一种凸轮轴凸轮检测装置的制作方法

本实用新型涉及凸轮轴检测技术领域，尤其涉及一种凸轮轴凸轮检测装置。

背景技术：

凸轮轴是活塞发动机里的一个部件，凸轮轴的主体是一根与圆柱形棒体，上面套有若干个凸轮，凸轮轴在曲轴的带动下不断旋转，凸轮便不断地下压气门(摇臂或顶杆)，从而实现控制进气门和排气门开启和关闭的功能。在凸轮轴的精密加工过程中，需要测量所加工凸轮轴的实际升程与理论升程的偏差值，从而确定加工精度以及被加工零件的质量。

凸轮升程是指相对凸轮轴中心表面最高点与最低点的距离差。它的作用是控制气门的开启和闭合动作。由于气门运动规律关系到一台发动机的动力和运转特性，因此凸轮升程在发动机的制造过程要求十分精确。

现有技术是手动的用表盘千分表对凸轮轴上的凸轮升程进行检测，再记录表盘千分表测量的数值范围，整个过程需要工作人员全手动的滑动表盘千分表的位置，手动的记录数据，耗时耗力，效率较低，不能适应有大量的凸轮轴需要测量的情况。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种凸轮轴凸轮检测装置，能够测量凸轮轴上的凸轮升程数值，并且简单快捷，效率高，适用大量凸轮轴测量的情况。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：一种凸轮轴凸轮检测装置，包括底座和控制器，所述底座上均匀固定连接有用于支撑凸轮轴的第一支架、第二支架和第三支架，底座一侧固定连接有机架，机架内固定连接有步进电机，步进电机的输出轴固定连接有第一转轴，第一转轴的另一端转动连接在机架上，第一转轴中部固定套设有扇形齿轮，扇形齿轮的一侧啮合有第一齿轮，另一侧啮合有第二齿轮，第一齿轮中间穿插有第二转轴，第二转轴一端转动连接在机架上，另一端固定连接有连接件，第二齿轮中间穿插有第三转轴，第三转轴一端转动连接在机架上，另一端固定连接有丝杆；步进电机带动第一转轴旋转，第一转轴上的扇形齿轮先与第一齿轮啮合，扇形齿轮旋转半圈带动第一齿轮旋转一圈，从而带动凸轮轴上的凸轮旋转一圈供电子千分表测量；扇形齿轮与第一齿轮啮合完后，扇形齿轮紧接着与第二齿轮啮合，扇形齿轮旋转半圈带动第二齿轮旋转三圈，最终带动检测箱从上一组凸轮处移动到下一组凸轮处；

丝杆上转动连接有移动块，移动块上端固定连接有检测箱，检测箱包括底板，底板和移动块固定连接，底板一侧固定连接有支持块，支持块上方转动连接有转动块，转动块下端面和支持块侧面之间固定连接有弹簧，转动块上固定连接有电子千分表，在检测时，电子千分表的测量头与凸轮轴的凸轮接触，转动块远离测量头一侧设置有气缸，气缸固定连接在检测箱内侧，气缸的输出端固定连接在转动块的上端面；当检测箱中的电子千分表处于测量状态时，气缸不运作；当检测箱中的电子千分表未测量时，即检测箱在移动过程中，气缸运作，带动气缸输出端推动转动块一侧，转动块相对于支持块向上旋转，使得电子千分表的的测量头向上倾斜，避免移动过程中触碰到凸轮轴；

底板一侧开设有第一滑槽，丝杆设置在第一滑槽内，移动块滑动连接在第一滑槽内；

扇形齿轮旋转半圆时，第一齿轮旋转一圈，第二齿轮转动三圈，第二齿轮带来移动块移动的距离等于凸轮轴上两组凸轮之间的距离；

气缸、步进电机和电子千分表均与控制器电连接；控制器控制步进电机转动，当检测箱处于移动状态时，控制器控制气缸运作，电子千分表测量的数据传输回控制器。

进一步，所述第一支架、第二支架和第三支架上部均开设有v型槽，下部两侧均对称开设有第一螺纹孔，第一螺纹孔正下方的底座上开设有第二螺纹孔，第一螺纹孔和第二螺纹孔内螺纹连接有螺钉；v型槽的设置便于凸轮轴的放置，第一支架、第二支架和第三支架均与底座螺纹连接，便于后期维修更换。

进一步，所述移动块为t形移动块，第一滑槽为t形第一滑槽；t形移动块和t形第一滑槽配合设置，使得检测箱能够自由移动且不会脱离底座影响使用。

进一步，所述底座靠近第三支架的一侧开设有第二滑槽，滑槽内滑动连接有两个滑块，两个滑块上均固定连接有固定块，两个固定块相对一侧均开设有半圆槽，半圆槽的半径和凸轮轴半径相匹配；凸轮轴在旋转测量过程中，用两个固定块对凸轮轴末端进行限位，可以避免由于凸轮轴自身较长可能会出现末端抖动的情况，从而不会对测量结果造成影响。

进一步，所述两个固定块相对一侧的上部和下部均固定连接有磁铁块，两个固定块上的磁铁块互为异性；利用磁铁的异性相吸的原理，让两个固定块组合到一起，对凸轮轴起到限位的作用。

进一步，所述检测箱上固定连接有提示灯，提示灯与控制器连接；当电子千分表测量范围不在规定范围内时，控制器控制提示灯亮红色灯，提醒工作人员检测的该凸轮轴不合格。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型能够实现自动化的对凸轮轴上凸轮的升程进行测量，电子千分表再将测量数据传输给控制器，控制器自动判断该数据是否在规定范围内，若不在，则控制提示灯亮红色，提醒工作人员检测的该凸轮轴不合格；本实用新型能够测量凸轮轴上的凸轮升程数值，并且简单快捷，效率高，适用大量凸轮轴测量的情况。

(2)本实用新型通过扇形齿轮与第一齿轮、第二齿轮的啮合，使得第一齿轮旋转时，第二齿轮不运作；第二齿轮旋转时，第一齿轮不运作，从而实现第二齿轮旋转带动检测箱移动，检测箱到达相应位置时，第二齿轮停止运作，第一齿轮旋转带动凸轮轴旋转，实现电子千分表对凸轮轴上凸轮的升程测量。

(3)本实用新型的气缸给转动块一侧一个推力，使得转动块相对于支持块向上旋转，使得电子千分表的的测量头向上倾斜，避免移动过程中触碰到凸轮轴。

(4)本实用新型凸轮轴在旋转测量过程中，用两个固定块对凸轮轴末端进行限位，可以避免由于凸轮轴自身较长可能会出现末端抖动的情况，从而不会对测量结果造成影响。

附图说明

图1是本实用新型一种凸轮轴凸轮检测装置的结构示意图；

图2是本实用新型去掉机架后的结构示意图；

图3是本实用新型检测箱的结构示意图；

图4是本实用新型部分爆炸图；

图5是本实用新型的使用状态图；

其中，底座1、第一支架201、第二支架202、第三支架203、v型槽3、第一螺纹孔401、第二螺纹孔402、螺钉5、机架6、步进电机7、第一转轴801、第二转轴802、第三转轴803、扇形齿轮9、第一齿轮10、第二齿轮11、连接件12、丝杆13、移动块14、第一滑槽151、第二滑槽152、检测箱16、提示灯17、底板18、支持块19、转动块20、弹簧21、电子千分表22、测量头23、气缸24、滑块25、固定块26、半圆槽27、磁铁块28、凸轮轴100、凸轮200。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明：

如图1-5所示，本实用新型的一种凸轮轴凸轮检测装置，包括底座1和控制器，底座1上依次均匀的螺纹连接有用于支撑凸轮轴100的第一支架201、第二支架202和第三支架203，第一支架201、第二支架202和第三支架203上部均开设有v型槽3，v型槽3的设置便于凸轮轴100的放置，下部两侧均对称开设有第一螺纹孔401，第一螺纹孔401正下方的底座1上开设有第二螺纹孔402，第一螺纹孔401和第二螺纹孔402内螺纹连接有螺钉5，便于后期单独对第一支架201、第二支架202或第三支架203的维修更换。

底座1一侧焊接有机架6，机架6内固定连接有步进电机7，步进电机7的输出轴键连接有第一转轴801，第一转轴801的另一端转动连接在机架6上，第一转轴801中部键连接有扇形齿轮9，扇形齿轮9的一侧啮合有第一齿轮10，另一侧啮合有第二齿轮11，步进电机7带动第一转轴801旋转，第一转轴801上的扇形齿轮9先与第一齿轮10啮合，扇形齿轮9旋转半圈带动第一齿轮10旋转一圈，扇形齿轮9与第一齿轮10啮合完后，扇形齿轮9紧接着与第二齿轮11啮合，扇形齿轮9旋转半圈带动第二齿轮11旋转三圈。

第一齿轮10中间穿插有第二转轴802，第二转轴802一端转动连接在机架6上，另一端键连接有连接件12，第二齿轮11中间穿插有第三转轴803，第三转轴803一端转动连接在机架6上，另一端固定连接有丝杆13；丝杆13上螺纹连接有移动块14，底板18的上侧面开设有第一滑槽151，丝杆13设置在第一滑槽151内，移动块14滑动连接在第一滑槽151内；移动块14为t形移动块，第一滑槽151为t形第一滑槽；t形移动块和t形第一滑槽配合设置，使得检测箱16能够自由移动且不会脱离底座1影响使用；第二齿轮11带来移动块14移动的距离等于凸轮轴100上两组凸轮200之间的距离。

移动块14上端焊接有检测箱16，检测箱16上固定连接有提示灯17，检测箱16包括底板18，底板18和移动块14焊接，底板18一侧焊接有支持块19，支持块19上方铰接有转动块20，转动块20下端面和支持块19侧面之间固定连接有弹簧21，转动块20上安装有电子千分表22，在检测时，电子千分表22的测量头23与凸轮轴100的凸轮200表面接触，转动块20远离测量头23一侧设置有气缸24，气缸24固定安装在检测箱16内侧，气缸24的输出端固定连接在转动块20的上端面；当检测箱16中的电子千分表22处于测量状态时，气缸24不运作；当检测箱16中的电子千分表22未测量时，即检测箱16在移动过程中，气缸24运作，带动气缸24输出端推动转动块20一侧，转动块20相对于支持块19向上旋转，使得电子千分表22的的测量头23向上倾斜，避免移动过程中触碰到凸轮轴100。

气缸24、步进电机7、提示灯17和电子千分表22均与控制器电连接；控制器控制步进电机7转动，当检测箱16处于移动状态时，控制器控制气缸24运作，电子千分表22测量的数据传输回控制器。

底座1靠近第三支架203的一侧开设有第二滑槽152，滑槽内滑动连接有两个滑块25，两个滑块25上均焊接有固定块26，两个固定块26相对一侧均开设有半圆槽27，半圆槽27的半径和凸轮轴100半径相匹配，即两个半圆槽27组合在一起后与凸轮轴之间间隙配合，两个固定块26相对一侧的上部和下部均固定连接有磁铁块28，两个固定块26上的磁铁块28互为异性。

本实用新型的使用方法如下：

检测箱16的起始位置在凸轮轴100第一组凸轮200的一侧，控制器控制气缸24运作，将转动块20旋转至倾斜状态，方便安装凸轮轴100，将凸轮轴100放置在第一支架201、第二支架202和第三支架203上，凸轮轴100的一端和连接件12固定连接，另一端穿设在两个固定块26的半圆槽27内进行限位，防止凸轮轴在转动时抖动。

控制器控制气缸24停止运作，电子千分表22的测量头23搭在凸轮200上的凸轮表面，控制器控制步进电机7运作，步进电机7带动第一转轴801旋转，第一转轴801上的扇形齿轮9先与第一齿轮10啮合，扇形齿轮9旋转半圈带动第一齿轮10旋转一圈，从而带动凸轮轴100上的凸轮200旋转一圈供电子千分表22测量；测量完毕后电子千分表22将数据传输到控制器，控制器自动判断该数据是否在规定范围内，若不在，则控制器控制对提示灯通电，控制提示灯17发亮，提醒工作人员检测的该凸轮轴100不合格。

扇形齿轮9与第一齿轮10啮合完后，扇形齿轮9紧接着与第二齿轮11啮合，扇形齿轮9旋转半圈带动第二齿轮11和丝杆13旋转三圈，第二齿轮11带来移动块14移动的距离等于凸轮轴100上两组凸轮200之间的距离，最终使检测箱16从上一组凸轮200处移动到下一组凸轮200处。

在检测箱16移动的整个过程中，控制器启动气缸24运作，气缸24输出端推动转动块20一侧，转动块20相对于支持块19向上旋转，使得电子千分表22的的测量头23向上倾斜，避免移动过程中触碰到凸轮200。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。