CN109916344A - 气浮式连杆测量仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了气浮式连杆测量仪，属于检测设备领域，包括承载连杆的上板，设在上板下端的两个测量组件，每个测量组件对应连杆的一个测量孔设置，所述测量组件包括气浮转台、测杆和传感器，所述气浮转台包括旋转体和固定体，所述测杆垂直固设在旋转体上，所述测杆向上伸出所述上板设置，所述上板与所述测杆对应的地方设有避位孔，所述传感器嵌设在所述测杆内且与连杆测量孔内截面对应设置。本发明可对连杆的精度进行精确的测量，提供准确的测量数据，提升产品的检测效率和准确度，及时剔除不合格产品，降低后续的维护成本以及故障率，提升产品的稳定性和安全性。
Description
技术领域
本发明属于检测设备设备领域，涉及内燃机连杆的测量设备，尤其涉及气浮结构的连杆测量仪。
背景技术
气浮机械设备的应用越来越广，可以大大降低两个零件之间的摩擦力，保证零件相对运动的平稳性，节约能耗，气浮的工作原理是在下面的零件上设置气浮通道，并通过气浮通道向上吹气，上面的零件在气体的作用下，大大降低了上下零件之间的摩擦力，有利于上面零件的微量调节。
发动机上的活塞和连杆是曲柄连杆机构的一部分，它们共同组成活塞连杆组。这是发动机中技术含量极高的部位，对零部件的材质、冶金工艺、热处理等要求极高，直接关系到发动机的使用寿命，连杆组的功用是将活塞承受的力传给曲轴，并将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，连杆组在工作时受压缩、拉伸和弯曲等交变负荷，因此连杆体可能发生弯曲和扭曲变形，内燃机中的连杆是重要的零件，需要在生产线上快速和精密测量，因此连杆的质量至关重要，连杆生产制造完成后需要进行精密和快速的检测，现在常见的检测设备精度不足，起不到检测后完成筛选的目的。
发明内容
本发明要解决的问题是在于提供一种气浮式连杆测量仪，可对连杆的精度进行精确的测量，提供准确的测量数据，提升产品的检测效率和准确度，及时剔除不合格产品，降低后续的维护成本以及故障率，提升产品的稳定性和安全性。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：气浮式连杆测量仪，包括承载连杆的上板，设在上板下端的两个测量组件，每个测量组件对应连杆的一个测量孔设置；
所述测量组件包括气浮转台、测杆和传感器，所述气浮转台包括旋转体和固定体，所述测杆垂直固设在旋转体上，所述测杆向上伸出所述上板设置，所述上板与所述测杆对应的地方设有避位孔，所述传感器嵌设在所述测杆内且与连杆测量孔内截面对应设置。
进一步的，所述测杆的上端设有定位槽，所述定位槽的上端设有定位凸起，所述传感器设在所述定位槽内且与所述定位凸起固定连接，所述测杆的上端设有倒角。
进一步的，所述旋转体的上端固设有安装盘，所述安装盘上设有可定位的滑动组件，所述滑动组件的固定部分与所述安装盘固定，所述测杆垂直设在所述滑动组件的滑动部分上。
进一步的，所述滑动组件为燕尾槽导轨，包括配合设置的槽板和滑组，所述槽板固设在所述安装盘上，所述滑组的上端设有固定座，所述测杆垂直固设在所述固定座上且下端嵌设在所述固定座内。
进一步的，所述固定座的一端设有垂直向下的限位凸起，所述限位凸起与所述固定座的侧面贴合设置，所述限位凸起的上端与所述固定座的连接处设有避位槽，所述避位槽对应所述滑组的边角设置，所述测杆设在所述限位凸起的上方。
进一步的，所述气浮转台设在水平设置的气浮导轨芯上，所述气浮导轨芯的两侧设有气浮导轨立板，所述气浮导轨立板与所述气浮导轨芯形成气浮导轨，所述气浮导轨芯可相对所述气浮导轨立板上下竖直移动，所述上板架设在所述气浮导轨立板的上端，所述气浮导轨立板的下端设有固定连接的底板，所述底板的规格与所述上板的规格一致。
进一步的，两侧的所述气浮导轨立板之间设有气浮导轨侧板，所述气浮导轨侧板与所述气浮导轨立板形成四边体结构，所述气浮导轨芯设在四边体结构内且四面均形成气浮导轨结构，所述气浮导轨芯的下端设有多个减重孔。
进一步的，所述气浮导轨芯与所述气浮转台之间设有气浮导轨套，一个所述气浮转台对应一个所述气浮导轨套设置，所述气浮导轨套与所述气浮导轨芯形成气浮导轨，所述气浮导轨套相对所述气浮导轨芯沿所述气浮导轨芯纵向的中心线移动。
进一步的，还包括控制单元，接收所述传感器的检测数据信号。
进一步的，所述控制单元将所述检测数据信号传输到数据处理模块并控制其运转，控制中心控制显示模块显示所述数据处理模块的结果，所述控制单元采用PLC控制。
与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果如下。
1、本发明设置了上板，将连杆与测量设备分离，上板的上端只承载和安置连杆，有利于连杆的快速定位，方便实现生产线测量，提升测量的效率；
设置气浮转台，保证了测杆的精密旋转，旋转精度高，测杆旋转的同时带动传感器旋转，测量被测连杆一个截面的圆度和偏心，测量不同截面的圆度和偏心，得到被测连杆两个孔的圆度、轴线偏摆误差，同时通过对比测量，可以得到连杆的两个测量孔的孔距和两个测量孔相对底面的垂直度，测量数据精确，效率高；
2、设置限位凸起后，在实际安装的时候，可快速的对固定座进行定位，提升组装效率，设置避位槽后，避免固定座与滑组配合的时候在边角处发生干涉的情况，进一步提升组装效率；
3、气浮导轨芯设在四边体结构内且四面均形成Z轴气浮导轨结构，四边体结构对气浮导轨芯起到限位的作用，使得上下移动的精度更高，保证了检测结构的精确性，同时气浮导轨立板和气浮侧板不但是Z轴气浮导轨的一部分，还是整体外形的一部分，减少了零件数量，提升装配效率，降低成本，同时结构简单紧凑；
4、气浮导轨套相对气浮导轨芯沿气浮导轨芯纵向的中心线移动，实现了水平方向的调节，满足不同规格连杆的测试，同时再配合滑动组件使用，进一步扩大了两个测杆之间的距离，适用的连杆规格更加广泛。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明气浮式连杆测量仪的结构示意图；
图2是本发明气浮式连杆测量仪不含上板的结构示意图；
图3是本发明图2的A部详图；
图4是本发明图3的C部详图；
图5是本发明图2的B部详图；
图6是本发明上板的结构示意图；
图7是本发明测杆的结构示意图；
图8是本发明气浮导轨芯的结构示意图。
附图标记：
1、传感器；2、测杆；21、倒角；22、定位槽；23、定位凸起；24、固定座；241、限位凸起；242、避位槽；3、气浮转台；31、固定盘；32、滑动组件；321、槽板；322、滑组；4、气浮导轨套；5、气浮导轨芯；51、减重孔；6、气浮导轨侧板；7、气浮导轨立板；8、底板；9、上板；91、避位孔；10、连杆。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
如图1～图8所示，本发明为气浮式连杆测量仪，包括承载连杆10的上板9，设在上板9下端的两个测量组件，每个测量组件对应连杆10的一个测量孔设置，设置了上板9，将连杆10与测量组件分离，上板9的上端只承载和安置连杆10，有利于连杆10的快速定位，方便实现生产线测量，提升测量的效率；
测量组件包括气浮转台3、测杆2和传感器1，气浮转台3包括旋转体和固定体，测杆2垂直固设在旋转体上，测杆2向上伸出上板9设置，上板9与测杆2对应的地方设有避位孔91，传感器1嵌设在测杆2内且与连杆10测量孔内截面对应设置，设置气浮转台3，保证了测杆2的精密旋转，旋转精度高，测杆2旋转的同时带动传感器1旋转，测量被测连杆10一个截面的圆度和偏心，测量不同截面的圆度和偏心，得到被测连杆10两个孔的圆度、轴线偏摆误差，同时通过对比测量，可以得到连杆10的两个测量孔的孔距和两个测量孔相对底面的垂直度，测量数据精确，效率高。
优选地，测杆2的上端设有定位槽22，定位槽22的上端设有定位凸起23，传感器1设在定位槽22内且与定位凸起23固定连接，测杆2的上端设有倒角21，倒角21具有导正作用，同时避免碰伤操作者，设置定位凸起23后方便进行固定。
优选地，旋转体的上端固设有安装盘，安装盘上设有可定位的滑动组件32，滑动组件32的固定部分与安装盘固定，测杆2垂直设在滑动组件32的滑动部分上，设置滑动组件32后，通过调节测杆2在滑动组件32上的位置即可实现两个测杆2之间的距离变化，满足不同规格连杆10测量的需求，扩大适用范围。
优选地，滑动组件32为燕尾槽导轨，包括配合设置的槽板321和滑组322，槽板321固设在安装盘上，滑组322的上端设有固定座24，测杆2垂直固设在固定座24上且下端嵌设在固定座24内，提升连接的稳定性，燕尾槽导轨间隙可调整，刚性好，精度高，适用于此测量转速不是很高的场合。
优选地，如图4所示，固定座24的一端设有垂直向下的限位凸起241，限位凸起241与固定座24的侧面贴合设置，限位凸起241的上端与固定座24的连接处设有避位槽242，避位槽242对应滑组322的边角设置，测杆2设在所限位凸起241的上方，方便测杆2的安装和固锁，设置限位凸起241后，在实际安装的时候，可快速的对固定座24进行定位，提升组装效率，设置避位槽242后，避免固定座24与滑组322配合的时候在边角处发生干涉的情况，进一步提升组装效率。
优选地，气浮转台3设在水平设置的气浮导轨芯5上，气浮导轨芯5的两侧设有气浮导轨立板7，气浮导轨立板7与气浮导轨芯5形成Z轴气浮导轨，气浮导轨芯5可相对气浮导轨立板7上下竖直移动，上板9架设在气浮导轨立板7的上端，气浮导轨立板7的下端设有固定连接的底板8，底板8的规格与上板9的规格一致；更优选地，两侧的气浮导轨立板7之间设有气浮导轨侧板6，气浮导轨侧板6与气浮导轨立板7形成四边体结构，气浮导轨芯5设在四边体结构内且四面均形成Z轴气浮导轨结构，四边体结构对气浮导轨芯5起到限位的作用，使得上下移动的精度更高，保证了检测结构的精确性，同时气浮导轨立板7和气浮侧板不但是Z轴气浮导轨的一部分，还是整体外形的一部分，减少了零件数量，提升装配效率，降低成本，同时结构简单紧凑，气浮导轨芯5的上下移动，在四面限位的同时，采用气浮配合方式，精密度高，保证了测量组件的上下精确运动和定位，保证了测量结构的精确性和准确度，保证测量结果具有实际参考判定价值，根据检测结构判定连杆10的合格率以及质量，如果采用传统的结构，结构本身的精密度就无法保证，检测结构的配合精度远远低于被测零件，那么测量结构毫无意义，更加无法判定零件的好坏，如果采用三坐标进行零件的检测，不但设备昂贵，而且操作麻烦，工作效率低；气浮导轨芯5的下端设有多个减重孔51，减少负载量。
优选地，气浮导轨芯5与气浮转台3之间设有气浮导轨套4，一个气浮转台3对应一个气浮导轨套4设置，气浮导轨套4与气浮导轨芯5形成气浮导轨，气浮导轨套4相对气浮导轨芯5沿气浮导轨芯5纵向的中心线移动，实现了水平方向的调节，满足不同规格连杆10的测试，同时再配合滑动组件32使用，进一步扩大了两个测杆2之间的距离，适用的连杆10规格更加广泛，气浮导轨芯5作为上下移动的载体，作为Z轴气浮导轨的移动件，同时也是水平气浮导轨的轨道，使得结构更加简化和紧凑，减少零件的数量，方便装配和调节，提升组装的效率，同时降低生产成本，缩小占用空间。
优选地，还包括控制单元，接收传感器1的检测数据信号，传感器1可采用精密圆光栅传感器1，完成数据的及时采集和处理；更优选地，控制单元将检测数据信号传输到数据处理模块并控制其运转，控制中心控制显示模块显示数据处理模块的结果，数据处理模块的采用的是圆度仪测量分析模块，控制单元采用PLC控制，编程简单，操作方便。
在实际工作过程中，将连杆10放置在上板9的上方进行固定，连杆10上设有两个测量孔，根据两个测量孔的位置，调节两个气浮转台3之间的距离，保证一个测量组件对应一个测量孔设置，通过调节气浮导轨套4相对气浮导轨芯5的位置，实现测量组件之间距离的调节，连杆10固定完成后，启动测量组件，由气浮导轨芯5、气浮导轨侧板6、气浮导轨立板7组成Z轴气浮导轨，带动气浮转台3向上定位，气浮转台3旋转带动上面的测杆2和传感器1旋转，测量被测连杆10一个截面的圆度和偏心，然后调整测杆2的上下不同位置，测量不同截面的圆度和偏心，通过数据处理模块可以得到被测连杆10两个孔的圆度、轴线偏摆误差，同时通过对比测量，可以得到连杆10的两个测量孔的孔距和两个测量孔相对底面的垂直度，气浮导轨套4和气浮导轨芯5组成的两套水平气浮导轨，用于针对不同规格连杆10时，中心距精密调整，适用于不同规格连杆10的精密测量，扩大适用范围。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.气浮式连杆测量仪，其特征在于：包括承载连杆的上板，设在上板下端的两个测量组件，每个测量组件对应连杆的一个测量孔设置；
所述测量组件包括气浮转台、测杆和传感器，所述气浮转台包括旋转体和固定体，所述测杆垂直固设在旋转体上，所述测杆向上伸出所述上板设置，所述上板与所述测杆对应的地方设有避位孔，所述传感器嵌设在所述测杆内且与连杆测量孔内截面对应设置。
2.根据权利要求1所述的气浮式连杆测量仪，其特征在于：所述测杆的上端设有定位槽，所述定位槽的上端设有定位凸起，所述传感器设在所述定位槽内且与所述定位凸起固定连接，所述测杆的上端设有倒角。
3.根据权利要求1所述的气浮式连杆测量仪，其特征在于：所述旋转体的上端固设有安装盘，所述安装盘上设有可定位的滑动组件，所述滑动组件的固定部分与所述安装盘固定，所述测杆垂直设在所述滑动组件的滑动部分上。
4.根据权利要求3所述的气浮式连杆测量仪，其特征在于：所述滑动组件为燕尾槽导轨，包括配合设置的槽板和滑组，所述槽板固设在所述安装盘上，所述滑组的上端设有固定座，所述测杆垂直固设在所述固定座上且下端嵌设在所述固定座内。
5.根据权利要求4所述的气浮式连杆测量仪，其特征在于：所述固定座的一端设有垂直向下的限位凸起，所述限位凸起与所述固定座的侧面贴合设置，所述限位凸起的上端与所述固定座的连接处设有避位槽，所述避位槽对应所述滑组的边角设置，所述测杆设在所述限位凸起的上方。
6.根据权利要求1所述的气浮式连杆测量仪，其特征在于：所述气浮转台设在水平设置的气浮导轨芯上，所述气浮导轨芯的两侧设有气浮导轨立板，所述气浮导轨立板与所述气浮导轨芯形成气浮导轨，所述气浮导轨芯可相对所述气浮导轨立板上下竖直移动，所述上板架设在所述气浮导轨立板的上端，所述气浮导轨立板的下端设有固定连接的底板，所述底板的规格与所述上板的规格一致。
7.根据权利要求6所述的气浮式连杆测量仪，其特征在于：两侧的所述气浮导轨立板之间设有气浮导轨侧板，所述气浮导轨侧板与所述气浮导轨立板形成四边体结构，所述气浮导轨芯设在四边体结构内且四面均形成气浮导轨结构，所述气浮导轨芯的下端设有多个减重孔。
8.根据权利要求6所述的气浮式连杆测量仪，其特征在于：所述气浮导轨芯与所述气浮转台之间设有气浮导轨套，一个所述气浮转台对应一个所述气浮导轨套设置，所述气浮导轨套与所述气浮导轨芯形成气浮导轨，所述气浮导轨套相对所述气浮导轨芯沿所述气浮导轨芯纵向的中心线移动。
9.根据权利要求1～8任一项所述的气浮式连杆测量仪，其特征在于：还包括控制单元，接收所述传感器的检测数据信号。
10.根据权利要9所述的气浮式连杆测量仪，其特征在于：所述控制单元将所述检测数据信号传输到数据处理模块并控制其运转，控制中心控制显示模块显示所述数据处理模块的结果，所述控制单元采用PLC控制。
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