专利名称：内燃机曲轴连杆颈到缸体顶面距离的检测设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在装配线上自动检测内燃机曲轴连杆颈到缸体顶面距离的检测设备。
内燃机曲轴连杆颈到缸体顶面距离的在线自动检测在我国尚属空白，而且现在世界上绝大多数柴油机厂对该尺寸也是采用人工检测或不检测，人工检测不仅工效低，而且精度差，不检测更不能保证内燃机的质量。据考察，美国的康明斯公司达林顿工厂有此种自动检测设备，但他们的设备将测量数据和打标记分别由两台设备在两个工位完成，且所打标记为钢印，驱动装置中，带动曲轴旋转的机构为拨销、其驱动源为电机，测头为单测头，一次只能检测一个缸的数据，因此势必影响工效和增加成本，也不适用于内燃机之间距离较小的装配线使用。
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动化强度高、检测精度好、工作可靠、工效高、成本低、适用面广的内燃机曲轴连杆颈到缸体顶面距离的检测设备。
本实用新型的目的是这样实现的针对现有自动检测设备存在的问题对驱动装置、打标记装置和测头装置进行了改进，并配备上液压站和相应的控制柜。
本实用新型所提供的内燃机曲轴连杆颈到缸体顶面距离的检测设备包括液压站、驱动装置、测头装置、控制柜和终端微机。驱动装置位于内燃机传输线的一侧，结构为卧式，带动曲轴旋转的机构为摩擦轮，其动力源为液压马达；测头装置由底座、纵向进给滑台、横向进给滑台和测头组成，位于内燃机传输线的另一侧，与驱动装置相向匹配安装，其测头至少为两个，均能相对于各自的轴心线向各方径向浮动和沿轴心线轴向伸缩，它们并列安装在横向进给滑台上，轴心线之间的距离与内燃机缸体各缸中心线之间的距离相同；打标记装置安装在测头装置的顶部，在缸体各个缸上所打标记为色标；终端微机设在活塞连杆分装线上；控制柜分别与终端微机、液压站、测头装置和打色标装置相连，通过其计算机控制上述部件工作；液压站与驱动装置和测头装置中的液压马达和油缸相连，为上述部件提供液压油。
本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1是根据本实用新型所提出的内燃机曲轴连杆颈到缸体顶面距离的检测设备的结构简图；图2是驱动装置的主视图；图3是驱动装置的侧视图；图4是驱动装置中的皮带传动机构和摩擦轮的组装图；图5是测头装置中的测头的结构图；图6是打标记装置的主视图；图7是打标记装置的侧视图。
以下结合附图详细说明依据本实用新型所提出的内燃机曲轴连杆颈到缸体顶面距离的检测设备的具体结构。
实施例本实施例的总体结构如图1所示，包括液压站(1)、驱动装置(2)、测头装置(3)、打标记装置(4)、控制柜(5)和终端微机(6)，测头装置由底座(7)、纵向进给滑台(8)、横向进给滑台(9)和两个测头(10)组成，两滑台的动力源为油缸，由液压站(1)提供液压油。
驱动装置(2)的结构如图2、图3、图4所示，由底座(11)、滑台(12)、摆动油缸(13)、液压马达(14)、皮带传动机构(15)、两个摩擦轮(16)、驱动臂(17)、丝杆(18)和导向杆(19)组成。滑台(12)由底座(11)支撑，通过丝杆(18)传递动力可沿导向杆(19)的轴线方向移动，摆动油缸(13)和液压马达(14)安装在滑台(12)上，驱动臂(17)的一端与摆动油缸的输出轴相连，另一端安装皮带传动机构(15)和两摩擦轮(16)，两摩擦轮以皮带传动机构的皮带轮中心线为对称轴对称安装，其中心线的高度高于内燃机曲轴的中心线，皮带传动机构(15)由液压马达(14)提供动力从而带动两摩擦轮沿相同的方向转动，当两摩擦轮转动时即可带动夹于其间的内燃机曲轴转动，液压马达和摆动油缸由液压站(1)提供液压油，测头装置(3)中的测头(10)，其结构如图5所示，包括测杆(20)、测杆外套(21)、防转销(23)、限位销(47)、高精度滚动轴承(45)(46)、传感器(25)、传感器轴向位置调整机构(26)、传感器座(42)、复位弹簧(43)、过渡支承块(28)、钢球(30)、径向浮动前盘(39)、特制端面轴承(37)、径向浮动后盘(31)、轴向滑动杆(32)、支座(33)、轴向复位弹簧(34)、外壳(35)、支承销(40)和防尘罩(22)。测杆(20)位于测杆外套(21)内，其测量端端面为精磨平面，限位销(47)设置在测杆的前部，防转销(23)设置在测杆的中部，复位弹簧(43)设置在测杆尾部，高精度滚动轴承(45)(46)在测杆主体上间隔安装，从而使测杆实现相对于测杆外套的无径向间隙滑动；传感器(25)位于传感器座(42)内，紧贴测杆(20)安装，传感器轴向位置调整机构(26)设置在传感器后端，其上的调整螺钉位于传感器座(42)之外，便于使用者在外部调整传感器的轴向位置，传感器座(42)和测杆外套(21)由螺纹连接成一体；传感器座(42)又兼作内燃机缸体的导向定位机构，其中部的外廓加工成导向锥面(41)，后部圆台向着导向锥面的环面上设置有三个相互夹角为120°的定位块(27)；过渡支承块(28)通过螺钉与传感器座(42)相连，径向浮动前盘(39)和径向浮动后盘(31)通过螺钉(38)(29)相互连接并与过渡支承块(28)相连，钢球(30)安装在过渡支承块和径向浮动前盘之间，特制端面轴承(37)安装在径向浮动前盘和径向浮动后盘之间(特制端面轴承是将一般端面轴承去掉一侧端盖形成)，轴向滑动杆(32)的一端与径向浮动后盘相连，另一端为自由端，插在支座(33)的中心孔内，支座(33)的内凸台端面与径向浮动后盘(31)的凸台端面之间有一轴向间隙，该间隙可通过轴向滑杆(32)自由端端部设置的调节孔调整，轴向复位弹簧(34)套装在径向浮动后盘(31)和支座(33)的凸台上，用于保持测杆的常规轴向位置；外壳(35)套装在传感器座之后的零件外部，其前端面与传感器座的后端面之间有一轴向间隙；支承销(40)安装在外壳(35)前部，用于支承传感器座。上述结构的测头在检测时，可实现锥面导向、周围定向和端面三点定位，且测杆(20)能相对于测杆外套(21)轴向滑动，测杆外套(21)和传感器座(42)及其内部所安装的零件整体能相对于外壳(35)轴向滑动和相对于轴心线径向浮动，并可绕钢球(30)转动，因此保证了在线自动检测时测头的轴心线能自动与被测缸体的轴心线同轴，缸体的定位误差一般为2毫米，设计时测头的径向浮动为3毫米。
打标记装置(4)的结构如图6、图7所示，包括底板(48)、摆杆复位弹簧(49)、支座(50)、连接杆(51)、牵引磁铁(52)、摆杆(53)、复位弹簧(54)、调整螺钉(55)、色标笔(56)、夹头(57)和支承杆(60)。支座(50)为两个，安装在底板(48)的一侧；牵引磁铁(52)为六个，交替排列安装在底板(48)的另一侧；支承杆(60)的两端固定在支座(50)上；摆杆(53)的数量与牵引磁铁相同，其中部与支承杆(60)铰接，一端安装夹头(57)，并通过连接杆与各自对应的牵引磁铁相连，连接点在夹头(57)和铰接点之间；夹头(57)由夹头体和夹头柄构成，夹头体上开有滑槽(59)，它们通过位于滑槽内的定位螺钉(58)连接成一体，夹头柄的端部与摆杆(53)铰接，由调整螺钉(55)确定其位置；复位弹簧(54)的两端分别固定在夹头柄和摆杆上，摆杆复位弹簧(49)的两端分别固定在底板(48)和摆杆的另一端端部，色标笔(56)安装在夹头体上。此种结构的打标记装置，色标笔的位置可调、且调整方便，只要拧动定位螺钉(59)和调整螺钉(55)就可实现。
控制柜(5)的结构如图1所示，包括交流稳压电源、直流稳压电源、PC机、工控机、电感测微仪、A／D转换器和打标记输出板，打标记输出板将弱电转变为强电为打标记装置中的牵引磁铁(52)提供工作电流。
终端微机(6)设在活塞连杆分装线上，可使分装线上的操作者实时得到检测数据和分组情况，从而提高工效，本实施例中，终端微机选用IBM286。
本实施例中的检测设备用于在线自动检测四缸或六缸B系列柴油发动机，其性能指标如下1、测量范围228.300～228.800(mm)2、测量精度±0.005mm3、曲轴转速10～14r.p.m
4、设备按下列标准对所测值分组并自动打色标A组228.600～228.74.0(mm)黑色色标B组228.418～228.599(mm)红色色标C组228.320～228.417(mm)兰色色标5、设备噪声＜75dB(A)本实用新型的检测原理如下当曲轴被驱动装置带动旋转时，曲轴轴颈在一转中推动测杆及位移传感器的导杆移动，位移传感器将此位移信号转换为电信号，通过计算机采样，数据动态处理后与标准值比较进行分组，若合格，计算机给出信号控制打标记装置打色标，若不合格则报警。
本实用新型具有以下优点1、整个检测过程由计算机控制自动进行，运行可靠，检测精度可达±0.005mm；2、工效高，检测一台柴油机仅用2.5分钟；3、兼具检测功能和打标记功能，从而节省了工位；4、驱动装置采用液压马达带动摩擦轮转动来实现曲轴的旋转，既经济、又适合于在各种内燃机装配线上使用，使内燃机之间距离较小的装配线也能实现自动检测和打分组标记；5、打标记装置所打标记为色标，较之“钢印标记”既经济，又不会损坏缸体；6、测头装置的测头结构采用锥面导向、圆周定向、端面三点定位并具有轴向伸缩和径向相对轴心线浮动的功能，因而能满足现场工件定位较差的装配线的需要；7、测头至少为两个，终端微机设置在活塞连杆的分装线上，能实时传送检测数据和分组情况，均有利于提高工效；
8、操作调整方便；9、成本低，仅为国外同功能设备的 1/10 。
权利要求1.一种内燃机曲轴连杆颈到缸体顶面距离的检测设备，包括驱动装置(2)、测头装置(3)、打标记装置(4)、控制柜(5)、终端微机(6)，其特征在于还包括液压站(1)，驱动装置(2)位于内燃机传输线的一侧，结构为卧式，带动曲轴旋转的机构为摩擦轮，其动力源为液压马达，测头装置(3)由底座(7)、纵向进给滑台(8)、横向进给滑台(9)和测头(10)组成，位于内燃机传输线的另一侧，与驱动装置相向匹配安装，其测头至少为两个，均能相对于各自的轴心线向各方径向浮动和沿轴心线轴向伸缩，它们并列安装在横向进给滑台上，轴心线之间的距离与内燃机缸体各缸中心线之间的距离相同，打标记装置(4)安装在测头装置的顶部，在缸体各个缸上所打标记为色标，终端微机(6)设在活塞连杆分装线上，控制柜(5)分别与终端微机、液压站、测头装置和打色标装置相连，通过其计算机控制上述部件工作，液压站(1)与驱动装置和测头装置中的液压马达、油缸相连，为上述部件提供液压油。
2.根据权利要求1所述的内燃机曲轴连杆颈到缸体顶面距离的检测设备，其特征在于①驱动装置(2)由底座(11)、滑台(12)、摆动油缸(13)、液压马达(14)、皮带传动机构(15)、两个摩擦轮(16)、驱动臂(17)、丝杆(18)和导向杆(19)组成，滑台由底座支撑，通过丝杆传递动力可沿导向杆的轴线方向移动，摆动油缸和液压马达安装在滑台上，驱动臂的一端与摆动油缸的输出轴相连，另一端安装皮带传动机构和两摩擦轮，两摩擦轮以皮带传动机构的皮带轮中心线为对称轴对称安装，其中心线的高度高于内燃机曲轴的中心线，皮带传动机构由液压马达提供动力从而带动两摩擦轮沿相同的方向转动，②测头装置的测头(10)包括测杆(20)、测杆外套(21)、防转销(23)、限位销(47)、高精度滚动轴承(45)(46)、传感器(25)、传感器轴向位置调整机构(26)、传感器座(42)、复位弹簧(43)、过渡支承块(28)、钢球(30)、径向浮动前盘(39)、特制端面轴承(37)、径向浮动后盘(31)、轴向滑动杆(32)、支座(33)、轴向复位弹簧(34)、外壳(35)、支承销(40)和防尘罩(22)，测杆(20)位于测杆外套(21)内，其测量端端面为精磨平面，限位销(47)设置在测杆的前部，防转销(23)设置在测杆的中部，复位弹簧(43)设置在测杆尾部，高精度滚动轴承(45)(46)在测杆主体上间隔安装，从而使测杆实现相对于测杆外套的无径向间隙滑动，传感器(25)位于传感器座(42)内，紧贴测杆(20)安装，传感器轴向位置调整机构(26)设置在其后端，传感器座(42)和测杆外套(21)由螺纹连接成一体，传感器座(42)兼作内燃机缸体的导向定位机构，其中部的外廓加工成导向锥面(41)，后部圆台向着导向锥面的环面上设置有三个相互夹角为120°的定位块(27)，过渡支承块(28)通过螺钉与传感器座(42)相连，径向浮动前盘(39)和径向浮动后盘(31)通过螺钉(38)(29)相互连接并与过渡支承块(28)相连，钢球(30)安装在过渡支承块和径向浮动前盘之间，特制端面轴承(37)安装在径向浮动前盘和径向浮动后盘之间，轴向滑动杆(32)的一端与径向浮动后盘相连，另一端为自由端，插在支座(33)的中心孔内，支座(33)的内凸台端面与径后浮动后盘(31)的凸台端面之间有一轴向间隙，轴向复位弹簧(34)套装在它们的凸台上，外壳(35)套装在传感器座之后的零件外部，其前端面与传感器座的后端面之间有一轴向间隙，支承销(40)安装在外壳的前部，以支承传感器座，③打标记装置(4)包括底板(48)、摆杆复位弹簧(49)、支座(50)、连接杆(51)、牵引磁铁(52)、摆杆(53)、复位弹簧(54)、调整螺钉(55)、色标笔(56)、夹头(57)和支承杆(60)，支座(50)为两个，安装在底板(48)的一侧，牵引磁铁(52)至少为六个，交替排列安装在底板(48)的另一侧，支承杆(60)的两端固定在支座(50)上，摆杆(53)的数量与牵引磁铁相同，其中部与支承杆(60)铰接，一端安装夹头(57)，并通过连接杆(51)与各自对应的牵引磁铁相连，夹头(57)由夹头体和夹头柄构成，夹头体上开有滑槽(59)，它们通过位于滑槽内的定位螺钉(58)连接成一体，夹头柄的端部与摆杆(53)铰接，由调整螺钉(55)确定其位置，复位弹簧(54)的两端分别固定在夹头柄和摆杆上，摆杆复位弹簧(49)的两部分别固定在底板(48)和摆杆的另一端端部，色标笔(56)安装在夹头体上。
专利摘要一种内燃机曲轴连杆颈到缸体顶面距离的检测设备，包括驱动装置、测头装置、打标记装置、液压站、控制柜和终端微机。驱动装置为卧式结构，其带动曲轴旋转的机构为液压马达驱动的摩擦轮；测头装置的测头至少为两个，均能相对于轴心线径向浮动和轴向伸缩；终端微机设在活塞连杆的分装线上；打标记装置所打标记为色标。该检测设备精度达±0.005毫米，工效2.5分钟/台，成本为国外同功能设备的1/10，操作调整十分方便。
文档编号G01M13/00GK2188202SQ9422702
公开日1995年1月25日 申请日期1994年1月10日 优先权日1994年1月10日
发明者袁中凡, 李正, 王忠全, 朱俊华, 石华荣, 伍毅敏 申请人:成都科技大学