一种用于在线监测气门孔厚度的装置的制作方法

本发明涉及一种机加工装置，具体地说是在车轮机加工过程中的一种车轮在线监测气门孔厚度装置。

背景技术：

在汽车车轮的加工中，气门孔厚度是影响车轮装车的重要尺寸，所以气门孔厚度100％监测项目，同时也是影响汽车安全的重要因素。车轮生产企业通常采用厚度检板监测气门孔厚度，这种检测方式存在人为检测误判的问题，同时,增加人工成本。本发明介绍了一种在线监测气门孔厚度的装置。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种气门孔厚度在线监测装置。

为了实现上述目的，本发明新型的技术方案是：一种车轮在线监测气门孔厚度装置，主要有同步带轮a，动力同步带轮，同步带，同步带轮b，机架，基座，导轨滑座a，直线导轨a，连接板，旋转电机，导轨架，红外线对射传感器a，翻转座，丝杠a，伺服电机a，翻转块，直线导轨c，导轨滑座c，伺服电机b，丝杠b，直线导轨b，支架，伺服电机c，导轨滑座b，滑座架，传感器安装架，红外线对射传感器b，辊子，辊道链轮，辊道支架，动力链轮，辊道电机，旋转轮，转轴，端盖，轴承，轴套，丝杠支座，左右螺纹丝杠，丝杠螺帽，气缸连接板，气缸座，气缸法兰，气缸，安装架，检测仪，丝杠c组成，其特征在于：

i、同步夹紧居中机构：气缸座固定在机架侧面，气缸通过汽缸法兰和气缸座固定在机架上，气缸输出杆与气缸连接板相连；基座固定在机架上，直线导轨a安装在基座上，直线导轨a和连接板通过导轨滑座a连接；丝杠支座固定在机架上，两个丝杠螺帽分别固定在左右侧的连接板上，左右螺纹丝杠分别和丝杠螺帽和丝杠支座连接。

气缸通气后，通过导轨滑座a、直线导轨a，气缸输出轴带动右侧从动旋转部分沿着直线导轨a向中间移动，同时，左右螺纹丝杠开始转动，在左右螺纹丝杠和左右两侧的丝杠螺帽共同作用下，左侧主动旋转部分沿着直线导轨a向中间移动，左右两侧旋转部分的四个旋转轮向四个转轴的中心位置同步居中，并加紧车轮的轮缘，实现车轮的同步夹紧居中工作。本装置能够满足不同尺寸轮型的同步加紧居中的要求。

ii、同步旋转机构：旋转电机和轴套安装在连接板上，端盖安装在轴套上，并且将轴承和转轴封闭在轴套和连接板内部，两个旋转轮和同步带轮a、同步带轮b分别安装在转轴的两端，动力同步带轮安装在旋转电机轴上，同步带轮a、同步带轮b和动力同步带轮通过同步带连接；辊道支架固定在机架上，辊子和辊道支架通过辊道链轮相连，辊道电机固定在辊道支架上，动力链轮安装在辊道电机上。

旋转电机通过动力同步带轮和同步带，带动同步带轮a、同步带轮b转动，旋转轮在转轴的带动下转动，车轮通过同步夹紧居中机构实现居中后，车轮轮缘与旋转轮接触配合，左侧的两个同步旋转轮带动车轮旋转。

iii、气门孔位置检测机构：安装架固定在机架上，检测仪安装在安装架上。

通过调整检测仪在安装架上的位置，可以满足不同尺寸轮型的检测要求。

iv、气门孔厚度检测机构：伺服电机c和直线导轨c通过导轨架固定在机架上，滑座架通过导轨滑座c与直线导轨c连接，丝杠c分别与滑座架和伺服电机c连接。伺服电机c能够通过丝杠c带动滑座架沿着直线导轨c上下运动。

伺服电机b和直线导轨b固定在滑座架上，支架通过导轨滑座b与直线导轨b连接，丝杠b分别与支架和伺服电机b连接。伺服电机b通过丝杠b可以带动支架沿着直线导轨b水平运动。

伺服电机a和翻转座固定在支架上，伺服电机a与丝杠a连接，传感器安装架固定在翻转块上，红外线对射传感器a和红外线对射传感器b固定在传感器安装架，伺服电机a与丝杠a连接，翻转座底面中间为空槽，丝杠a穿过空槽，翻转座内部两侧有对称的t型环槽，翻转块下端面有两个对称的t型环柱，t型环柱-能插入t型环槽内；翻转块下端面中间位置结构为环形齿，环形齿-与丝杠a啮合。伺服电机a带动丝杠a转动，通过环形齿和丝杠a啮合配合，翻转块带动红外线对射传感器a和红外线对射传感器b沿着翻转座中t型环槽中心翻转。依据不同车轮气门孔夹角变化，翻转块带动红外线对射传感器a和红外线对射传感器b转动相应的角度，从而能够满足不同车轮气门孔厚度检测要求。

在本发明的一个方面，提供了一种用于在线监测气门孔厚度的装置，由同步带轮a(1)，动力同步带轮(2)，同步带(3)，同步带轮b(4)，机架(5)，基座(6)，导轨滑座a(7)，直线导轨a(8)，连接板(9)，旋转电机(10)，导轨架(11)，红外线对射传感器a(12)，翻转座(13)，丝杠a(14)，伺服电机a(15)，翻转块(16)，直线导轨c(17)，导轨滑座c(18)，伺服电机b(19)，丝杠b(20)，直线导轨b(21)，支架(22)，伺服电机c(23)，导轨滑座b(24)，滑座架(25)，传感器安装架(26)，红外线对射传感器b(27)，辊子(28)，辊道链轮(29)，辊道支架(30)，动力链轮(31)，辊道电机(32)，旋转轮(33)，转轴(34)，端盖(35)，轴承(36)，轴套(37)，丝杠支座(38)，左右螺纹丝杠(39)，丝杠螺帽(40)，气缸连接板(41)，气缸座(42)，气缸法兰(43)，气缸(44)，安装架(45)，检测仪(46)，丝杠c(47)组成，其特征在于：所述的装置包括同步夹紧居中机构，其中，气缸座(42)固定在机架(5)侧面，气缸(44)通过汽缸法兰(43)和气缸座(42)固定在机架(5)上，气缸(44)输出杆与气缸连接板(41)相连；基座(6)固定在机架(5)上，直线导轨a(8)安装在基座(6)上，直线导轨a(8)和连接板(9)通过导轨滑座a(7)连接；丝杠支座(38)固定在机架(5)上，两个丝杠螺帽(40)分别固定在左右侧的连接板(9)上，左右螺纹丝杠(39)分别和丝杠螺帽(40)和丝杠支座(38)连接；所述的装置包括同步旋转机构，其中，旋转电机(10)和轴套(37)安装在连接板(9)上，端盖(35)安装在轴套(37)上，并且将轴承(36)和转轴(34)封闭在轴套(37)和连接板(9)内部，两个旋转轮(33)和同步带轮a(1)、同步带轮b(4)分别安装在转轴(34)的两端，动力同步带轮(2)安装在旋转电机轴(10)上，同步带轮a(1)、同步带轮b(4)和动力同步带轮(2)通过同步带(3)连接；辊道支架(30)固定在机架(5)上，辊子(28)和辊道支架(30)通过辊道链轮(29)相连，辊道电机(32)固定在辊道支架(30)上，动力链轮(31)安装在辊道电机(32)上；所述的装置包括气门孔位置检测机构，其中，安装架(45)固定在机架(5)上，检测仪(46)安装在安装架(45)上；所述的装置包括气门孔厚度检测机构，其中，伺服电机c(23)和直线导轨c(17)通过导轨架(11)固定在机架(5)上，滑座架(25)通过导轨滑座c(18)与直线导轨c(17)连接，丝杠c(47)分别与滑座架(25)和伺服电机c(23)连接。伺服电机c(23)能够通过丝杠c(47)带动滑座架(25)沿着直线导轨c(17)上下运动；伺服电机b(19)和直线导轨b(21)固定在滑座架(25)上，支架(22)通过导轨滑座b(24)与直线导轨b(21)连接，丝杠b(20)分别与支架(22)和伺服电机b(19)连接。伺服电机b(19)通过丝杠b(20)可以带动支架(22)沿着直线导轨b(21)水平运动；伺服电机a(15)和翻转座(13)固定在支架(22)上，伺服电机a(15)与丝杠a(14)连接，传感器安装架(26)固定在翻转块(16)上，红外线对射传感器a(12)和红外线对射传感器b(27)固定在传感器安装架(26)，伺服电机a(15)与丝杠a(14)连接，翻转座(13)底面中间为空槽(13-2)，丝杠a(14)穿过空槽(13-2)，翻转座(13)内部两侧有对称的t型环槽(13-1)，翻转块(16)下端面有两个对称的t型环柱(16-1)，t型环柱(16-1)能插入t型环槽(13-1)内；翻转块(16)下端面中间位置结构为环形齿(16-2)，环形齿(16-2)与丝杠a(14)啮合。

在本发明优选的方面，所述的装置设置为气缸(44)通气后，通过导轨滑座a(7)、直线导轨a(8)，气缸(44)输出轴带动右侧从动旋转部分沿着直线导轨a(8)向中间移动，同时，左右螺纹丝杠(39)开始转动，在左右螺纹丝杠(39)和左右两侧的丝杠螺帽(40)共同作用下，左侧主动旋转部分沿着直线导轨a(8)向中间移动，左右两侧旋转部分的四个旋转轮(33)向四个转轴(34)的中心位置同步居中，并加紧车轮的轮缘，实现车轮的同步夹紧居中工作。

在本发明优选的方面，所述的装置设置为旋转电机(10)通过动力同步带轮(2)和同步带(3)，带动同步带轮a(1)、同步带轮b(4)转动，旋转轮(33)在转轴(34)的带动下转动，车轮通过同步夹紧居中机构实现居中后，车轮轮缘与旋转轮(33)接触配合，左侧的两个同步旋转轮(33)带动车轮旋转。

在本发明优选的方面，所述的装置设置为通过调整检测仪(46)在安装架(45)上的位置，满足不同尺寸轮型的检测要求。

在本发明优选的方面，所述的装置设置为伺服电机a(15)带动丝杠a(14)转动，通过环形齿(16-2)和丝杠a(14)啮合配合，翻转块(16)带动红外线对射传感器a(12)和红外线对射传感器b(27)沿着翻转座(13)中t型环槽(13-1)中心翻转。

在本发明优选的方面，所述的装置设置为依据不同车轮气门孔夹角变化，翻转块(16)带动红外线对射传感器a(12)和红外线对射传感器b(27)转动相应的角度，从而能够满足不同车轮气门孔厚度检测要求。

实际使用时，车轮通过辊道输送到本装置工作位置，通压缩空气，通过导轨滑座a和直线导轨a，气缸带动右侧主动旋转部分沿着直线导轨a向中间移动，同时，左右螺纹丝杠开始转动，在左右螺纹丝杠和左右两侧的丝杠螺帽共同作用下，左侧从动旋转部分沿着直线导轨a向中间移动，左右两侧旋转部分的四个旋转轮向四个转轴的中心位置同步居中，并加紧车轮的轮缘，实现车轮的同步夹紧居中工作。接着，旋转电机通过动力同步带轮和同步带，带动同步带轮a、同步带轮b转动，旋转轮在转轴的带动下转动，车轮通过同步夹紧居中机构实现居中后，车轮轮缘与旋转轮接触配合，右侧的两个同步旋转轮带动车轮旋转。在车轮旋转的过程中，检测仪检测车轮气门孔，然后，车轮继续转动°，使车轮的气门孔与红外线对射传感器a和红外线对射传感器b处于同一竖直检测面，伺服电机a带动丝杠a转动，通过环形齿-和丝杠a啮合配合，翻转块带动红外线对射传感器a和红外线对射传感器b沿着翻转座中t型环槽-中心翻转，最终红外线对射传感器a和红外线对射传感器b的射线与气门孔轴线平行。然后，通过伺服电机c和伺服电机b，控制红外线对射传感器a和红外线对射传感器b在竖直检测平面运动，并扫射到气门孔厚度上下面位置，红外线对射传感器a和红外线对射传感器b将得到的信号传给信号处理器，信号处理器最终计算出精确的气门孔厚度。至此，气门孔厚度检测工作完成。

本发明能满足车轮在线监测气门孔厚度的需要，同时具有结构简单、便于制作、性能稳定、精度能满足加工要求的特点，能适应自动化生产的需要。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：

图1是本发明实施例1的气门孔厚度在线监测装置的结构示意图，图1a是主视图，图1b是俯视图。

图2是本发明实施例1的气门孔厚度在线监测装置中辊道的结构示意图。

图3是本发明实施例1的气门孔厚度在线监测装置中翻转座的结构示意图，图3a是俯视图，图3b是剖视图。

图4是本发明实施例1的气门孔厚度在线监测装置中翻转块的结构示意图，图4a是俯视图，图4b是剖视图。

图5是本发明实施例1的气门孔厚度在线监测装置中翻转机构的结构示意图，图5a是俯视图，图5b是剖视图。

图6是本发明实施例1的气门孔厚度在线监测装置工作时的结构示意图，图6a是主视图，图6b是俯视图。

图中，1－同步带轮a，2－动力同步带轮，3－同步带，4－同步带轮b，5－机架，6－基座，7－导轨滑座a，8－直线导轨a，9－连接板，10－旋转电机，11－导轨架，12－红外线对射传感器a，13－翻转座，14－丝杠a，15－伺服电机a，16－翻转块，17－直线导轨c，18－导轨滑座c，19－伺服电机b，20－丝杠b，21－直线导轨b，22－支架，23－伺服电机c，24－导轨滑座b，25－滑座架，26－传感器安装架，27－红外线对射传感器b，28－辊子，29－辊道链轮，30－辊道支架，31－动力链轮，32－辊道电机，33－旋转轮，34－转轴，35－端盖，36－轴承，37－轴套，38－丝杠支座，39－左右螺纹丝杠，40－丝杠螺帽，41－气缸连接板，42－气缸座，43－气缸法兰，44－气缸，45－安装架，46－检测仪，47－丝杠c

具体实施方式

实施例1

下面结合附图详细说明依据本发明新型提出的具体装置的细节和工作情况。

本发明一种车轮在线监测气门孔厚度装置，主要有同步带轮a1，动力同步带轮2，同步带3，同步带轮b4，机架5，基座6，导轨滑座a7，直线导轨a8，连接板9，旋转电机10，导轨架11，红外线对射传感器a12，翻转座13，丝杠a14，伺服电机a15，翻转块16，直线导轨c17，导轨滑座c18，伺服电机b19，丝杠b20，直线导轨b21，支架22，伺服电机c23，导轨滑座b24，滑座架25，传感器安装架26，红外线对射传感器b27，辊子28，辊道链轮29，辊道支架30，动力链轮31，辊道电机32，旋转轮33，转轴34，端盖35，轴承36，轴套37，丝杠支座38，左右螺纹丝杠39，丝杠螺帽40，气缸连接板41，气缸座42，气缸法兰43，气缸44，安装架45，检测仪46，丝杠c47组成，其特征在于：

i、同步夹紧居中机构：气缸座42固定在机架5侧面，气缸44通过汽缸法兰43和气缸座42固定在机架5上，气缸44输出杆与气缸连接板41相连；基座6固定在机架5上，直线导轨a8安装在基座6上，直线导轨a8和连接板9通过导轨滑座a7连接；丝杠支座38固定在机架5上，两个丝杠螺帽40分别固定在左右侧的连接板9上，左右螺纹丝杠39分别和丝杠螺帽40和丝杠支座38连接。

气缸44通气后，通过导轨滑座a7、直线导轨a8，气缸44输出轴带动右侧从动旋转部分沿着直线导轨a8向中间移动，同时，左右螺纹丝杠39开始转动，在左右螺纹丝杠39和左右两侧的丝杠螺帽40共同作用下，左侧主动旋转部分沿着直线导轨a8向中间移动，左右两侧旋转部分的四个旋转轮33向四个转轴34的中心位置同步居中，并加紧车轮的轮缘，实现车轮的同步夹紧居中工作。本装置能够满足不同尺寸轮型的同步加紧居中的要求。

ii、同步旋转机构：旋转电机10和轴套37安装在连接板9上，端盖35安装在轴套37上，并且将轴承36和转轴34封闭在轴套37和连接板9内部，两个旋转轮33和同步带轮a1、同步带轮b4分别安装在转轴34的两端，动力同步带轮2安装在旋转电机轴10上，同步带轮a1、同步带轮b4和动力同步带轮2通过同步带3连接；辊道支架30固定在机架5上，辊子28和辊道支架30通过辊道链轮29相连，辊道电机32固定在辊道支架30上，动力链轮31安装在辊道电机32上。

旋转电机10通过动力同步带轮2和同步带3，带动同步带轮a1、同步带轮b4转动，旋转轮33在转轴34的带动下转动，车轮通过同步夹紧居中机构实现居中后，车轮轮缘与旋转轮33接触配合，左侧的两个同步旋转轮33带动车轮旋转。

iii、气门孔位置检测机构：安装架45固定在机架5上，检测仪46安装在安装架45上。

通过调整检测仪46在安装架45上的位置，可以满足不同尺寸轮型的检测要求。

iv、气门孔厚度检测机构：伺服电机c23和直线导轨c17通过导轨架11固定在机架5上，滑座架25通过导轨滑座c18与直线导轨c17连接，丝杠c47分别与滑座架25和伺服电机c23连接。伺服电机c23能够通过丝杠c47带动滑座架25沿着直线导轨c17上下运动。

伺服电机b19和直线导轨b21固定在滑座架25上，支架22通过导轨滑座b24与直线导轨b21连接，丝杠b20分别与支架22和伺服电机b19连接。伺服电机b19通过丝杠b20可以带动支架22沿着直线导轨b21水平运动。

伺服电机a15和翻转座13固定在支架22上，伺服电机a15与丝杠a14连接，传感器安装架26固定在翻转块16上，红外线对射传感器a12和红外线对射传感器b27固定在传感器安装架26，伺服电机a15与丝杠a14连接，翻转座13底面中间为空槽13-2，丝杠a14穿过空槽13-2，翻转座13内部两侧有对称的t型环槽13-1，翻转块16下端面有两个对称的t型环柱16-1，t型环柱16-1能插入t型环槽13-1内；翻转块16下端面中间位置结构为环形齿16-2，环形齿16-2与丝杠a14啮合。伺服电机a15带动丝杠a14转动，通过环形齿16-2和丝杠a14啮合配合，翻转块16带动红外线对射传感器a12和红外线对射传感器b27沿着翻转座13中t型环槽13-1中心翻转。依据不同车轮气门孔夹角变化，翻转块16带动红外线对射传感器a12和红外线对射传感器b27转动相应的角度，从而能够满足不同车轮气门孔厚度检测要求。

实际使用时，车轮通过辊道输送到本装置工作位置，通压缩空气，通过导轨滑座a7和直线导轨a8，气缸44带动右侧主动旋转部分沿着直线导轨a8向中间移动，同时，左右螺纹丝杠39开始转动，在左右螺纹丝杠39和左右两侧的丝杠螺帽40共同作用下，左侧从动旋转部分沿着直线导轨a8向中间移动，左右两侧旋转部分的四个旋转轮33向四个转轴34的中心位置同步居中，并加紧车轮的轮缘，实现车轮的同步夹紧居中工作。接着，旋转电机10通过动力同步带轮2和同步带3，带动同步带轮a1、同步带轮b4转动，旋转轮33在转轴34的带动下转动，车轮通过同步夹紧居中机构实现居中后，车轮轮缘与旋转轮33接触配合，右侧的两个同步旋转轮33带动车轮旋转。在车轮旋转的过程中，检测仪46检测车轮气门孔，然后，车轮继续转动180°，使车轮的气门孔与红外线对射传感器a12和红外线对射传感器b27处于同一竖直检测面，伺服电机a15带动丝杠a14转动，通过环形齿16-2和丝杠a14啮合配合，翻转块16带动红外线对射传感器a12和红外线对射传感器b27沿着翻转座13中t型环槽13-1中心翻转，最终红外线对射传感器a12和红外线对射传感器b27的射线与气门孔轴线平行。然后，通过伺服电机c23和伺服电机b19，控制红外线对射传感器a12和红外线对射传感器b27在竖直检测平面运动，并扫射到气门孔厚度位置，红外线对射传感器a12和红外线对射传感器b27将得到的信号传给信号处理器，信号处理器最终计算出精确的气门孔厚度。至此，气门孔厚度检测工作完成。