔水平朝向的固定于测量工位处；

预定位工装，于所述测量工位处一侧，朝向测量工位与其具有一间隙设置，该预定位工装与所述安装平台滑动连接设置；并设置一传感器，用于检测出所述预定位工装被待测连杆碰触而背向测量工位方向的移动；

测头移动组件，设置于所述测量工位处另一侧，其朝向测量工位的一端设置有一测头组件；该测头移动组件与所述安装平台滑动连接，用以将测头组件的测头输送至所述工件定位组件的测量工位处。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述工件定位组件包括：

连杆承载座，具有半包围结构，用于使待测连杆端部的孔水平朝向的立于所述连杆承载座内；

工件压紧机构，位于所述连杆承载座的一侧，用于将待测连杆压紧于所述连杆承载座的一侧壁内。

3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述连杆承载座还包括用于位于所述连杆下表面的垫块。

4.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，所述工件压紧机构包括上下设置的、水平方向同步移动的上推杆和下推杆；

所述上推杆朝向所述连杆承载座承载的待测连杆；

所述下推杆朝向所述连杆承载座侧壁外侧设置；

所述上、下推杆端部的长度差不小于承载座侧壁厚度。

5.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述预定位工装背向连杆的方向具有一导向杆；

所述传感器朝向所述导向杆端部设置。

6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于：

所述预定位工装通过两侧导轨与所述安装平台滑动连接；

所述导向杆与一固定座滑动连接且伸出固定座外，在所述导向杆位于所述固定座和预定位工装之间的位置套设一弹簧；

所述传感器于所述导向杆的延伸方向、正对该导向杆端部设置。

7.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述测头移动组件包括：

安装架，其上安装有朝向工件定位组件的测量工位的所述测头组件，该安装架与所述安装平台滑动连接；

一气缸，用于驱动所述安装架沿朝向所述测量工位方向的移动。

8.根据权利要求7所述的测量装置，其特征在于，所述测头组件包括：

自动精密测量机构，其端部具有一气动传感器测头，可伸入所述测量工位处的待测连杆待测端的孔内对该孔内径进行测量；

一气缸，用于驱动所述自动精密测量机构的测头旋转。

9.根据权利要求8所述的测量装置，其特征在于，所述测头组件还包括支撑所述测头旋转一支撑机构。

10.一种基于权利要求1至9任一所述的测量装置的测量方法，其特征在于，包括步骤：

A、通过工件定位组件使待测连杆待测端的孔水平朝向的固定于测量工位处；

B、测头移动组件将其测头组件的测头输送至所述工件定位组件的测量工位处对待测连杆待测端进行测量；

在所述步骤A或B中，通过传感器检测所述预定位工装是否被待测连杆碰触而背向测量工位方向的移动。