CN107607074A - 一种ipb卡钳螺纹间隙检测机构及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构检测方法，其包括机架、检测加载机构和位移传感器，位移传感器与检测加载机构连接；机架上设置有沿竖直方向布置且可上下移动的检测加载机构；检测加载机构上设置有用于安装制动螺杆的螺杆定位机构；螺杆定位机构的下方设置有用于承放与制动螺杆配合连接的制动活塞的浮动定位工装和用于夹紧制动活塞的活塞夹紧机构；浮动定位工装位于活塞夹紧机构上方。本发明结构简单、安装使用方便、测量精确，其利用螺杆定位板、浮动定位工装使螺杆伸出活塞2～3mm，保证了测试初始状态下螺杆与活塞的相对位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺纹间隙检测机构，属于制动卡钳螺纹间隙检测技术领域，具体涉及一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构。
背景技术
随着国家经济发展和汽车制动卡钳技术的日趋成熟，对汽车制动卡钳的刹车灵敏度要求不断提高，而控制汽车制动卡钳的刹车灵敏度的关键就在于汽车制动卡钳内螺杆与活塞之间的螺纹间隙。在说明书附图10所示的一种汽车制动卡钳结构中清楚地显示了其包括制动螺杆4和制动活塞5，制动螺杆4为多螺纹螺杆，制动活塞5包括螺套回位弹簧51、螺套垫片52、平面轴承53、螺套51和活塞本体55，螺套51安装于活塞本体55内且由平面轴承53限位，当制动螺杆4与螺套51配合连接且制动螺杆4受到向外的拉力时，螺套51可以相对活塞本体55转动，从而使得制动螺杆4与螺套51脱离；但是当制动螺杆4与螺套51配合连接且制动螺杆4受到向内的压力时，螺套51只有在足够大的压力下才会相对于活塞本体55转动，从而使得制动螺杆4相对于螺套51前移；所以制动螺杆4和制动活塞5的螺套51之间的螺纹间隙是控制刹车精度的关键，所以亟待开发一套既能够测量汽车制动卡钳的制动螺杆和制动活塞之间的拉力、又能够保证汽车制动卡钳的制动螺杆和制动活塞之间螺纹间隙的质量的检测机构，从而能够通过控制汽车制动卡钳的制动螺杆和制动活塞之间螺纹间隙保证汽车刹车时的灵敏度。
通常现有技术中螺纹间隙检测设备通常只用于卡钳结构中的单线螺纹与活塞连接的测试，其是直接通过螺杆与活塞的相对旋转运动来完成单线螺杆与活塞之间螺纹间隙的测试，然后再测试螺纹与活塞连接状态时的拉力，该种测试方法存在的问题是：1.无法直接用于上述卡钳结构中的多螺纹螺杆和活塞连接时螺纹间隙的测量；2.无法消除螺杆与活塞之间初始状态下的螺纹间隙带来的误差。
在中国发明专利CN203629804U中公开了一种一体式卡钳驻车功能检测装置，其由驱动机构、夹具、计算机及数据采集系统组成；计算机及数据采集系统通过数据线分别连接驱动机构和夹具；测试时，驱动机构连接夹具。该技术方案虽然可以实现汽车制动卡钳螺纹间隙的检测，但是其存在检测精度不高、且不易各种型号的汽车制动卡钳的连续快速检测。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用了这样一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构，其包括机架、检测加载机构和位移传感器，所述位移传感器与所述检测加载机构连接；所述机架上设置有沿竖直方向布置且可上下移动的检测加载机构；所述检测加载机构上设置有用于安装制动螺杆的螺杆定位机构；所述螺杆定位机构的下方设置有用于承放与制动螺杆配合连接的制动活塞的浮动定位工装和用于夹紧制动活塞的活塞夹紧机构；所述浮动定位工装位于所述活塞夹紧机构上方。
在本发明的一种优选实施方案中，所述检测加载机构包括拉螺杆气缸、拉压传感器、导轨滑块机构和竖直滑板；所述导轨滑块机构的导轨沿竖直方向布置且与所述机架固接，所述导轨滑块机构的滑块与所述竖直滑板固接；所述拉螺杆气缸沿竖直方向布置且其缸体端与所述机架固接，所述拉螺杆气缸的活塞杆端通过所述拉压传感器与所述竖直滑板固接；所述竖直滑板上固接有螺杆定位机构；所述竖直滑板侧壁与所述位移传感器连接。
在本发明的一种优选实施方案中，所述螺杆定位机构包括螺杆压紧气缸、螺杆压头和螺杆连接板；所述螺杆压紧气缸的缸体端沿竖直方向布置且与所述竖直滑板固接，所述螺杆压紧气缸的活塞杆端固接有所述螺杆压头；所述螺杆连接板垂直固接于竖直滑板上且位于所述螺杆压头下端；所述螺杆连接板上设置有用于安装制动螺杆的通孔。
在本发明的一种优选实施方案中，所述竖直滑板上固接有用于导向所述螺杆压头的导向块。
在本发明的一种优选实施方案中，所述螺杆压头的端部同轴设置有传力柱；所述制动螺杆上可拆卸地安装有可与所述传力柱配合的传力压头。
在本发明的一种优选实施方案中，所述浮动定位工装包括竖直导柱、压缩弹簧、活塞承载板和底座；所述竖直导柱一端与所述底座固接，另一端与所述活塞承载板滑动配合连接；所述竖直导柱上套装有所述压缩弹簧。
在本发明的一种优选实施方案中，所述活塞承载板上设置有用于定位承载所述制动活塞的承台和用于避免下降过程中其与所述活塞夹紧机构的夹爪干涉的避让凹槽和避让斜面。
在本发明的一种优选实施方案中，所述承台为中间设置有通孔的半圆柱状承台，所述半圆柱状承台的直径小于制动活塞的直径；所述半圆柱状承台的两侧对称布置有所述避让斜面；所述避让凹槽与所述半圆柱状承台相对布置。
本发明还公开了一种汽车制动卡钳螺纹间隙检测方法，其首先通过制动螺杆的上拉使其相对于制动活塞产生一定位移从而获得制动螺杆与活塞之间的连接拉力，同时完成制动螺杆与制动活塞之间的上部螺纹间隙的消除；然后通过制动螺杆的下压测试出制动螺杆与制动活塞之间螺纹间隙。
在本发明的一种优选实施方案中，具体步骤包括：步骤一：将制动螺杆和制动活塞装入如权利要求1-8任意一项权利要求所述的汽车制动卡钳螺纹间隙检测机构；使得制动螺杆固定在螺杆连接板上，制动活塞承载在浮动定位工装上；步骤二：拉螺杆气缸快速下压制动螺杆、制动活塞和浮动定位工装，使得制动活塞被活塞夹紧气缸夹紧；步骤三：利于用以克服制动活塞及传感器的自重得预设初始拉力控制拉螺杆气缸向上拉动制动螺杆，消除制动活塞的自重；逐渐拉螺杆气缸的增大拉力并将制动螺杆相对于制动活塞向上拉动1-3mm后，通过拉压传感器获取测试拉力，制动螺杆与活塞之间的连接拉力等于测试拉力减去初始拉力；步骤四：拉螺杆气缸慢压，利用位移传感器测得制动螺杆与制动活塞之间的螺纹间隙；步骤五：测试完毕，取走工件。
需要指出，该本发明中汽车制动卡钳的制动卡钳受到向上的拉力时能够相对于制动活塞向上运动1-3mm，是由该制动活塞的结构和性质所决定的，所以本发明的螺纹间隙检测方法是专用于检测该带有该制动活塞的汽车制动卡钳的。
本发明的有益效果是：本发明结构简单、安装使用方便、测量精确，其利用保证了测试初始状态下螺杆与活塞的相对位置、并克服了制动活塞及检测传感器的自重，增了拉力测试精度；同时通过拉螺杆气缸快速下压，消除螺杆与活塞下部间隙；而且通过拉螺杆气压快速上拉、慢速上拉稳定状态，消除螺杆与活塞上部间隙；本发明还采用气缸替代伺服电机。通过调整气缸的气压实现了螺杆拉脱力的准确控制，测试效果较好；且拉螺杆气缸采用小缸径气缸，传感器采用小量程、高精度拉压传感器，测试的精度较好。本发明通过在机架竖直方向设置检测加载机构、螺杆定位机构、浮动定位工装和活塞夹紧机构，实现了制动卡钳测试加载过程中螺纹的稳定固定，从而提高了测试精度；同时本发明通过在螺杆压头和制动螺杆的端部分别设置传力柱和传力压头从而提高了本发明的通用性，可以使其适用于各种不同类型的汽车制动卡钳螺纹间隙检测；本发明通过对浮动定位工装的结构设计，使其可以保证加载的稳定性，提高测试精度。
附图说明
图1是本发明实施例一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构的结构示意图；
图2是本发明实施例一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构的剖视图；
图3是本发明实施例一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构的螺杆定位机构局部示意图；
图4是本发明实施例一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构的浮动定位工装和活塞夹紧机构结构示意图；
图5是本发明实施例一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构的浮动定位工装和活塞夹紧机构结构示意图；
图6是本发明实施例一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构的浮动定位工装结构示意图；
图7是本发明实施例一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构的活塞夹紧机构结构示意图；
图8是本发明实施例一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构的制动螺杆和活塞配合状态示意图；
图9是本发明实施例一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构的制动螺杆和制动活塞(螺套)配合状态剖视图(省去了制动活塞其余结构)；
图10是本发明要检测的制动螺杆和制动活塞安装在制动钳上的结构示意图；
图中：1-机架，2-检测加载机构，3-螺杆定位机构，4-制动螺杆，5-制动活塞(51-螺套回位弹簧，52-螺套垫片，53-平面轴承，54-螺套，55-活塞本体)，6-浮动定位工装，7-活塞夹紧机构，8-位移传感器，21-螺杆气缸，22-拉压传感器，23-导轨滑块机构，24-竖直滑板，31-螺杆压紧气缸，32-螺杆压头，33-螺杆连接板，34-导向块，35-传力柱，36-传力压头，61-竖直导柱，62-压缩弹簧，63-活塞承载板，64-底座，71-基座，72-夹爪，73-夹紧气缸，63-1-承台，63-2-避让凹槽，63-3-避让斜面，64-1-安装槽，72-1-T形导向块，72-2-活塞夹紧块，72-2-1-弧形槽；。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由说明书附图所示的一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构的结构示意图可知，本发明包括机架1、检测加载机构2和位移传感器8，位移传感器8与检测加载机构2连接；机架1上设置有沿竖直方向布置且可上下移动的检测加载机构2；检测加载机构2上设置有用于安装制动螺杆4的螺杆定位机构3；螺杆定位机构3的下方设置有用于承放与制动螺杆4配合连接的制动活塞5的浮动定位工装6和用于夹紧制动活塞5的活塞夹紧机构7；浮动定位工装6位于活塞夹紧机构7上方且浮动定位工装6下降过程中不与活塞夹紧机构7干涉。检测加载机构2包括拉螺杆气缸21、拉压传感器22、导轨滑块机构23和竖直滑板24；导轨滑块机构23的导轨沿竖直方向布置且与机架1固接，导轨滑块机构23的滑块与竖直滑板24固接；拉螺杆气缸21沿竖直方向布置且其缸体端与机架1固接，拉螺杆气缸21的活塞杆端通过拉压传感器22与竖直滑板24固接；竖直滑板24上固接有螺杆定位机构3；竖直滑板24侧壁与位移传感器8连接，由说明书可知，该位移传感器8的输出端通过一个L形肋板与竖直滑板24连接。螺杆定位机构3包括螺杆压紧气缸31、螺杆压头32和螺杆连接板33；螺杆压紧气缸31的缸体端沿竖直方向布置且与竖直滑板24固接，螺杆压紧气缸31的活塞杆端固接有螺杆压头32；螺杆连接板33垂直固接于竖直滑板24上且位于螺杆压头32下端；螺杆连接板33上设置有用于安装制动螺杆4的通孔。竖直滑板24上固接有用于导向螺杆压头32的导向块34，提高了导向螺杆压头32沿竖直方向运动的稳定性。螺杆压头32的端部同轴设置有传力柱35；制动螺杆4上可拆卸地安装有可与传力柱35配合的传力压头36，从而是本发明可以适配与各种汽车制动卡钳螺纹间隙检测。浮动定位工装6包括竖直导柱61、压缩弹簧62、活塞承载板63和底座64；竖直导柱61一端与底座64固接，另一端与活塞承载板63滑动配合连接；竖直导柱61上套装有压缩弹簧62。底座64上设置有用于安装活塞夹紧机构7的基座71的安装槽64-1附图中所示的基座71为圆柱状，所以底座64上为安装槽64-1为半圆形，若基座71为其他形状，安装槽64-1的形状与其匹配保证不干涉。活塞承载板63上设置有用于定位承载制动活塞5的承台63-1和用于避免下降过程中其与活塞夹紧机构7的夹爪72干涉的避让凹槽63-2和避让斜面63-3，承台63-1为中间设置有通孔的半圆柱状承台，半圆柱状承台的直径小于制动活塞5的直径；半圆柱状承台的两侧对称布置有避让斜面63-3；避让凹槽63-2与半圆柱状承台相对布置；图中活塞承载板63为凹字形，但不限于本形状，只要保证活塞承载板63下降过程中不与夹爪72干涉同时能够保证夹爪72夹持住制动活塞5即可。活塞夹紧机构7(其为现有技术，其可以是三爪气缸等)包括基座71、夹爪72和夹紧气缸73；基座71沿其周向旋转对称布置有用于安装夹爪72的径向滑槽；夹紧气缸73的活塞杆端与夹爪72固接。夹爪72包括T形导向块72-1和活塞夹紧块72-2；T形导向块72-1配合安装于径向滑槽内；活塞夹紧块72-2固接于T形导向块72-1上端，且其端部设置有用于夹持制动活塞5的弧形槽72-2-1。
使用本发明时，只需用浮动定位工装6将制动活塞5托起，同时用螺杆定位机构3将制动螺杆4位置限制住；螺杆压紧气缸31将制动螺杆4压紧后，拉螺杆气缸21将制动螺杆4、制动活塞5、浮动定位工装6下压，活塞夹紧机构7将制动活塞5夹紧。本发明的技术方案克服了传统的检测方式的不足，检测及判断精度高，稳定性好。其通过拉螺杆气缸21上拉稳定状态，消除螺杆与活塞上部间隙，通过拉螺杆气缸21上拉测试螺杆拉脱力(此时活塞的内圈会相对于其外圈旋转)，拉螺杆气缸慢速下压测试螺纹间隙(此时活塞的内圈会相对于其外圈固定不旋转)，改进了测试方法，测试结果稳定性较好；采用气缸替代伺服电机。通过调整气缸的气压实现了螺杆拉脱力的准确控制，测试效果较好；拉螺杆气缸采用小缸径气缸，传感器采用小量程、高精度拉压传感器，测试的精度较好。
本发明的具体使用方法如下：
步骤一、将制动螺杆4放在螺杆连接板33上，活塞在自重作用下，转动几圈后落在浮动定位工装6上，螺杆压紧气缸31推动螺杆压头32压紧制动螺杆4，拉螺杆气缸21通过拉压传感器22将压紧后的制动螺杆4、制动活塞5、浮动定位工装6快速下压活塞夹紧机构7，然后活塞夹紧气缸7的夹紧气缸73工作推动夹爪72将制动活塞5夹紧；
步骤二、利于预设的初始拉力控制拉螺杆气缸21向上拉动制动螺杆4(其中预设的初始拉力可以克服制动活塞5及传感器的自重)；逐渐拉螺杆气缸21的增大拉力并将制动螺杆4相对于制动活塞5向上拉动2-3cm后，通过拉压传感器22获取测试拉力，制动螺杆与活塞之间的连接拉力等于测试拉力减去初始拉力；(此工况下，活塞的带有内螺纹的内圈是相对于其外圈旋转的，所以制动螺杆4可以拉出)
步骤三、拉螺杆气缸21慢压，制动螺杆4缓慢压入制动活塞5，测试出制动螺杆4与制动活塞5之间的螺纹间隙(通过位移传感器8测试得出)；(此工况下，活塞的带有内螺纹的内圈是相对于其外圈固定不动、不会旋转的，所以制动螺杆4相对于制动活塞5除了走一段螺纹间隙外不会附加其他的行程，从而能够获取标准的制动螺杆4和制动活塞5的螺纹间距)；
步骤四、夹紧气缸73松开，同时拉螺杆气缸21慢拉，螺杆压紧气缸31松开，测试结束，取走工件。
需要指出，本发明中所提到的制动螺杆4和制动活塞5均特指背景技术中附图10所示的制动螺杆和制动活塞结构，而不是其他的普通螺杆和普通活塞结构，即制动螺杆受到拉力时，其可相对于制动活塞产生沿其轴向的位移；而当制动螺杆受到压力时，制动螺杆除只能移动制动螺杆和制动活塞之间的螺纹间隙这段形成，除此之外，其不能相对于制动活塞产生沿其轴向的位移，这点也是本发明的汽车制动卡钳螺纹间隙检测方法的依据。
应当理解的是，以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构，包括机架(1)、检测加载机构(2)和位移传感器(8)，所述位移传感器(8)与所述检测加载机构(2)连接；其特征在于：所述机架(1)上设置有沿竖直方向布置且可上下移动的检测加载机构(2)；所述检测加载机构(2)上设置有用于安装制动螺杆(4)的螺杆定位机构(3)；所述螺杆定位机构(3)的下方设置有用于承放与制动螺杆(4)配合连接的制动活塞(5)的浮动定位工装(6)和用于夹紧制动活塞(5)的活塞夹紧机构(7)；所述浮动定位工装(6)位于所述活塞夹紧机构(7)上方。
2.根据权利要求1所述的一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构，其特征在于：所述检测加载机构(2)包括拉螺杆气缸(21)、拉压传感器(22)、导轨滑块机构(23)和竖直滑板(24)；所述导轨滑块机构(23)的导轨沿竖直方向布置且与所述机架(1)固接，所述导轨滑块机构(23)的滑块与所述竖直滑板(24)固接；所述拉螺杆气缸(21)沿竖直方向布置且其缸体端与所述机架(1)固接，所述拉螺杆气缸(21)的活塞杆端通过所述拉压传感器(22)与所述竖直滑板(24)固接；所述竖直滑板(24)上固接有螺杆定位机构(3)；所述竖直滑板(24)侧壁与所述位移传感器(8)连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构，其特征在于：所述螺杆定位机构(3)包括螺杆压紧气缸(31)、螺杆压头(32)和螺杆连接板(33)；所述螺杆压紧气缸(31)的缸体端沿竖直方向布置且与所述竖直滑板(24)固接，所述螺杆压紧气缸(31)的活塞杆端固接有所述螺杆压头(32)；所述螺杆连接板(33)垂直固接于竖直滑板(24)上且位于所述螺杆压头(32)下端；所述螺杆连接板(33)上设置有用于安装制动螺杆(4)的通孔。
4.根据权利要求3所述的一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构，其特征在于：所述竖直滑板(24)上固接有用于导向所述螺杆压头(32)的导向块(34)。
5.根据权利要求3所述的一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构，其特征在于：所述螺杆压头(32)的端部同轴设置有传力柱(35)；所述制动螺杆(4)上可拆卸地安装有可与所述传力柱(35)配合的传力压头(36)。
6.根据权利要求1所述的一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构，其特征在于：所述浮动定位工装(6)包括竖直导柱(61)、压缩弹簧(62)、活塞承载板(63)和底座(64)；所述竖直导柱(61)一端与所述底座(64)固接，另一端与所述活塞承载板(63)滑动配合连接；所述竖直导柱(61)上套装有所述压缩弹簧(62)。
7.根据权利要求6所述的一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构，其特征在于：所述活塞承载板(63)上设置有用于定位承载所述制动活塞(5)的承台(63-1)和用于避免下降过程中其与所述活塞夹紧机构(7)的夹爪(72)干涉的避让凹槽(63-2)和避让斜面(63-3)。
8.根据权利要求7所述的一种IPB卡钳螺纹间隙检测机构，其特征在于：所述承台(63-1)为中间设置有通孔的半圆柱状承台，所述半圆柱状承台的直径小于制动活塞(5)的直径；所述半圆柱状承台的两侧对称布置有所述避让斜面(63-3)；所述避让凹槽(63-2)与所述半圆柱状承台相对布置。
9.一种IPB卡钳螺纹间隙检测方法，其特征在于：首先通过制动螺杆(4)的上拉使其相对于制动活塞(5)产生一定位移从而获得制动螺杆与活塞之间的连接拉力，同时完成制动螺杆(4)与制动活塞(5)之间的上部螺纹间隙的消除；然后通过制动螺杆(4)的下压测试出制动螺杆(4)与制动活塞(5)之间螺纹间隙。
10.根据权利要求9所述的一种IPB卡钳螺纹间隙检测方法，其特征在于：具体步骤包括：
步骤一：将制动螺杆(4)和制动活塞(5)装入如权利要求1-8任意一项权利要求所述的汽车制动卡钳螺纹间隙检测机构；使得制动螺杆(4)固定在螺杆连接板(33)上，制动活塞(5)承载在浮动定位工装(6)上；
步骤二：拉螺杆气缸(21)快速下压制动螺杆(4)、制动活塞(5)和浮动定位工装(6)，使得制动活塞(5)被活塞夹紧气缸(7)夹紧；
步骤三：利于预设的初始拉力控制拉螺杆气缸(21)向上拉动制动螺杆(4)；逐渐拉螺杆气缸(21)的增大拉力并将制动螺杆(4)相对于制动活塞(5)向上拉动1-3mm后，通过拉压传感器(22)获取测试拉力，制动螺杆与活塞之间的连接拉力等于测试拉力减去初始拉力；
步骤四：拉螺杆气缸(21)慢压，利用位移传感器(8)测得制动螺杆(4)与制动活塞(5)之间的螺纹间隙；
步骤五：测试完毕，取走工件。
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