一种曲轴测量设备及系统的制作方法

本实用新型涉及曲轴测量技术领域，具体而言，涉及一种曲轴测量设备及系统。

背景技术：

发动机是汽车的心脏，而曲轴是发动机的心脏，故曲轴质量对于汽车来说非常重要。如何评价曲轴加工质量，通常需要一台曲轴测量设备，对曲轴主轴颈和连杆颈每档进行测量，对曲轴各档主轴颈和连杆颈分组打号。通过对曲轴分组，进行曲轴配瓦，实现在发动机缸体和曲轴最优匹配，从而确保发动机最佳运行效率，提升动力，降低油耗。由于曲轴自身结构特殊性，曲轴主轴颈和连杆颈的直径尺寸有差异，同时轴向和纵向测量位置都有差异，现有曲轴测量设备针对曲轴特性，针对曲轴每档主轴颈和连杆颈设置单独的测量机构。该设备结构特点是模拟曲轴在发动机运转状态，各连杆颈测量机构绕着曲轴轴线方向上下旋转测量，我们把这种结构称着为随动测量。

随动测量设备曲轴每档主轴颈和连杆颈须配置单独测量机构，各测量位置点须安装一件笔式传感器，以实现曲轴主轴颈和连杆颈直径的测量要求。发动机平台不同，各曲轴的各测量位置点、主轴颈直径和档宽、连杆颈直径和档宽、曲拐半径等尺寸变化较大时，随动测量设备的结构特点是各测量机构为固定不可调整式，柔性较差，不能满足较多平台曲轴共设备生产需求。曲轴随动测量设备在每个曲轴测量位置点处需配置1个笔式传感器，造成该结构的设备造价跟着水涨船高。曲轴随动测量设备技术复杂，目前国内设备厂家还没有掌握此项技术，设备需进口采购，同时该设备结构复杂，配置较多，导致后期使用故障率相对高。

当今汽车技术更新换代比较快，产品的生产周期相对较短，生产设备要求具备较强的柔性化，以便满足后续多机型共设备生产的需要。显然像曲轴随动测量设备这个仅针对某个产品专门配置的结构不能满足时代潮流，如何开发新结构的曲轴测量设备已经十分紧迫。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种曲轴测量设备，该曲轴测量设备简化了设备的机械结构，优化了设备整体结构布局，使设备维护保养可操作空间较为充裕，同时可提升设备运行可靠性，降低设备故障率。其次，还可以减少设备元件备件库存，从而降低设备的使用和维修费用。另外，还能降低曲轴测量设备制造难度，降低设备采购费用。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种曲轴测量设备，包括伺服测量单元、水平滑台、主动顶尖定位单元及从动顶尖定位单元；

水平滑台用于安装曲轴，并驱动曲轴沿预设方向运动，以使得曲轴具备上料位及测量位；

主动顶尖定位单元及从动顶尖定位单元相对于测量位设置，主动顶尖定位单元用于与从动顶尖定位单元配合以夹紧处于测量位的曲轴，并带动曲轴转动；

伺服测量单元用于测量处于测量位的曲轴。

在本实用新型的一种实施例中：

伺服测量单元包括测量装置、X方向伺服滑台、Y方向伺服滑台及Z方向伺服滑台；

测量装置用于测量曲轴；

X方向伺服滑台用于带动测量装置沿X方向运动；

Y方向伺服滑台用于带动测量装置沿Y方向运动；

Z方向伺服滑台用于带动测量装置沿Z方向运动。

在本实用新型的一种实施例中：

水平滑台包括V型支撑块、无杆气缸及直线导轨；

V型支撑块与直线导轨连接，无杆气缸用于带动V型支撑块沿直线导轨运动，以带动与V型支撑块连接的曲轴在上料位及测量位之间变换位置。

在本实用新型的一种实施例中：

水平滑台还包括用于测量曲轴温度的工件温度传感器。

在本实用新型的一种实施例中：

主动顶尖定位单元和从动顶尖定位单元均包括气缸、支撑组件及顶针组件；

顶针组件包括用于夹紧曲轴的顶针，并与支撑组件活动连接，气缸与顶针组件传动连接，以使得气缸可带动顶针组件向靠近测量位的方向或远离测量位的方向运动。

在本实用新型的一种实施例中：

主动顶尖定位单元和从动顶尖定位单元均包括伺服电机，伺服电机用于驱动顶针组件转动；

顶针组件还包括用于与曲轴的销孔配合的插销；

当顶针组件与曲轴配合，以使得处于测量位的曲轴处于夹紧状态时，插销用于与曲轴的销孔配合，以使得伺服电机可以于驱动曲轴转动。

在本实用新型的一种实施例中：

曲轴测量设备包括打标单元，打标单元用于打印曲轴的主轴颈分级号、连杆颈分级号和曲轴流水号的二维码标识。

在本实用新型的一种实施例中：

曲轴测量设备还包括位置检测装置，位置检测装置用于检测曲轴在水平滑台上的相对位置。

在本实用新型的一种实施例中：

位置检测装置包括设置在测量位处的接近开关。

一种曲轴测量系统，包括控制装置以及上述的曲轴测量设备。

本实用新型的技术方案至少具有如下有益效果：

本实用新型提供的曲轴测量设备简化了设备的机械结构，优化了设备整体结构布局，使设备维护保养可操作空间较为充裕，同时可提升设备运行可靠性，降低设备故障率。其次，还可以减少设备元件备件库存，从而降低设备的使用和维修费用。另外，还能降低曲轴测量设备制造难度，降低设备采购费用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例中曲轴测量设备第一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中曲轴测量设备第二视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中曲轴测量设备第三视角的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中曲轴测量设备第一视角的结构示意图；

图5为图3中Ⅴ处的放大示意图。

图标：10-曲轴测量设备；20-曲轴；11-伺服测量单元；12-水平滑台；13-主动顶尖定位单元；14-从动顶尖定位单元；15-打标单元。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

请参考图1-5，图1-5示出了实施例中提供的曲轴测量设备10的具体结构。

从图1-5中可以看出，该曲轴测量设备10包括伺服测量单元11、水平滑台12、主动顶尖定位单元13及从动顶尖定位单元14。

具体的，水平滑台12用于安装曲轴20，并驱动曲轴20沿预设方向运动，以使得曲轴20具备上料位及测量位。

主动顶尖定位单元13及从动顶尖定位单元14相对于测量位设置，主动顶尖定位单元13用于与从动顶尖定位单元14配合以夹紧处于测量位的曲轴20，并带动曲轴20转动。

伺服测量单元11用于测量处于测量位的曲轴20。

该曲轴测量设备10在进行测量的过程中，通过水平滑台12带动曲轴20运动，并通过主动顶尖定位单元13及从动顶尖定位单元14的配合，夹紧处于测量位置的曲轴20，从而便可通过伺服测量单元11对曲轴20进行测量。通过采用伺服测量单元11，能够在对曲轴20进行测量的过程中，使得所有的主轴颈和连杆颈共用同一个伺服测量单元11进行测量，并且该伺服测量单元11能够在主轴颈和连杆颈外径尺寸变化的情况下，满足测量的要求。具体的，利用伺服测量单元11能够满足主轴颈和连杆颈轴向和纵向测量位置点变化，使得设备柔性比较高，能较好适应后期产品变化，延长测量设备的生产周期。

进一步地，通过对曲轴20测量结构的改进，由传统的针对测量点位置设置固定测量架方式，改为利用现有技术中的伺服控制技术的伺服测量单元11，较好的利用了伺服控制技术能准确实现任意位置定位这一特点，最大限度满足后续产品扩展变化容量，设备柔性较强。并且该曲轴测量设备10共用一套测量单元，最大限度减少不同测量单元自身固有测量误差的影响，简化测量程序运算计算公式，较好的保证了设备测量的一致性，更好监控产品质量。

在设置伺服测量单元11时，为使得所有的主轴颈和连杆颈共用同一个伺服测量单元11进行测量，并且该伺服测量单元11能够在主轴颈和连杆颈外径尺寸变化的情况下，满足测量的要求。具体的，利用伺服测量单元11能够满足主轴颈和连杆颈轴向和纵向测量位置点变化，使得设备柔性比较高，能较好适应后期产品变化，延长测量设备的生产周期。故该包括测量装置、X方向伺服滑台、Y方向伺服滑台及Z方向伺服滑台。测量装置用于测量曲轴20；X方向伺服滑台用于带动测量装置沿X方向运动；Y方向伺服滑台用于带动测量装置沿Y方向运动；Z方向伺服滑台用于带动测量装置沿Z方向运动。需要说明的是，X、Y和Z方向均为该曲轴测量设备10在空间中的预设运动方向，而在实际的使用过程中，X、Y和Z方向均可根据实际使用情况进行调整。另外，测量装置可以为现有技术中的MTM测量装置，并且MTM测量装置具备单边5mm的自调节测量调整量，能最大限度满足主轴颈和连杆颈直径变化测量要求。比如484曲轴20主轴颈尺寸Φ50，474Q-C曲轴20连杆颈尺寸Φ40，MTM测量装置都可满足测量要求。

进一步地，在设置水平滑台12时，通过水平滑台12能够使得设置在该曲轴测量设备10上的曲轴20具备上料位及测量位，故该水平滑台12包括V型支撑块、无杆气缸及直线导轨；其中，V型支撑块与直线导轨连接，无杆气缸用于带动V型支撑块沿直线导轨运动，以带动与V型支撑块连接的曲轴20在上料位及测量位之间变换位置。由此，通过无杆气缸便可带动V型支撑块沿直线导轨运动，从而使得曲轴20能够在上料位及测量位之间变换位置。

另外需要说明的是，为使得该曲轴测量设备10能够检测曲轴20在设备中的相对位置，故曲轴测量设备10还包括位置检测装置，位置检测装置用于检测曲轴20在水平滑台12上的相对位置。并且由于曲轴20在直线滑轨上运动，所以位置检测装置可以是设置在测量位处的接近开关。即通过接近开关能够检测在水平滑台12上的曲轴20是否处于测量位，并且仅当曲轴20处于测量位时，该曲轴测量设备10的其他结构才会作用，即当接近开关检测到曲轴20处于测量位时，主动顶尖定位单元13及从动顶尖定位单元14才会动作，并完成曲轴20的夹紧工作；伺服测量单元11才会动作，以对在测量位的曲轴20进行测量。

进一步地，在对曲轴20进行测量的过程中，需要对曲轴20进行夹紧，并需要带动曲轴20转动。故主动顶尖定位单元13和从动顶尖定位单元14均包括气缸、支撑组件、顶针组件和伺服电机。

其中，顶针组件包括用于夹紧曲轴20的顶针，并与支撑组件活动连接，气缸与顶针组件传动连接，以使得气缸可带动顶针组件向靠近测量位的方向或远离测量位的方向运动。

伺服电机用于驱动顶针组件转动，并且顶针组件还包括用于与曲轴20的销孔配合的插销。

由此，当顶针组件与曲轴20配合，以使得处于测量位的曲轴20处于夹紧状态时，插销用于与曲轴20的销孔配合，以使得伺服电机可以于驱动曲轴20转动。

进一步地，为在测量过程减小环境不同而产生的测量误差，故在本实施例中，水平滑台12还包括用于测量曲轴20温度的工件温度传感器，其用于对曲轴20的温度进行测量，以保证在相同的环境温度下对曲轴20进行测量，避免由于环境中的温度不同，而造成测量误差。

进一步地，在本实施例中，曲轴测量设备10包括打标单元15，打标单元15用于打印曲轴20的主轴颈分级号、连杆颈分级号和曲轴20流水号的二维码标识。

综上，该曲轴测量设备10在进行测量的过程中，通过水平滑台12带动曲轴20运动，并通过主动顶尖定位单元13及从动顶尖定位单元14的配合，夹紧处于测量位置的曲轴20，从而便可通过伺服测量单元11对曲轴20进行测量。其通过使用伺服测量单元11，简化了设备机械结构，优化了设备整体结构布局，使设备维护保养可操作空间较为充裕，同时可提升设备运行可靠性，降低设备故障率。另外，采用伺服测量单元11，使得该曲轴测量设备10通过一套伺服测量单元11便可完成曲轴20的测量工作，减少设备元件备件库存，从而降低设备的使用和维修费用。

由于目前伺服测量单元11的伺服控制技术比较成熟，用途比较广泛，通过使用现有技术制作该伺服测量单元11能降低曲轴测量设备10制造难度，降低设备采购费用。

基于上述的曲轴测量设备10，本实用新型还提供了一种曲轴20测量系统，其包括控制装置以及上述的曲轴测量设备10。需要说明的是，控制装置与曲轴测量设备10中的伺服测量单元11、水平滑台12、主动顶尖定位单元13、从动顶尖定位单元14、温度传感器、打标单元15以及位置检测装置电连接，以对上述结构进行控制。并且控制装置采用的现有技术中的控制器，故在此不在赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。