CN201464168U - 凸轮轴综合检测仪 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种凸轮轴综合检测仪，包括工作台和计算机测量电箱，所述工作台上设有旋转驱动机构、测量单元、顶尖机构和抬料机构，计算机测量电箱与测量单元通过导线信号连接，旋转驱动机构与顶尖机构传动连接，顶尖机构设置在工作台两端，抬料机构位于顶尖机构之间，测量单元位于抬料机构上方。本实用新型在凸轮轴加工车间现场即可使用，测量速度快，精度高，可以多种参数同时测量，采样数据经高精度电感放大后由计算机处理，整个测量节拍小于30秒/件，省时省力，适用于高效大批量凸轮轴生产线的配合检测。

Description

凸轮轴综合检测仪
技术领域
本实用新型属于一种精密产品检测仪器，尤其涉及一种主要针对内燃机凸轮轴成品主轴颈及凸轮等重要尺寸及形位公差等多种参数进行测量的凸轮轴综合检测仪。
背景技术
一般的凸轮轴零件在加工完成后均需进行测量，以鉴别其加工质量及是否达到设计的要求，这对内燃机性能有很大影响。由于凸轮轴在结构上的特殊性，需要控制质量的参数很多，有主轴颈、安装轴径、凸轮等多个部位的尺寸公差及形位公差都要测量。目前在我国尚无作为商品的凸轮轴多参数同时检测的装置，各厂家只能按各自的现有条件，一种是采用原始的通用量具，如外径千分尺，偏摆仪配千分表等，但其测量精度不能完全达到要求，而且形位公差等不能准确测量；另一种是采用国外进口轴类零件立式测量仪，此种测量仪虽然测量精度较高但其测量效率较低，测量一个凸轮轴零件需要5～10分钟，远跟不上凸轮轴加工厂家的生产效率，并且其对所处环境要求较高，仅适合在恒温且洁净的计量室抽查检验时使用。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供了一种凸轮轴综合检测仪，该测量仪测量速度快、精度高、多种参数同时测量、省时省力，在加工车间现场即可使用，适用于高效大批量的生产线的配合检测。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：凸轮轴综合检测仪，包括工作台和计算机测量电箱，所述工作台上设有旋转驱动机构、测量单元、顶尖机构和抬料机构，计算机测量电箱与测量单元通过导线信号连接，旋转驱动机构与顶尖机构传动连接，顶尖机构设置在工作台两端，抬料机构位于顶尖机构之间，测量单元位于抬料机构上方。
所述测量单元包括与工作台上的导杆左右滑动连接的固定块，固定块前后侧部均设有夹紧钉，固定块上设有行程调节块，行程调节块侧部设有行程调整钉，行程调节块上前后滑动连接有测量悬臂，测量悬臂前后分别通过压缩弹簧设有调节杆和小气缸，测量悬臂顶部设有防护板，测量悬臂前端于防护板下方依次设有高精度传感器、测子固定头和硬质合金柱形测子，高精度传感器与计算机测量电箱信号连接。
所述顶尖机构包括轴向对应设置在工作台上部左右两侧且与工作台滑动连接的左侧顶尖和右侧顶尖，左侧顶尖和右侧顶尖分别传动连接有左气缸和右气缸，右侧顶尖与旋转驱动机构带传动连接。
所述抬料机构包括支架，支架下部传动连接有升降气缸。
所述旋转驱动机构为设在工作台上的电机。
所述计算机测量电箱位于工作台右侧。
所述工作台上设有测量按钮开关。
采用上述结构，本实用新型的工作原理为：顶尖定位凸轮轴工件，旋转驱动机构带动顶尖旋转一周(采用高精度密珠轴系旋转精度≤0.0005mm)，所有测量单元的传感器同时采样一周的数据，所有数据点经由计算机统计，建立数学模型计算出测量结果并可进行SPC质量控制统计分析.测量单元可采用柔性结构，每个单元独立可调，可实现各种不同大小轴颈的测量，而且可同时分布两支传感器测量两个截面，也可以只安装一支传感器测量一个截面，每支传感器都配置专用硬质合金柱形测子测量外圆误差小，结构紧凑实用性强，工作可靠，安装拆卸方便，在测量不同规格的凸轮轴时可根据被测轴径的多少来增加或减少测量单元.当检测仪只进行单一规格凸轮轴的测量时也可采用柔性固定结构的测量单元.
本实用新型在凸轮轴加工车间现场(电源电压：220±15％V，50Hz，气源压力：0.4～0.8Mpa，工作环境温度：0℃～40℃，相对湿度≤60％。)即可使用，测量速度快，精度高，可以多种参数同时测量(测量参数和测量精度详见下表)，采样数据经高精度电感放大后由计算机处理，整个测量节拍小于30秒/件，省时省力，适用于高效大批量凸轮轴生产线的配合检测。
本检测仪测量达到的技术性能指标表
  序号   测量参数   测量重复性精度
  1   主轴颈直径   ≤0.002mm
  2   主轴颈圆度或圆柱度   ≤0.001mm
  3   主轴颈跳动   ≤0.002mm
  4   凸轮基圆直径   ≤0.001mm
  5   凸轮基圆跳动   ≤≤1/10公差带
  6   凸轮最大升程   ≤1/10公差带
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1当中的A向视图；
图3是本实用新型当中单个测量单元的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本实用新型的凸轮轴综合检测仪，包括工作台1和计算机测量电箱6，计算机测量电箱6位于工作台1右侧，工作台1上设有旋转驱动机构3、测量单元4、顶尖机构和抬料机构，旋转驱动机构3为电机，计算机测量电箱6与测量单元4通过导线信号连接，旋转驱动机构3与顶尖机构传动连接，顶尖机构设置在工作台两端，抬料机构位于顶尖机构之间，测量单元4位于抬料机构上方.测量单元4包括与工作台1上的导杆20左右滑动连接的固定块17，固定块17前后侧部均设有夹紧钉16，固定块17上设有行程调节块21，行程调节块21侧部设有行程调整钉15-A，行程调节块21上前后滑动连接有测量悬臂22，测量悬臂22前后分别通过通过压缩弹簧23设有行程调整钉15-B和小气缸19，测量悬臂22顶部设有防护板14，测量悬臂22前端于防护板14下方依次设有高精度传感器13、测子固定头12和硬质合金柱形测子11，高精度传感器13与计算机测量电箱6信号连接.顶尖机构包括轴向对应设置在工作台1上部左右两侧且与工作台1上设置的滑轨10滑动连接的左侧顶尖2和右侧顶尖24，左侧顶尖2和右侧顶尖24分别传动连接有左气缸7和右气缸25，右侧顶尖24与旋转驱动机构3带传动连接.抬料机构包括支架26，支架26下部传动连接有升降气缸27，工作台1上设有测量按钮开关8.
本实用新型采用的工作原理为：左侧顶尖2和右侧顶尖24定位凸轮轴工件9，旋转驱动机构3带动左侧顶尖2和右侧顶尖24旋转一周(采用高精度密珠轴系旋转精度≤0.0005mm)，所有测量单元4上的高精度传感器13同时采样一周的数据，所有数据点经由计算机统计，建立数学模型计算出测量结果并可进行SPC质量控制统计分析。可调测量单元4按照测量参数的要求分布在凸轮轴工件9各个部位，一般在主轴颈处测量两个截面，每个截面对径布置两个测量单元4(配电感传感器)；在凸轮处测量一个截面，对径布置两个大量程测量单元4(配大量程光栅传感器)，以一个四缸的汽油机凸轮轴为例，有五个主轴颈八个凸轮，这样就至少需要使用36个测量单元，还可根据需要增加和减少测量参数，每个测量单元4配一只高精度传感器13。测量单元4可采用柔性结构，每个单元独立可调，可实现各种不同大小轴颈的测量，而且可同时分布两支传感器13测量两个截面，也可以只安装一支传感器13测量一个截面，每支传感器13都配置专用硬质合金柱形测子11测量外圆误差小，结构紧凑实用性强，工作可靠，安装拆卸方便，在测量不同规格的凸轮轴时可根据被测轴径的多少来增加或减少测量单元4。当检测仪只进行单一规格凸轮轴的测量时也可采用柔性固定结构的测量单元。
工作使用时，测量前先用凸轮轴标准件将设备对零然后即可进行测量，每天只需校对一次。测量时将被测凸轮轴工件9放在抬料机构的支架26上，只需按动测量按钮8自动开始测量动作，抬料机构随升降气缸27降下，带动凸轮轴工件9进入在测量位置。左气缸7和右气缸25通过滑轨10将带有精密旋转轴系的顶尖左侧顶尖2和右侧顶尖24推至凸轮轴工件9两端处，以中心孔定位凸轮轴工件9，使其离开支架26，然后将可调柔性测量单元4推进至测量位，各高精度传感器13的硬质合金柱形测子11打在凸轮轴工件9的各测量点上。旋转驱动机构3带动带有精密旋转轴系的左侧顶尖2和右侧顶尖24旋转，凸轮轴工件9跟随转动，高精度传感器13同时采样并传送到计算机测量电箱6。旋转一周后采样结束旋转驱动机构3停止转动，左侧顶尖2和右侧顶尖24及可调柔性测量单元4随气缸带动陆续退回初始位置，工件由抬料机构抬起，离开测量位置，完成全部测量动作，计算机测量电箱6显示测量参数的测量结果。在测量过程中，各部位均有接近开关或磁性开关监控各动作环节是否执行到位，计算机测量系统适时进行动作到位或故障判断提示，以及传感器采样数据运算结果超差报警提示。
根据被测凸轮轴工件9径向尺寸大小和轴向测量位置不同，可以通过调整测量单元4来实现.测量需要进行径向调整时，可调整行程调整钉15-A、15-B，较大范围快速调整采用行程调整钉15-A，小范围微调采用行程调整钉15-B；整个测量单元4的固定块17装在两根轴向导杆20上，将测量需要进行轴向测量位置调整时，将夹紧钉16旋松，此时整个测量单元4可在被测凸轮轴轴向方向上滑动，移动至需要位置时，将夹紧钉16拧紧，测量单元即可固定在这个位置上.

Claims (7)

1.凸轮轴综合检测仪，包括工作台和计算机测量电箱，其特征在于：所述工作台上设有旋转驱动机构、测量单元、顶尖机构和抬料机构，计算机测量电箱与测量单元通过导线信号连接，旋转驱动机构与顶尖机构传动连接，顶尖机构设置在工作台两端，抬料机构位于顶尖机构之间，测量单元位于抬料机构上方。
2.根据权利要求1所述的凸轮轴综合检测仪，其特征在于：所述测量单元包括与工作台上的导杆左右滑动连接的固定块，固定块前后侧部均设有夹紧钉，固定块上设有行程调节块，行程调节块侧部设有行程调整钉，行程调节块上前后滑动连接有测量悬臂，测量悬臂前后分别通过压缩弹簧设有调节杆和小气缸，测量悬臂顶部设有防护板，测量悬臂前端于防护板下方依次设有高精度传感器、测子固定头和硬质合金柱形测子，高精度传感器与计算机测量电箱信号连接。
3.根据权利要求1或2所述的凸轮轴综合检测仪，其特征在于：所述顶尖机构包括轴向对应设置在工作台上部左右两侧且与工作台滑动连接的左侧顶尖和右侧顶尖，左侧顶尖和右侧顶尖分别传动连接有左气缸和右气缸，右侧顶尖与旋转驱动机构带传动连接。
4.根据权利要求3所述的凸轮轴综合检测仪，其特征在于：所述抬料机构包括支架，支架下部传动连接有升降气缸。
5.根据权利要求4所述的凸轮轴综合检测仪，其特征在于：所述旋转驱动机构为设在工作台上的电机。
6.根据权利要求5所述的凸轮轴综合检测仪，其特征在于：所述计算机测量电箱位于工作台右侧。
7.根据权利要求6所述的凸轮轴综合检测仪，其特征在于：所述工作台上设有测量按钮开关。
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