CN203993398U - 用于曲轴偏心轴加工的定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于曲轴偏心轴加工的定位装置，曲轴的横截面形状为圆形，曲轴包括沿轴向依次相连的主轴、偏心轴和副轴，所述定位装置包括：底座、驱动组件和测量组件，曲轴设在底座上；驱动组件与曲轴配合以驱动曲轴绕主轴的中心轴线转动；测量组件设在底座上，测量组件包括测量头，测量头与偏心轴的外表面止抵以测量主轴的轴心与测量头之间的距离，当主轴的轴心与测量头之间的距离等于偏心轴的半径时驱动组件停止工作。根据本实用新型实施例的定位装置，依靠测量组件实时检测测量头与主轴轴心的距离，当测量组件的检测值符合曲轴偏心轴加工定位的要求时，驱动组件立刻停止曲轴的转动，保证曲轴偏心轴加工的定位要求。

Description

用于曲轴偏心轴加工的定位装置

技术领域

本实用新型涉及制冷设备领域，尤其是涉及一种用于曲轴偏心轴加工的定位装置。

背景技术

曲轴偏心轴磨削加工的定位要求是保证曲轴偏心轴轴心与主轴轴心的连线垂直于底座平面。传统的用于曲轴偏心轴加工的定位装置，一般采用定位钩和主轴尾端定位槽配合的方式。然而，在实际应用过程中，由于主轴尾端定位槽在制作过程中定位槽加工中心线会与主轴轴心及偏心轴的连线有偏移，而且，曲轴尾端定位槽的宽度与定位钩键的宽度还存在配合间隙，曲轴尾端定位槽口边在制作过程中存在毛刺或宽度不良，这些现象都会引起曲轴偏心轴加工前的定位不良。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于曲轴偏心轴加工的定位装置，所述用于曲轴偏心轴加工的定位装置的定位可靠，且定位精度高。

根据本实用新型实施例的用于曲轴偏心轴加工的定位装置，所述曲轴的横截面形状为圆形，所述曲轴包括沿轴向依次相连的主轴、偏心轴和副轴，所述定位装置包括：底座，其中所述曲轴适于设在所述底座上；驱动组件，所述驱动组件与所述曲轴配合以驱动所述曲轴绕所述主轴的中心轴线转动；以及测量组件，所述测量组件设在所述底座上，所述测量组件包括测量头，所述测量组件被构造成所述测量头与所述偏心轴的外表面止抵以测量所述主轴的轴心与所述测量头之间的距离，其中当所述主轴的轴心与所述测量头之间的距离等于所述偏心轴的半径时所述驱动组件停止工作。

根据本实用新型实施例的用于曲轴偏心轴加工的定位装置，当曲轴在底座上旋转时，测量组件的测量头保持与曲轴偏心轴的外圆相切接触，依靠测量组件实时检测测量头与主轴轴心的距离，当测量组件的检测值符合曲轴偏心轴加工定位的要求时，驱动组件立刻停止曲轴的转动，保证曲轴偏心轴加工的定位要求。

进一步地，所述底座上设有彼此间隔开的两个支板，每个所述支板的上部设有在水平方向上彼此间隔开的两个支撑件，其中所述主轴两端分别支撑在对应的所述两个支撑件的外周面上。

可选地，所述两个支板中的其中一个上的所述两个支撑件与所述两个支板中的另一个上的所述两个支撑件分别同轴设置。

更进一步地，所述两个支板的底部之间设有底板，所述底板连接在所述底座上。

可选地，每个所述支撑件为轴承。

具体地，所述驱动组件包括驱动器和导轮，所述驱动器与所述导轮相连，所述导轮的外周面与所述主轴的外周面止抵以将所述曲轴压紧在所述底座上，其中所述驱动器驱动所述导轮旋转以带动所述曲轴绕所述主轴的中心轴线转动。

进一步地，所述用于曲轴偏心轴加工的定位装置进一步包括：第一气缸，所述第一气缸的一端可枢转地连接在所述底座上，所述第一气缸内具有相对于所述第一气缸可移动的第一活塞杆；和连杆，所述连杆的一端与所述第一活塞杆的自由端可枢转地相连，且所述连杆的另一端可枢转地连接在所述底座上，其中所述导轮连接在所述连杆的所述一端。

进一步地，所述测量组件还包括：位移传感器，所述位移传感器与所述测量头相连以测量所述主轴的轴心与所述测量头之间的距离。

更进一步地，所述测量组件进一步包括：滑台，所述滑台可移动地设在所述底座上，其中所述位移传感器连接在所述滑台上。

可选地，所述滑台通过第二气缸可移动地设在所述底座上。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的用于曲轴偏心轴加工的定位装置的立体图；

图2是图1中所示的定位装置的另一个立体图，其中示出了曲轴；

图3-图5分别是图1中所示的定位装置的侧视图，其中偏心轴分别转动至不同位置。

附图标记：

100：定位装置；

1：底座；11：支板；111：支撑件；12：底板；

21：驱动器；22：导轮；

23：第一气缸；231：第一活塞杆；24：连杆；

31：测量头；32：位移传感器；

33：第二气缸；331：第二活塞杆；34：滑台；

201：主轴；202：偏心轴。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的用于曲轴偏心轴202加工的定位装置100，定位装置100用于在偏心磨床对曲轴偏心加工前对曲轴进行定位。其中，在加工前，曲轴的横截面形状为圆形，曲轴包括沿轴向依次相连的主轴201、偏心轴202和副轴，也就是说，主轴201和副轴的横截面形状为圆形，偏心轴202的横截面形状也为圆形，其中，主轴201和副轴的中心轴线重合，而偏心轴202的中心轴线与主轴201和副轴的中心轴线均不重合。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的用于曲轴偏心轴202加工的定位装置100，包括底座1、驱动组件以及测量组件。其中，曲轴适于设在底座1上。

参照图1和图2，驱动组件与曲轴配合以驱动曲轴绕主轴201的中心轴线转动，换言之，当驱动组件工作时，驱动组件可以驱动曲轴转动，且曲轴是绕着主轴201的中心轴线转动的，从而偏心轴202也绕主轴201的中心轴线偏心转动。

测量组件设在底座1上，如图1-图5所示，测量组件包括测量头31，测量组件被构造成测量头31与偏心轴202的外表面止抵以测量主轴201的轴心与测量头31之间的距离，其中，当主轴201的轴心与测量头31之间的距离等于偏心轴202的半径时测量组件的位移传感器32的控制系统(如下文所述)发出信号令控制驱动组件停止工作。

具体地，当定位装置100工作时，由于测量头31与偏心轴202的外表面始终保持接触，且偏心轴202绕主轴201的中心轴线偏心地转动，这样偏心轴202可以带动测量头31来回移动，从而在偏心轴202转动一圈的过程中，测量组件可以对主轴201的轴心与测量头31之间的距离进行测量，当偏心轴202的轴心与主轴201的轴心的连线转到水平位置、且偏心轴202上的最远点靠贴在测量头31上时，测量头31与主轴201的轴心之间的距离最远，即L_max＝R_偏+e，其中，R_偏为偏心轴202的半径，e为偏心量(即主轴201的轴心与偏心轴202的轴心之间的距离)；曲轴继续转动，当偏心轴202的轴心与主轴201的轴心的连线转到水平位置、且偏心轴202上的最近点靠贴在测量头31上时，测量头31与主轴201的轴心之间的距离最近，即L_min＝R_偏-e；此时测量组件可以自动设定：当测量头31与主轴201的轴心之间的距离L_目标＝R_偏(即L_目标＝(L_max+L_min)/2)时，驱动组件停止工作。此时的位置正是曲轴偏心轴202加工要求的定位装置100：偏心轴202的轴心与主轴201的轴心的连线与底座1的上表面垂直。

这里，这里说明的是，当测量头31与主轴201的轴心之间的距离L_目标＝R_偏(即L_目标＝(L_max+L_min)/2)时，此时有两种情况：第一、偏心轴202的轴心位于主轴201的轴心的下方；第二、主轴201的轴心位于偏心轴202的轴心的下方。其中，偏心轴202与主轴201的轴心的位置关系可以根据曲轴的转动方向以及经过L_max、L_min的先后顺序来确定。可以理解，曲轴具体选用上述两种情况中的哪一种可以根据具体的加工要求来确定，本实用新型对此不作特殊限定。

根据本实用新型实施例的用于曲轴偏心轴202加工的定位装置100，当曲轴在底座1上旋转时，测量组件的测量头31保持与曲轴偏心轴202的外圆相切接触，依靠测量组件实时检测测量头31与主轴201轴心的距离，当测量组件的检测值符合曲轴偏心轴202加工定位的要求时，驱动组件立刻停止曲轴的转动，保证曲轴偏心轴202加工的定位要求。

根据本实用新型的一个实施例，底座1上设有彼此间隔开的两个支板11，每个支板11的上部设有在水平方向上彼此间隔开的两个支撑件111，其中，主轴201的两端分别支撑在对应的两个支撑件111的外周面上。参照图1和图2，两个支板11在前后方向上彼此间隔开，每个支板11的底部连接在底座1的上表面上，且每个支板11的上部设有两个支撑件111，优选地，每个支撑件111为轴承例如高精密轴承，每个支板11上的两个轴承在左右方向上彼此间隔开，换言之，两个轴承彼此不接触，每个轴承大体为圆盘状，且每个轴承的顶部均超出对应支板11的上表面，从而主轴201的轴向两端可以分别支撑在对应的支板11的两个轴承之间。其中，每个支撑件111可以通过铆接的方式连接在对应的支板11上，但不限于此。由此，通过将曲轴支撑在两个支板11的轴承上，曲轴与每个轴承的接触为线接触，减小了曲轴转动过程中的摩擦力，而且由于轴承外周面的精度高，轴承变形小，主轴201的轴心在空间内的位置可以基本保持不变，从而使得测量组件测量得到的结果更加准确，进而进一步提高了定位装置100的定位精度和定位可靠性。可以理解，轴承的类型可以根据实际要求具体选用，本实用新型对此不作特殊限定。当然，支撑件111还可以为其它能够将曲轴支撑在底座1上的部件，只要保证定位装置100工作时主轴201的轴心位置不变即可。

优选地，两个支板11中的其中一个上的两个支撑件111与两个支板11中的另一个上的两个支撑件111分别同轴设置，如图1-图5所示，前方的支板11上的两个轴承与后方的支板11上的两个轴承一一对应，且位于左侧的前后两个轴承同轴布置，位于右侧的前后两个轴承同轴布置，曲轴放置在轴承上后，曲轴的轴线沿前后方向延伸，而不会出现左右偏斜的情况，测量头31可以更好地与偏心轴202的外周面接触，从而进一步保证了定位装置100的定位精度以及曲轴转动过程中的稳定性。

可选地，每个支板11上的两个支撑件111设在对应支板11的远离另一个支板11的一侧表面上。参照图1和图2，前方的支板11上的两个支撑件111设在该支板11的前表面上，后方的支板11上的两个支撑件111设在该支板11的后表面上。当然，每个支板11上的两个支撑件111还可以设在对应支板11的邻近另一个支板11的一侧表面上，或者两个支板11中的其中一个上的两个支撑件111设在对应支板11的远离另一个支板11的一侧表面上、两个支板11中的另一个上的两个支撑件111设在对应支板11的邻近另一个支板11的一侧表面上(图未示出)。可以理解，支撑件111在支板11上的设置位置可以根据实际要求具体设计，本实用新型对此不作具体限定。

当曲轴放置在轴承上后，偏心轴202可以位于两个支板11的同一侧，如图2所示，方便了测量组件在底座1上的安装，此时主轴201和副轴的直径可以相等，也可以不等。当然，本实用新型不限于此，当主轴201和副轴的直径相等时，偏心轴202也可以位于两个支板11之间(图未示出)。

参照图1和图2，两个支板11的底部之间设有底板12，底板12连接在底座1上，由于底板12与底座1的上表面的接触面积较大，连接牢靠，从而提高了两个支板11的连接可靠性，进而延长了定位装置100的使用寿命。可选地，底板12与两个支板11一体成型。

根据本实用新型的一个具体实施例，驱动组件包括驱动器21和导轮22，驱动器21与导轮22相连，导轮22的外周面与主轴201的外周面止抵以将曲轴压紧在底座1上，其中驱动器21驱动导轮22旋转以带动曲轴绕主轴201的中心轴线转动。如图1和图2所示，导轮22大体为圆盘状，当定位装置100不工作时，导轮22与支板11上的轴承之间的距离应保证曲轴可以垂直上下装夹；当定位装置100工作时，将导轮22移动至曲轴的顶部并与主轴201的外周面止抵，此时曲轴被四个轴承和一个导轮22夹紧，曲轴不能在空间内随意运动，只能绕主轴201的中心轴线转动，驱动器21用于驱动导轮22旋转，由于导轮22的外周面与主轴201的外周面接触，在导轮22和主轴201的外周面的摩擦力作用下，主轴201可以随着导轮22的旋转而绕其自身的中心轴线转动。其中，驱动器21为伺服电机。

参照图1和图2，定位装置100进一步包括：第一气缸23和连杆24，第一气缸23的一端(例如，图1和图2中的右端)可枢转地连接在底座1上，换言之，第一气缸23的另一端(例如，图1和图2中的左端)绕其上述一端可转动，第一气缸23内具有相对于第一气缸23可移动的第一活塞杆231，具体地，第一活塞杆231的一端(例如，图1和图2中的右端)位于第一气缸23内，第一活塞杆231的另一端(例如，图1和图2中的左端)位于第一气缸23外，第一活塞杆231在第一气缸23的长度方向上可移动。

连杆24的一端(例如，图1和图2中的上端)与第一活塞杆231的自由端可枢转地相连，且连杆24的另一端(例如，图1和图2中的下端)可枢转地连接在底座1上，其中导轮22连接在连杆24的上述一端，当第一活塞杆231向外伸出即第一活塞杆231的右端向右移动时，可以带动连杆24的上述一端绕其另一端逆时针方向转动，从而导轮22下降将曲轴压紧在轴承上。其中，导轮22可以通过键连接或铆接的方式安装在伺服电机的输出轴上，相应地，伺服电机可以铆接在连杆24上端的后表面并与导轮22相连以驱动导轮22旋转。

进一步地，测量组件还包括：位移传感器32，位移传感器32与测量头31相连以测量主轴201的轴心与测量头31之间的距离，例如位移传感器32可以与测量头31通过铆接的方式连接。如图1-图5所示，测量头31沿竖直方向延伸，测量头31的左表面形成为平面以适于与偏心轴202的外表面构成线接触，偏心轴202在绕主轴201的中心轴线偏心转动过程中，由于主轴201的轴心与偏心轴202的边缘之间的距离不断变化，从而测量头31可以在左右方向上来回移动，位移传感器32会实时检测主轴201的轴心与测量头31的左表面之间的距离。

参照图1和图2，测量组件进一步包括：滑台34，滑台34可移动地设在底座1上，其中位移传感器32连接在滑台34上，例如位移传感器32可以固定在滑台34上，也就是说，位移传感器32相对于滑台34是固定不动的，当滑台34相对于底座1移动时，位移传感器32可以与滑台34一起相对于底座1移动。可选地，滑台34通过第二气缸33可移动地设在底座1上，具体地，第二气缸33的一端(例如，图1和图2中的右端)连接在底座1上，第二气缸33内具有第二活塞杆331，第二活塞杆331的一端(例如，图1和图2中的右端)位于第二气缸33内，且第二活塞杆331的另一端(例如，图1和图2中的左端)伸出第二气缸33且与滑台34相连，例如第二活塞杆331的另一端与滑台34通过销轴的方式连接，当第二活塞杆331向左伸出第二气缸33时，可以将滑台34向左推动，从而带动滑台34上的位移传感器32和测量头31一起向左移动，当第二活塞杆331移动至最大行程位置时，测量头31不再移动。

下面参照图1-图5详细描述本实用新型实施例的用于曲轴偏心轴202加工的定位装置100的具体工作过程。

第一步：将曲轴放到本实用新型实施例的定位装置100的底座1的四个轴承上，然后使驱动组件的第一气缸23推动曲柄，使导轮22下降将曲轴压紧在四个轴承上；

第二步：测量组件的第二气缸33推动滑台34使测量头31贴紧曲轴的偏心轴202的外圆；

第三步：驱动组件的伺服电机带动导轮22转动，从而带动曲轴在四个轴承上转动。曲轴在四个轴承上转动一圈的过程中，当曲轴的偏心轴202的轴心与主轴201的轴心连线转到水平位置且偏心轴202上的最远点靠贴测量头31时，此时测量头31的左表面距曲轴的主轴201的轴心最远，该距离L_max＝R_偏+e(如图3所示)，位移传感器32的控制系统记录该值L_max；当偏心轴202的轴心与主轴201的轴心连线转到水平且偏心轴202上的最近点靠贴测量头31时，此时测量头31的左表面距曲轴的主轴201的轴心最近，距离L_min＝R_偏-e(如图4所示)，位移传感器32的控制系统记录该值L_min；此时位移传感器32控制系统程序自动设定：当测量头31的左表面距曲轴的主轴201的轴心距离L_目标＝R_偏(即L_目标＝(L_max+L_min)/2)时，且偏心轴202上的最远点朝下方时，反馈停止信号给驱动组件的伺服电机，控制其停止转动。此时的位置正是曲轴偏心轴202加工要求的定位位置。每一次测量循环开始时测量装置的位移传感器32都会重新检测记录L_max、L_min，即每次定位的L_目标都不会受曲轴偏心外径差异的影响。

由此，通过采用本实用新型的用于曲轴偏心轴202加工的定位装置100，可以避免传统的定位方式因曲轴主轴201尾端定位槽加工精度和质量的问题而引起的偏心轴202加工定位不良的问题。另外，本实用新型可以通过一种程序计算方式来测量主轴201的轴心与偏心轴202的轴心之间的距离，进一步提高了定位装置100的可靠性。

根据本实用新型实施例的用于曲轴偏心轴202加工的定位装置100，可以准确有效地保证曲轴偏心轴202的轴心与主轴201的轴心的连线垂直于磨床底座1平面，避免了传统的依靠曲轴主轴201尾端的定位槽定位的方式中的定位不可靠的问题，从而降低了曲轴偏心轴202加工的不良率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于曲轴偏心轴加工的定位装置，所述曲轴的横截面形状为圆形，所述曲轴包括沿轴向依次相连的主轴、偏心轴和副轴，其特征在于，所述定位装置包括：

底座，其中所述曲轴适于设在所述底座上；

驱动组件，所述驱动组件与所述曲轴配合以驱动所述曲轴绕所述主轴的中心轴线转动；以及

测量组件，所述测量组件设在所述底座上，所述测量组件包括测量头，所述测量组件被构造成所述测量头与所述偏心轴的外表面止抵以测量所述主轴的轴心与所述测量头之间的距离，其中当所述主轴的轴心与所述测量头之间的距离等于所述偏心轴的半径时所述驱动组件停止工作。

2.根据权利要求1所述的用于曲轴偏心轴加工的定位装置，其特征在于，所述底座上设有彼此间隔开的两个支板，每个所述支板的上部设有在水平方向上彼此间隔开的两个支撑件，其中所述主轴两端分别支撑在对应的所述两个支撑件的外周面上。

3.根据权利要求2所述的用于曲轴偏心轴加工的定位装置，其特征在于，所述两个支板中的其中一个上的所述两个支撑件与所述两个支板中的另一个上的所述两个支撑件分别同轴设置。

4.根据权利要求2所述的用于曲轴偏心轴加工的定位装置，其特征在于，所述两个支板的底部之间设有底板，所述底板连接在所述底座上。

5.根据权利要求2所述的用于曲轴偏心轴加工的定位装置，其特征在于，每个所述支撑件为轴承。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于曲轴偏心轴加工的定位装置，其特征在于，所述驱动组件包括驱动器和导轮，所述驱动器与所述导轮相连，所述导轮的外周面与所述主轴的外周面止抵以将所述曲轴压紧在所述底座上，其中所述驱动器驱动所述导轮旋转以带动所述曲轴绕所述主轴的中心轴线转动。

7.根据权利要求6所述的用于曲轴偏心轴加工的定位装置，其特征在于，进一步包括：

第一气缸，所述第一气缸的一端可枢转地连接在所述底座上，所述第一气缸内具有相对于所述第一气缸可移动的第一活塞杆；和

连杆，所述连杆的一端与所述第一活塞杆的自由端可枢转地相连，且所述连杆的另一端可枢转地连接在所述底座上，其中所述导轮连接在所述连杆的所述一端。

8.根据权利要求1所述的用于曲轴偏心轴加工的定位装置，其特征在于，所述测量组件还包括：

位移传感器，所述位移传感器与所述测量头相连以测量所述主轴的轴心与所述测量头之间的距离。

9.根据权利要求8所述的用于曲轴偏心轴加工的定位装置，其特征在于，所述测量组件进一步包括：

滑台，所述滑台可移动地设在所述底座上，其中所述位移传感器连接在所述滑台上。

10.根据权利要求9所述的用于曲轴偏心轴加工的定位装置，其特征在于，所述滑台通过第二气缸可移动地设在所述底座上。