专利名称：多孔同轴度误差的测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多孔同轴度误差的测量技术，特别是涉及由计算机自动控制测量多孔同轴度误差的装置。
多孔同轴度误差的测量通常是机械制造行业中的重要环节。如在内燃发动机制造行业，缸体上的曲轴孔、凸轮轴孔同轴度精度是保证缸体质量的重要技术指标，它对发动机的性能有较大影响，因此方便准确地测量其同轴度误差是内燃发动机制造行业中的关键技术。对于缸体曲轴孔、凸轮轴孔同轴度误差的检测，历来各厂家都采用综合量规法(心棒法)进行合格(量规通过)与不合格(量规通不过)的定性检测，对于不合格的缸体，既不能确定是由于那个被测孔导致缸体的不合格，又不能提供被测孔相对于基准的误差大小和方向，测量误差大且不能提供为加工中调整机床和质量管理所需的数据。
本实用新型的目的在于避免已有技术的不足之处，而提供一种由计算机自动控制测量过程，既能迅速确定出不合格的被测孔、又能迅速提供被测孔相对于基准的误差大小和方向、测量精度和效率高的多孔同轴度误差的测量装置。
实现本实用新型目的测量装置，它包括自动控制测量过程的计算机、显示装置、打印装置、作为测量部件的装有传感器的转轴、驱动转轴轴向移动的驱动装置、驱动转轴转动的电机、可移动的工作台、和测量角度的角度发讯盘和光电传感器，被测工件安置在可移动的工作台上，被测孔向对着转轴，每个被测孔由安装在转轴上的相应传感器测量，电机通过x，y双向弹性联轴器带动转轴转动，角度发讯盘安置在与转轴同步转动的部位，光电传感器安置在相对转轴静止的壳体上，转轴、电机和壳体联结成一体，在驱动装置的驱动下沿导轨移动。
本实用新型为了使发明目的得到更好地实现，还采取了以下技术措施被测工件的每个被测孔由一个或两个传感器扫描测量，所有的传感器设置在转轴的同一轴截面内，安装有计算机CPU板和传感器电路板的支架与转轴固定安装在一起，位于转轴与电机之间；测量装置为立式结构，装配联结成一体的电机、支架和转轴，通过端面浮动轴承悬挂在可沿导轨滑动的滑架上，悬挂体的重量由链轮支承着的链条另一端所悬挂的平衡重锤平衡；转轴下端为锥面结构，转轴为两端支承，上端通过轴承套的外圆锥面定位支承在被测工件最上端的孔端，下端通过具有特殊结构的轴承径向定位，轴承的结构是由滑套带动定位钢球移动使外圆为锥面的下轴承套胀紧于下端被测孔内；驱动转轴作轴向移动的驱动装置为气缸活塞结构，安装在转轴上的传感器为带触头的电涡流式传感器。
附图1是本实用新型的测量装置的整体布局示意图。
附图2是本实用新型的定位测量原理图。
以下结合
通过实施例对本实用新型作进一步的详细描述。实施例是本实用新型应用于第二汽车制造厂引进美国Cummins公司技术加工的EQ153柴油发动机缸体曲轴孔、凸轮轴孔同轴度误差测量装置。被测工件为6缸发动机缸体，被测的曲轴孔、凸轮轴孔各为7个。测量装置为立式结构。被测缸体(12)吊装在小车工作台(13)上，小车工作台可于吊装工位和测量工位锁紧在轨道支架上。(11)是测量凸轮轴孔同轴度误差的转轴，(10)是测量曲轴孔同轴度误差的转轴。每个转轴都分别装有7个带触头的电涡流式传感器(20)，每个转轴上的所有传感器位于同一轴截面内，测量时，每个传感器扫描测量相应的曲轴孔或凸轮轴孔。每个转轴分别与各自装有计算机CPU板、传感器电路板(16)的支架(17)固定联结成一体，再分别通过x，y双向弹性联轴器(15)与各自的驱动电机(14)联结，电机安置在壳体(9)内，分别构成测量曲轴孔和凸轮轴孔同轴度误差的测量部件。测量角度的光电传感器(18)和角度发讯盘(19)分别固定在壳体(9)和支架(17)上。测量曲轴孔的测量部件和测量凸轮轴孔的测量部件分别通过可在两个方向转动的铰链和端面浮动轴承(7)悬挂在同一个滑动支架(6)上，两个测量部件的重量由链轮(5)支承着的链条(4)另一端所悬挂的平衡重锤(2)平衡。作为驱动机构的气缸活塞(3)通过滑架(6)带动测量部件上下轴向移动，使装有传感器的转轴进入或退出被测的曲轴孔或凸轮轴孔。(1)是测量装置的机架。
测量时，先将被测缸体使其曲轴孔、凸轮轴孔垂直向上地安置在小车工作台上，再将被测缸体送至使其被测孔向对着转轴的测量位置并锁紧。气缸活塞(3)在计算机的控制下，驱动测量部件向下移动，由于转轴的端部为锥面和整个测量部件通过可在两个方向转动的铰链和端面浮动轴承悬挂在滑架上，装有传感器的转轴自动地进入被测的曲轴孔和凸轮轴孔。转轴插入到位时，壳体(9)下端90°的锥面(21)与被测缸体最上端的曲轴孔(凸轮轴孔)接触定位，同时转轴下端轴承(22)自胀紧定位于缸体最下端的曲轴孔(凸轮轴孔)内，轴承(22)的结构是由滑套带动定位钢球移动使外圆为锥面的下轴承套胀紧于被测孔内。电动机在计算机的控制下启动，带动转轴回转一周，到位自动停止。旋转中各传感器对缸体的1、2、3、4、5、6、7曲轴孔、凸轮轴孔的一个截面的轮廊进行扫描，计算机根据角度发讯盘与光电传感器每10°发出的信号，分别采集记录各传感器36个测量数据，计算出最小二乘圆心，再计算出2、3、4、5、6各孔圆心到1、7孔圆心连线的距离的2倍，即为被测孔相对基准的同轴度误差。测量扫描过程中，屏幕上分别依次显示曲轴孔、凸轮轴孔中各孔每一采样点的测量值，测量结束即显示各被测孔圆心相对基准的坐标值、坐标示意图形和同轴度误差值，打印机打印所显示的测量结果的数据及示意图。
在本实用新型中由于采用了每个被测孔以各自对应的，具有平均效应的电涡流传感器测量；测量曲轴孔的所有传感器与测量凸轮轴孔的所有传感器分别安装在各自转轴的同一轴截面内；转轴定位支承于被测的曲轴孔、凸轮轴孔上下两端孔内；转轴带着传感器旋转对各孔实际轮廓进行扫描测量一周，到位自动停止；整个测量过程由计算机实施控制数据采集、计算各孔的最小二乘圆心及被测孔相对基准孔的同轴度误差等先进技术措施，保证了本实用新型的高效率、高精度测量，使得本实用新型只须一次安装缸体便可在3分钟测出曲轴孔、凸轮轴孔的同轴度误差，测量不确定度达到≤2μm的水平，显示装置和打印机随着测量过程的进行，显示和打印被测孔中心相对于基准的坐标值、坐标示意图形和同轴度误差值，为加工中调整机床和工厂质量管理提供了可靠的依据。
本实用新型除具有上述优点外，还具有被测缸体安装精度要求低的优点。由于本实用新型为立式结构，转轴的下端部为圆锥面，整个测量部件通过可两个方向转动的铰链和端面浮动轴承悬挂在滑动支架上，因此只要转轴端部锥体进入被测孔，整个转轴就可插入被测孔中，进行高精度的测量。
本实用新型具有自动化程度高、测量精度高、检测速度快，操作方便，运行可靠，技术先进的特点，是测量多孔同轴度误差的圆满技术，解决了内燃发动机制造行业长期渴望解放而未解决的问题，为他们提供了检测缸体曲轴孔、凸轮轴孔同轴度误差的有力手段。
本实用新型不限于附图及实施例所描述的形式。
权利要求1.一种多孔同轴度误差的测量装置，包括自动控制测量过程的计算机、显示装置、打印装置，其特征在于还包括装有传感器(20)的转轴(10)、(11)，驱动转轴轴向移动的驱动装置(3)、驱动转轴转动的电机(14)、可移动的工作台(13)、和测量角度的角度发讯盘(19)和光电传感器(18)，被测工件(12)安置在可移动的工作台(13)上，被测孔向对着转轴(10)、(11)，每个被测孔由安装在转轴上的相应传感器(20)测量，电机通过x，y双向弹性联轴器(15)带动转轴转动，色度发讯盘安置在与转轴同步转动的部位，光电传感器安置在相对转轴静止的壳体(9)上，转轴、电机和壳体联结成一体，在驱动装置(3)的驱动下沿导轨(8)移动。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于被测工件的每个被测孔由一个或两个传感器扫描测量，全部传感器设置在转轴的同一轴截面内，安装有计算机CPU板和传感器电路板(16)的支架(17)与转轴固定安装在一起，位于转轴与电机之间。
3.根据权利要求1或2所述的测量装置，其特征在于测量装置为立式结构，装配联结成一体的电机(14)、支架(17)和转轴(10)、(11)，通过端面浮动轴承(7)悬挂在沿导轨(8)可滑动的滑架(6)上，悬挂体的重量由链轮(5)支承着的链条(4)悬挂的平衡重锤(2)平衡。
4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于转轴下端为锥面，转轴为两端支承，上端通过轴承套的外圆锥面(21)定位支承在被测工件最上端孔的孔端，下端通过轴承(22)径向定位，其结构是由滑套带动定位钢球移动使外圆为锥面的下轴承套胀紧于下端被测孔内。
5.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于驱动转轴作轴向移动的驱动装置为气缸活塞结构，安装在转轴上的传感器为带触头的电涡流式传感器。
6.根据权利要求4所述的测量装置，其特征在于驱动转轴作轴向移动的驱动装置为气缸活塞结构，安装在转轴上的传感器为带触头的电涡流式传感器。
专利摘要本实用新型是测量多孔同轴度误差的装置。包括计算机、显示装置、打印装置、装有传感器的转轴、驱动装置等。每个被测孔由对应的传感器测量，测量同一同轴度误差的所有传感器安装在转轴的同一轴截面内，转轴旋转一周，传感器对被测孔实际轮廓进行扫描测量。计算机根据传感器获得的数据，计算被测孔最小二乘圆心，及各孔关于基准的距离，从而求得被测孔相对基准孔的同轴度误差。本实用新型具有自动化程度高、测量精度高、检测速度快、运行可靠、操作方便、技术先进等特点。
文档编号G01B21/22GK2107008SQ91214829
公开日1992年6月10日 申请日期1991年8月13日 优先权日1991年8月13日
发明者胥尚焜, 陈文章, 吴瑞, 田贵云, 黄凤翔 申请人:成都科技大学