專利名稱：內(nèi)燃機(jī)曲軸連桿頸到缸體頂面距離的檢測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在裝配線上自動(dòng)檢測內(nèi)燃機(jī)曲軸連桿頸到缸體頂面距離的檢測設(shè)備。
內(nèi)燃機(jī)曲軸連桿頸到缸體頂面距離的在線自動(dòng)檢測在我國尚屬空白，而且現(xiàn)在世界上絕大多數(shù)柴油機(jī)廠對該尺寸也是采用人工檢測或不檢測，人工檢測不僅工效低，而且精度差，不檢測更不能保證內(nèi)燃機(jī)的質(zhì)量。據(jù)考察，美國的康明斯公司達(dá)林頓工廠有此種自動(dòng)檢測設(shè)備，但他們的設(shè)備將測量數(shù)據(jù)和打標(biāo)記分別由兩臺設(shè)備在兩個(gè)工位完成，且所打標(biāo)記為鋼印，驅(qū)動(dòng)裝置中，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)為撥銷、其驅(qū)動(dòng)源為電機(jī)，測頭為單測頭，一次只能檢測一個(gè)缸的數(shù)據(jù)，因此勢必影響工效和增加成本，也不適用于內(nèi)燃機(jī)之間距離較小的裝配線使用。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自動(dòng)化強(qiáng)度高、檢測精度好、工作可靠、工效高、成本低、適用面廣的內(nèi)燃機(jī)曲軸連桿頸到缸體頂面距離的檢測設(shè)備。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的針對現(xiàn)有自動(dòng)檢測設(shè)備存在的問題對驅(qū)動(dòng)裝置、打標(biāo)記裝置和測頭裝置進(jìn)行了改進(jìn)，并配備上液壓站和相應(yīng)的控制柜。
本實(shí)用新型所提供的內(nèi)燃機(jī)曲軸連桿頸到缸體頂面距離的檢測設(shè)備包括液壓站、驅(qū)動(dòng)裝置、測頭裝置、控制柜和終端微機(jī)。驅(qū)動(dòng)裝置位于內(nèi)燃機(jī)傳輸線的一側(cè)，結(jié)構(gòu)為臥式，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)為摩擦輪，其動(dòng)力源為液壓馬達(dá)；測頭裝置由底座、縱向進(jìn)給滑臺、橫向進(jìn)給滑臺和測頭組成，位于內(nèi)燃機(jī)傳輸線的另一側(cè)，與驅(qū)動(dòng)裝置相向匹配安裝，其測頭至少為兩個(gè)，均能相對于各自的軸心線向各方徑向浮動(dòng)和沿軸心線軸向伸縮，它們并列安裝在橫向進(jìn)給滑臺上，軸心線之間的距離與內(nèi)燃機(jī)缸體各缸中心線之間的距離相同；打標(biāo)記裝置安裝在測頭裝置的頂部，在缸體各個(gè)缸上所打標(biāo)記為色標(biāo)；終端微機(jī)設(shè)在活塞連桿分裝線上；控制柜分別與終端微機(jī)、液壓站、測頭裝置和打色標(biāo)裝置相連，通過其計(jì)算機(jī)控制上述部件工作；液壓站與驅(qū)動(dòng)裝置和測頭裝置中的液壓馬達(dá)和油缸相連，為上述部件提供液壓油。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型所提出的內(nèi)燃機(jī)曲軸連桿頸到缸體頂面距離的檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2是驅(qū)動(dòng)裝置的主視圖；圖3是驅(qū)動(dòng)裝置的側(cè)視圖；圖4是驅(qū)動(dòng)裝置中的皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和摩擦輪的組裝圖；圖5是測頭裝置中的測頭的結(jié)構(gòu)圖；圖6是打標(biāo)記裝置的主視圖；圖7是打標(biāo)記裝置的側(cè)視圖。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明依據(jù)本實(shí)用新型所提出的內(nèi)燃機(jī)曲軸連桿頸到缸體頂面距離的檢測設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例本實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括液壓站(1)、驅(qū)動(dòng)裝置(2)、測頭裝置(3)、打標(biāo)記裝置(4)、控制柜(5)和終端微機(jī)(6)，測頭裝置由底座(7)、縱向進(jìn)給滑臺(8)、橫向進(jìn)給滑臺(9)和兩個(gè)測頭(10)組成，兩滑臺的動(dòng)力源為油缸，由液壓站(1)提供液壓油。
驅(qū)動(dòng)裝置(2)的結(jié)構(gòu)如圖2、圖3、圖4所示，由底座(11)、滑臺(12)、擺動(dòng)油缸(13)、液壓馬達(dá)(14)、皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)、兩個(gè)摩擦輪(16)、驅(qū)動(dòng)臂(17)、絲桿(18)和導(dǎo)向桿(19)組成?；_(12)由底座(11)支撐，通過絲桿(18)傳遞動(dòng)力可沿導(dǎo)向桿(19)的軸線方向移動(dòng)，擺動(dòng)油缸(13)和液壓馬達(dá)(14)安裝在滑臺(12)上，驅(qū)動(dòng)臂(17)的一端與擺動(dòng)油缸的輸出軸相連，另一端安裝皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)和兩摩擦輪(16)，兩摩擦輪以皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的皮帶輪中心線為對稱軸對稱安裝，其中心線的高度高于內(nèi)燃機(jī)曲軸的中心線，皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)由液壓馬達(dá)(14)提供動(dòng)力從而帶動(dòng)兩摩擦輪沿相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)兩摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)即可帶動(dòng)夾于其間的內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓馬達(dá)和擺動(dòng)油缸由液壓站(1)提供液壓油，測頭裝置(3)中的測頭(10)，其結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括測桿(20)、測桿外套(21)、防轉(zhuǎn)銷(23)、限位銷(47)、高精度滾動(dòng)軸承(45)(46)、傳感器(25)、傳感器軸向位置調(diào)整機(jī)構(gòu)(26)、傳感器座(42)、復(fù)位彈簧(43)、過渡支承塊(28)、鋼球(30)、徑向浮動(dòng)前盤(39)、特制端面軸承(37)、徑向浮動(dòng)后盤(31)、軸向滑動(dòng)桿(32)、支座(33)、軸向復(fù)位彈簧(34)、外殼(35)、支承銷(40)和防塵罩(22)。測桿(20)位于測桿外套(21)內(nèi)，其測量端端面為精磨平面，限位銷(47)設(shè)置在測桿的前部，防轉(zhuǎn)銷(23)設(shè)置在測桿的中部，復(fù)位彈簧(43)設(shè)置在測桿尾部，高精度滾動(dòng)軸承(45)(46)在測桿主體上間隔安裝，從而使測桿實(shí)現(xiàn)相對于測桿外套的無徑向間隙滑動(dòng)；傳感器(25)位于傳感器座(42)內(nèi)，緊貼測桿(20)安裝，傳感器軸向位置調(diào)整機(jī)構(gòu)(26)設(shè)置在傳感器后端，其上的調(diào)整螺釘位于傳感器座(42)之外，便于使用者在外部調(diào)整傳感器的軸向位置，傳感器座(42)和測桿外套(21)由螺紋連接成一體；傳感器座(42)又兼作內(nèi)燃機(jī)缸體的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)，其中部的外廓加工成導(dǎo)向錐面(41)，后部圓臺向著導(dǎo)向錐面的環(huán)面上設(shè)置有三個(gè)相互夾角為120°的定位塊(27)；過渡支承塊(28)通過螺釘與傳感器座(42)相連，徑向浮動(dòng)前盤(39)和徑向浮動(dòng)后盤(31)通過螺釘(38)(29)相互連接并與過渡支承塊(28)相連，鋼球(30)安裝在過渡支承塊和徑向浮動(dòng)前盤之間，特制端面軸承(37)安裝在徑向浮動(dòng)前盤和徑向浮動(dòng)后盤之間(特制端面軸承是將一般端面軸承去掉一側(cè)端蓋形成)，軸向滑動(dòng)桿(32)的一端與徑向浮動(dòng)后盤相連，另一端為自由端，插在支座(33)的中心孔內(nèi)，支座(33)的內(nèi)凸臺端面與徑向浮動(dòng)后盤(31)的凸臺端面之間有一軸向間隙，該間隙可通過軸向滑桿(32)自由端端部設(shè)置的調(diào)節(jié)孔調(diào)整，軸向復(fù)位彈簧(34)套裝在徑向浮動(dòng)后盤(31)和支座(33)的凸臺上，用于保持測桿的常規(guī)軸向位置；外殼(35)套裝在傳感器座之后的零件外部，其前端面與傳感器座的后端面之間有一軸向間隙；支承銷(40)安裝在外殼(35)前部，用于支承傳感器座。上述結(jié)構(gòu)的測頭在檢測時(shí)，可實(shí)現(xiàn)錐面導(dǎo)向、周圍定向和端面三點(diǎn)定位，且測桿(20)能相對于測桿外套(21)軸向滑動(dòng)，測桿外套(21)和傳感器座(42)及其內(nèi)部所安裝的零件整體能相對于外殼(35)軸向滑動(dòng)和相對于軸心線徑向浮動(dòng)，并可繞鋼球(30)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此保證了在線自動(dòng)檢測時(shí)測頭的軸心線能自動(dòng)與被測缸體的軸心線同軸，缸體的定位誤差一般為2毫米，設(shè)計(jì)時(shí)測頭的徑向浮動(dòng)為3毫米。
打標(biāo)記裝置(4)的結(jié)構(gòu)如圖6、圖7所示，包括底板(48)、擺桿復(fù)位彈簧(49)、支座(50)、連接桿(51)、牽引磁鐵(52)、擺桿(53)、復(fù)位彈簧(54)、調(diào)整螺釘(55)、色標(biāo)筆(56)、夾頭(57)和支承桿(60)。支座(50)為兩個(gè)，安裝在底板(48)的一側(cè)；牽引磁鐵(52)為六個(gè)，交替排列安裝在底板(48)的另一側(cè)；支承桿(60)的兩端固定在支座(50)上；擺桿(53)的數(shù)量與牽引磁鐵相同，其中部與支承桿(60)鉸接，一端安裝夾頭(57)，并通過連接桿與各自對應(yīng)的牽引磁鐵相連，連接點(diǎn)在夾頭(57)和鉸接點(diǎn)之間；夾頭(57)由夾頭體和夾頭柄構(gòu)成，夾頭體上開有滑槽(59)，它們通過位于滑槽內(nèi)的定位螺釘(58)連接成一體，夾頭柄的端部與擺桿(53)鉸接，由調(diào)整螺釘(55)確定其位置；復(fù)位彈簧(54)的兩端分別固定在夾頭柄和擺桿上，擺桿復(fù)位彈簧(49)的兩端分別固定在底板(48)和擺桿的另一端端部，色標(biāo)筆(56)安裝在夾頭體上。此種結(jié)構(gòu)的打標(biāo)記裝置，色標(biāo)筆的位置可調(diào)、且調(diào)整方便，只要擰動(dòng)定位螺釘(59)和調(diào)整螺釘(55)就可實(shí)現(xiàn)。
控制柜(5)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括交流穩(wěn)壓電源、直流穩(wěn)壓電源、PC機(jī)、工控機(jī)、電感測微儀、A／D轉(zhuǎn)換器和打標(biāo)記輸出板，打標(biāo)記輸出板將弱電轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)電為打標(biāo)記裝置中的牽引磁鐵(52)提供工作電流。
終端微機(jī)(6)設(shè)在活塞連桿分裝線上，可使分裝線上的操作者實(shí)時(shí)得到檢測數(shù)據(jù)和分組情況，從而提高工效，本實(shí)施例中，終端微機(jī)選用IBM286。
本實(shí)施例中的檢測設(shè)備用于在線自動(dòng)檢測四缸或六缸B系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其性能指標(biāo)如下1、測量范圍228.300～228.800(mm)2、測量精度±0.005mm3、曲軸轉(zhuǎn)速10～14r.p.m
4、設(shè)備按下列標(biāo)準(zhǔn)對所測值分組并自動(dòng)打色標(biāo)A組228.600～228.74.0(mm)黑色色標(biāo)B組228.418～228.599(mm)紅色色標(biāo)C組228.320～228.417(mm)蘭色色標(biāo)5、設(shè)備噪聲＜75dB(A)本實(shí)用新型的檢測原理如下當(dāng)曲軸被驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，曲軸軸頸在一轉(zhuǎn)中推動(dòng)測桿及位移傳感器的導(dǎo)桿移動(dòng)，位移傳感器將此位移信號轉(zhuǎn)換為電信號，通過計(jì)算機(jī)采樣，數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)處理后與標(biāo)準(zhǔn)值比較進(jìn)行分組，若合格，計(jì)算機(jī)給出信號控制打標(biāo)記裝置打色標(biāo)，若不合格則報(bào)警。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、整個(gè)檢測過程由計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)進(jìn)行，運(yùn)行可靠，檢測精度可達(dá)±0.005mm；2、工效高，檢測一臺柴油機(jī)僅用2.5分鐘；3、兼具檢測功能和打標(biāo)記功能，從而節(jié)省了工位；4、驅(qū)動(dòng)裝置采用液壓馬達(dá)帶動(dòng)摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)曲軸的旋轉(zhuǎn)，既經(jīng)濟(jì)、又適合于在各種內(nèi)燃機(jī)裝配線上使用，使內(nèi)燃機(jī)之間距離較小的裝配線也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和打分組標(biāo)記；5、打標(biāo)記裝置所打標(biāo)記為色標(biāo)，較之“鋼印標(biāo)記”既經(jīng)濟(jì)，又不會損壞缸體；6、測頭裝置的測頭結(jié)構(gòu)采用錐面導(dǎo)向、圓周定向、端面三點(diǎn)定位并具有軸向伸縮和徑向相對軸心線浮動(dòng)的功能，因而能滿足現(xiàn)場工件定位較差的裝配線的需要；7、測頭至少為兩個(gè)，終端微機(jī)設(shè)置在活塞連桿的分裝線上，能實(shí)時(shí)傳送檢測數(shù)據(jù)和分組情況，均有利于提高工效；
8、操作調(diào)整方便；9、成本低，僅為國外同功能設(shè)備的 1/10 。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機(jī)曲軸連桿頸到缸體頂面距離的檢測設(shè)備，包括驅(qū)動(dòng)裝置(2)、測頭裝置(3)、打標(biāo)記裝置(4)、控制柜(5)、終端微機(jī)(6)，其特征在于還包括液壓站(1)，驅(qū)動(dòng)裝置(2)位于內(nèi)燃機(jī)傳輸線的一側(cè)，結(jié)構(gòu)為臥式，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)為摩擦輪，其動(dòng)力源為液壓馬達(dá)，測頭裝置(3)由底座(7)、縱向進(jìn)給滑臺(8)、橫向進(jìn)給滑臺(9)和測頭(10)組成，位于內(nèi)燃機(jī)傳輸線的另一側(cè)，與驅(qū)動(dòng)裝置相向匹配安裝，其測頭至少為兩個(gè)，均能相對于各自的軸心線向各方徑向浮動(dòng)和沿軸心線軸向伸縮，它們并列安裝在橫向進(jìn)給滑臺上，軸心線之間的距離與內(nèi)燃機(jī)缸體各缸中心線之間的距離相同，打標(biāo)記裝置(4)安裝在測頭裝置的頂部，在缸體各個(gè)缸上所打標(biāo)記為色標(biāo)，終端微機(jī)(6)設(shè)在活塞連桿分裝線上，控制柜(5)分別與終端微機(jī)、液壓站、測頭裝置和打色標(biāo)裝置相連，通過其計(jì)算機(jī)控制上述部件工作，液壓站(1)與驅(qū)動(dòng)裝置和測頭裝置中的液壓馬達(dá)、油缸相連，為上述部件提供液壓油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)曲軸連桿頸到缸體頂面距離的檢測設(shè)備，其特征在于①驅(qū)動(dòng)裝置(2)由底座(11)、滑臺(12)、擺動(dòng)油缸(13)、液壓馬達(dá)(14)、皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)、兩個(gè)摩擦輪(16)、驅(qū)動(dòng)臂(17)、絲桿(18)和導(dǎo)向桿(19)組成，滑臺由底座支撐，通過絲桿傳遞動(dòng)力可沿導(dǎo)向桿的軸線方向移動(dòng)，擺動(dòng)油缸和液壓馬達(dá)安裝在滑臺上，驅(qū)動(dòng)臂的一端與擺動(dòng)油缸的輸出軸相連，另一端安裝皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和兩摩擦輪，兩摩擦輪以皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的皮帶輪中心線為對稱軸對稱安裝，其中心線的高度高于內(nèi)燃機(jī)曲軸的中心線，皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由液壓馬達(dá)提供動(dòng)力從而帶動(dòng)兩摩擦輪沿相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，②測頭裝置的測頭(10)包括測桿(20)、測桿外套(21)、防轉(zhuǎn)銷(23)、限位銷(47)、高精度滾動(dòng)軸承(45)(46)、傳感器(25)、傳感器軸向位置調(diào)整機(jī)構(gòu)(26)、傳感器座(42)、復(fù)位彈簧(43)、過渡支承塊(28)、鋼球(30)、徑向浮動(dòng)前盤(39)、特制端面軸承(37)、徑向浮動(dòng)后盤(31)、軸向滑動(dòng)桿(32)、支座(33)、軸向復(fù)位彈簧(34)、外殼(35)、支承銷(40)和防塵罩(22)，測桿(20)位于測桿外套(21)內(nèi)，其測量端端面為精磨平面，限位銷(47)設(shè)置在測桿的前部，防轉(zhuǎn)銷(23)設(shè)置在測桿的中部，復(fù)位彈簧(43)設(shè)置在測桿尾部，高精度滾動(dòng)軸承(45)(46)在測桿主體上間隔安裝，從而使測桿實(shí)現(xiàn)相對于測桿外套的無徑向間隙滑動(dòng)，傳感器(25)位于傳感器座(42)內(nèi)，緊貼測桿(20)安裝，傳感器軸向位置調(diào)整機(jī)構(gòu)(26)設(shè)置在其后端，傳感器座(42)和測桿外套(21)由螺紋連接成一體，傳感器座(42)兼作內(nèi)燃機(jī)缸體的導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)，其中部的外廓加工成導(dǎo)向錐面(41)，后部圓臺向著導(dǎo)向錐面的環(huán)面上設(shè)置有三個(gè)相互夾角為120°的定位塊(27)，過渡支承塊(28)通過螺釘與傳感器座(42)相連，徑向浮動(dòng)前盤(39)和徑向浮動(dòng)后盤(31)通過螺釘(38)(29)相互連接并與過渡支承塊(28)相連，鋼球(30)安裝在過渡支承塊和徑向浮動(dòng)前盤之間，特制端面軸承(37)安裝在徑向浮動(dòng)前盤和徑向浮動(dòng)后盤之間，軸向滑動(dòng)桿(32)的一端與徑向浮動(dòng)后盤相連，另一端為自由端，插在支座(33)的中心孔內(nèi)，支座(33)的內(nèi)凸臺端面與徑后浮動(dòng)后盤(31)的凸臺端面之間有一軸向間隙，軸向復(fù)位彈簧(34)套裝在它們的凸臺上，外殼(35)套裝在傳感器座之后的零件外部，其前端面與傳感器座的后端面之間有一軸向間隙，支承銷(40)安裝在外殼的前部，以支承傳感器座，③打標(biāo)記裝置(4)包括底板(48)、擺桿復(fù)位彈簧(49)、支座(50)、連接桿(51)、牽引磁鐵(52)、擺桿(53)、復(fù)位彈簧(54)、調(diào)整螺釘(55)、色標(biāo)筆(56)、夾頭(57)和支承桿(60)，支座(50)為兩個(gè)，安裝在底板(48)的一側(cè)，牽引磁鐵(52)至少為六個(gè)，交替排列安裝在底板(48)的另一側(cè)，支承桿(60)的兩端固定在支座(50)上，擺桿(53)的數(shù)量與牽引磁鐵相同，其中部與支承桿(60)鉸接，一端安裝夾頭(57)，并通過連接桿(51)與各自對應(yīng)的牽引磁鐵相連，夾頭(57)由夾頭體和夾頭柄構(gòu)成，夾頭體上開有滑槽(59)，它們通過位于滑槽內(nèi)的定位螺釘(58)連接成一體，夾頭柄的端部與擺桿(53)鉸接，由調(diào)整螺釘(55)確定其位置，復(fù)位彈簧(54)的兩端分別固定在夾頭柄和擺桿上，擺桿復(fù)位彈簧(49)的兩部分別固定在底板(48)和擺桿的另一端端部，色標(biāo)筆(56)安裝在夾頭體上。
專利摘要一種內(nèi)燃機(jī)曲軸連桿頸到缸體頂面距離的檢測設(shè)備，包括驅(qū)動(dòng)裝置、測頭裝置、打標(biāo)記裝置、液壓站、控制柜和終端微機(jī)。驅(qū)動(dòng)裝置為臥式結(jié)構(gòu)，其帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)為液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的摩擦輪；測頭裝置的測頭至少為兩個(gè)，均能相對于軸心線徑向浮動(dòng)和軸向伸縮；終端微機(jī)設(shè)在活塞連桿的分裝線上；打標(biāo)記裝置所打標(biāo)記為色標(biāo)。該檢測設(shè)備精度達(dá)±0.005毫米，工效2.5分鐘/臺，成本為國外同功能設(shè)備的1/10，操作調(diào)整十分方便。
文檔編號G01M13/00GK2188202SQ9422702
公開日1995年1月25日 申請日期1994年1月10日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月10日
發(fā)明者袁中凡, 李正, 王忠全, 朱俊華, 石華榮, 伍毅敏 申請人:成都科技大學(xué)