辅助曲轴毛坯测量的蓝光检测平台的制作方法

本发明涉及一种辅助曲轴毛坯测量的蓝光检测平台，属于曲轴毛坯检测技术领域。

背景技术：

目前在曲轴毛坯的蓝光检测过程中，蓝光光源位置固定，但需要人工对毛坯的位置进行调整，凭借蓝光照射毛坯表面，以获取毛坯的各个表面全面的信息。

人工调整毛坯的位置存在以下缺点：

1.人力调整曲轴毛坯位置费时费力，单个毛坯检测的过程甚至可达8小时之久。

2.曲轴毛坯位置调整过程中，存在人为误差，不能保证毛坯的每个表面都被蓝光照射到，导致收集到的表面信息不全面。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：解决了如何快速省力精确的检测曲轴毛坯位置的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种辅助曲轴毛坯测量的蓝光检测平台，其特征在于，包括底座，底座上设有下层平台结构，下层平台结构上设有用于固定曲轴毛坯的上层平台结构，下层平台结构包括用于控制上层平台结构前后平移的y轴控制装置、用于控制上层平台结构左右平移的x轴控制装置、用于控制上层平台结构旋转的z轴旋转装置；y轴控制装置设于下层平台结构的最下方，y轴控制装置的上面设有可以在y轴控制装置上左右移动的x轴控制装置，x轴控制装置上设有可以在x轴控制装置上旋转的z轴旋转装置。

优选地，所述的底座包括用于安装所有控制系统与供电系统的铁柜；铁柜的四脚上设有便于铁柜移动的滑轮，滑轮上设有刹车。

优选地，所述的y轴控制装置包括y向滑轨覆盖件组，y向滑轨覆盖件组内设有y轴控制装置座板，y轴控制装置座板上固定有第一伺服电机、y向丝杠支座、y向线性导轨，第一伺服电机通过联轴器与y向丝杠相连，y向丝杠端套在y向丝杠支座内，y向丝杠的中间与y向丝杠螺母座匹配连接，y向丝杠螺母座固定在x轴控制装置上，y轴控制装置座板的左右两边均设有y向线性导轨，y向线性导轨分别位于第一伺服电机的两侧，y向线性导轨与其上面的x轴控制装置滑动连接。

优选地，所述的y轴控制装置座板上位于y向线性导轨的前后两端均设有y向光电传感器组和y向滑块上挡块。

优选地，所述的x轴控制装置包括x轴控制装置座板，x轴控制装置座板的底面上固定有y向导轨滑块和y向丝杠螺母座，y向导轨滑块和y向丝杠螺母座分别与y轴控制装置匹配连接，x轴控制装置座板的顶面上固定有第二伺服电机，第二伺服电机通过联轴器与x向丝杠相连，x向丝杠的中间与x向丝杠螺母座匹配连接，x向丝杠螺母座固定在z轴旋转装置上，x向丝杠套在x向丝杠支座内，x轴控制装置座板的前后两边均设有x向线性导轨，x向线性导轨分别位于第二伺服电机的两侧，x向线性导轨与其上面的z轴旋转装置滑动连接。

优选地，所述的x轴控制装置座板的底面上还设有防止x轴控制装置脱离y轴控制装置的y向滑块下挡块以及第一光电开关触片；x轴控制装置座板的顶面上位于x向线性导轨的前后两端均设有x向光电传感器组和x向滑块上挡块；x轴控制装置座板的两侧均设有x向导轨防尘布。

优选地，所述的z轴旋转装置包括z轴旋转装置座板，z轴旋转装置座板的顶面上固定有z向转动直流驱动电机，z向转动直流驱动电机与其上面的上层平台结构连接，z轴旋转装置座板的底面上固定有x向导轨滑块和x向丝杠螺母座，x向导轨滑块和x向丝杠螺母座分别与x轴控制装置匹配连接。

优选地，所述的z轴旋转装置座板的底面上还设有防止z轴旋转装置脱离x轴控制装置的x向滑块下挡块以及第二光电开关触片；z轴旋转装置座板的两侧均设有挡尘布。

优选地，所述的上层平台结构为用于夹紧曲轴毛坯的固定装置。

优选地，所述的上层平台结构包括上平台座，上平台座的底面与z轴旋转装置连接，上平台座顶面的两侧固定有用于夹紧曲轴毛坯的顶针组和尾架座，尾架座上设有用于调节夹紧曲轴毛坯松紧度的手柄；上平台座顶面的中间位置位于放置曲轴毛坯正下方设有防滑橡胶板。

本发明用于自动调整毛坯的角度、位置，与蓝光设备配合使用，使得蓝光能够照射到毛坯的各个表面，以获得完整的毛坯表面信息。通过本发明的检测平台，减少毛坯检测过程中的人工操作；缩短毛坯检测的时间；提高毛坯检测的精确程度和完整度。

与现有的曲轴毛坯蓝光检测技术相比，本发明具有以下优点：

1.帮助蓝光扫描机完整的、连续的、无死角的采集曲轴毛坯的表面曲面信息。为后续的曲轴毛坯动平衡高级分析提供有效和完整的曲面信息。

2.实现蓝光扫描机和监测平台之间无缝操控联动，提高蓝光扫描机的效率，减轻操控人员的劳动强度。

3.不同轴的检测仅需一次有效编程，同种轴的检测仅需调用程序即可，进一步减少了体力劳动，将劳动岗位化为技术岗位。

4.面对一些微小问题，如曲轴的细微变化，曲轴表面少量信息获取失败等，仅需对程序做出对应的修改、增补即可，简单方便。

附图说明

图1为一种辅助曲轴毛坯测量的蓝光检测平台的示意图；

图2为一种辅助曲轴毛坯测量的蓝光检测平台的作业流程图；

图3为底座的示意图；

图4为下层平台结构的示意图；

图5为y轴控制装置的俯视图；

图6a为x轴控制装置的主视图；

图6b为x轴控制装置的俯视图；

图7a为z轴旋转装置的主视图；

图7b为z轴旋转装置的右视图；

图8为上层平台结构的示意图；

图9为一种辅助曲轴毛坯测量的蓝光检测平台的工作状态示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本发明为一种辅助曲轴毛坯测量的蓝光检测平台，其与蓝光检测仪配合使用，用于辅助曲轴毛坯的表面检测。帮助蓝光扫描机完整的、连续的、无死角的采集曲轴毛坯的表面曲面信息。为后续的曲轴毛坯动平衡高级分析提供有效和完整的曲面信息。

如图1所示，本发明包括底座1，底座1上设有下层平台结构2，下层平台结构2上设有用于固定曲轴毛坯4的上层平台结构3，下层平台结构2包括用于控制上层平台结构3前后平移的y轴控制装置、用于控制上层平台结构3左右平移的x轴控制装置、用于控制上层平台结构3旋转的z轴旋转装置；y轴控制装置设于下层平台结构2的最下方，y轴控制装置的上面设有可以在y轴控制装置上左右移动的x轴控制装置，x轴控制装置上设有可以在x轴控制装置上旋转的z轴旋转装置。

以下为本发明的蓝光检测平台的主要组成部分介绍：

(1)底座

如图3所示，本发明的底座1主要由四脚带有滑轮12的铁柜11构成，铁柜用于安装本发明的平台所有的控制系统与供电系统。四脚的滑轮带有刹车，在安放到指定位置后，可以进行固定，以便测量。

(2)下层平台结构

下层平台结构2位于底座1之上，下层平台结构2控制着本发明的平台几乎所有的运动。如图4所示，下层平台结构2上设有y轴控制装置、x轴控制装置、z轴旋转装置，曲轴毛坯4的z轴旋转，x、y轴的平移均在下层平台结构2上完成，具体的运动过程由无刷伺服电机、直流驱动电机与滚珠丝杠驱动。

y轴控制装置被固定在下层平台结构2的最下方，用于控制上层平台结构3前后平移，此方向的平移运动由一个第一伺服电机217控制，第一伺服电机217通过联轴器和y向丝杠215相连，而y向丝杠螺母座2210则安装在y轴控制装置上方的x轴控制装置上。y向丝杠215套在y向丝杠支座216内，第一伺服电机217、y向丝杠支座216均安装在y轴控制装置座板212上，y轴控制装置座板212的左右两边均装有y向线性导轨213，用于支撑上方的其他装置。y向线性导轨213分别位于第一伺服电机217的两侧。y轴控制装置座板212设于y向滑轨覆盖件组211内。当要进行y轴(即前后)方向的平移时，第一伺服电机217受控制并带动y向丝杠215，y向丝杠215带动上方的上层平台结构3进行y轴平移，如图5所示。y轴控制装置座板212上位于y向线性导轨213的前后两端均设有y向光电传感器组214和y向滑块上挡块218。y向线性导轨213与其上面的x轴控制装置滑动连接。

x轴控制装置安装在y轴控制装置的y向线性导轨213上，用于控制上层平台结构3左右平移，此方向的运动与y轴控制装置的运动原理相同。

如图6a、图6b所示，x轴控制装置包括x轴控制装置座板2212，x轴控制装置座板2212的底面上固定有y向导轨滑块221和y向丝杠螺母座2210，y向导轨滑块221和y向丝杠螺母座2210分别与y轴控制装置匹配连接，通过y向导轨滑块221可以在y向线性导轨213上滑动，x轴控制装置座板2212的顶面上固定有第二伺服电机228，第二伺服电机228通过联轴器与x向丝杠226相连，x向丝杠226的中间与x向丝杠螺母座236匹配连接，x向丝杠螺母座236固定在z轴旋转装置上，x向丝杠226套在x向丝杠支座227内，x轴控制装置座板2212的前后两边均设有x向线性导轨224，x向线性导轨224分别位于第二伺服电机228的两侧，x向线性导轨224与其上面的z轴旋转装置滑动连接。x轴控制装置座板2212的底面上还设有防止x轴控制装置脱离y轴控制装置的y向滑块下挡块222以及第一光电开关触片2211；在x轴控制装置沿着y向线性导轨213移动至其一端时，y向滑块下挡块222会顶住y向滑块上挡块218，防止x轴控制装置从y向线性导轨213上掉落；x轴控制装置座板2212的顶面上位于x向线性导轨224的前后两端均设有x向光电传感器组225和x向滑块上挡块229。

z轴旋转装置主要是进行旋转运动，此运动由一个z向转动直流驱动电机231控制，通过控制系统控制旋转的角度。z轴旋转装置下方的z轴控制装置座板237由x轴控制装置支撑，z轴旋转装置上方与上层平台3直接相连接。

如图7a、图7b所示，z轴旋转装置包括z轴旋转装置座板237，z轴旋转装置座板237的顶面上固定有z向转动直流驱动电机231，z向转动直流驱动电机231与其上面的上层平台结构3连接，z轴旋转装置座板237的底面上固定有x向导轨滑块233和x向丝杠螺母座236，x向导轨滑块233和x向丝杠螺母座236分别与x轴控制装置匹配连接，通过x向导轨滑块233可以在x向线性导轨224上滑动。z轴旋转装置座板237的底面上还设有防止z轴旋转装置脱离x轴控制装置的x向滑块下挡块234以及第二光电开关触片235；在z轴旋转装置沿着x向线性导轨224移动至其一端时，x向滑块下挡块234会顶住x向滑块上挡块229，防止z轴旋转装置从x向线性导轨224上掉落。

y轴控制装置和x轴控制装置运动方向的两侧都连有防尘装置，即x轴控制装置座板2212的两侧均设有x向导轨防尘布223；z轴旋转装置座板237的两侧均设有挡尘布232。在本发明的平台运动时，会自动覆盖住裸露部分，防止灰尘进入下层平台。

上层平台结构3主要用于安放测量的曲轴毛坯4。上层平台结构3安装在下层平台结构2的控制装置上，操作时，整个上层平台结构3都跟随运动。

上层平台结构3为用于夹紧曲轴毛坯4的固定装置，曲轴毛坯4的固定装置是快换装置，可以进行快速的零件更换。固定装置的右边有一个手柄31，通过此手柄31可以手动旋转曲轴毛坯4，以便配合整个系统进行测量。

如图8所示，上层平台结构3包括上平台座33，上平台座33的底面与z轴旋转装置连接，上平台座33顶面的两侧固定有用于夹紧曲轴毛坯4的顶针组32和尾架座35，尾架座35上设有用于调节夹紧曲轴毛坯4松紧度的手柄31。上平台座33顶面的中间位置位于放置曲轴毛坯4正下方设有防滑橡胶板34。

本实施例中，第一伺服电机217为无刷伺服电机；y向丝杠215为精密滚珠丝杠；y向丝杠支座216为滚珠丝杠支座；y向丝杠螺母座2210为y向精密滚珠丝杠螺母座；第二伺服电机228为无刷伺服电机；x向丝杠226为精密滚珠丝杠；x向丝杠支座227为滚珠丝杠支座；x向丝杠螺母座236为x向精密滚珠丝杠螺母座。

如图2、图9所示，本发明的基本工作原理如下：

1.在首次使用本发明的检测平台时，需要人为操作、编程，以确定本发明的检测平台的运动过程；

2.将曲轴毛坯4固定于上层平台结构3上，用遥控器控制上层平台结构3，上层平台结构3带着曲轴毛坯4运动到不同的位置(上层平台结构3可沿x、y轴移动及绕z轴转动)，然后使用蓝光设备拍照，以获得蓝光可以照射到的曲轴毛坯4的表面信息，计算机同时记录下此时上层平台结构3的坐标位置，以用于编程(边运动、边记录坐标位置、边编程)。

3.重复以上操作，直至计算机获得完整的曲轴毛坯4的表面信息，此时程序的编制也同时结束。后续毛坯的检测，仅需调用程序即可。

4.在后续的工作中如发现曲轴毛坯4表面的部分信息还有缺失，只要按照以上操作，调整曲轴毛坯4到适当坐标位置，然后把坐标位置插入到程序即可。

5.不同的曲轴毛坯4只需要人工编程一次，便可实现后续曲轴表面检测的自动化。