CN111678413A - 凸轮轴型线测试系统、方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种凸轮轴型线测试系统、方法及存储介质，所述系统包括台座、驱动装置、探测机构以及控制器，台座限定出测试区域，用以供凸轮轴转动安装，驱动装置安装于台座，并与凸轮轴连接，用以驱动凸轮轴转动，探测机构安装于台座且位于测试区域的一侧，并包括探测杆，探测杆在靠近和远离测试区域的方向呈活动设置，探测杆设有朝向测试区域的探测端，探测端用以在靠近测试区域时，与凸轮的周侧壁保持抵接，控制器与探测杆和驱动装置电性连接，用以在驱动装置驱动凸轮轴转动时，检测探测端的位移变化。本发明结构简单，成本低，精度高，适用于不同型号的凸轮轴，可广泛应用于需要进行大量测试的研发和制造过程。

Description

凸轮轴型线测试系统、方法及存储介质

技术领域

本发明涉及凸轮轴检测技术领域，特别涉及一种凸轮轴型线测试系统、方法及存储介质。

背景技术

凸轮轴在发动机中的作用主要是控制气门的开启和闭合动作，凸轮轴型线决定了气门升程和气门开闭角，因此，凸轮轴型线异常会导致发动机在高速运行状态下气门会剧烈振动，严重影响发动机的正常运行。

目前对凸轮轴型线进行检测主要是通过厂家专用设备来完成，存在成本高且检测周期较长的问题，并且大大降低了研发、生产制造过程中的工作效率。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种凸轮轴型线测试系统及方法，旨在解决的现有的凸轮轴型线检测系统中，需要通过厂家专用设备来完成，导致存在成本高且检测周期较长，并且大大降低研发、生产制造过程中的工作效率的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种凸轮轴型线测试系统，包括

台座，限定出测试区域，所述台座用以供所述凸轮轴转动安装；

驱动装置，安装于所述台座，所述驱动装置与所述凸轮轴连接，用以驱动所述凸轮轴转动；

探测机构，安装于所述台座且位于所述测试区域的一侧，所述探测机构包括探测杆，所述探测杆在靠近和远离所述测试区域的方向呈活动设置，所述探测杆设有朝向所述测试区域的探测端，所述探测端用以在靠近所述测试区域时，与所述凸轮的周侧壁保持抵接；以及，

控制器，所述控制器与所述探测杆和所述驱动装置电性连接，所述控制器用以在所述驱动装置驱动所述凸轮轴转动时，检测所述探测端的位移变化。

可选地，所述测试区域具有用以对应所述凸轮轴轴线方向的第一方向，所述探测杆沿所述第一方向可调节设置。

可选地，所述探测机构还包括滑动连接的滑轨和滑块，所述滑轨设于所述台座，且沿所述第一方向延伸设置，所述滑块与所述探测杆连接。

可选地，所述滑轨沿所述第一方向间隔设有多个定位凹槽，所述滑块上设有与多个所述定位凹槽凹凸配合的定位凸起。

可选地，所述探测机构还包括安装于所述探测杆的位移传感器，所述位移传感器与所述控制器电性连接，用以检测所述探测杆的位移量。

可选地，所述探测端弹性安装于所述探测杆。

可选地，所述驱动装置包括：

电机，具有用以连接所述凸轮轴的转轴，所述电机与所述控制器电性连接；以及，

光电编码器，设于所述转轴。

可选地，所述驱动装置还包括调速器，所述调速器设于所述转轴。

此外，本发明还提出一种凸轮轴型线测试方法，包括：

获取测试参数，所述测试参数包括所述驱动装置的转速、所述凸轮轴的初始位置、所述凸轮轴的基圆半径、所述探测杆的探测次数；

根据所述测试参数，控制所述驱动装置工作；

基于所述探测机构，获取所述凸轮轴的测试数据，所述测试数据包括所述探测杆的位移幅值和所述凸轮轴的转动角度；

根据所述测试数据生成所述凸轮轴的型线曲线图；

根据所述凸轮轴的型线曲线图，判定所述凸轮轴的型线是否合格。

此外，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质存储有凸轮轴型线程序，所述凸轮轴型线程序配置为实现如本发明所述的凸轮轴型线测试方法的步骤。

本发明的技术方案中，所述凸轮轴型线测试系统不需要搭配发动机缸盖、正时链条和气门等发动机附件，只需通过驱动装置即可控制凸轮轴的转动，进而实现模拟凸轮轴的实际工作状况；凸轮轴型线测试系统结构简单，成本低，精度高，适用于不同型号的凸轮轴，成本是目前现有的凸轮轴型线专用检测设备价格的十分之一左右；本发明的凸轮轴型线测试系统和方法适用于进行大量测试的研发和制造过程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的凸轮轴型线测试系统的具体实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的凸轮轴型线测试方法的具体实施例的流程示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	台座	32	探测端
11	支架	4	控制器
				12	定位块	51	滑轨
21	电机	52	滑块
				22	光电编码器	100	凸轮轴
23	调速器	101	凸轮
				31	探测杆

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为解决上述问题，本发明提出一种凸轮轴型线测试系统，请参阅图1，为本发明的凸轮轴型线测试系统的具体实施例，所述凸轮轴型线测试系统包括台座1、驱动装置、探测机构以及控制器4，其中，台座1限定出测试区域，用以供凸轮轴100转动安装，驱动装置安装于台座1，并与凸轮轴100连接，用以驱动凸轮轴100转动，探测机构安装于台座1且位于测试区域的一侧，探测机构包括探测杆31，探测杆31在靠近和远离测试区域的方向呈活动设置，探测杆31设有朝向测试区域的探测端32，探测端32用以在靠近测试区域时，与凸轮101的周侧壁保持抵接，控制器4与探测杆31和驱动装置电性连接，控制器4用以在驱动装置驱动凸轮轴100转动时，检测探测端32的位移变化。

本发明实施例的凸轮轴型线测试系统中，不需要搭配发动机缸盖、正时链条和气门等发动机附件，只需通过驱动装置即可控制凸轮轴100的转动，进而实现模拟凸轮轴100的实际工作状况。本实施例中，探测端32弹性安装于探测杆31，当凸轮轴100转动时，待测的凸轮101驱动探测杆31活动，而探测杆31的位移变化与凸轮101的转动保持同步，因此，通过获取探测杆31的位移变化可以得出凸轮101的型线(即凸轮轴100型线)。本发明的凸轮轴型线测试系统结构简单，成本低，精度高，适用于不同型号的凸轮轴100，成本是目前现有的凸轮轴100型线专用检测设备价格的十分之一左右，本发明便于操作，测试效率高，适用于进行大量测试的研发和制造过程。

本发明实施例的凸轮轴型线测试系统中，可通过工控机来实现控制器4的功能，基于此，在获取到测试数据后，可转换成凸轮轴100型线曲线图，使凸轮轴100型线的测试结果更加直观。

进一步地，台座1上设有两个支架11，用于支撑凸轮轴100，为了方便凸轮轴100的安装，两个支架11上分别设有定位块12，定位块12上设有定位和锁紧装置，用于凸轮轴100在周向上调整和锁定位置，以便于探测杆31对准凸轮101。进一步地，为了适配不同型号的凸轮轴100，两个支架11在台座1上也是可调的。

进一步地，测试区域具有用以对应凸轮轴100轴线方向的第一方向，探测杆31沿第一方向可调节设置。凸轮轴100上具有多个凸轮101，本实施例中探测杆31沿第一方向，也即沿凸轮轴100的轴线是可调节的，在必要时需要对每个凸轮101都进行测试，因此提高了凸轮轴100的测试效率和测试精度。

进一步地，探测机构还包括滑动连接的滑轨51和滑块52，滑轨51设于台座1，且沿第一方向延伸设置，滑块52与探测杆31连接，便于调整探测杆31的位置。

本实施例中，滑轨51沿第一方向间隔设有多个定位凹槽，滑块52上设有与多个定位凹槽凹凸配合的定位凸起，在调整好探测杆31的位置后，可对探测杆31的位置进行固定。

进一步地，探测机构还包括安装于探测杆31的位移传感器，位移传感器与控制器4电性连接，用以检测探测杆31的位移量，本实施例中，位移传感器安装在滑块52上。

本实施例中，驱动装置包括电机21和光电编码器22，电机21具有用以连接凸轮轴100的转轴，并且电机21与控制器4电性连接，光电编码器22设于转轴，通过电机21和光电编码器22的配合，实现对凸轮轴100转速的高精度控制。

进一步地，驱动装置还包括调速器23，调速器23设于转轴。

请参阅图2，本发明提出一种凸轮轴型线测试方法，包括：

S100：获取测试参数，测试参数包括驱动装置的转速、凸轮轴100的初始位置、凸轮轴100的基圆半径、探测杆31的探测次数；

本步骤之前，需要对凸轮轴100在台座1上的安装位置进行检查，确保凸轮轴100在转动时不出现偏摆现象，尽可能减小测量误差。

S200：根据测试参数，控制驱动装置工作；

本步骤中，控制器4根据设定的参数，包括驱动装置的转速，来控制其转动，保证凸轮轴100转速的精准度。在转动之前，还需要确定凸轮轴100的零点位置，也即开始测试时的初始位置，便于确定探测杆31或位移传感器与凸轮轴100的初始相对位置。

S300：基于探测机构，获取凸轮轴100的测试数据，测试数据包括探测杆31的位移幅值和凸轮轴100的转动角度；

本步骤中，通过获取探测杆31的位移变化可以得出凸轮101的型线。凸轮轴100的测试数据不限于探测杆31的位移幅值和凸轮轴100的转动角度。另外，根据预设的测试次数可以进行多次测量，提高测试精度。

S400：根据测试数据生成凸轮轴100的型线曲线图；

本步骤中，在获取到测试数据后，凸轮轴100的型线曲线图在工控机上可以快速生成，非常高效、直观，凸轮轴100的型线曲线图包括外轮廓曲线图、幅值和频率关系图以及转动角度和幅值关系图中的一个或多个。

S500：根据凸轮轴100的型线曲线图，判定凸轮轴100的型线是否合格。

本发明实施例的凸轮轴型线测试方法中，通过获取探测杆31的位移变化可以得出凸轮101的型线(也即凸轮轴100的型线)。本发明的凸轮轴型线测试方法精度高，效率高，适用于不同型号的凸轮轴100，可广泛应用于需要进行大量测试的研发和制造过程。

此外，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质存储有凸轮轴100型线程序，所述凸轮轴100型线程序配置为实现如本发明所述的凸轮轴型线测试方法的步骤。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种凸轮轴型线测试系统，其特征在于，包括：

台座，限定出测试区域，所述台座用以供所述凸轮轴转动安装；

驱动装置，安装于所述台座，所述驱动装置与所述凸轮轴连接，用以驱动所述凸轮轴转动；

探测机构，安装于所述台座且位于所述测试区域的一侧，所述探测机构包括探测杆，所述探测杆在靠近和远离所述测试区域的方向呈活动设置，所述探测杆设有朝向所述测试区域的探测端，所述探测端用以在靠近所述测试区域时，与所述凸轮的周侧壁保持抵接；以及，

控制器，所述控制器与所述探测杆和所述驱动装置电性连接，所述控制器用以在所述驱动装置驱动所述凸轮轴转动时，检测所述探测端的位移变化。

2.如权利要求1所述的凸轮轴型线测试系统，其特征在于，所述测试区域具有用以对应所述凸轮轴轴线方向的第一方向，所述探测杆沿所述第一方向可调节设置。

3.如权利要求2所述的凸轮轴型线测试系统，其特征在于，所述探测机构还包括滑动连接的滑轨和滑块，所述滑轨设于所述台座，且沿所述第一方向延伸设置，所述滑块与所述探测杆连接。

4.如权利要求3所述的凸轮轴型线测试系统，其特征在于，所述滑轨沿所述第一方向间隔设有多个定位凹槽，所述滑块上设有与多个所述定位凹槽凹凸配合的定位凸起。

5.如权利要求1所述的凸轮轴型线测试系统，其特征在于，所述探测机构还包括安装于所述探测杆的位移传感器，所述位移传感器与所述控制器电性连接，用以检测所述探测杆的位移量。

6.如权利要求1所述的凸轮轴型线测试系统，其特征在于，所述探测端弹性安装于所述探测杆。

7.如权利要求1所述的凸轮轴型线测试系统，其特征在于，所述驱动装置包括：

电机，具有用以连接所述凸轮轴的转轴，所述电机与所述控制器电性连接；以及，

光电编码器，设于所述转轴。

8.如权利要求7所述的凸轮轴型线测试系统，其特征在于，所述驱动装置还包括调速器，所述调速器设于所述转轴。

9.一种凸轮轴型线测试方法，其特征在于，包括：

获取测试参数，所述测试参数包括所述驱动装置的转速、所述凸轮轴的初始位置、所述凸轮轴的基圆半径、所述探测杆的探测次数；

根据所述测试参数，控制所述驱动装置工作；

基于所述探测机构，获取所述凸轮轴的测试数据，所述测试数据包括所述探测杆的位移幅值和所述凸轮轴的转动角度；

根据所述测试数据生成所述凸轮轴的型线曲线图；

根据所述凸轮轴的型线曲线图，判定所述凸轮轴的型线是否合格。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有凸轮轴型线程序，所述凸轮轴型线程序配置为实现如权利要求9所述的凸轮轴型线测试方法的步骤。

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