CN111336965B - 用于缸盖的手动测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及检测测量领域，公开了一种用于缸盖的手动测量装置，该手动测量装置包括：框架，该框架沿竖直方向的底部设置有用于与所述缸盖配合的定位结构，顶部设置有手柄；和感测元件，该感测元件安装于所述框架并从所述框架朝向下方延伸，以穿过待测缸盖的凸轮轴安装孔，进而伸入气门孔内，以接触气门挺杆的端面；框架包括：第一侧板和第二侧板，该第一侧板和第二侧板均沿竖直方向延伸且彼此间隔平行布置；连接板，该连接板沿横向方向延伸并固定连接在所述第一侧板和第二侧板之间，所述手柄安装于所述连接板并向上延伸。根据本申请的技术方案，能够在满足测量精度和效率的情况下对发动机缸盖实现手动测量，节约测量成本。

Description

用于缸盖的手动测量装置

技术领域

本申请涉及检测测量领域，更具体地说，涉及一种用于缸盖的手动测量装置。

背景技术

在发动机领域中，发动机缸盖的相关参数的检测测量是非常重要的，例如位于缸盖的进排气挺杆气门顶杆端面到缸盖曲轴孔的距离、缸盖气门挺杆端面位置和曲轴颈高度等，由于这些参数会直接影响凸轮轴对进排气的精准控制，因此在进行制造或装配过程中或完成制造或装配后，需要进行准确的检测测量。

传统上，对于缸盖进行检测的测量装置大都为布置于自动化生产线中的自动化程度较高的测量装置。对于此类装置来说，不但需要布置如气缸、电机、液压缸等动力设备，还需要布置较多的传感器，因此导致成本较高。

但是在某些场合下，是不需要布置成本相对较高的自动化测量设备的，例如在复检环节中。而且对于中小型厂商来说，如果能满足测量精度和效率的前提下，也期望存在一种成本相对较低的替换测量方案。

因此，如何提供一种成本相对较低且满足测量精度和效率的测量方案，成为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种用于缸盖的手动测量装置，以实现在满足测量精度和效率的情况下对发动机缸盖进行较低成本的手动测量。

根据本申请，提出了一种用于缸盖的手动测量装置，该手动测量装置包括：框架，该框架沿竖直方向Z的底部设置有用于与所述缸盖配合的定位结构，顶部设置有手柄；和感测元件，该感测元件安装于所述框架并从所述框架朝向下方延伸，以穿过待测缸盖的凸轮轴安装孔，进而伸入气门孔内，以接触气门挺杆的端面；所述框架包括：第一侧板和第二侧板，该第一侧板和第二侧板均沿竖直方向Z延伸且彼此间隔平行布置；和连接板，该连接板沿横向方向X延伸并固定连接在所述第一侧板和第二侧板之间，所述手柄安装于所述连接板并向上延伸。

优选地，所述定位结构包括定位板，该定位板固定设置于所述第一侧板的底部和第二侧板的底部之间，所述定位板用于与缸盖面定位配合。

优选地，所述定位板包括：平板部，该平板部沿横向方向X延伸，并固定连接在所述第一侧板和第二侧板之间；和第一斜板部和第二斜板部，该第一斜板部和第二斜板部从所述平板部分别沿纵向方向Y朝前和朝后延伸，所述第一斜板部的底面设计为从所述平板部朝向前方逐渐向上倾斜的第一倾斜面，所述第二斜板部的底面设计为从所述平板部朝向后方逐渐向上倾斜的第二倾斜面，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面彼此对称。

优选地，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面中的一者用于与所述缸盖进气侧的缸盖面配合，而另一者用于与所述缸盖出气侧缸盖面定位配合；或所述第一倾斜面上设置有第一定位凸起部，所述第二倾斜面上设置有与所述第一定位凸起部对称布置的第二定位凸起部。

优选地，所述第一倾斜面与所述第二倾斜面相对于所述平板部所在平面的夹角α与对应的进气或排气气门角度保持一致。

优选地，所述定位结构包括用于布置于缸盖的凸轮轴安装孔的定位轴，用于确保所述手动测量装置相对于凸轮轴安装孔的准确位置，该定位轴沿横向方向X延伸并在所述定位板的下方固定连接于所述定位板。

优选地，所述定位轴的外周面上布置有至少一个定位凸缘，该定位凸缘的外周面或侧面形成为定位面。

优选地，所述定位板上固定设置有气门孔定位件，该气门孔定位件围绕所述感测元件布置，所述感测元件间隙地延伸穿过所述气门孔定位件。

优选地，所述气门孔定位件的截面形状与所述气门孔端口处的截面形状相匹配，所述气门孔定位件的端面或外侧面形成为定位面。

根据本申请的技术方案，手动测量装置可以通过手动控制手柄使设置有用于与缸盖配合的定位结构的框架定位，从而使感测元件能够穿过凸轮轴安装孔，进而伸入气门孔内，以接触气门挺杆的端面，从而进行精确测量。该手动测量装置相比于传统测量装置，无需设置驱动器，操作简便且成本较低。

本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：

图1为根据本申请优选实施方式的用于缸盖的手动测量装置的正面示意图；

图2为图1所示的用于缸盖的手动测量装置的立体示意图；

图3为图1所示的用于缸盖的手动测量装置的剖视图；

图4、图5和图6为根据本申请优选实施方式的用于缸盖的手动测量装置的定位板的示意图；

图7和图8为根据本申请优选实施方式的用于缸盖的手动测量装置在测量状态下的局部剖视图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。

如图1至图3所示，根据本申请的用于缸盖的手动测量装置包括：框架10，该框架10沿竖直方向Z的底部设置有用于与所述缸盖配合的定位结构，顶部设置有手柄11；和感测元件12，该感测元件12安装于所述框架10并从所述框架10朝向下方延伸，以穿过待测缸盖的凸轮轴安装孔伸入气门孔内，以接触气门挺杆的端面。

根据本申请的技术方案，当对缸盖进行测量时，操作人员手持手柄11，使位于框架10底部的定位结构与缸盖进行定位配合，从而允许感测元件12穿过待测缸盖的凸轮轴安装孔而伸入气门孔（进气门、排气门）内并与气门挺杆的端面相互接触，进而能够检测到感测元件相对于框架的弹性位移变化。因此，该手动测量装置在获得相对于缸盖准确定位的基础上，能够通过感测元件的弹性位移变化来检测气门挺杆在气门孔内的安装位置精度。下面分别对上述手动测量装置的各个组成部分进行详细地描述。

另外，需要指出的是，在本申请的技术方案的描述中，是以图中所示的方向和方位进行表述的，如竖直方向Z、纵向方向Y、横向方向X等，但这并不对本申请的保护范围构成限制，而是仅为了方便清楚表述本申请技术方案的目的。本申请所要求保护的技术方案也可应用于其他的相对方位布局中，这些都在本申请的保护范围之内。

框架10构成用于缸盖的手动测量装置的主体结构。在框架10的顶部设置有手柄11，供操作人员持握并掌控整个手动测量装置。此外，在优选情况下，所述手动测量装置还包括数据处理单元，该数据处理单元通过所述手柄11与所述感测元件12连接。例如，感测元件12可以通过穿过手柄11内部的线缆而与后台的数据处理单元或显示单元实现电连接，从而能够采集和处理测量所获得的数据。

框架10可以具有合适的结构形式。在优选情况下，如图1所示，所述框架10可包括：第一侧板101和第二侧板102，该第一侧板101和第二侧板102均沿竖直方向Z延伸且彼此间隔平行布置；和连接板103，该连接板103沿横向方向X延伸并固定连接在所述第一侧板101和第二侧板102之间，所述手柄11安装于所述连接板103并向上延伸。在该结构形式中，第一侧板、第二侧板和连接板之间形成布置感测元件12的空间。可以理解的是，本申请并不限于图1所示的结构形式，例如框架10可以具有盒装结构，从而将感测元件12遮罩起来。框架10的材料可以选择金属材料，如不锈钢、工程塑料、工程陶瓷等。

感测元件12可以为各种适用的传感器，如笔式传感器。连接板103可以作为感测元件12的安装基础，感测元件12从连接板103朝向下方延伸。感测元件12可以为单个，优选情况下可以为多个，以能够对多个气门孔同时进行检测测量。如图1、图2、图3所示，所述感测元件12包括多根彼此平行间隔布置的接触式传感器。

下面重点描述框架底部的定位结构。定位结构用于与缸盖配合定位，以确保整个手动测量装置相对于缸盖在测量时保持在准确的定位位置，从而能确保测量结果的准确性。

如图1至图6所示，所述定位结构包括定位板13，该定位板13固定设置于所述第一侧板101的底部和第二侧板102的底部之间，如图8所示，所述定位板13用于与缸盖面定位配合。在此方案中，由于缸盖的凸轮轴安装孔沿轴向方向的转配面本身就具有相对较高的加工精度，因此当将该装配面作为定位板13的定位基础时，能够同时使整个手动测量装置具有较高的定位精度。

定位板13可具有合适的结构形式。如图4所示，所述定位板13包括：平板部130，该平板部130沿横向方向X延伸，并固定连接在所述第一侧板101和第二侧板102之间。为了适应气门孔在缸盖的布置方式，定位板13具有斜板部，优选具有第一斜板部131和第二斜板部132，从而能够对进气侧和出气侧的气门孔分别进行测量，以获得更广的应用。

具体来说，如图4、图5和图6所示，第一斜板部131和第二斜板部132从所述平板部130分别沿纵向方向Y朝前和朝后延伸，所述第一斜板部131的底面设计为从所述平板部130朝向前方逐渐向上倾斜的第一倾斜面133，所述第二斜板部132的底面设计为从所述平板部130朝向后方逐渐向上倾斜的第二倾斜面134，所述第一倾斜面133与所述第二倾斜面134彼此对称。因此，当进行测量时，第一倾斜面133和第二倾斜面134均可以作为用于与缸盖面进行贴合定位配合。在测量时，第一倾斜面133和第二倾斜面134中的一者用于与所述缸盖进气侧的缸盖面定位配合，而另一者用于与所述缸盖出气侧的缸盖面定位配合，因此能够分别对缸盖进气侧和出气侧的气门孔内挺杆端面的位置进行测量。

第一倾斜面和第二倾斜面的倾斜程度可以根据待测缸盖的几何参数来确定。如图7和图8所示，在图示的方位中，第一倾斜面133与所述第二倾斜面134相对于所述平板部130所在平面的夹角α与对应的进气或排气气门角度保持一致，从而在第一倾斜面或第二倾斜面与对应的进气气门孔或排气气门孔的端面彼此贴合时，允许感测元件同轴地伸入对应的进气气门孔或排气气门孔中。

对于作为定位面的第一倾斜面和第二倾斜面来说，为了进一步提高定位精度，如图5所示，在优选情况下，所述第一倾斜面133上设置有第一定位凸起部135，所述第二倾斜面134上设置有与所述第一定位凸起部135对称布置的第二定位凸起部136。上述定位凸起部可以加工有更高的精度，从而提高整体测量装置的精度。另外，虽然在图中所示的方案中，第一定位凸起部135和第二定位凸起部136均分别为一个，但可以理解的是，也可以设计有多个。在进行测量时，定位凸起部可以直接与凸轮轴安装孔的装配面定位配合，也可以在进一步优选的方式中在凸轮轴安装孔的装配面设计有与上述定位凸起部配合的定位凹槽（未显示）。所述第一定位凸起部135和第二定位凸起部136通常为矩形条状件，可也为正方形结构形式，以适应于不同的应用工况。

优选情况下，如图2和图3所示，所述定位结构包括用于布置于缸盖的凸轮轴安装孔的定位轴14，该定位轴14沿横向方向X延伸并在所述定位板13的下方固定连接于所述定位板13。在此优选实施方式中，除了利用定位板的倾斜定位面与缸盖面之间的配合定位之外，将定位轴14定位地布置于凸轮轴安装孔中，从而更为可靠地确保整体测量装置相对于凸轮轴安装孔的准确位置。换句话说，定位轴14可设计具有一段凸轮轴的结构形式，并代替凸轮轴而定位设置于凸轮轴安装孔中，以进一步获得准确的定位。

定位轴14在凸轮轴安装孔中的定位可以通过多种方式来实现，例如通过与凸轮轴安装孔本身的定位件台阶等结构的定位配合来实现。如图2所示，所述定位轴14的外周面上布置有至少一个定位凸缘141，该定位凸缘141的外周面或侧面形成为定位面。因此，可以利用定位凸缘141的外周面实现定位轴在凸轮轴安装孔内的径向定位，也可以利用定位凸缘141的侧面实现定位轴在凸轮轴安装孔内的轴向定位。如图2和图3所示，可以理解的是，可以在定位轴14的合适位置设计多个实现定位功能且具有不同尺寸参数的定位凸缘。

优选情况下，如图1和图2所示，所述定位板13上固定设置有气门孔定位件15，该气门孔定位件15围绕所述感测元件12布置，所述感测元件12间隙地延伸穿过所述气门孔定位件15。

如图7和图8所示，定位板13上固定设置的气门孔定位件15用于在测量时定位地布置于（进气侧或出气侧）的气门孔的端口处，从而实现整体测量装置相对于气门孔的准确定位。因此，进一步优选的，所述气门孔定位件15的截面形状与所述气门孔端口处的截面形状相匹配，所述气门孔定位件15的端面或外侧面形成为定位面。在测量时，气门孔定位件15的端面或外侧面（或外周面）可以与气门孔的端面或内侧面相互定位配合。

在设置有气门孔定位件15的实施方式中，感测元件12间隙地穿过气门孔定位件15，从而不会由于气门孔定位件15的存在而发生干涉或影响。此外，由于气门孔定位件15与气门孔端口处的定位配合，使得整体手动测量装置相对于气门孔的定位精度得以显著提高。

以上对本申请的用于缸盖的手动测量装置的结构及其测量原理进行了详细地描述。如图8所示，利用本申请的各个优选实施的技术方案，能对进出气缸盖气门孔挺杆端面与凸轮轴基圆的之间距离K进行测量。显然与传统的自动化设备相比，成本显著降低，非常适用于小批量检测工况中，如手动装配线。

以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (7)

1.用于缸盖的手动测量装置，用于对气门挺杆端面与凸轮轴基圆之间的距离进行测量，其特征在于，该手动测量装置包括：

框架（10），该框架（10）沿竖直方向的底部设置有用于与所述缸盖配合的定位结构，顶部设置有用于手持的手柄（11）；和

感测元件（12），该感测元件（12）安装于所述框架（10），并从所述框架（10）朝向下方延伸，以穿过待测缸盖的凸轮轴安装孔，进而伸入气门孔内以接触气门挺杆的端面；

所述框架（10）包括：第一侧板（101）和第二侧板（102），该第一侧板（101）和第二侧板（102）均沿竖直方向延伸且彼此间隔平行布置；连接板（103），该连接板（103）沿横向方向延伸，并固定连接在所述第一侧板（101）和第二侧板（102）之间，所述手柄（11）安装于所述连接板（103）上并向上延伸，

所述定位结构包括定位板（13），该定位板（13）固定设置于所述第一侧板（101）的底部与第二侧板（102）的底部之间，所述定位板（13）用于与缸盖面定位配合，

所述定位板（13）包括：

平板部（130），该平板部（130）沿横向方向延伸，并固定连接在所述第一侧板（101）和第二侧板（102）之间；及

第一斜板部（131）和第二斜板部（132），该第一斜板部（131）和第二斜板部（132）从所述平板部（130）分别沿纵向方向朝前和朝后延伸，所述第一斜板部（131）的底面设计成从平板部（130）朝向前方逐渐向上倾斜的第一倾斜面（133），所述第二斜板部（132）的底面设计成从平板部（130）朝向后方逐渐向上倾斜的第二倾斜面（134），所述第一倾斜面（133）与所述第二倾斜面（134）彼此对称。

2.根据权利要求1所述的用于缸盖的手动测量装置，其特征在于，

所述第一倾斜面（133）与所述第二倾斜面（134）中的一者，用于与缸盖进气侧的缸盖面定位配合，另一者用于与缸盖出气侧的缸盖面定位配合；或

所述第一倾斜面（133）上设置有第一定位凸起部（135），所述第二倾斜面（134）上设置有与所述第一定位凸起部（135）对称布置的第二定位凸起部（136）。

3.根据权利要求1所述的用于缸盖的手动测量装置，其特征在于，所述第一倾斜面（133）与所述第二倾斜面（134）相对于所述平板部（130）所在平面的夹角α与对应的进气或排气气门角度保持一致。

4.根据权利要求1所述的用于缸盖的手动测量装置，其特征在于，所述定位结构包括用于布置在缸盖的凸轮轴安装孔上的定位轴（14），该定位轴（14）沿横向方向延伸，并在所述定位板（13）的下方固定连接于所述定位板（13）。

5.根据权利要求4所述的用于缸盖的手动测量装置，其特征在于，所述定位轴（14）的外周面上布置有至少一个定位凸缘（141），该定位凸缘（141）的外周面或侧面形成为定位面。

6.根据权利要求1所述的用于缸盖的手动测量装置，其特征在于，所述定位板（13）上固定设置有气门孔定位件（15），该气门孔定位件（15）围绕所述感测元件（12）布置，所述感测元件（12）间隙地延伸穿过所述气门孔定位件（15）。

7.根据权利要求6所述的用于缸盖的手动测量装置，其特征在于，所述气门孔定位件（15）的截面形状与气门孔端口处的截面形状相匹配，所述气门孔定位件（15）的端面或外侧面形成为定位面。

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