专利名称：汽车燃油喷射系统挺柱体组件球面座顶点至滚轮最高点高度的测量装置的制作方法
技术领域：
本发明装置用于汽车燃油喷射系统中挺柱体组件(13)的自动化装配生产线，完 成对挺柱体球面座(13-2)顶点至滚轮(13-1)最高点的高度值H的测量。
背景技术：
对于挺柱体组件装配后球面座顶点到滚轮最高点高度的测量，原先采用的是人工 的测量方法。人工的测量方法，不仅生产效率低，存在着较大的不确定因素，而且无法满足 自动化装配生产线上自动检测的要求。本测量装置是一种采用相对测量法进行在线测量高 度的自动化装置。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷提供一种汽车燃油喷射系统挺柱体 组件球面座顶点至滚轮最高点高度的测量装置，用于取代传统的人工检测，以适用于自动 化装配生产线，达到提高生产效率和保证产品质量的目的。
为实现上述发明目的，本发明的构思如下 测量装置的基本原理是采用相对测量法，即测量产品的被测高度相对于标准量具 高度的偏差。由下定位杆对球面座顶点定位，随动的测量基准杆上升，其端面作为测量基 准；刀口测头对滚轮上表面测量，随动的数显百分表测头与测量基准杆端面接触，读出相应 数值。其主要机械结构由定位基准组件、测杆组件和标准量具三部分组成。
上述定位基准组件主要由定位气缸、连接拉杆、压縮弹簧、基准连接板、下定位杆 及测量基准杆等组成。下定位杆、测量基准杆通过基准连接板安装在直线导轨上，其上下移 动由定位气缸驱动，在气缸和基准连接板之间采用浮动连接，在气缸推动到位后由弹簧对 下定位杆施加压力，确保下定位杆对工件的精确定位。下定位杆头部是与挺柱体组件中球 面座顶面几何形状基本相一致的圆球，其下是采用硬度合适的塑料软管制作的圆杆，这种 柔性的定位杆可使定位圆球在任意角度内摆动，以保证下定位杆与被测工件球面的紧密贴 合，防止由于旋转工作台上的定位夹具定位精度不高造成的对工件定位不准的现象。
上述测杆组件主要由升降气缸、直线导轨、连接座、拉板、压縮弹簧、数显百分表、U 型连接板、刀口测头等组成。在固定支座上安装升降气缸和直线导轨，刀口测头和数显百分 表通过L型连接板安装于直线导轨滑块上，其上下移动由气缸驱动，在气缸和刀口测头之 间采用浮动连接，在气缸推动到位后由压縮弹簧对刀口测头施加测量力，保持测量过程中 测头与滚轮接触。与连接座相连的拉板将L型连接板拉住，以防刀口测头脱离气缸控制。刀 口测头由螺钉固定于连接板下方，可方便装拆及定期更换。 上述标准量具采用分体结构，由螺钉连接。上部为圆柱体，上下表面经磨削加工， 其高度即为产品要求的球面座顶点至滚轮最高点的高度；下部为中间开有通孔的圆柱体， 侧面铣有键槽，其高度为挺柱体组件底面至球面座顶点的距离。
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根据上述发明构思，本发明采用如下技术步骤 —种汽车燃油喷射系统挺柱体组件球面座顶点至滚轮最高点高度的测量装置，包 括一个测量台架、一个定位基准组件、一个测杆组件、一个标准量具和一个夹持待测挺柱体 组件的定位夹具。 上述定位基准组件中定位气缸经传动机构推举下定位杆和测量基准杆的结构是
一个定位气缸通过气缸安装座垂直固定于下机架上，与所述的定位气缸活塞连接的气缸连
接座相连，气缸连接座两侧由螺钉固定拉板，并拉紧弹簧座，所述弹簧座安装于基准连接板
上，弹簧座和气缸连接座之间装有压縮弹簧；所述基准连接板上固定安装下定位杆和测量
基准杆；所述基准连接板通过滑块与固定在下机架上的直线导轨滑动配合。 上述测杆组件中升降气缸经过传动机构下推刀口测头和数显百分表的结构是一
个升降气缸通过气缸安装座垂直固定于上机架上，与所述的升降气缸活塞连接的气缸连接
座相连，所述的气缸连接座两侧由螺钉固定拉板，并拉紧弹簧座，所述的弹簧座安装于U型
连接板上，弹簧座和气缸连接座之间装有压縮弹簧，所述U型连接板上方固定安装数显百
分表，下方由螺钉固定刀口测头；所述U型连接板左侧通过滑块与固定在上机架上的直线
导轨滑动配合。 上述标准量具的结构是由上圆柱体和下圆筒体组成，上圆柱体高度是被测挺柱 体球面座顶点至滚轮最高点的高度，下圆筒体高度是挺柱体底面至球面座顶点的高度，下 圆筒体中间有通孔，以利下定位杆通过，侧面铣有键槽，以利在定位夹具中避开定位键。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点
本发明采用相对测量法，即测量产品的被测高度相对于标准量具高度的偏差，可 快速检测挺柱体组件球面座顶点至滚轮最高点之间的高度，提高检测效率，减少检测过程 中人为因素的影响，提高产品质量，适用于自动生产线上。
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
图2是挺柱体组件结构图。
图3是标准量具结构图。
具体实施例方式
本发明的优选实施例结合附图详述如下 实施例一 参见图1、图2和图3，本汽车燃油喷射系统挺柱体球面座顶点到滚轮最 高点高度的测量装置，包括一个测量台架30、一个定位基准组件31、一个测杆组件32、一个 标准量具33和一个夹持待测挺柱体组件13的定位夹具14。所述夹持待测挺柱体组件13 的定位夹具14固定安装在所述测量台架30的台面上；所述定位基准组件31通过一个下机 架23安装在所述测量台架30台面的下方，该定位基准组件31有一个定位气缸22经传动 机构推举一根下定位杆16和一根测量基准杆15，该下定位杆16顶靠着被测挺柱体组件13 球面顶点处13-2而对其定位，该测量基准杆15的上端面构成测量基准；所述测杆组件32 通过上机架1安装在所述测量台架30台面的上方，该测杆组件32有一个升降气缸5经传 动机构下推一个刀口测头12和一个数显百分表9，该刀口测头12抵靠着被测挺柱体组件
413的滚轮最高点13-1，该数显百分表9的顶针抵住所述测量基准杆15的上端面。
实施例二 本实施例与实施例一基本相同，不同之处如下所述定位基准组件31 中定位气缸22通过一个气缸安装座24垂直固定于所述下机架23上，与所述的定位气缸22 活塞连接的一个气缸连接座21相连，所述气缸连接座21两侧由螺钉固定一个拉板20，并拉 紧一个弹簧座18，所述弹簧座18安装于一个基准连接板17上，所述弹簧座18和气缸连接 座21之间装有压縮弹簧19 ;所述基准连接板17上固定安装所述下定位杆16和测量基准 杆15 ;所述基准连接板17通过一个滑块26与固定在下机架23上的一个直线导轨25滑动 配合。 所述测杆组件32中升降气缸5经传动机构下推刀口测头12和数显百分表9的结 构是所述升降气缸5通过一个气缸安装座4垂直固定于所述上机架1上，与所述的升降气 缸5活塞连接的气缸连接座6相连，所述的升降气缸连接座6两侧由螺钉固定一个拉板7， 并拉紧一个弹簧座IO，所述的弹簧座10安装于一个U型连接板11上，弹簧座10和升降气 缸连接座6之间装有一个压縮弹簧(8)，所述U型连接板11上方固定安装所述数显百分表 9，下方由螺钉固定所述刀口测头12 ;所述U型连接板左侧通过一个滑块2与固定在上机架 1上的一个直线导轨3滑动配合。 所述标准量具33的结构是由一个上圆柱体27和一个下圆筒体28组成，所述下 圆筒体28铣有腰槽，通过螺钉29与上圆柱体27固定连接，上圆柱体27的高度为标准高度 H。 所述下定位杆16的结构是由头部和杆体组成，其头部是与挺柱体组件13中球面 座顶面13-2几何形状基本相一致的圆球，其杆体是采用工程塑料软管制作的柔性杆，能使 定位圆球在任意角度内摆动，确保下定位杆对工件的精确定位。 本实施例的工作原理如下在自动装配生产线工作之前，需先对数显百分表进行 调整，即将标准量具放于定位夹具内，通过测量装置测量后将数显百分表清零，然后自动生 产线方可工作。在自动装配生产线上，挺柱体组件由前道机械手放置于用于检测的旋转工 作台上，并实施定位夹紧。当旋转工作台旋转到位后，高度测量装置中的定位基准组件的定 位气缸伸出，推动下定位杆和测量基准杆上升，在弹簧力的作用下，下定位杆与被测工件球 面座贴合并定位。此时，由气缸的磁性开关发信，上部的测杆组件在升降气缸的作用下，刀 口测头和数显百分表同时下降，刀口测头在弹簧力的作用下与挺柱体滚轮最高点接触，同 时数显百分表测头与测量基准杆上表面接触以实施测量，待百分表读数稳定后记录本次测 量偏差值。测量完成后，升降气缸和定位气缸同时縮回，等待下一个工件到位。测量时，数 显百分表输出数据至PLC，其数值为该工件与标准量具的偏差值，即高度的误差值，经PLC 判断后由后续分拣装置对不合格工件予以剔除。
权利要求
一种汽车燃油喷射系统挺柱体组件球面座顶点至滚轮最高点高度的测量装置，包括一个测量台架(30)、一个定位基准组件(31)、一个测杆组件(32)、一个标准量具(33)和一个夹持待测挺柱体组件(13)的定位夹具(14)，其特征在于1)所述夹持待测挺柱体组件(13)的定位夹具(14)固定安装在所述测量台架(30)的台面上；2)所述定位基准组件(31)通过一个下机架(23)安装在所述测量台架(30)台面的下方，该定位基准组件(31)有一个定位气缸(22)经传动机构推举一根下定位杆(16)和一根测量基准杆(15)，该下定位杆(16)顶靠着被测挺柱体组件(13)球面顶点处(13-2)而对其定位，该测量基准杆(15)的上端面构成测量基准；3)所述测杆组件(32)通过上机架(1)安装在所述测量台架(30)台面的上方，该测杆组件(32)有一个升降气缸(5)经传动机构下推一个刀口测头(12)和一个数显百分表(9)，该刀口测头(12)抵靠着被测挺柱体组件(13)的滚轮最高点(13-1)，该数显百分表(9)的顶针抵住所述测量基准杆(15)的上端面。
2. 根据权利要求1所述汽车燃油喷射系统挺柱体组件球面座顶点至滚轮最高点高度 的测量装置，其特征在于所述定位基准组件(31)中定位气缸(22)经传动机构推举下定位 杆(16)和测量基准杆(15)的结构是所述定位气缸(22)通过一个气缸安装座(24)垂直 固定于所述下机架(23)上，与所述的定位气缸(22)活塞连接的一个气缸连接座(21)相 连，所述气缸连接座(21)两侧由螺钉固定一个拉板(20)，并拉紧一个弹簧座(18)，所述弹 簧座(18)安装于一个基准连接板(17)上，所述弹簧座(18)和气缸连接座(21)之间装有 压縮弹簧(19);所述基准连接板(17)上固定安装所述下定位杆(16)和测量基准杆(15); 所述基准连接板(17)通过一个滑块(26)与固定在下机架(23)上的一个直线导轨(25)滑 动配合。
3. 根据权利要求1所述汽车燃油喷射系统挺柱体组件球面座顶点至滚轮最高点高度 的测量装置，其特征在于所述测杆组件(32)中所述升降气缸(5)经传动机构下推刀口测头 (12)和数显百分表(9)的结构是所述升降气缸(5)通过一个气缸安装座(4)垂直固定于 所述上机架(1)上，与所述的升降气缸(5)活塞连接的气缸连接座(6)相连，所述的升降气 缸连接座(6)两侧由螺钉固定一个拉板(7)，并拉紧一个弹簧座(IO)，所述的弹簧座(10) 安装于一个U型连接板(11)上，弹簧座(10)和升降气缸连接座(6)之间装有一个压縮弹 簧(8)，所述U型连接板(11)上方固定安装所述数显百分表(9)，下方由螺钉固定所述刀口 测头(12);所述U型连接板左侧通过一个滑块(2)与固定在上机架(1)上的一个直线导轨 (3)滑动配合。
4. 根据权利要求1所述汽车燃油喷射系统挺柱体组件球面座顶点至滚轮最高点高度 的测量装置，其特征在于所述标准量具(33)的结构是由一个上圆柱体(27)和一个下圆筒 体(28)组成，所述下圆筒体(28)铣有腰槽，通过螺钉(29)与上圆柱体(27)固定连接，上 圆柱体(27)的高度为标准高度H。
5. 根据权利要求1所述的汽车燃油喷射系统挺柱体组件球面座顶点至滚轮最高点高 度的测量装置，其特征在于所述下定位杆(16)的结构是由头部和杆体组成，其头部是与 挺柱体组件(13)中球面座顶面(13-2)几何形状基本相一致的圆球，其杆体是采用工程塑 料软管制作的柔性杆，能使定位圆球在任意角度内摆动，确保下定位杆对工件的精确定位。
全文摘要
本发明设计了一种汽车燃油喷射系统挺柱体组件球面座顶点至滚轮最高点高度的测量装置。本装置的结构主要包括定位基准组件和测杆组件，定位基准组件下定位杆随定位气缸上升，依靠弹簧力对挺柱体组件球面座顶点定位，随动的测量基准杆上端面为测量基准；测杆组件刀口测头随升降气缸下降，依靠弹簧力作用到滚轮上，随动的数显百分表测头下降与测量基准接触，指示高度是相对标准量具的偏差值。本装置用在自动化生产线上，可快速检测挺柱体组件球面座顶点至滚轮最高点之间的高度，可以提高检测效率，减少检测过程中人为因素的影响，提高产品质量。
文档编号G01B21/02GK101793510SQ20101012635
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者华晓青, 王耀华, 陆林海, 陈振华 申请人:上海大学