CN108020186A - 轴瓦厚度多点测量装置及其测量方法 - Google Patents

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王建银
安婷
王建金
魏涛
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Abstract

本发明提供了一种轴瓦厚度多点测量装置及其测量方法，该测量装置包括测量机构、可转动机构、支撑座、支撑机构、固定机构、第一电机以及第二电机，所述支撑机构包括底座和固定在所述底座上的支架，轴瓦能够通过所述固定机构安装在所述可转动机构上，所述测量机构安装在所述支架上，所述可转动机构可拆卸地安装在所述支撑座上，并通过齿轮传动系统与所述第一电机配合，所述支撑座通过齿轮齿条传动系统与所述第二电机配合并能够相对于所述底座轴向移动，所述第一电机能够带动所述可转动机构转动，所述第二电机能够带动所述支撑座移动。本发明采用伺服电机带动轴瓦角度与横向宽度自动调整，快速高效地对轴瓦厚度进行多点自动测量。

Description

轴瓦厚度多点测量装置及其测量方法
技术领域
本发明涉及轴瓦厚度测量技术领域，特别是涉及一种轴瓦厚度多点测量装置及其测量方法。
背景技术
轴瓦是发动机总成中的一个重要零部件，其是一种成对的半圆形瓦片，形成滑动轴承，承担压力与磨损力，其质量对于整车的质量和使用寿命有着重要影响。轴瓦厚度是轴瓦外、内两个表面见的厚度值，可表征轴瓦磨损情况，是轴瓦质量是否良好的考虑因素。对于轴瓦厚度的测量，现有方法一般使用壁厚千分尺，按照要求分别在轴瓦不同位置(不同角度位置、不同横向位置)进行测量，手动记录数据。
使用测厚游标卡尺手工测量半圆形轴瓦各个点的厚度值，依靠测量人员手工定位，存在着定位不准确、检测精度不高的问题；且由于每个轴瓦需要测量至少3个角度位置、2个横向位置的数据，手工测量并记录数据的速度慢、效率低的问题就突显出来。
此外，目前市场上没有专门针对半圆形状的轴瓦进行多点测量的方法和装置。
发明内容
本发明的目的是至少解决上述缺陷与不足之一，该目的是通过以下技术方案实现的。
本发明提供了一种轴瓦厚度多点测量装置，包括测量机构、可转动机构、支撑座、支撑机构、固定机构、第一电机以及第二电机，所述支撑机构包括底座和固定在所述底座上的支架，轴瓦能够通过所述固定机构安装在所述可转动机构上，所述测量机构安装在所述支架上，所述可转动机构可拆卸地安装在所述支撑座上，并通过齿轮传动系统与所述第一电机配合，所述支撑座通过齿轮齿条传动系统与所述第二电机配合并能够相对于所述底座轴向移动，所述第一电机能够带动所述可转动机构转动，实现所述轴瓦的角度调整，所述第二电机能够带动所述支撑座移动，实现所述轴瓦的横向位置调整。
进一步地，还包括与所述测量机构、所述第一电机以及所述第二电机通信连接的计算机，所述计算机能够控制所述第一电机和所述第二电机旋转，所述计算机能够控制所述测量机构测量所述轴瓦的厚度。
进一步地，所述可转动机构能够沿设置在所述支撑座上的弧形的第一导向槽移动，所述支撑座能够沿设置在所述底座上的第二导向槽横向移动。
进一步地，所述测量机构包括激光位移传感器。
进一步地，所述可转动机构上设有限位部，所述固定机构能够与所述限位部配合，以将所述轴瓦固定在所述可转动机构上。
进一步地，所述固定机构包括压块和螺栓。
进一步地，所述第一电机以及所述第二电机均为伺服电机。
本发明还提供了一种利用上述轴瓦厚度多点测量装置测量轴瓦厚度的方法，包括：
开启计算机应用，启动测量；
标定未安装轴瓦时的不同测量点，并测量标定的不同测量点的距离数值；
安装轴瓦，测量轴瓦到达标定的不同测量点时的距离数值；
将同一标定测量点的安装轴瓦时的距离数值与未安装轴瓦时的距离数值作差，获得轴瓦厚度。
进一步地，所述标定未安装轴瓦时的不同测量点包括：
由所述计算机控制所述第一电机旋转带动所述可转动机构沿第一导向槽转动，以调整不同的测量角度进行标定，同时控制所述测量机构测量距离，完成确定的各个角度方向上不同测量点的标定；
由所述计算机控制所述第二电机旋转带动所述支撑座沿第二导向槽移动，到达不同横向位置的测量点进行标定，同时控制所述测量机构测量距离，完成确定的各个横向位置上不同测量点的标定。
进一步地，还包括更换不同内径的可转动机构测量不同厚度的轴瓦。
本发明的优点如下：
(1)本发明采用伺服电机带动轴瓦角度与横向宽度自动调整，能够快速高效地对轴瓦厚度进行多点自动测量。
(2)本发明采用激光位移传感器，测量精度高。
(3)本发明结构精巧，运行可靠，应用前景广泛。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例提供的轴瓦厚度多点测量装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的轴瓦厚度多点测量装置的立体图；
图3为本发明实施例提供的轴瓦厚度多点测量装置的另一立体图；
图4为本发明实施例提供的轴瓦厚度多点测量装置的测量示意图。
图中附图标记如下：
10-轴瓦 21-激光位移传感器
22-可转动机构 221-限位部
222-凸起 23-支撑座
24-底座 25-支架
261-压块 262-螺栓
27-第一电机 28-第二电机
291-第一导向槽 292-第二导向槽
30-计算机
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
图1至图3示出了根据本发明的实施方式提供的轴瓦厚度多点测量装置的结构示意图。如图1所示，轴瓦厚度多点测量装置包括测量机构、可转动机构22、支撑座23、支撑机构、固定机构、第一电机27以及第二电机28。第一电机27以及所述第二电机28均为伺服电机。
本实施例中，测量机构为激光位移传感器21，具体实施中，测量机构还可以为千分表及其测量探头，本发明并不局限于此。采用激光位移传感器21，激光位移传感器21保持不动，可实现精准测量。千分表及其测量探头测量时，探头需要移动并且与轴瓦10接触。
支撑机构包括底座24和固定在底座24上的支架25，激光位移传感器21安装在支架25上，将激光位移传感器21对准轴瓦10，便能够对轴瓦10进行精确的距离和位移测量。
可转动机构22设置为半圆状，与轴瓦10的形状契合，测量时，将轴瓦10安装在可转动机构22的半圆处固定，轴瓦10随可转动机构22一起移动。具体实施中，在可转动机构22一端的端面处设置限位部221对轴瓦10的一端进行限位，此时，将轴瓦10的另一端通过压块261压紧并用螺栓262拧紧，即可将轴瓦10固定。
可转动机构22可拆卸地安装在支撑座23上，便于测量不同厚度的轴瓦10。可转动机构22的底部设有凸起222，支撑座23的上部设有与可转动机构22的凸起222相配合弧形的第一导向槽291，使得可转动机构22能够沿弧形的第一导向槽291移动。可转动机构22通过齿轮传动系统与第一电机27配合，第一电机27旋转能够带动可转动机构22移动，实现轴瓦10不同角度的调整。
底座24上设有两条相互平行的第二导向槽292，使支撑座23能够相对于底座24轴向移动。支撑座23通过齿轮齿条传动系统与第二电机28配合，使得第二电机28旋转能够带动支撑座23沿第二导向槽292移动，实现轴瓦10不同横向位置的移动。
激光位移传感器21、第一电机27以及第二电机28均与计算机30通信连接，由计算机30控制第一电机27和所述第二电机28的旋转以及控制激光位移传感器21实现轴瓦10厚度的测量。
本发明还提供了一种使用上述轴瓦厚度多点测量装置测量轴瓦厚度的方法，如图4所示，利用计算机30控制整个测量过程，具体方法包括：
(1)开启计算机应用，启动测量。
(2)标定未安装轴瓦时的不同测量点，并测量标定的不同测量点的距离数值。
不安装轴瓦10，依照确定的角度，由计算机30控制第一电机27旋转带动可转动机构22沿第一导向槽291转动，以调整不同的测量角度进行标定，同时控制激光位移传感器21对标定的不同角度点进行测量，获取距离数值，完成确定的各个角度方向上不同测量点的标定。
依照确定的横向位置，由计算机30控制第二电机28旋转带动支撑座23沿第二导向槽292移动，到达不同横向位置的测量点进行标定，同时控制激光位移传感器21对标定的不同横向位置点进行测量，获取距离数值，完成确定的各个横向位置上不同测量点的标定。
(3)安装轴瓦，测量轴瓦到达标定的不同测量点时的距离数值。
各个角度和横向位置上不同的测量点标定完成后，安装轴瓦10，计算机30控制第一电机27和第二电机28使轴瓦10移动到步骤(2)中所标定的测量点，并控制激光位移传感器21进行测量，获取带轴瓦10的不同测量点的距离数值。
本实施例中确定的测量点位置严格按国家标准规定执行。
(4)将同一标定测量点的安装轴瓦的距离数值与未安装轴瓦时的距离数值作差，获得轴瓦厚度。
将同一标定测量点的安装轴瓦10时的距离数值与未安装轴瓦10时的距离数值作差，由计算机30自动计算获得轴瓦10的厚度，将不同测量点的轴瓦厚度取平均值获得被测轴瓦10的最终厚度，测量结果在计算机30上实时显示。
对于不同厚度轴瓦10的测量，可通过更换不同内径的可转动机构22来实现。
本发明中有一套专门的计算机软件(未示出)配合完成轴瓦厚度测量。具体实施中，也可在手机等移动设备中安装测量APP来控制本测量装置。
本发明采用伺服电机带动轴瓦角度与横向宽度自动调整，以实现轴瓦测量的多点自动定点，并通过控制计算机编程进行测量，定点准确、测量快速高效；同时采用了激光位移传感器，测量精度高。本发明结构精巧，运行可靠，应用前景广泛。
需要指出的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，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。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种轴瓦厚度多点测量装置，其特征在于，包括测量机构、可转动机构、支撑座、支撑机构、固定机构、第一电机以及第二电机，所述支撑机构包括底座和固定在所述底座上的支架，轴瓦能够通过所述固定机构安装在所述可转动机构上，所述测量机构安装在所述支架上，所述可转动机构可拆卸地安装在所述支撑座上，并通过齿轮传动系统与所述第一电机配合，所述支撑座通过齿轮齿条传动系统与所述第二电机配合并能够相对于所述底座轴向移动，所述第一电机能够带动所述可转动机构转动，实现所述轴瓦的角度调整，所述第二电机能够带动所述支撑座移动，实现所述轴瓦的横向位置调整。
2.根据权利要求1所述的轴瓦厚度多点测量装置，其特征在于，还包括与所述测量机构、所述第一电机以及所述第二电机通信连接的计算机，所述计算机能够控制所述第一电机和所述第二电机旋转，所述计算机能够控制所述测量机构测量所述轴瓦的厚度。
3.根据权利要求1所述的轴瓦厚度多点测量装置，其特征在于，所述可转动机构能够沿设置在所述支撑座上的弧形的第一导向槽移动，所述支撑座能够沿设置在所述底座上的第二导向槽横向移动。
4.根据权利要求1所述的轴瓦厚度多点测量装置，其特征在于，所述测量机构包括激光位移传感器。
5.根据权利要求1所述的轴瓦厚度多点测量装置，其特征在于，所述可转动机构上设有限位部，所述固定机构能够与所述限位部配合，以将所述轴瓦固定在所述可转动机构上。
6.根据权利要求5所述的轴瓦厚度多点测量装置，其特征在于，所述固定机构包括压块和螺栓。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的轴瓦厚度多点测量装置，其特征在于，所述第一电机以及所述第二电机均为伺服电机。
8.一种轴瓦厚度多点测量方法，所述轴瓦厚度多点测量方法是采用权利要求1至7中的任一项所述轴瓦厚度多点测量装置来实施的，其特征在于，包括：
开启计算机应用，启动测量；
标定未安装轴瓦时的不同测量点，并测量标定的不同测量点的距离数值；
安装轴瓦，测量轴瓦到达标定的不同测量点时的距离数值；
将同一标定测量点的安装轴瓦时的距离数值与未安装轴瓦时的距离数值作差，获得轴瓦厚度。
9.根据权利要求8所述的轴瓦厚度多点测量方法，其特征在于，所述标定未安装轴瓦时的不同测量点包括：
由所述计算机控制所述第一电机旋转带动所述可转动机构沿第一导向槽转动，以调整不同的测量角度进行标定，同时控制所述测量机构测量距离，完成确定的各个角度方向上不同测量点的标定；
由所述计算机控制所述第二电机旋转带动所述支撑座沿第二导向槽移动，到达不同横向位置的测量点进行标定，同时控制所述测量机构测量距离，完成确定的各个横向位置上不同测量点的标定。
10.根据权利要求8所述的轴瓦厚度多点测量方法，其特征在于，还包括更换不同内径的可转动机构测量不同厚度的轴瓦。
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