CN113154999B - 曲轴零件的相对角度测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及曲轴零件尺寸测量技术领域，尤其涉及一种曲轴零件的相对角度测量装置。该曲轴零件的相对角度测量装置包括校正机构、测量机构和放大传动机构；曲轴零件的相对角度测量装置具有基准平面，校正机构能够支撑芯轴并使基准凸轮的桃尖与基准平面对齐；放大传动机构的两端分别为采集端和放大端，采集端与待测凸轮可拆卸连接，以使放大传动机构随待测凸轮相对基准平面偏转；放大端与测量机构连接，测量机构能够对放大端的偏转量进行测量，以确定待测凸轮的桃尖与基准凸轮的桃尖之间的相对角度。该曲轴零件的相对角度测量装置结构简单、测试成本低且测试操作便利。

Description

曲轴零件的相对角度测量装置

技术领域

本发明涉及曲轴零件尺寸测量技术领域，尤其涉及一种曲轴零件的相对角度测量装置。

背景技术

相关技术中，多采用多坐标的通用量仪对曲轴零件的相对角度进行测量。这种测量方式具有以下缺陷：

第一，测量周期长，时间成本高；

第二，设备价格昂贵，导致测量的工时成本高；

第三，测量仪器精密，对于测量环境的要求极高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种曲轴零件的相对角度测量装置，以在一定程度上解决现有技术中仅依靠多坐标通用量仪进行测量，导致测量成本高以及测量效率低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案；

基于上述目的，本发明提供的曲轴零件的相对角度测量装置，所述曲轴零件包括芯轴和连接于所述芯轴的基准凸轮和待测凸轮，所述曲轴零件的相对角度测量装置包括校正机构、测量机构和放大传动机构；

所述曲轴零件的相对角度测量装置具有基准平面，所述校正机构能够支撑所述芯轴并使所述基准凸轮的桃尖与基准平面对齐；

所述放大传动机构的两端分别为采集端和放大端，所述采集端与所述待测凸轮可拆卸连接，以使所述放大传动机构随所述待测凸轮相对所述基准平面偏转；

所述放大端与所述测量机构连接，所述测量机构能够对所述放大端的偏转量进行测量，以确定所述曲轴零件的相对角度。

在上述任一技术方案中，可选地，所述校正机构包括位置校正组件和角度校正组件；

所述位置校正组件包括用于对所述芯轴进行支撑的V型支撑槽，以使所述芯轴处于水平面内；

所述角度校正组件包括用于对所述基准凸轮施加配重的配重部，以使所述基准凸轮的桃尖与竖直基准平面对齐。

在上述任一技术方案中，可选地，所述位置校正组件还包括架体、滑轨和弹性件；

所述架体的顶部成型所述V型支撑槽，以对所述芯轴的两端进行支撑；

所述滑轨设置有沿重力方向延伸的滑槽，所述架体可滑动地设置于所述滑槽内，所述架体的底端与所述弹性件抵接。

在上述任一技术方案中，可选地，所述角度校正组件还包括半月轴承和悬挂件；

所述半月轴承连接于所述基准凸轮的基圆外表面和所述悬挂件的一端之间，所述悬挂件的另一端与所述配重部连接。

在上述任一技术方案中，可选地，所述放大传动机构包括从动部和转轴；

所述转轴用于与所述曲轴零件的芯轴平行安装，所述从动部与所述转轴垂直连接，所述从动部的两端分别为采集端和放大端。

在上述任一技术方案中，可选地，所述放大端相对所述转轴支出第一预定长度，所述采集端相对所述转轴支出第二预定长度，所述第一预定长度是所述第二预定长度的预定倍数，所述预定倍数大于1。

在上述任一技术方案中，可选地，所述采集端开设有托槽，所述托槽与所述待测凸轮的基圆外表面相适配；

所述放大端连接有指针，所述指针的延长线与所述托槽的中轴线一致。

在上述任一技术方案中，可选地，所述测量机构为接触式或者非接触式的距离测量机构。

在上述任一技术方案中，可选地，所述接触式的距离测量机构为千分表，所述千分表的触头在对齐标准偏转量处并被调零。

在上述任一技术方案中，可选地，所述非接触式的距离测量机构为气动式位移传感器、磁性位移传感器或电感式位移传感器。

采用上述技术方案，本发明的有益效果：

本发明提供的曲轴零件的相对角度测量装置，包括校正机构、测量机构和放大传动机构。通过校正机构支撑曲轴零件并是基准凸轮的桃尖与基准平面对齐，通过放大传动机构的采集端与待测凸轮连接，以使放大传动机构整体随待测凸轮转动，从而放大传动机构的放大端会相对基准平面偏转，放大端与测量机构连接，以对放大端的偏转量进行测量，从而确定待测凸轮的桃尖与基准凸轮的桃尖之间的相对角度。

该曲轴零件的相对角度测量装置，具有以下优势：

第一，只需将曲轴零件放置在校正机构即可在测量机构获取测量结果，易于操作，测量周期短，时间成本低；

第二，装置结构简单，可推广性高，显著降低了采购成本，从而使测量的工时成本降低；

第三，该装置对测量环境没有要求，可灵活选择和适应测量地点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例一提供的曲轴零件的相对角度测量装置的第一结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的曲轴零件的相对角度测量装置的第二结构示意图(省略测量机构)；

图3为本发明实施例一提供的曲轴零件的相对角度测量装置的第三结构示意图(省略测量机构和位置校正组件)；

图4为本发明实施例一提供的曲轴零件的相对角度测量装置的基板的结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的曲轴零件的相对角度测量装置的滑轨的结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的曲轴零件的相对角度测量装置的放大传动机构的结构示意图；

图7为本发明实施例一提供的曲轴零件的相对角度测量装置所测量的曲轴零件的结构示意图。

图标：1-曲轴零件的相对角度测量装置；10-位置校正组件；100-V型支撑槽；101-架体；102-滑轨；103-弹性件；11-角度校正组件；110-半月轴承；111-悬挂件；112-配重部；12-放大传动机构；120-转轴；121-从动部；1210-托槽；1211-指针；13-测量机构；2-曲轴零件；20-芯轴；21-基准凸轮；22-待测凸轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参见图1至图7所示，本实施例提供的曲轴零件的相对角度测量装置1，曲轴零件2包括芯轴和连接于芯轴的多个凸轮，多个凸轮中的一个为基准凸轮，多个凸轮中除基准凸轮21外的其他凸轮为待测凸轮22。凸轮包括基圆部和对应基圆的部分外表面凸出的凸缘部，凸缘部的最尖端为桃尖，基准凸轮的桃尖和基圆分别为第一桃尖和第一基圆，待测凸轮的桃尖和基圆分别为第二桃尖和第二基圆。所谓“曲轴零件的相对角度”就是指第一桃尖的径向截面和第二桃尖的径向截面之间的夹角。

本实施例提供的曲轴零件的相对角度测量装置1，包括校正机构、测量机构13和放大传动机构12。

在下文中，申请人将对曲轴零件的相对角度测量装置1的上述部件进行具体描述。

本实施例的可选方案中，曲轴零件的相对角度测量装置1具有基准平面，其中，基准平面为一个虚拟参照面，以便于为测量相对角度测量提供参照。校正机构能够支撑芯轴20并使基准凸轮21的桃尖与基准平面对齐，从而只需测量到待测凸轮22的桃尖与基准平面之间的夹角即可得到相对夹角，也就是说，相较于直接测量待测凸轮22的桃尖和基准凸轮21的桃尖，有效简化了测量对象的形状复杂度，从而简化测量操作，进而提高测量精度。

放大传动机构12的两端分别为采集端和放大端，采集端与多个凸轮中的待测凸轮22可拆卸连接，以使放大传动机构12随待测凸轮22相对基准平面偏转，从而放大端也会随采集端的偏转而发生偏转。值得解释的是，所谓“采集端与待测凸轮22可拆卸连接”是指，采集端与待测凸轮22可以通过摩擦连接、嵌设、粘接或者键连接等方式进行连接，一方面便于将二者互相拆卸，另一方面在连接状态下能够使二者形成随动。

放大端与测量机构13连接，测量机构13能够对放大端的偏转量进行测量，以确定待测凸轮22的桃尖与基准凸轮21的桃尖之间的相对角度。可以理解的是，所谓“偏转量”可以为偏移距离，也可以为偏转角度。当测量机构13通过测量放大端的偏移距离来确定相对角度的情形下，测量机构13为位移测量机构；当测量机构13通过测量放大端的偏移角度来确定相对角度的情形下，测量机构13为角度测量机构。

本实施例的可选方案中，校正机构包括位置校正组件10和角度校正组件11。

在本实施例中，位置校正组件10包括V型支撑槽100、架体101、滑轨102和弹性件103，架体101的顶部成型V型支撑槽100，以对芯轴20的两端进行支撑，通过设置弹性件103和滑轨102，使得V型支撑槽100的高度能够自适应调节，从而使位置校正组件10使芯轴20位于水平面内。此外，V型支撑槽100能够适用于多种半径规格的芯轴20的支撑。

可选地，架体101包括第一架体和第二架体，第一架体和第二架体相对间隔设置，第一架体和第二架体的顶部均开设有V型支撑槽100，第一架体和第二架体分别通过V型支撑槽100对芯轴20的两端进行支撑，并使待测凸轮22和基准凸轮21位于第一架体和第二架体之间。

在本实施例中，角度校正组件11包括配重部112、半月轴承110和悬挂件111。半月轴承110连接于基准凸轮21的基圆外表面和悬挂件111的一端之间，悬挂件111的另一端与配重部112连接，以使基准凸轮21的桃尖与竖直基准平面对齐。

具体而言，悬挂件111的顶部与半月轴承110连接，悬挂件111的底部与配重部112连接，在配重部112的作用下，能够使得悬挂件111向基准凸轮21施加使其桃尖向竖直基准平面移动的驱动力，同时在配重部112的重力作用下使得基准凸轮21的桃尖保持在竖直基准平面对齐的状态，而不是使曲轴零件整体的形心与竖直基准平面对齐。

可选地，半月轴承110可以为半月滚针轴承，从而在增大半月轴承110与基准凸轮21之间的沿基准凸轮21的轴向的接触面积，以进一步有效地减少基准凸轮21和悬挂件111之间的摩擦力的基础上，免半月轴承110相对基准凸轮21发生轴向窜动。

本实施例的可选方案中，放大传动机构12包括从动部121和的转轴120，转轴用于与曲轴零件的芯轴平行安全。具体而言，转轴120与架体101枢接，曲轴零件的芯轴安装后需要保持水平，因而转轴120以自身轴线水平的姿态枢接于架体。

从动部121与转轴120垂直连接，从动部121能够以转轴120为轴线进行定轴转动，从动部121的两端分别为采集端和放大端，采集端与转轴之间的连线为第一连线，放大端与转轴之间的连线为第二连线，第一连线与第二连线之间形成预定夹角。具体地，转轴120与基准平面平行。

在本实施例中，放大端相对转轴120支出第一预定长度，也就是说，第一连线的长度为第一预定长度，采集端相对转轴120支出第二预定长度，也就是说，第二连线的长度为第二预定长度。第一预定长度是第二预定长度的预定倍数，预定倍数大于1。从而使放大端的偏移量使采集端的偏移量的预定倍数，由于预定倍数是已知的，预定夹角也是已知的，且经过放大后的偏移量便于测量，因而可以通过放大端的偏移量与第一预定长度之间的比值，计算得到偏转角，也就是相对角度。

在本实施例中，采集端开设有托槽1210，托槽1210与待测凸轮22的基圆外表面相适配，从而能够提高采集端与待测凸轮22随动的同步性，避免出现相对滑动。

放大端连接有指针1211，指针1211的延长线与托槽1210的中轴线一致，从而可以使指针1211与基准平面之间形成的第一夹角与待测凸轮22的桃尖与基准平面之间形成的第二夹角互为顶角，进而通过测量并计算第一夹角即可得到相对角度。

可选地，托槽1210的内表面设置有防滑层或者粘接层。

在本实施例的可选方案中，测量机构13为接触式的距离测量机构。

在本实施例中，接触式的距离测量机构为千分表，千分表的触头对齐标准偏转量处并被调零。其中，标准偏移量处可以通过具有标准凸轮进行标定，标准凸轮是与基准凸轮21形成尺寸标准的相对角度的凸轮，从而通过读取千分表读数即可获知相对角度是否合格，如果不合格，千分表读数就是相对角度误差。

在本实施例的可选方案中，测量机构13为非接触式的距离测量机构。非接触式的距离测量机构为气动式位移传感器、磁性位移传感器或电感式位移传感器。通过非接触式的距离测量机构，能够感应到指针1211的偏移量，且测量精度较高，耐久性强。可以理解的是，为了适应不同整列的非接触式的距离测量机构，指针1211可以根据需求调整为不同的材质，例如为磁性体、金属或者绝缘体等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种曲轴零件的相对角度测量装置，所述曲轴零件包括芯轴和连接于所述芯轴的基准凸轮和待测凸轮，其特征在于，所述曲轴零件的相对角度测量装置包括校正机构、测量机构和放大传动机构；

所述曲轴零件的相对角度测量装置具有基准平面，所述校正机构能够支撑所述芯轴并使所述基准凸轮的桃尖与基准平面对齐；

所述放大传动机构的两端分别为采集端和放大端，所述采集端与所述待测凸轮可拆卸连接，以使所述放大传动机构随所述待测凸轮相对所述基准平面偏转；

所述放大端与所述测量机构连接，所述测量机构能够对所述放大端的偏转量进行测量，以确定所述曲轴零件的相对角度；

所述校正机构包括位置校正组件和角度校正组件；

所述位置校正组件包括用于对所述芯轴进行支撑的V型支撑槽，以使所述芯轴处于水平面内；

所述角度校正组件包括用于对所述基准凸轮施加配重的配重部，以使所述基准凸轮的桃尖与竖直基准平面对齐；

所述位置校正组件还包括架体、滑轨和弹性件；

所述架体的顶部成型所述V型支撑槽，以对所述芯轴的两端进行支撑；

所述滑轨设置有沿重力方向延伸的滑槽，所述架体可滑动地设置于所述滑槽内，所述架体的底端与所述弹性件抵接；

所述角度校正组件还包括半月轴承和悬挂件；

所述半月轴承连接于所述基准凸轮的基圆外表面和所述悬挂件的一端之间，所述悬挂件的另一端与所述配重部连接；

所述放大传动机构包括从动部和转轴；

所述转轴用于与所述曲轴零件的芯轴平行安装，所述从动部与所述转轴垂直连接，所述从动部的两端分别为采集端和放大端；

所述放大端相对所述转轴支出第一预定长度，所述采集端相对所述转轴支出第二预定长度，所述第一预定长度是所述第二预定长度的预定倍数，所述预定倍数大于1；

所述采集端开设有托槽，所述托槽与所述待测凸轮的基圆外表面相适配；

所述放大端连接有指针，所述指针的延长线与所述托槽的中轴线一致。

2.根据权利要求1所述的曲轴零件的相对角度测量装置，其特征在于，所述测量机构为接触式或者非接触式的距离测量机构。

3.根据权利要求2所述的曲轴零件的相对角度测量装置，其特征在于，所述接触式的距离测量机构为千分表，所述千分表的触头在对齐标准偏转量处并被调零。

4.根据权利要求2所述的曲轴零件的相对角度测量装置，其特征在于，所述非接触式的距离测量机构为气动式位移传感器、磁性位移传感器或电感式位移传感器。

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