CN110954269A - 自动放置花键孔工件的花键轴测试夹具和测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动放置花键孔工件的花键轴测试夹具和测试方法。包含花键测试夹具、测试托起机构、测试旋转主轴、测试驱动电机和皮带；测试旋转主轴固定在测试机架上，测试驱动电机固定在测试机架上，测试驱动电机的输出轴通过皮带与测试旋转主轴驱动连接，使得测试驱动电机工作通过皮带带动测试旋转主轴转动；测试旋转主轴朝上，花键测试夹具套装在测试旋转主轴上，托起机构安装在测试机架上，测试托起机构将工件置于花键测试夹具上，通过检测传感器配合弹性机构检测工件的位置。本发明能自动化上下料时完成内孔为花键的工件准确定心定向放置，解决内孔为花键的工件需要人工定向放置的问题，替代了昂贵的视觉检测传感器解决处理方式。

Description

自动放置花键孔工件的花键轴测试夹具和测试方法

技术领域

本发明涉及一种工件测试夹具和测试方法，尤其涉及了一种用于全自动平衡机内孔为花键孔的盘状工件的花键轴测试夹具和测试方法。

背景技术

盘状工件市场庞大，前景广阔。在批量化生产过程中，由于受到材料、制造工艺的影响，存在初始不平衡量。带有过大不平衡量的盘状工件在高速旋转工作时，会产生振动、带来噪音、缩短寿命、甚至带来危险，因此必须对盘状工件进行动平衡校正处理。

不平衡量测量是动平衡校正处理的前提，为提高效率，平衡机自动上下料是必不可少的。对于普通盘状工件，内孔为圆孔，不需要考虑放置角度。但对于一些特殊盘状工件，其中心基准孔并非圆孔，而是花键配合孔或齿轮孔，需要采用花键轴装配测试，而如果工件放置角度不对，会导致工件的内孔无法顺利装配到花键轴上，采用视觉检测传感器则需要面对昂贵的成本。因此很有必要研发一种可以将此类盘状工件自动正确放置的装置。

发明内容

为保证内孔非圆孔的盘状工件动平衡检测过程中准确定心定向放置，顺利完成检测动作，本发明的目的在于提供了一种自动放置花键孔工件的花键轴测试夹具和测试方法。

本发明采用以下技术方案：

一、一种自动放置花键孔工件的花键轴测试夹具：

花键轴测试夹具包含花键测试夹具、测试托起机构、测试旋转主轴、测试驱动电机；测试旋转主轴固定在测试机架上，测试驱动电机固定在测试机架上，测试驱动电机的输出轴经传动结构与测试旋转主轴驱动连接，使得测试驱动电机工作带动测试旋转主轴转动；测试旋转主轴朝上，花键测试夹具套装在测试旋转主轴上，测试托起机构安装在测试机架上，测试托起机构将工件置于花键测试夹具上，通过检测传感器配合弹性机构检测工件的位置。

测试驱动电机的输出轴通过皮带与测试旋转主轴之间的传动结构为旋转驱动机构均可，实现方式可以有多种方式。电机通过联轴器直连主轴、或者气缸做动力元件，把直线运动通过机械结构转化为旋转运动等都可实现旋转驱动的功能。具体实施中，可将测试驱动电机的输出轴通过皮带与测试旋转主轴驱动连接。

所述的花键测试夹具包含测试夹具基座、弹簧支撑块、轴端挡块、感应环安装块、感应环、导向轴、预导向花键轴套、带法兰花键轴套、预导向花键轴套和弹簧；测试夹具基座固定安装于测试旋转主轴，弹簧支撑块固定安装在测试夹具基座中心通孔的底部中，预导向花键轴套固定套装在测试夹具基座中心通孔的中部中，导向轴中部套装在预导向花键轴套的中心孔与预导向花键轴套配合，使得导向轴上下轴向滑动但不可转动；感应环通过感应环安装块固定在导向轴下端并随导向轴上下移动，轴端挡块同轴固定安装于导向轴下端面，弹簧下端连接在弹簧支撑块上，上端连接轴端挡块，向下按压预导向花键轴套经导向轴压缩弹簧，并通过导向轴带动感应环向下轴向移动；带法兰花键轴套固定套装在测试夹具基座中心通孔的顶部中，导向轴上端向上穿过带法兰花键轴套后套装有预导向花键轴套，带法兰花键轴套上端穿出测试夹具基座中心通孔外后的端部外周面设置成用于和测试工件花键内孔配合的花键轴结构；工件向下穿过预导向花键轴套后套装在带法兰花键轴套外并被测试夹具基座顶端面承托。

所述的测试托起机构包含双行程气缸、托起机构基座、驱动块、滑块安装块、托起架、工件支撑垫、顶部加固块、于测试机架上，双行程气缸安装于托起机构基座底部，双行程气缸的活塞杆向上穿过托起机构基座后和驱动块固定连接，驱动块侧面固定安装有滑块安装块，托起机构基座侧面安装有竖直布置的导轨，导轨上通过滑动副活动嵌装有滑块，滑块固定连接于滑块安装块，双行程气缸工作经驱动块带动滑块安装块通过滑动副沿导轨上下滑动；两个托起架固定在滑块安装块的两侧部，每个托起架上均固定有工件支撑垫，两个托起架的工件支撑垫支撑承托于工件的底部两侧；检测传感器位于感应环的侧方并固定于托起机构基座，检测传感器用于检测感应环是否落下。

所述的预导向花键轴套仅设有四个齿，四个齿分为一组两个齿的两组，两组呈对称布置在预导向花键轴套外周面，且在上端面外边缘设有倒角；带法兰花键轴套齿数和齿形与所测试工件花键内孔匹配，且在上端面外边缘设有倒角；预导向花键轴套的每个齿尺寸相同于且对齐于带法兰花键轴套的齿，若工件通过预导向花键轴套则必然可顺利套装于带法兰花键轴套外紧密配合。

所述的花键测试夹具包含测试夹具基座、带法兰花键轴套和弹簧；测试夹具基座安装于测试旋转主轴输出端上，带法兰花键轴套套装在测试夹具基座中心通孔的顶部中，带法兰花键轴套上端穿出测试夹具基座中心通孔外后的端部外周面设置成用于和测试工件花键内孔配合的花键轴结构；工件向下套装在带法兰花键轴套外并被测试夹具基座顶端面承托；

所述的测试托起机构包含双行程气缸、托起机构基座、驱动块、滑块安装块、托起架、工件支撑垫、检测传感器、滑块和导轨；托起机构基座固定于测试机架上，双行程气缸安装于托起机构基座底部，双行程气缸的活塞杆向上穿过托起机构基座后和驱动块固定连接，驱动块侧面固定安装有滑块安装块，托起机构基座侧面安装有竖直布置的导轨，导轨上通过滑动副活动嵌装有滑块，滑块固定连接于滑块安装块，双行程气缸工作经驱动块带动滑块安装块通过滑动副沿导轨上下滑动；两个托起架固定在滑块安装块的两侧部，每个托起架上方设有工件支撑垫，工件支撑垫和托起架之间通过弹簧连接，两个托起架的工件支撑垫支撑承托于工件的底部两侧；检测传感器位于工件支撑垫的侧方并固定于测试机架，检测传感器用于工件支撑垫是否落下。

所述的带法兰花键轴套设有和工件花键内孔匹配的花键轴结构，花键轴结构的齿数和齿形与工件花键内孔一致，且在上端面外边缘设有倒角。

二、一种自动放置花键孔工件的花键轴测试方法：

采用所述的测试夹具，方法步骤如下：

1)待测试的所述工件被放置于测试托起机构的工件支撑垫上；

2)双行程气缸驱动测试托起机构下落而带动工件落下，此时：

若工件的花键内孔与预导向花键轴套的花键轴结构正确配合向下穿过，工件的花键内孔会和带法兰花键轴套也正确配合穿过并继续落下到被测试夹具基座承托，完成自动准确定心定向放置，进行步骤4)；

若工件的花键内孔与预导向花键轴套没有正确配合向下穿过，将导致工件压在预导向花键轴套上，使得弹簧受力压缩，感应环下降；检测传感器为光电检测的位置传感器，检测传感器检测到感应环下落位置后，则表明工件没有正确放置，双行程气缸驱动将工件抬起，此时测试旋转主轴由驱动电机D0驱动，带动花键测试夹具旋转一点角度；具体实施中旋转的角度小于预导向花键轴套和带法兰花键轴套上一个花键齿的一个齿距。

3)回到步骤2)再次带动工件落下，如此重复动作直至工件顺利通过预导向花键轴套和带法兰花键轴套的花键轴结构紧密配合后，被测试夹具基座承托，完成自动准确定心定向放置，进行步骤4)；

4)进行正常平衡测试。

三、一种自动放置花键孔工件的花键轴测试方法：

采用所述的测试夹具，方法步骤如下：

1)待测试的所述工件被放置于测试托起机构的工件支撑垫上；

2)双行程气缸驱动测试托起机构下落而带动工件落下，检测传感器实时监测工件支撑垫高度位置，此时：

若工件的花键内孔与带法兰花键轴套的花键轴结构正确配合向下穿过，弹簧下压缩，工件支撑垫下降高度，这样工件支撑垫经过检测传感器检测位置，完成自动准确定心定向放置，进行步骤4)；

若工件的花键内孔与带法兰花键轴套的花键轴结构没有正确配合向下穿过，将导致工件压在带法兰花键轴套上端面，使得弹簧不被下压缩，工件支撑垫不能继续下降高度，工件支撑垫始终保持在检测传感器检测位置，则表明工件没有正确放置，双行程气缸驱动将工件抬起，此时测试旋转主轴由驱动电机D0驱动，带动花键测试夹具旋转一点角度；具体实施中旋转的角度小于预导向花键轴套和带法兰花键轴套上一个花键齿的一个齿距。

3)回到步骤2)再次带动工件落下，如此重复动作直至工件顺利通过带法兰花键轴套的花键轴结构紧密配合后，被测试夹具基座承托，完成自动准确定心定向放置，进行步骤4)；

4)进行正常平衡测试。

本发明具有的有益效果是：

在自动化上下料的情况下，可以完成内孔为花键的工件准确定心定向放置，解决内孔为花键的工件需要人工定向放置的问题，设计构建了能替代昂贵的视觉检测传感器解决方案的技术方案。

附图说明

图1为本发明结构装配图；

图2为本发明测试夹具详细装配图；

图3为本发明测试抬起机构详细装配图；

图4为本发明测试抬起机构爆炸图；

图5为实施方案二的结构示意图；

图6为工件放置错误状态图；

图7为工件正确放置状态图。

图中A0、花键测试夹具，A1、测试夹具基座，A2、弹簧支撑块，A3、轴端挡块，A4、感应环安装块，A5、感应环，A6、导向轴，A7、导向座，A8、带法兰花键轴套，A9、预导向花键轴套，A10、弹簧；B0、测试托起机构，B1、双行程气缸，B2、托起机构基座，B3、驱动块，B4、滑块安装块，B5、托起架，B6、工件支撑垫，B7、顶部加固块，B8、检测传感器，B9、滑块，B10、导轨；C0、测试旋转主轴；D0、测试驱动电机；E0、皮带；F0、工件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明具体实施包含花键测试夹具A0、测试托起机构B0、测试旋转主轴C0、测试驱动电机D0和皮带E0；测试旋转主轴C0固定在测试机架上，测试驱动电机D0固定在测试机架上，测试驱动电机D0的输出轴通过皮带E0与测试旋转主轴C0驱动连接，使得测试驱动电机D0工作通过皮带E0带动测试旋转主轴C0转动；测试旋转主轴C0朝上，花键测试夹具A0套装在测试旋转主轴C0上，测试托起机构B0通过自身的托起机构基座B2安装在测试机架上，测试托起机构B0将工件F0置于花键测试夹具A0上，通过检测传感器B8配合弹性机构检测工件F0的位置，从而判断工件F0的花键内孔是否与花键测试夹具A0上的支撑座角度吻合：若不吻合，测试驱动电机D0驱动测试旋转主轴C0旋转一定角度，再次进行以上步骤，直至工件F0吻合的放置在花键测试夹具A0上的支撑座上。

弹性机构主要包括弹簧A10，弹性机构可设置在花键测试夹具A0上，方案一给出了具体实施例；弹性机构可设置也可放置在测试托起机构B0上，方案二给出了具体实施例。

方案一：

如图2所示，花键测试夹具A0包含测试夹具基座A1、弹簧支撑块A2、轴端挡块A3、感应环安装块A4、感应环A5、导向轴A6、预导向花键轴套A7、带法兰花键轴套A8、预导向花键轴套A9和弹簧A10；测试夹具基座A1固定安装于测试旋转主轴C0，弹簧支撑块A2固定安装在测试夹具基座A1中心通孔的底部中，预导向花键轴套A7固定套装在测试夹具基座A1中心通孔的中部中，导向轴A6中部套装在预导向花键轴套A7的中心孔与预导向花键轴套A7配合，使得导向轴A6上下轴向滑动但不可转动；感应环A5通过感应环安装块A4固定在导向轴A6下端并随导向轴A6上下移动，测试夹具基座A1下部设有感应环A5和感应环安装块A4穿过安装的安装通槽，轴端挡块A3同轴固定安装于导向轴A6下端面，配合弹簧支撑块A2保证弹簧A10可以顺利伸缩且不掉出，弹簧A10下端连接在弹簧支撑块A2上，上端连接轴端挡块A3，向下按压预导向花键轴套A9经导向轴A6和轴端挡块A3压缩弹簧A10，并通过导向轴A6带动感应环A5向下轴向移动；带法兰花键轴套A8固定套装在测试夹具基座A1中心通孔的顶部中，导向轴A6上端向上穿过带法兰花键轴套A8后套装有预导向花键轴套A9，预导向花键轴套A9安装在导向轴A6顶端，带法兰花键轴套A8上端穿出测试夹具基座A1中心通孔外后的端部外周面设置成用于和测试工件F0花键内孔配合的花键轴结构；工件F0向下穿过预导向花键轴套A9后套装在带法兰花键轴套A8外并被测试夹具基座A1顶端面承托；

预导向花键轴套A9仅设有四个齿，四个齿分为一组两个齿的两组，两组呈对称布置在预导向花键轴套A9外周面，且在上端面外边缘设有倒角，有利于工件F0滑入；带法兰花键轴套A8齿数和齿形与所测试工件F0花键内孔匹配，且在上端面外边缘设有倒角；预导向花键轴套A9的每个齿尺寸相同于且对齐于带法兰花键轴套A8的齿，即使得预导向花键轴套A9四个齿的每个齿正下方均具有带法兰花键轴套A8的一个齿，且两者齿相关尺寸均相同，若工件F0通过预导向花键轴套A9则必然可顺利套装于带法兰花键轴套A8外紧密配合。

如图3和图4所示，测试托起机构B0包含双行程气缸B1、托起机构基座B2、驱动块B3、滑块安装块B4、托起架B5、工件支撑垫B6、顶部加固块B7、于测试机架上，双行程气缸B1安装于托起机构基座B2底部，双行程气缸B1的活塞杆向上穿过托起机构基座B2后和驱动块B3固定连接，驱动块B3侧面固定安装有滑块安装块B4，托起机构基座B2侧面安装有竖直布置的导轨B10，导轨B10上通过滑动副活动嵌装有滑块B9，滑块B9固定连接于滑块安装块B4，双行程气缸B1工作经驱动块B3带动滑块安装块B4通过滑动副沿导轨B10上下滑动；两个托起架B5固定在滑块安装块B4的两侧部，每个托起架B5上均固定有工件支撑垫B6，两个托起架B5的工件支撑垫B6支撑承托于工件F0的底部两侧，如此双行程气缸B1带动工件垫块B6上下承托工件F0实现托举动作或者分离；检测传感器B8位于感应环A5的侧方并固定于托起机构基座B2，检测传感器B8用于检测感应环A5是否落下。

具体实施中，驱动块B3顶部安装有顶部加固块B7。

如图6图7所示，本方案一的具体工作步骤是：

S01，自动上料设备将工件F0放置于处于上位的测试托起机构B0的工件支撑垫B6上。

S02，双行程气缸B1行程1收缩，带动工件F0落到花键测试夹具A0的预导向花键轴套A9上：

若工件F0的花键内孔与预导向花键轴套A9正确配合，则双行程气缸B1收缩行程2，将工件放置到花键测试夹具A0测试夹具基座A1的顶面，进入正常平衡测试的步骤S04；

若工件F0的花键内孔与预导向花键轴套A9不正确配合，则工件F0下压预导向花键轴套A9，导致弹簧A10压缩，导向轴A6带动感应环A5下移，此时检测传感器B8感应到感应环A5，对外发送工件错误放置信号，进行纠错步骤S03。

S03，双行程气缸B1的行程1伸出带动工件F0脱离预导向花键轴套A9，测试驱动电机D0通过皮带E0使得测试旋转主轴C0带动花键测试夹具A0旋转一定角度，回到进入放置工件步骤S02。

S04，正常平衡测试。

方案二：

如图5所示，花键测试夹具A0包含测试夹具基座A1、带法兰花键轴套A8和弹簧A10；测试夹具基座A1安装于测试旋转主轴C0输出端上，由测试旋转主轴C0带动测试夹具基座A1旋转，带法兰花键轴套A8套装在测试夹具基座A1中心通孔的顶部中，带法兰花键轴套A8上端穿出测试夹具基座A1中心通孔外后的端部外周面设置成用于和测试工件F0花键内孔配合的花键轴结构；工件F0向下套装在带法兰花键轴套A8外并被测试夹具基座A1顶端面承托。

测试托起机构B0包含双行程气缸B1、托起机构基座B2、驱动块B3、滑块安装块B4、托起架B5、工件支撑垫B6、检测传感器B8、滑块B9和导轨B10；托起机构基座B2固定于测试机架上，双行程气缸B1安装于托起机构基座B2底部，双行程气缸B1的活塞杆向上穿过托起机构基座B2后和驱动块B3固定连接，驱动块B3侧面固定安装有滑块安装块B4，托起机构基座B2侧面安装有竖直布置的导轨B10，导轨B10上通过滑动副活动嵌装有滑块B9，滑块B9固定连接于滑块安装块B4，双行程气缸B1工作经驱动块B3带动滑块安装块B4通过滑动副沿导轨B10上下滑动；两个托起架B5固定在滑块安装块B4的两侧部，每个托起架B5上方设有工件支撑垫B6，工件支撑垫B6和托起架B5之间通过弹簧A10连接，两个托起架B5的工件支撑垫B6支撑承托于工件F0的底部两侧，如此双行程气缸B1带动工件垫块B6上下承托工件F0实现托举动作或者分离；检测传感器B8位于工件支撑垫B6的侧方并固定于测试机架，检测传感器B8用于工件支撑垫B6是否落下。

带法兰花键轴套A8设有和工件F0花键内孔匹配的花键轴结构，花键轴结构的齿数和齿形与工件F0花键内孔一致，且在上端面外边缘设有倒角。

如图5所示，本方案二的具体工作步骤是：

本发明包含将弹性机构安装于托起机构上的实施方案，如图5所示，该实施方案的具体工作步骤是：

S01，自动上料设备将工件F0放置于处于上位的测试托起机构B0的工件支撑垫B6上。

S02，双行程气缸B1行程1收缩，带动工件F0落到花键测试夹具A0的带法兰花键轴套A8上，若工件F0的花键内孔与带法兰花键轴套A8正确配合，则双行程气缸B1收缩行程2，将工件放置到花键测试夹具A0测试夹具基座A1的顶面，进入正常测试步骤S04。若工件F0的花键内孔与带法兰花键轴套A8不正确配合，则气缸B1下降过程中，工件受到带法兰花键轴套A8的支撑不再下落，此时弹簧A10未被压缩，使得工件支撑垫B6抬起，检测传感器B8检测到支撑垫B6没有落到正确位置，则对外发送工件F0错误放置信号，进行纠错步骤S03。

S03，双行程气缸B1的行程1伸出带动工件F0脱离带法兰花键轴套A8，测试驱动电机D0通过皮带E0使得测试旋转主轴C0带动花键测试夹具A0旋转一定角度，进入放置工件步骤S02。

S04，正常平衡测试。

Claims (7)

1.一种自动放置花键孔工件的花键轴测试夹具，其特征在于：包含花键测试夹具(A0)、测试托起机构(B0)、测试旋转主轴(C0)、测试驱动电机(D0)；测试旋转主轴(C0)固定在测试机架上，测试驱动电机(D0)固定在测试机架上，测试驱动电机(D0)的输出轴经传动结构与测试旋转主轴(C0)驱动连接，使得测试驱动电机(D0)工作带动测试旋转主轴(C0)转动；测试旋转主轴(C0)朝上，花键测试夹具(A0)套装在测试旋转主轴(C0)上，测试托起机构(B0)安装在测试机架上，测试托起机构(B0)将工件(F0)置于花键测试夹具(A0)上，通过检测传感器(B8)配合弹性机构检测工件(F0)的位置。

2.根据权利要求1所述的一种自动放置花键孔工件的花键轴测试夹具，其特征在于：所述的花键测试夹具(A0)包含测试夹具基座(A1)、弹簧支撑块(A2)、轴端挡块(A3)、感应环安装块(A4)、感应环(A5)、导向轴(A6)、预导向花键轴套(A7)、带法兰花键轴套(A8)、预导向花键轴套(A9)和弹簧(A10)；测试夹具基座(A1)固定安装于测试旋转主轴(C0)，弹簧支撑块(A2)固定安装在测试夹具基座(A1)中心通孔的底部中，预导向花键轴套(A7)固定套装在测试夹具基座(A1)中心通孔的中部中，导向轴(A6)中部套装在预导向花键轴套(A7)的中心孔与预导向花键轴套(A7)配合，使得导向轴(A6)上下轴向滑动但不可转动；感应环(A5)通过感应环安装块(A4)固定在导向轴(A6)下端并随导向轴(A6)上下移动，轴端挡块(A3)同轴固定安装于导向轴(A6)下端面，弹簧(A10)下端连接在弹簧支撑块(A2)上，上端连接轴端挡块(A3)，向下按压预导向花键轴套(A9)经导向轴(A6)压缩弹簧(A10)，并通过导向轴(A6)带动感应环(A5)向下轴向移动；带法兰花键轴套(A8)固定套装在测试夹具基座(A1)中心通孔的顶部中，导向轴(A6)上端向上穿过带法兰花键轴套(A8)后套装有预导向花键轴套(A9)，带法兰花键轴套(A8)上端穿出测试夹具基座(A1)中心通孔外后的端部外周面设置成用于和测试工件(F0)花键内孔配合的花键轴结构；工件(F0)向下穿过预导向花键轴套(A9)后套装在带法兰花键轴套(A8)外并被测试夹具基座(A1)顶端面承托；

所述的测试托起机构(B0)包含双行程气缸(B1)、托起机构基座(B2)、驱动块(B3)、滑块安装块(B4)、托起架(B5)、工件支撑垫(B6)、顶部加固块(B7)、于测试机架上，双行程气缸(B1)安装于托起机构基座(B2)底部，双行程气缸(B1)的活塞杆向上穿过托起机构基座(B2)后和驱动块(B3)固定连接，驱动块(B3)侧面固定安装有滑块安装块(B4)，托起机构基座(B2)侧面安装有竖直布置的导轨(B10)，导轨(B10)上通过滑动副活动嵌装有滑块(B9)，滑块(B9)固定连接于滑块安装块(B4)，双行程气缸(B1)工作经驱动块(B3)带动滑块安装块(B4)通过滑动副沿导轨(B10)上下滑动；两个托起架(B5)固定在滑块安装块(B4)的两侧部，每个托起架(B5)上均固定有工件支撑垫(B6)，两个托起架(B5)的工件支撑垫(B6)支撑承托于工件(F0)的底部两侧；检测传感器(B8)位于感应环(A5)的侧方并固定于托起机构基座(B2)，检测传感器(B8)用于检测感应环(A5)是否落下。

3.根据权利要求2所述的一种自动放置花键孔工件的花键轴测试夹具，其特征在于：所述的预导向花键轴套(A9)仅设有四个齿，四个齿分为一组两个齿的两组，两组呈对称布置在预导向花键轴套(A9)外周面，且在上端面外边缘设有倒角；带法兰花键轴套(A8)齿数和齿形与所测试工件(F0)花键内孔匹配，且在上端面外边缘设有倒角；预导向花键轴套(A9)的每个齿尺寸相同于且对齐于带法兰花键轴套(A8)的齿，若工件(F0)通过预导向花键轴套(A9)则必然可顺利套装于带法兰花键轴套(A8)外紧密配合。

4.根据权利要求1所述的一种自动放置花键孔工件的花键轴测试夹具，其特征在于：所述的花键测试夹具(A0)包含测试夹具基座(A1)、带法兰花键轴套(A8)和弹簧(A10)；测试夹具基座(A1)安装于测试旋转主轴(C0)输出端上，带法兰花键轴套(A8)套装在测试夹具基座(A1)中心通孔的顶部中，带法兰花键轴套(A8)上端穿出测试夹具基座(A1)中心通孔外后的端部外周面设置成用于和测试工件(F0)花键内孔配合的花键轴结构；工件(F0)向下套装在带法兰花键轴套(A8)外并被测试夹具基座(A1)顶端面承托；

所述的测试托起机构(B0)包含双行程气缸(B1)、托起机构基座(B2)、驱动块(B3)、滑块安装块(B4)、托起架(B5)、工件支撑垫(B6)、检测传感器(B8)、滑块(B9)和导轨(B10)；托起机构基座(B2)固定于测试机架上，双行程气缸(B1)安装于托起机构基座(B2)底部，双行程气缸(B1)的活塞杆向上穿过托起机构基座(B2)后和驱动块(B3)固定连接，驱动块(B3)侧面固定安装有滑块安装块(B4)，托起机构基座(B2)侧面安装有竖直布置的导轨(B10)，导轨(B10)上通过滑动副活动嵌装有滑块(B9)，滑块(B9)固定连接于滑块安装块(B4)，双行程气缸(B1)工作经驱动块(B3)带动滑块安装块(B4)通过滑动副沿导轨(B10)上下滑动；两个托起架(B5)固定在滑块安装块(B4)的两侧部，每个托起架(B5)上方设有工件支撑垫(B6)，工件支撑垫(B6)和托起架(B5)之间通过弹簧(A10)连接，两个托起架(B5)的工件支撑垫(B6)支撑承托于工件(F0)的底部两侧；检测传感器(B8)位于工件支撑垫(B6)的侧方并固定于测试机架，检测传感器(B8)用于工件支撑垫(B6)是否落下。

5.根据权利要求4所述的一种自动放置花键孔工件的花键轴测试夹具，其特征在于：所述的带法兰花键轴套(A8)设有和工件(F0)花键内孔匹配的花键轴结构，花键轴结构的齿数和齿形与工件(F0)花键内孔一致，且在上端面外边缘设有倒角。

6.一种自动放置花键孔工件的花键轴测试方法，其特征在于：

采用权利要求2所述的测试夹具，方法步骤如下：

1)待测试的所述工件(F0)被放置于测试托起机构(B0)的工件支撑垫(B6)上；

2)双行程气缸(B1)驱动测试托起机构(B0)下落而带动工件(F0)落下，此时：

若工件(F0)的花键内孔与预导向花键轴套(A9)的花键轴结构正确配合向下穿过，工件(F0)的花键内孔会和带法兰花键轴套(A8)也正确配合穿过并继续落下到被测试夹具基座(A1)承托，完成自动准确定心定向放置，进行步骤4)；

若工件(F0)的花键内孔与预导向花键轴套(A9)没有正确配合向下穿过，将导致工件(F0)压在预导向花键轴套(A9)上，使得弹簧(A10)受力压缩，感应环(A5)下降；检测传感器(B8)检测到感应环(A5)下落位置后，则表明工件(F0)没有正确放置，双行程气缸(B1)驱动将工件(F0)抬起，此时测试旋转主轴(C0)由驱动电机D0驱动，带动花键测试夹具(A0)旋转角度；

3)回到步骤2)再次带动工件(F0)落下，直至工件(F0)顺利通过预导向花键轴套(A9)和带法兰花键轴套(A8)的花键轴结构紧密配合后，被测试夹具基座(A1)承托，完成自动准确定心定向放置，进行步骤4)；

4)进行正常平衡测试。

7.一种自动放置花键孔工件的花键轴测试方法，其特征在于：

采用权利要求4所述的测试夹具，方法步骤如下：

1)待测试的所述工件(F0)被放置于测试托起机构(B0)的工件支撑垫(B6)上；

2)双行程气缸(B1)驱动测试托起机构(B0)下落而带动工件(F0)落下，检测传感器(B8)实时监测工件支撑垫(B6)高度位置，此时：

若工件(F0)的花键内孔与带法兰花键轴套(A8)的花键轴结构正确配合向下穿过，弹簧(A10)下压缩，工件支撑垫(B6)下降高度，这样工件支撑垫(B6)经过检测传感器(B8)检测位置，完成自动准确定心定向放置，进行步骤4)；

若工件(F0)的花键内孔与带法兰花键轴套(A8)的花键轴结构没有正确配合向下穿过，将导致工件(F0)压在带法兰花键轴套(A8)上端面，使得弹簧(A10)不被下压缩，工件支撑垫(B6)不能继续下降高度，工件支撑垫(B6)始终保持在检测传感器(B8)检测位置，则表明工件(F0)没有正确放置，双行程气缸(B1)驱动将工件(F0)抬起，此时测试旋转主轴(C0)由驱动电机D0驱动，带动花键测试夹具(A0)旋转角度；

3)回到步骤2)再次带动工件(F0)落下，直至工件(F0)顺利通过带法兰花键轴套(A8)的花键轴结构紧密配合后，被测试夹具基座(A1)承托，完成自动准确定心定向放置，进行步骤4)；

4)进行正常平衡测试。

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