CN108039647A - 火花塞螺纹检测装置与方法 - Google Patents

Abstract

火花塞螺纹检测装置与方法，属于火花塞检测技术领域。火花塞螺纹检测装置包括：工作台，用于固定火花塞并使火花塞的安装螺纹露出。第一检测部，第一检测部设置有第一夹持部，第一夹持部具有与安装螺纹配合的螺纹部。检测组件，用于检测第一夹持部从预设位置移动至检测位置的位移量并判断火花塞有效直径合格状态。方法包括：将火花塞固定于工作台并露出安装螺纹。将设有与安装螺纹配合的螺纹部的第一夹持部从预设位置移动至检测位置与安装螺纹啮合。检测组件检测第一夹持部的位移量并判断火花塞有效直径合格状态。螺纹检测步骤简单、效率高，螺纹部可转动地设置能用于矫正安装螺纹牙的微小打痕，有利于确保火花塞的安全高质量生产。

Description

火花塞螺纹检测装置与方法

技术领域

本发明涉及火花塞检测技术领域，具体而言，涉及一种火花塞螺纹检测装置与方法。

背景技术

发动机是机车的心脏，而整个心脏的起搏部分就是机车的火花塞，是确保发动机运行效益与质量的前提与基础。火花塞重要的结构之一就是它的安装螺纹，其安装在内燃机燃烧室的顶端，密封气缸火花塞孔，以维持气缸内的压力，然而气缸燃烧室内的工作压力约45倍大气压力以上，火花塞还要经常处于高温的燃烧室中，于此同时还要保持极高的气密性，所以火花塞的安装螺纹尤为重要。

火花塞与气缸盖的配合精度要求十分苛刻，而由于安装螺纹是滚压出来的，可能会出现一些不良品，因此在螺纹的加工过程中，对螺纹的尺寸检测及质量控制及其重要。

目前国际上较先进的螺纹测量方法为螺纹指示量测量法，虽然这种方法对各项螺纹参数的检测都很精确，但步骤繁琐，效率低，不能满足工厂大批量生产检测的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种火花塞螺纹检测装置，其螺纹检测步骤简单、效率高，螺纹部可转动地设置能用于矫正安装螺纹牙的微小打痕，有利于确保火花塞的安全高质量生产。

本发明的另一目的在于提供一种，其螺纹检测操作简单、效率高，能够满足工厂大批量生产检测的要求。

本发明的实施例是这样实现的：

一种火花塞螺纹检测装置，其包括：

工作台，用于固定火花塞并使火花塞的安装螺纹露出。

第一检测部，第一检测部设置有第一夹持部，第一夹持部具有与安装螺纹配合的螺纹部。

检测组件，用于检测第一夹持部从预设位置移动至检测位置的位移量并判断火花塞有效直径合格状态。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，第一夹持部与第一检测部可转动地连接，螺纹部的轴线与安装螺纹的轴线平行。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，工作台设置有火花塞转动治具，火花塞转动治具包括固定于工作台的固定组件以及用于固定火花塞的转动组件，转动组件可转动地套设于固定组件内。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，转动组件设有治具沉孔、可滑动地套设于治具沉孔内的火花塞投入治具以及用于使火花塞投入治具的底部与沉孔底部之间具有位移空间的弹性调节组件。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，还包括驱动组件，驱动组件与第一检测部传动连接，用于带动第一夹持部从预设位置运动至检测位置与安装螺纹啮合。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，还包括第二检测部，第二检测部设有第二夹持部，第二夹持部具有与安装螺纹配合的螺纹部，第一夹持部和第二夹持部相对设置并形成用于固定安装螺纹的夹持空间。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，检测组件包括相对的感测头及触头接触块，第一检测部及第二检测部中的一者设置感测头，另一者设置触头接触块。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，还包括传动组件，传动组件分别与第一检测部及第二检测部传动连接以使第一检测部及第二检测部反向同步运动。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，传动组件包括第一导杆轴、第二导杆轴及铰合件，第一导杆轴的一端与第一检测部固定连接，第一导杆轴的远离第一检测部的一端与第二检测部滑动连接；第二导杆轴的一端与第一检测部滑动连接，第二导杆轴的远离第一检测部的一端与第二检测部固定连接；铰合件与机架转动连接，第一导杆轴的远离第一检测部的端部及第二导杆轴的远离第一检测部的端部分别与铰合件的两端铰接。

一种火花塞螺纹检测方法，其包括：

将火花塞固定于工作台并露出安装螺纹。

将设有与安装螺纹配合的螺纹部的第一夹持部从预设位置移动至检测位置与安装螺纹啮合。

检测组件检测第一夹持部的位移量并判断火花塞有效直径合格状态。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，将第一夹持部设置为与第一检测部可转动连接且螺纹部与安装螺纹的轴线平行的方式。

本发明实施例的火花塞螺纹检测装置与方法的有益效果是：

工作台固定火花塞并使火花塞的安装螺纹露出，螺纹检测时将设有与安装螺纹配合的螺纹部的第一夹持部从预设位置移动至检测位置与安装螺纹啮合。通过检测组件检测第一夹持部从预设位置到检测位置的位移量，即可根据位移量计算出安装螺纹的有效直径并判断火花塞是否合格。其螺纹检测操作简单、效率高，能够满足工厂大批量生产检测的要求。

将第一夹持部与第一检测部可转动地连接使螺纹部的轴线与火花塞的安装螺纹的轴线平行时，装置处于检测位置时螺纹部与安装螺纹可转动地啮合，能够用于矫正安装螺纹牙的微小打痕。有利于确保火花塞的安全高质量生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的火花塞螺纹检测装置在第一视角的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的火花塞螺纹检测装置在第二视角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的火花塞投入部的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的火花塞转动治具的剖视图；

图5为本发明实施例提供的螺纹检测部在第一视角的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的螺纹检测部在第二视角的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的螺纹检测部在第三视角的结构示意图；

图8为图6中VIII处的局部放大图。

图标：100-火花塞螺纹检测装置；100a-火花塞投入部；110-直线导轨；120-无杆气缸；130-工作台；131-火花塞转动治具；132-固定组件；133-转动组件；134-传动轴；135-治具沉孔；136-火花塞投入治具；137-下端轴；138-螺旋弹簧；100b-螺纹检测部；140-第一检测部；141-气缸推动板；142-第一夹持部；143-弹簧；150-第二检测部；151-导杆推动板；152-第二夹持部；160-驱动组件；170-传动组件；171-第一导杆轴；172-第二导杆轴；173-铰合件；174-连接板；175-回复弹簧；180-检测组件；181-感测头；182-触头接触块；190-驱动电机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请一并参阅图1及图2，本实施例提供一种火花塞螺纹检测装置100，其包括火花塞投入部100a及螺纹检测部100b。

请参阅图3，火花塞投入部100a设置有工作台130、无杆气缸120及直线导轨110。工作台130用于固定火花塞并使火花塞的安装螺纹露出。工作台130的两端分别与一个直线导轨110可滑动地连接，无杆气缸120驱动工作台130沿直线导轨110滑动，用于带动火花塞从投入位置滑动至检测位置进行火花塞的检测，以及检测完成后带动火花塞从检测位置滑动至投入位置取出火花塞。需要说明的是，在本发明其他的实施例中，将工作台130直接固定于检测位置同样地能够对火花塞的安装螺纹进行检测。

请参阅图4，工作台130设置有火花塞转动治具131，用于与火花塞可转动地连接，使火花塞能够在工作台130上绕火花塞的轴线进行转动。

具体地，火花塞转动治具131包括固定组件132及可转动套设于固定组件132内的转动组件133。固定组件132为固定于工作台130的轴承座。转动组件133包括通过深沟球轴承可转动地设置于轴承座内的传动轴134，用于固定火花塞。

传动轴134的顶部设置有治具沉孔135。治具沉孔135内设置有可沿治具沉孔135的轴向滑动的火花塞投入治具136，用于固定火花塞并将火花塞的安装螺纹露出。火花塞投入治具136的底部设置有弹性调节组件，弹性调节组件包括抵靠于火花塞底部的下端轴137。下端轴137的底部贯穿该传动轴134的底部并设置调节螺母与传动轴134紧固配合，用于调节火花塞的初始高度；下端轴137外套设有螺旋弹簧138抵靠下端轴137向上运动，使火花塞投入治具136的底部与沉孔底部之间具有位移空间。治具沉孔135底部与火花塞投入治具136之间设置有树脂轴环，该树脂轴环位于火花塞投入治具136底部。下端轴137与传动轴134之间添加无油衬套，起衬垫作用，无需要加液态润滑剂。

请参阅图5、图6及图7，螺纹检测部100b包括第一检测部140、第二检测部150、驱动组件160、传动组件170、检测组件180及驱动电机190。

第一检测部140包括气缸推动板141，气缸推动板141的底部设置第一夹持部142，该第一夹持部142为两个并排设置于检测位置并与检测位置对应的滚轮模具，两个滚轮模具均设置有与火花塞的安装螺纹啮合的螺纹部。

第二检测部150包括导杆推动板151，导杆推动板151的底部设置有第二夹持部152，该第二夹持部152为一个与检测位置对应的滚轮模具，设置于导杆推动板151的滚轮模具与设置于气缸推动板141的滚轮模具的结构相同，同样地设置有与火花塞的安装螺纹啮合的螺纹部。设置于导杆推动板151的一个滚轮模具与设置于气缸推动板141的两个滚轮模具形成用于固定安装螺纹的夹持空间，用于装置处于检测位置时将火花塞的安装螺纹稳定地夹持固定。

请参阅图8，各滚轮模具包括内轴及滑动套设于内轴外的螺纹部，螺纹部的底部与内轴的下端面之间设置有弹簧143，弹簧143的设置能够产生轴向力，形成预紧力，确保各滚轮模具均能够沿轴向上下的运动，避免装置处于检测位置时滚轮模具的螺纹部与火花塞的安装螺纹咬合而不发生错丝。

需要说明的是，在本发明其他的实施例中，也可以仅在螺纹部的顶部与内轴的上端面之间设置弹簧143或在两端都设置弹簧143，另外还可以根据实际情况选取具有滚轮模具轴向上弹性收缩量的其他弹性件代替弹簧143设置。

驱动组件160为传动连接于气缸推动板141的驱动气缸，用于驱动第一检测部140从预设位置移动到检测位置，检测位置是指第一检测部140的滚轮模具与火花塞的安装螺纹啮合的位置。

传动组件170分别与第一检测部140及第二检测部150传动连接以使第一检测部140及第二检测部150反向同步运动，即是第一检测部140和第二检测部150同步靠近或远离检测位置。

具体地，传动组件170包括第一导杆轴171、第二导杆轴172及铰合件173。导杆推动板151的远离气缸推动板141的一侧设置有固定于机架的连接板174，第一导杆轴171和第二导杆轴172大致平行地设置并通过滑动衬套可滑动地定位于连接板174上。第一导杆轴171的一端与气缸推动板141固定连接，第一导杆轴171的远离气缸推动板141的一端与导杆推动板151滑动连接。第二导杆轴172的一端与气缸推动板141滑动连接，第二导杆轴172的远离气缸推动板141的一端与导杆推动板151固定连接。铰合件173的中部沿竖直方向设置有与机架转动连接的转轴，第一导杆轴171的远离气缸推动板141的端部及第二导杆轴172的远离气缸推动板141的端部分别与铰合件173的两端铰接。

在本实施例中，导杆推动板151和连接板174之间设置有回复弹簧175，起到缓冲和复位的作用。

检测组件180为基恩士GT-H10接触式位移传感器，传感器总长度90mm、分辨率1μm、校准范围10mm、在高速移动中不会丢失任何数据。其包括相对设置的感测头181及触头接触块182，感测头181设置于导杆推动板151，其接触点设置于靠近气缸推动板141的一侧。触头接触块182设置于气缸推动板141。

当对火花塞的安装螺纹进行检测时，驱动组件160带动气缸推动板141及设置于其上的滚轮模具从预设位置移动至检测位置，导杆推动板151在传动组件170的传动作用下与气缸推动板141同步方向运动，将火花塞的安装螺纹夹紧。驱动气缸内置压力传感器检测到信号，此时基恩士GT-H10接触式位移传感器工作，感测头181及触头接触块182之间的距离发生改变，检测组件180检测到滚轮模具从预设位置移动至检测位置的位移量，检测火花塞的安装螺纹的有效直径，并判断出火花塞的安装螺纹的有效直径是否合格。感测头181具有双色指示灯，显示检测结果，检测不良品的时候容易识别。

需要说明的是，在本发明其他的实施例中，仅通过第一检测部140同样地能够检测到滚轮模具从预设位置到检测位置的位移量。检测组件180的感测头181和触头接触块182设置于能够检测到滚轮模具的位移量的具有相对运动的位置即可，如可以将感测头181设置于气缸推动板141而将触头接触块182设置于导杆推动板151的设置等。第一检测部140可以通过驱动组件160驱动，也可以通过人工推动等其他动力方式实现，也可以将驱动组件160设置于第二检测部150再通过传动组件170带动等。

在本实施例中，驱动电机190固定于气缸推动板141，驱动电机190的输出轴与第一夹持部142传动连接。具体地，附加减速机的驱动电机190的输出轴设置有第一齿轮，设置于气缸推动板141的两个滚轮模具的顶部均设置有与第一齿轮啮合的第二齿轮。设置于导杆推动板151的滚轮模具与导杆推动板151可转动地连接。

装置处于检测位置时，驱动电机190驱动第一齿轮转动，第一齿轮驱动第二齿轮带动设置于气缸推动板141的两个滚轮模具转动。齿轮传动效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长。设置于气缸推动板141的两个滚轮模具的转动带动火花塞转动，火花塞的转动带动设置于导杆推动板151的滚轮模具转动。

滚轮模具和火花塞的安装螺纹进行滚压，能够用于矫正安装螺纹牙的微小打痕，有利于确保火花塞的安全高质量生产。

根据螺纹滚压理论，当滚轮模具与火花塞的安装螺纹啮合并相对转动时，火花塞会有一个沿轴向向下的位移，该位移的大小为一个螺距之内。因此，火花塞转动治具131中弹性调节组件的设置，使火花塞投入治具136的底部与治具沉孔135底部之间具有火花塞在滚压操作时向下运动的位移空间，避免在滚压矫正过程中因火花塞的紧固而损坏火花塞的安装螺纹。而树脂轴环的设置，其目的在于当火花塞在滚压操作时向下运动而火花塞投入治具136的底部与治具沉孔135底部之间的位移空间不够时，树脂轴环起缓冲作用被破坏，避免火花塞的损坏，以保护火花塞。

综上所述，本发明实施例提供的火花塞螺纹检测装置100及方法，通过将火花塞固定于安装螺纹并使火花塞的安装螺纹露出，螺纹检测时将设有与安装螺纹配合的螺纹部从预设位置移动至检测位置与安装螺纹啮合，通过检测组件180检测第一夹持部142从预设位置到检测位置的位移量，即可根据位移量计算出安装螺纹的有效直径并判断火花塞是否合格。其螺纹检测操作简单、效率高，能够满足工厂大批量生产检测的要求。将螺纹部可转动地设置且使其轴线与火花塞的安装螺纹的轴线平行时，装置处于检测位置时螺纹部与安装螺纹可转动地啮合滚压，能够用于矫正安装螺纹牙的微小打痕。有利于确保火花塞的安全高质量生产。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种火花塞螺纹检测装置，其特征在于，包括：

工作台，用于固定火花塞并使所述火花塞的安装螺纹露出；

第一检测部，所述第一检测部设置有第一夹持部，所述第一夹持部具有与所述安装螺纹配合的螺纹部；

检测组件，用于检测所述第一夹持部从预设位置移动至检测位置的位移量并判断所述火花塞有效直径合格状态。

2.根据权利要求1所述的火花塞螺纹检测装置，其特征在于，所述第一夹持部与所述第一检测部可转动地连接，所述螺纹部的轴线与所述安装螺纹的轴线平行。

3.根据权利要求2所述的火花塞螺纹检测装置，其特征在于，所述工作台设置有火花塞转动治具，所述火花塞转动治具包括固定于所述工作台的固定组件以及用于固定所述火花塞的转动组件，所述转动组件可转动地套设于所述固定组件内。

4.根据权利要求3所述的火花塞螺纹检测装置，其特征在于，所述转动组件设有治具沉孔、可滑动地套设于所述治具沉孔内的火花塞投入治具以及用于使所述火花塞投入治具的底部与所述沉孔底部之间具有位移空间的弹性调节组件。

5.根据权利要求1～4任一项所述的火花塞螺纹检测装置，其特征在于，还包括驱动组件，所述驱动组件与所述第一检测部传动连接，用于带动所述第一夹持部从预设位置运动至检测位置与所述安装螺纹啮合。

6.根据权利要求5所述的火花塞螺纹检测装置，其特征在于，还包括第二检测部，所述第二检测部设有第二夹持部，所述第二夹持部具有与所述安装螺纹配合的螺纹部，所述第一夹持部和所述第二夹持部相对设置并形成用于固定所述安装螺纹的夹持空间。

7.根据权利要求6所述的火花塞螺纹检测装置，其特征在于，所述检测组件包括相对的感测头及触头接触块，所述第一检测部及所述第二检测部中的一者设置所述感测头，另一者设置所述触头接触块。

8.根据权利要求6所述的火花塞螺纹检测装置，其特征在于，还包括传动组件，所述传动组件分别与所述第一检测部及所述第二检测部传动连接以使所述第一检测部及所述第二检测部反向同步运动。

9.根据权利要求8所述的火花塞螺纹检测装置，其特征在于，所述传动组件包括第一导杆轴、第二导杆轴及铰合件，所述第一导杆轴的一端与所述第一检测部固定连接，所述第一导杆轴的远离所述第一检测部的一端与所述第二检测部滑动连接；所述第二导杆轴的一端与所述第一检测部滑动连接，所述第二导杆轴的远离所述第一检测部的一端与所述第二检测部固定连接；所述铰合件与机架转动连接，所述第一导杆轴的远离所述第一检测部的端部及所述第二导杆轴的远离所述第一检测部的端部分别与所述铰合件的两端铰接。

10.一种火花塞螺纹检测方法，其特征在于，包括：

将火花塞固定于工作台并露出安装螺纹；

将设有与所述安装螺纹配合的螺纹部的第一夹持部从预设位置移动至检测位置与所述安装螺纹啮合；

检测组件检测所述第一夹持部的位移量并判断火花塞有效直径合格状态。