CN107907035B - 一种凸轮轴信号盘角度检测机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种凸轮轴信号盘角度检测机构，包括底座、设置于所述底座一端的定位座和设置于所述底座另一端的安装座，以及可移动地设置于所述底座的测量座；所述定位座上设置有用于抵接凸轮轴一端的中心孔的前顶尖和用于与凸轮轴一端端面上设置的定位销孔配合的插销，所述安装座上设置有用于抵接凸轮轴另一端的中心孔的后顶尖；所述测量座用于检测凸轮轴另一端外壁上套设的信号盘上所设置的基准孔的水平高度是否处于预设范围内。本发明通过测量座对基准孔的高度测量，转化为对基准孔的相位角度检测，检测手段快速、精确，相比于现有技术，无需使用三坐标或者终端检测机对其检测，大幅提高了对凸轮轴信号盘相位角度的检测效率，缩短了检测时间。

Description

一种凸轮轴信号盘角度检测机构

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，特别涉及一种凸轮轴信号盘角度检测机构。

背景技术

随着中国机械工业的发展，越来越多的机械加工工艺已广泛应用在各种生产线上。

机械加工主要有手动加工和数控加工两大类，手动加工是指通过机械工人手工操作铣床、车床、钻床和锯床等机械设备来实现对各种材料进行加工的方法，手动加工适合进行小批量、简单的零件生产。数控加工(CNC，Computer numerical control)是指机械工人运用数控设备来进行加工，这些数控设备包括加工中心、车铣中心、电火花线切割设备、螺纹切削机等。绝大多数的机加工车间都采用数控加工技术，通过编程，把工件在笛卡尔坐标系中的位置坐标(X，Y，Z)转换成程序语言，数控机床的CNC控制器通过识别和解释程序语言来控制数控机床的轴，自动按要求去除材料，从而得到精加工工件。数控加工以连续的方式来加工工件，适合于大批量、形状复杂的零件。机加工车间可采用CAD/CAM(计算机辅助设计计算机辅助制造)系统对数控机床自动编程，零件的几何形状从CAD系统自动转换到CAM系统，机械工人在虚拟的显示屏上选择各种加工方法。当机械工人选定某种加工方法后，CAD/CAM系统可以自动输出CNC代码，并把代码输入到数控机床的控制器中以进行实际的加工操作。

凸轮轴信号盘在汽车发动机识别气缸点火顺序有着极其重要的作用，在生产中控制其相位角度的准确性就显得极其重要。目前，控制其角度的方式就是在生产过程中用三坐标或者终端检测机对其检测，其检测时间长，效率低，平均时间1～2分钟左右才能检测出一根产品是否合格，且无法大批量所生产的产品进行检测，所以在生产中存在不可控制的风险。

因此，如何有效提高对凸轮轴信号盘相位角度的检测效率，缩短检测时间，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种凸轮轴信号盘角度检测机构，能够有效提高对凸轮轴信号盘相位角度的检测效率，缩短检测时间。

为解决上述技术问题，本发明提供一种凸轮轴信号盘角度检测机构，包括底座、设置于所述底座一端的定位座和设置于所述底座另一端的安装座，以及可移动地设置于所述底座的测量座；

所述定位座上设置有用于抵接凸轮轴一端的中心孔的前顶尖和用于与凸轮轴一端端面上设置的定位销孔配合的插销，所述安装座上设置有用于抵接凸轮轴另一端的中心孔的后顶尖；

所述测量座用于检测凸轮轴另一端外壁上套设的信号盘上所设置的基准孔的水平高度是否处于预设范围内。

优选地，还包括若干个设置于所述底座上、用于支撑凸轮轴轴颈的V型块。

优选地，各所述V型块的槽面上均设置有用于调节对凸轮轴的支撑高度的防碰块。

优选地，所述插销具体为菱形销。

优选地，还包括可旋转地设置在所述安装座的端面上、用于包裹所述后顶尖的伸出端的套筒，以及设置于所述套筒上、用于调节所述后顶尖的尖端与凸轮轴另一端端面上的中心孔抵接紧密程度的手柄。

优选地，所述测量座具体为用于检测高度的塞规，且所述测量座的一端设置有Z端标准槽，另一端设置有T端标准槽，所述Z端标准槽的槽底高度等于所述信号盘处于最大许用相位偏转角度时的所述基准孔的高度，所述T端标准槽的槽底高度等于所述信号盘处于最小许用相位偏转角度时的所述基准孔的高度。

本发明所提供的凸轮轴信号盘角度检测机构，主要包括底座、定位座、安装座和测量座。其中，底座为主体结构，主要用于安装和承载凸轮轴及其余零部件。定位座、安装座和测量座均设置在底座上，并且定位座和安装座分别设置在底座的两端位置，而测量座可以在外力驱动下自由运动。在定位座上设置有前顶尖，在安装座上设置有后顶尖，该前顶尖和后顶尖分别抵接住凸轮轴两端的中心孔，将凸轮轴定位、夹紧。在定位座上还设置有插销，该插销主要用于与凸轮轴一端端面上设置的定位销孔配合，使得凸轮轴按照预设方式实现装夹，比如通过插销与定位销孔的配合，可使定位销孔位于垂向底部位置。测量座主要用于测量基准孔的水平高度——在凸轮轴的另一端外壁上套设有信号盘，为确保相位角度正确，在信号盘的表面上开设有基准孔，该基准孔在标准情况下与定位销孔之间存在一定夹角，而该基准孔在实际生产中总会存在一定的角度偏转。当通过插销将定位销孔定位后，基准孔的角度偏转可以直观地体现在其水平高度上，标准情况时，基准孔的水平高度(以圆心为准)为一个定值，而当其正向或逆向(顺时针或逆时针)偏转一定角度时，其水平高度必然发生变化，增大或减小。如此，通过测量座对信号盘上的基准孔的水平高度测量即可获知其与标准水平高度之间的差距，进而判断该水平高度是否处于预设范围内，若是，则说明基准孔的偏转角度处于可接受范围内，相位角度合格，反之，则说明书基准孔的偏转角度过大，相位角度不合格。综上所述，本发明所提供的凸轮轴信号盘角度检测机构，通过测量座对基准孔的高度测量，转化为对基准孔的相位角度检测，检测手段快速、精确，相比于现有技术，无需使用三坐标或者终端检测机对其检测，大幅提高了对凸轮轴信号盘相位角度的检测效率，缩短了检测时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为图1的右侧视图。

图3为图1中所示的测量座的具体测量方式示意图。

其中，图1—图3中：

底座—1，定位座—2，安装座—3，测量座—4，Z端标准槽—401，T端标准槽—402，前顶尖—5，插销—6，后顶尖—7，基准孔—8，V型块—9，防碰块—10，套筒—11，手柄—12，信号盘—13。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图，图2为图1的右侧视图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，凸轮轴信号盘角度检测机构主要包括底座1、定位座2、安装座3和测量座4。

其中，底座1为主体结构，主要用于安装和承载凸轮轴及其余零部件。定位座2、安装座3和测量座4均设置在底座1上，并且定位座2和安装座3分别设置在底座1的两端位置，而测量座4可以在外力驱动下自由运动。

在定位座2上设置有前顶尖5，在安装座3上设置有后顶尖7，该前顶尖5和后顶尖7分别抵接住凸轮轴两端的中心孔，将凸轮轴定位、夹紧。

在定位座2上还设置有插销6，该插销6主要用于与凸轮轴一端端面上设置的定位销孔配合，使得凸轮轴按照预设方式实现装夹，比如通过插销6与定位销孔的配合，可使定位销孔位于垂向底部位置。此处优选地，该插销6具体可为菱形销。当然，插销6还可以为圆柱销等。

测量座4主要用于测量基准孔8的水平高度——在凸轮轴的另一端外壁上套设有信号盘13，为确保相位角度正确，在信号盘13的表面上开设有基准孔8，该基准孔8在标准情况下与定位销孔之间存在一定夹角，而该基准孔8在实际生产中总会存在一定的角度偏转。当通过插销6将定位销孔定位后，基准孔8的角度偏转可以直观地体现在其水平高度上，标准情况时，基准孔8的水平高度(以圆心为准)为一个定值，而当其正向或逆向(顺时针或逆时针)偏转一定角度时，其水平高度必然发生变化，增大或减小。

如此，通过测量座4对信号盘13上的基准孔8的水平高度测量即可获知其与标准水平高度之间的差距，进而判断该水平高度是否处于预设范围内，若是，则说明基准孔8的偏转角度处于可接受范围内，相位角度合格，反之，则说明书基准孔8的偏转角度过大，相位角度不合格。

综上所述，本实施例所提供的凸轮轴信号盘角度检测机构，通过测量座4对基准孔8的高度测量，转化为对基准孔8的相位角度检测，检测手段快速、精确，相比于现有技术，无需使用三坐标或者终端检测机对其检测，大幅提高了对凸轮轴信号盘相位角度的检测效率，缩短了检测时间。

在关于测量座4的一种优选实施方式中，该测量座4具体可为用于检测高度的塞规，其本质为一种量具，其作用原理同圆孔塞规，不同的是圆孔塞规用于检测量孔的半径，而检测座是用于测量高度的。具体的，该测量座4具体可呈圆柱或方柱状等，在其顶端的一侧设置有Z端标准槽401，类似圆孔塞规的止端，同时在其顶端的另一侧设置有T端标准槽402，类似圆孔塞规的通断。

如图3所示，图3为图1中所示的测量座的具体测量方式示意图。

其中，当信号盘13上设置的基准孔8的相位角度标准时，基准孔8与凸轮轴另一端上设置的定位销孔(图3中虚线孔)在周向上存在一定夹角(图3中α)，或者可以认为基准孔8的相位角度为β，此时，基准孔8的标准高度(圆心距底座1表面)为h。在加工过程中，总会由于各种原因导致信号盘13上的基准孔8与凸轮轴上的定位销孔之间的夹角不等于α，而是存在一定偏转角度，比如大于或小于α。以图示为例，当基准孔8沿逆时针偏转时，α偏大，反之，当基准孔8沿顺时针偏转时，α偏小。基准孔8的偏转角度存在一定许用范围，当基准孔8逆时针偏转时，可设其最大偏转角度为+Δα，同时也是信号盘13的最大许用相位偏转角，并且此时基准孔8的水平高度最大；当基准孔8顺时针偏转时，可设其最小许偏转角度为-Δα，同时也是信号盘13的最小许用相位偏转角，此时基准孔8的水平高度最小。而Z端标准槽401的槽底高度即等于信号盘13处于最大许用相位偏转角度时的基准孔8高度，同时T端标准槽402的槽底高度即等于信号盘13处于最小许用相位偏转角度时的基准孔8高度。

如此，在对信号盘13进行相位角度检测时，操作工人只需移动底座1上的测量座4，使其T端标准槽402和Z端标准槽401分别紧靠信号盘13上的基准孔8，再通过T端标准槽402和Z端标准槽401的槽底高度与基准孔8的圆心高度的比较即可准确判断当前信号盘13的相位角度是否处于合格范围内。另外，考虑到基准孔8的圆心位置不好精确判断，还可以通过T端标准槽402和Z端标准槽401的槽底高度与基准孔8的最高点或最低点进行比较，当然，如此则需要适应性地调整T端标准槽402和Z端标准槽401的槽底高度。

此外，为提高对凸轮轴的安装稳定性，提高信号盘相位角度检测精度，本实施例在底座1上增设了若干个V型块9，各个V型块9主要用于支撑凸轮轴的轴颈。此处优选地，在各个V型块9的槽面上均设置了防碰块10，如此，该防碰块10一方面可以避免凸轮轴轴颈直接接触V型块9的槽面，另一方面该防碰块10具有一定厚度，通过调整该防碰块10的厚度可以调节对凸轮轴的支撑高度。

不仅如此，本实施例还在安装座3的端面上增设了套筒11，该套筒11可在安装座3的端面上旋转，主要用于包裹后顶尖7的伸出端。同时，在套筒11上还设置有手柄12，该手柄12可以转动，以通过螺旋丝杠机构等传动机构带动套筒11进行轴向移动，从而调节后顶尖7的轴向位置，进而调节后顶尖7的尖端与凸轮轴另一端端面上的中心孔的抵接紧密程度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种凸轮轴信号盘角度检测机构，其特征在于，包括底座(1)、设置于所述底座(1)一端的定位座(2)和设置于所述底座(1)另一端的安装座(3)，以及可移动地设置于所述底座(1)的测量座(4)；

所述定位座(2)上设置有用于抵接凸轮轴一端的中心孔的前顶尖(5)和用于与凸轮轴一端端面上设置的定位销孔配合的插销(6)，所述安装座(3)上设置有用于抵接凸轮轴另一端的中心孔的后顶尖(7)；

所述测量座(4)用于检测凸轮轴另一端外壁上套设的信号盘(13)上所设置的基准孔(8)的水平高度是否处于预设范围内；

所述测量座(4)具体为用于检测高度的塞规，且所述测量座(4)的一端设置有Z端标准槽(401)，另一端设置有T端标准槽(402)，所述Z端标准槽(401)的槽底高度等于所述信号盘(13)处于最大许用相位偏转角度时的所述基准孔(8)的高度，所述T端标准槽(402)的槽底高度等于所述信号盘(13)处于最小许用相位偏转角度时的所述基准孔(8)的高度；

在对所述信号盘(13)进行相位角度检测时，移动所述测量座(4)，使所述T端标准槽(402)和所述Z端标准槽(401)分别紧靠所述信号盘(13)上的基准孔(8)，再通过所述T端标准槽(402)和所述Z端标准槽(401)的槽底高度与所述基准孔(8)的圆心高度的比较判断当前所述信号盘(13)的相位角度是否处于合格范围内。

2.根据权利要求1所述的凸轮轴信号盘角度检测机构，其特征在于，还包括若干个设置于所述底座(1)上、用于支撑凸轮轴轴颈的V型块(9)。

3.根据权利要求2所述的凸轮轴信号盘角度检测机构，其特征在于，各所述V型块(9)的槽面上均设置有用于调节对凸轮轴的支撑高度的防碰块(10)。

4.根据权利要求3所述的凸轮轴信号盘角度检测机构，其特征在于，所述插销(6)具体为菱形销。

5.根据权利要求4所述的凸轮轴信号盘角度检测机构，其特征在于，还包括可旋转地设置在所述安装座(3)的端面上、用于包裹所述后顶尖(7)的伸出端的套筒(11)，以及设置于所述套筒(11)上、用于调节所述后顶尖(7)的尖端与凸轮轴另一端端面上的中心孔抵接紧密程度的手柄(12)。