一种曲轴多测头随动检测装置的制作方法

本发明适用于曲轴检测过程中轴颈检测工序，其属于曲轴高速检测技术领域，具体涉及一种曲轴多测头随动检测装置。

背景技术：

发动机曲轴结构复杂，曲轴的加工质量优劣直接关系到汽车发动机的可靠性、使用寿命、振动和噪声等方面的指标。在制造过程中需要精确测量和控制多个尺寸及形位公差，包括长度、角度、形状和位置等多要素，如主轴和连杆轴直径、轴颈宽度、圆度、圆柱度、空间相位角、主轴之间同轴度等。目前，我国大多数厂家的曲轴检测环节仍采用手动测量，这些传统方法过程繁琐，效率不高，主观程度高，检测项目不足，无法检测圆度、圆柱度等指标。而采用三坐标测量为离线的非现场检测，增加了输送、装夹等辅助时间，更无法实现加工质量的在线反馈与控制。

目前正处于研究中的曲轴测量技术，如CCD图像处理方法，该方法优势有非接触，高精度，快节拍等，但对于环境光照与影像设备有极高的要求，成本较高。已有专利申请号为：CN201510810239.X，名称为一种四轴联动跟踪式曲轴测量方法。提出了与本专利相似的随动测量理论及算法，但对于如何实现随动与实际的机构并未提及。

技术实现要素：

针对上述现有的不足，提供一种用于曲轴高速测量的多侧头随动检测装置，通过随动装置使电感测头随曲轴的中心移动始终跟随轴颈，转动两圈测出全部待测轴颈的直径、圆度、圆柱度。节拍时间短，测量结果准确，大大提高了检测速度与效率。

采用如下技术方案：一种曲轴多测头随动检测装置，主要包括支撑架主体、相位固定架、布线拖链、相位标识、相位传感器、弹性块、连接块、螺钉、检测固定架、摆动轴、滑块、滑动导轨、随动件主体、滚轮座、滚轮、电感测头、限位导向板；其特征在于：所述摆动轴固定在支撑架主体上，滑块固定在摆动轴上，滑块可随摆动轴摆动；所述相位传感器通过相位固定架固定在支撑架主体上，相位标识固定在随动件主体上；所述随动件主体安装有滑动导轨，滑动导轨与滑块相配合，随动件主体可相对于滑块上下滑动；所述布线拖链一端固定在随动件主体顶端，随随动件主体移动；所述检测固定架安装在随动件主体末端，连接块通过螺钉固定在检测固定架上；所述弹性块以及滚轮座分别与连接块相连，滚轮座下方安装有滚轮；检测时滚轮与连杆颈外径接触；所述限位导向板安装在滚轮座下方，弹性块上布置电感测头；检测时电感测头始终与连杆颈外径接触。

本发明主轴颈上方的检测装置(检测时与主轴颈接触，主轴颈检测时无需随动装置。)，其弹性块直接与检测固定架相连，弹性块上布置电感测头，弹性块之间安装保护块；各档主轴颈每档布置三截面、每截面两测点的电感测头，5档主轴颈，共30个电感测头；各档连杆颈每档布置三截面、每截面两测点的电感测头4档连杆颈，共24个电感测头；曲轴小头端轴颈布置两个截面、每截面两个测点的电感测头。

本发明所述曲轴在检测过程中随动检测装置测得待测轴颈直径、圆度、圆柱度，检测过程中随动件主体绕摆动轴摆动，相位传感器检测相位标识，对其计数，旋转两周后，结束检测。

本发明所述支撑架主体根据不同曲轴型号，待测轴颈个数与位置均不同，设有多个安装位，可安装不同数目的随动件主体与滑动导轨，且间距与高低位置均可调整，从而实现多个轴颈段、多个参数一次性同步测量。

本发明所述弹性块用于传递形变量，与电感测头配合使用，通过算法补偿精确快速测得所需测量参数。

本发明所述保护块用于对电感测头的保护，防止开始检测时随动检测装置下降过程中出现偏差与电感测头发生碰撞，从而对电感测头造成损坏。

一种应用曲轴多测头随动检测装置的多轴颈同步随动测量方法，其特征在于具体步骤如下：

(1)曲轴上下料机构将曲轴移动至检测工位，将曲轴放置到检测定位块上，回转带动机构带动曲轴回转，使工件位置找正；

(2)测量机构由升降滑台送入测量位置，滚轮全部与轴颈接触，即测头到达指定位置，发送检测开始信号；

(3)回转机构带动工件回转检测，测量曲轴各档主轴颈直径、圆度、圆柱度；连杆颈的直径、圆度、圆柱度；曲轴小端直径、圆度。曲轴旋转两周后完成检测，检测数据上传至上位机，并自动对主轴颈及连杆颈测量结果进行分组；

(4)测量结束后，测量机构退回原位，曲轴由上下料机构将曲轴放回输送道。

本发明具有如下有益效果：(1)在曲轴旋转两周内完成对待测轴颈直径、圆度、圆柱度的测量，节拍短，效率高，可融入曲轴生产线或其他在线检测设备中；(2)根据不同曲轴型号，随动件主体与滑动导轨的间距与高低位置均可调整，从而实现不同数目轴颈、不同参数一次性同步测量；(3)与非接触式测量与传统抽样方式相比，测量结果较精确，避免了多周回转重复测量时，在测量头重新安装调整及转换测量位置时引入更多的误差；(4)研究高精度一体式弹性传感器的设计，使传感器测头与传递元件形成一体式结构，既可有效节省多测头的安装空间，又提高检测精度及传感器使用寿命。

附图说明

图1是本发明曲轴多测头随动检测装置结构图。

图2是本发明曲轴多测头随动检测装置主视图。

图3是本发明曲轴多测头随动检测装置C-C剖视图。

图4是本发明曲轴多测头随动检测装置D-D剖视图。

图5是本发明曲轴多测头随动检测装置测头布置图。

在图中，支撑架主体(1)、相位固定架(2)、布线拖链(3)、相位标识(4)、相位传感器(5)、弹性块(6)、连接块(7)、螺钉(8)、检测固定架(9)、摆动轴(10)、滑块(11)、滑动导轨(12)、随动件主体(13)、滚轮座(14)、滚轮(15)、电感测头(16)、限位导向板(17)、保护块(18)。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，对本发明作进一步地详细说明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

本发明机构如图1所示。一种曲轴多测头随动检测装置；其主要包括：支撑架主体(1)、随动件主体(13)、检测固定架(9)、弹性块(6)、连接块(7)、电感测头(16)、滑动导轨(12)、滑块(11)、摆动轴(10)、相位固定架(2)、相位传感器(5)、相位标识(4)、限位导向板(17)、滚轮(15)、滚轮座(14)、保护块(18)、布线拖链(3)、螺钉(8)等。主视图如图2所示，剖视图如图3、4所示，摆动轴(10)固定在支撑架主体(1)上，滑块(11)固定在摆动轴(10)上，可随摆动轴(10)摆动。相位传感器(5)通过相位固定架(2)固定在支撑架主体(1)上，相位标识(4)固定在随动件主体(13)上。随动件主体(13)安装有滑动导轨(12)与滑块(11)相配合，随动件主体(13)可相对于滑块(11)上下滑动。布线拖链(3)一端固定在随动件主体(13)顶端，随随动件主体(13)移动。检测固定架(9)安装在随动件主体(13)末端，连接块(7)通过螺钉(8)固定在检测固定架(9)上。弹性块(6)以及滚轮座(14)分别与连接块(7)相连，滚轮座(14)下方安装有滚轮(15)，检测时滚轮(15)与连杆颈外径接触。限位导向板(17)安装在滚轮座(14)下方，弹性块(6)上布置电感测头(16)，检测时电感测头(16)始终与连杆颈外径接触。主轴颈上方的检测装置，其弹性块(6)直接与检测固定架(9)相连，弹性块(6)上布置电感测头(16)，弹性块(6)之间安装保护块(18)。如图5所示，各档主轴颈每档布置三截面、每截面两测点的电感测头(16)，5档主轴颈，共30个电感测头(16)；各档连杆颈每档布置三截面、每截面两测点的电感测头(16)，4档连杆颈，共24个电感测头(16)。曲轴小头端轴颈布置两个截面、每截面两个测点的电感测头(16)。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。