单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置的制作方法

1.本发明属于机械技术领域，涉及一种单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置。


背景技术：

2.曲轴是发动机中重要的部件，它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他附件工作。曲轴分为单缸曲轴和多缸曲轴，单缸曲轴应用在单缸发动机。如图1所示，单缸曲轴1包括左曲柄1a、右曲柄1b以及固定连接在左曲柄1a与右曲柄1b之间的曲柄销1c(也被称为连杆颈)，其中，左曲柄1a包括左曲柄臂1a1与左曲柄轴1a2，右曲柄1b包括右曲柄臂1b1与右曲柄轴1b2，曲柄销1c固定连接在左曲柄臂1a1与右曲柄臂1b1之间。在生产时，左曲柄1a、右曲柄1b及曲柄销1c都是先单独制造出来，然后再组装在一起形成单缸曲轴1，并且连杆25也是在组装的过程中一起套接到曲柄销1c上而形成如图2的状态。
3.在组装完成后需要对单缸曲轴进行各种检测，其中一种检测是径向圆跳动检测，主要针对的是左曲柄轴与右曲柄轴之间的同轴度，若两者之间的同轴度偏差较大会对曲轴的性能造成较大的影响。目前，针对单缸曲轴径向圆跳动的检测，较为常见的是将组装好的单缸曲轴沿左右方向放置在一个支撑架上后左右两端采用顶尖顶紧，然后用两个百分表(或千分表)的表头分别抵靠在左曲柄轴外侧壁与右曲柄轴外侧壁上，百分表(或千分表)的零点位置事先用标准曲轴样件进行确定，接着再手动摇动套设于曲柄销上的连杆来带动单缸曲轴转动，在单缸曲轴转动的过程中分别由两百分表(或千分表)来对左曲柄轴和右曲柄轴进行径向圆跳动。若径向圆跳动不符合设定值，则由工作人员将曲轴取下进行人工校正，校正后再重复进行检测，直到径向圆跳动符合设定值为止。但是这种检测及校正都有赖于人工完成，特别是在校正时更多地是依靠工作人员的自身经验及判断，经常需要重复多次才能完成，因此存在着检测精度低、校正准确度低的问题。
4.针对上述问题，市面上也出现了具备能自动检测及校正的装置，例如专利申请号为202020588197.6所公开的单柱矫正液压压装装置，它利用传感器实现了径向圆跳动的自动检测，并配合由单柱液压缸与压块所构成的校正件的设置，能在检测到的径向圆跳动值不符合设计值时，由控制器控制校正件对被检测对象进行自动校正(还配合压力传感器的设置来控制校正件的施加压力)，提高了检测精度与校正精度。然而，若是采用这样的装置来完成单缸曲轴的径向圆跳动检测及校正工作，那么单缸曲轴在该装置上的上料、下料及流转(该流转包括从单缸曲轴完成组装后转移到该装置上进行检测与校正，以及在完成检测与校正后转移到下一道工序处)，依然是依赖于人工来完成的，存在着效率低的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置，解决了效率低的问题。
6.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
7.单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置，包括控制器、两支撑座、两用于检测径向圆跳动并能向控制器发送信号的检测元件、能受控制器控制向下移动的校正件以及相对设置的气动顶尖与旋转驱动件，其特征在于，它还包括沿前后设置的输送组件，气动顶尖与旋转驱动件位于输送组件的左右两侧且旋转驱动件能相对于输送组件沿左右平移，气动顶尖与旋转驱动件之间的区域位于输送组件上方，输送组件包括沿前后分布的主动辊与从动辊以及两均呈跑道状并同时套设在主动辊与从动辊上的输送条，两输送条之间具有让位区域，其中一个支撑座沿左右方向位于气动顶尖与输送组件之间，另一个支撑座沿左右方向位于输送组件与旋转驱动件之间，两支撑座均能上下移动。
8.单缸曲轴组装完成后，由组装人员直接将单缸曲轴放置在输送组件上进行输送，具体是单缸曲轴的左曲柄轴抵靠在位于左侧的输送条上，单缸曲轴的右曲柄轴抵靠在位于右侧的输送条上，同时左曲柄臂、右曲柄臂及套接在单缸曲轴的曲柄销上的连杆则位于两输送条之间的让位区域内。由两输送条自动将单缸曲轴进行输送，当单缸曲轴被输送至气动顶尖所在位置处后，由两支撑座上移并分别与左曲柄轴和右曲柄轴相抵靠而将单缸曲轴从两输送条上抬升至位于气动顶尖与旋转驱动件之间。之后，旋转驱动件向左移动并配合气动顶尖的顶出，使得单缸曲轴沿轴向被固定在了气动顶尖与旋转驱动件之间，然后由旋转驱动件带动单缸曲轴进行转动。在单缸曲轴过程中，由两检测元件对左曲柄轴和右曲柄轴的径向圆跳动进行检测，控制器会根据检测元件的检测结果进行判定，若径向圆跳动量不符合设计值，则由控制器控制校正件下压在单缸曲轴上进行校正。完成径向圆跳动的检测与校正工作后，气动顶尖及旋转驱动件回退将单缸曲轴松开，两支撑座向下移动至初始位置使得单缸曲轴重新位于两输送条上，最后由两输送条将单缸曲轴继续向前输送到下一工序处。
9.利用输送组件的设置，使得单缸曲轴的组装工序、检测与校正工序及下一道工序之间衔接起来，完成单缸曲轴的自动流转，而且无需再人工进行校测与校正时的上料，很好地提高了效率。
10.在上述的单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置中，所述的输送组件还包括两均沿前后设置呈长条状的基座，主动辊转动设置于两基座的前端之间且从动辊转动设置于两基座的后端之间，两支撑座分别设于两基座内，两基座的上侧均设有供对应支撑座上移时通过的让位槽。
11.支撑座处于最低状态时位于基座内，这样可以使支撑座不会干涉到两输送条将单缸曲轴自动输送到两支撑座的所在位置处，这样既保证了单缸曲轴能利用两输送条进行自动输送，同时又能在单缸曲轴被输送到待检测与校正位置后能利用两支撑座的向上移动而将单缸曲轴自动抬升到气动顶尖与旋转驱动件之间。
12.在上述的单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置中，两基座的底部分别连接有升降气缸，两支撑座分别连接在两升降气缸的活塞上端。
13.两支撑座分别连接在两升降气缸的活塞上端，由此通过升降气缸的活塞杆向上推出或是向下缩回，可以实现支撑座的向上移动将曲轴抬起或是向下移动使曲轴重新置于两输送条上。
14.在上述的单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置中，两输送条上均设有若干沿各自的外跑道面分布的凸起部，同一输送条上的相邻两凸起部之间形成定位槽，两输送条上
的定位槽相对齐。
15.单缸曲轴的左曲柄轴抵靠在位于左侧的输送条上的定位槽内，单缸曲轴的右曲柄抵靠在位于右侧的输送条上的定位槽内，两输送条上的定位槽是相对齐的，这样可以在输送过程中对曲轴进行限位以防止单缸曲轴出现歪斜，从而避免出现两支撑座上移时无法顺利地将单缸曲轴给抬起而造成无法对径向圆跳动进行自动检测及校正。
16.在上述的单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置中，所述的主动辊外侧靠近左右两端位置处分别设置有限位槽一，从动辊外侧靠近左右两端位置处分别设置有限位槽二，其中一根输送条同时限位在位于左侧的限位槽一与限位槽二内，另一根输送条同时限位在位于右侧的限位槽一与限位槽二内。
17.将其中一根输送条同时限位在位于左侧的限位槽一与限位槽二内，另一根输送条同时限位在位于右侧的限位槽一与限位槽二内，这样可以对两输送条进行限位，确保两输送条在输送过程中不会产生移位，保证了可靠性。
18.在上述的单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置中，位于左边的基座固连有支架，气动顶尖设置于支架上，位于右边的基座固连有托板，旋转驱动件能在托板上沿左右方向移动。
19.在上述的单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置中，所述的托板上沿左右方向滑动连接有滑动架，旋转驱动件固定连接在滑动架上，托板上设置有推动气缸，滑动架的右端与推动气缸的活塞杆固定连接。
20.在两支撑座上移将单缸曲轴抬升至位于气动顶尖与旋转驱动件之间时，由推动气缸的活塞杆伸出将滑动架带着旋转驱动件向左移动，以配合气动顶尖将单缸曲轴两端给固定住，从而使旋转驱动件能带动单缸曲轴转动来自动进行径向圆跳动的检测。在完成检测与校正工作后，气动顶尖与推动气缸同时回退将单缸曲轴给松开。
21.在上述的单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置中，所述的旋转驱动件为旋转电机，旋转电机的输出轴与气动顶尖同中心线设置，旋转电机的输出轴端部固定连接有连接套。
22.与现有技术相比，本单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置通过输送组件的设置，使得单缸曲轴的组装工序、检测与校正工序及下一道工序之间衔接起来，完成单缸曲轴的自动流转，而且配合升降件实现支撑座的升降而无需再人工进行检测与校正时的上料与下料，很好地提高了效率。
附图说明
23.图1是单缸曲轴的示意图。
24.图2是单缸曲轴与连杆的组合示意图。
25.图3是本单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置在进行检测与校正工作时的立体示意图。
26.图4是本本单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置在进行检测与校正工作时的另一角度立体示意图。
27.图5是本单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置在进行检测与校正工作时的前视示意图。
28.图6是本单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置在进行检测与校正工作时去掉校正件与两光源发射源后的立体示意图。
29.图7是本单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置在进行检测与校正工作时去掉校正件与两光源发射源后的俯视示意图。
30.图8是本单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置未进行检测与校正工作时的立体示意图。
31.图9是输送组件去掉一根输送条的俯视示意图。
32.图中，1、单缸曲轴；1a、左曲柄；1a1、左曲柄臂；1a2、左曲柄轴；1b、右曲柄；1b1、右曲柄臂；1b2、右曲柄轴；1c、曲柄销；2、气动顶尖；3、旋转驱动件；4、校正件；4a、校正板；5、支撑座；6、输送组件；7、主动辊；8、从动辊；9、输送条；9a、凸起部；9b、定位槽；10、限位槽一；11、限位槽二；12、基座；12a、让位槽；13、升降气缸；14、支架；15、托板；16、滑动架；17、推动气缸；18、连接套；19、光源发射器；20、光源接收器；21、限位环一；22、限位环二；23、安装台；24、驱动电机；25、连杆。
具体实施方式
33.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
34.如图3-图9所示，单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置，包括控制器、气动顶尖2、旋转驱动件3、能受控制器控制向下移动的校正件4、两个支撑座5以及两用于检测径向圆跳动并能向控制器发送信号的检测元件，其中气动顶尖2与旋转驱动件3相对设置，旋转驱动件3具体为旋转电机，旋转电机的输出轴与气动顶尖2同中心线设置，校正件4位于旋转驱动件3与气动顶尖2之间区域的上方，旋转电机的输出轴端部固定连接有连接套18，两支撑座5的上侧均具有向下凹入的定位凹口。在本实施例中，检测元件为光传感器，光传感器的光源发射器19位于旋转驱动件3与气动顶尖2之间区域的上方，光传感器的光源接收器20位于旋转驱动件3与气动顶尖2之间区域的下方，两光传感器的光源发射器19高度一致，两光传感器的光源接收器20高度一致。进一步地，该单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置还包括沿前后设置的输送组件6，气动顶尖2与旋转驱动件3分别位于输送组件6的左右两侧，且气动顶尖2的轴心线高于输送组件6。输送组件6包括沿前后分布的主动辊7与从动辊8以及两均呈跑道状并同时套设在主动辊7与从动辊8上的输送条9，两输送条9之间具有让位区域，两光传感器的光源接收器20位于让位区域处，两支撑座5均能上下移动，其中一个支撑座5沿左右方向位于气动顶尖2与输送组件6之间(也就是说该支撑座5能上移至位于气动顶尖2的右侧)，另一个支撑座5沿左右方向位于输送组件6与旋转驱动件3之间(也就是说该支撑座5能上移至位于驱动旋转件的左侧)，旋转驱动件3能相对于输送组件6沿左右平移。其中，两输送条9上均设有沿各自的外侧跑道面分布的凸起部9a，同一输送条9上的相邻两凸起部9a之间形成定位槽9b，两输送条9上的定位槽9b相对齐，支撑座5处于最低位置时其上侧沿低于定位槽9b的槽底位置。主动辊7外侧靠近左右两端位置处分别设置有限位槽一10，从动辊8外侧靠近左右两端位置处分别设置有限位槽二11，其中一根输送条9同时限位在位于左侧的限位槽一10与位于左侧的限位槽二11，另一根输送条9同时限位在位于右侧的限位槽一10与位于右侧的限位槽二11内。在实际中，可以是在主动辊7上固定四个限位环一
21，其中两个限位环一21之间形成其中一个限位槽一10，另外两个限位环一21之间形成另一个限位槽一10；在从动辊8上固定四个限位环二22，其中两个限位环二22之间形成其中一个限位槽二11，另外两个限位环二22之间形成另一个限位槽二11。
35.进一步地，如图3-图9所示，输送组件6还包括两均沿前后设置呈长条状的基座12，主动辊7转动连接于两基座12的前端之间(可以是主动辊7两端分别插入两基座12内并利用轴承进行支撑)，从动辊8转动连接于两基座12的后端之间(可以是从动辊8两端分别插入两基座12内并利用轴承进行支撑)，位于右侧的基座12前端固定有安装台23，安装台23上设有能驱动主动辊7转动的驱动电机24，且在实际中可以在两个基座12之间连接一个定位座并将两光源接收器20固定在定位座上。两基座12的底部分别连接有升降气缸13，两支撑座5分别固定连接在两升降气缸13的活塞杆上端部，两基座12的上侧分别设有能供支撑座5上移至基座12外或是下移至基座12内的让位槽12a。位于左边的基座12固连有支架14，气动顶尖2设置于支架14上，位于右边的基座12固连有托板15，旋转驱动件3能在托板15上沿左右方向移动。托板15上沿左右方向滑动连接有滑动架16，具体可以是托板15上设置滑槽且滑动架16底部设置位于滑槽内并能沿其滑动的滑块，旋转驱动件3固定连接在滑动架16上，托板15上设置有推动气缸17，滑动架16的右端与推动气缸17的活塞杆固定连接。通过推动气缸17的活塞杆推出，能够驱动滑动架16带动旋转驱动件3向左移动；通过推动气缸17的活塞杆回缩，能够驱动滑动架16带动旋转驱动件3向右移动。
36.未进行径向圆跳动的检测与校正工作时，两支撑座5处于位于基座12内，如图8所示。单缸曲轴1组装完成后，由组装人员直接将单缸曲轴1放置在输送组件6上进行输送，具体是单缸曲轴1的左曲柄轴1a2抵靠在位于左侧的输送条9上及单缸曲轴1的右曲柄轴1b2抵靠在位于右侧的输送条9上，同时左曲柄臂1a1、右曲柄臂1b1及套接在曲柄销1c上的连杆25则位于两输送条9之间的让位区域内。由驱动电机24驱动主动辊7转动，并通过从动辊8的配合驱动两输送条9形成转动将单缸曲轴1向前进行输送，当单缸曲轴1被输送至位于两支撑座5的上方时(实际中，左曲柄轴1a2是向左伸出位于左侧的输送条9外的，右曲柄轴1b2是向右伸出位于右侧的输送条9外的，可在两基座12上分别对应两支撑座5位置处设置接近开关，这样当单缸曲轴1被输送到两支撑座5的上方时两接近开关会分别检测到左曲柄轴1a2与右曲柄轴1b2的存在)，由控制器控制两升降气缸13的活塞杆同时向上推出(可通过电磁阀控制)，这样两支撑座5就会同时向上移动，两支撑座5上侧的定位凹口分别卡在左曲柄轴1a2与右曲柄轴1b2外，进而将单缸曲轴1从两输送条9上抬升至位于气动顶尖2与旋转驱动件3之间，输送组件6停止输送。之后，如图3、图5、图6和图7所示，控制器控制气动顶尖2及推动气缸17同时动作，使得单缸曲轴1被轴向固定在气动顶尖2与旋转驱动件3之间，然后由控制器控制旋转驱动件3带动单缸曲轴1进行转动。在单缸曲轴1转动的过程中，由两检测元件分别对左曲柄轴1a2和右曲柄轴1b2的径向圆跳动进行检测，控制器会根据检测元件的检测结果进行判定，若径向圆跳动量不符合设计值，则由控制器控制校正件4下压在单缸曲轴1上进行校正。
37.实际中，如图5所示，校正件4包括两校正气缸(图中未示出)以及两校正板4a，两校正板4a分别固定连接在两校正气缸的活塞杆下端部，两校正板4a平行设置，并设计为当单缸曲轴1被轴向固定在气动顶尖2与旋转驱动件3之间时，两校正板4a分别位于单缸曲轴1的左曲柄臂1a1和右曲柄臂1b1正上方且厚度方向相同。具体地，左曲柄1a的径向圆跳动的检
测与校正和右曲柄1b的径向圆跳动的检测与校正是分开进行的：以先对左曲柄1a的径向圆跳动进行检测与校正为例，当对应的光源发射器19激光束发射到左曲柄1a的左曲柄轴1a2表面，激光束在左曲柄轴1a2表面反射或散射后，被对应的光源接收器20接收到，接收后会记录下激光束的反射或散射时间，然后通过计算反射或散射时间和激光束速度的乘机，得出激光束从发射到接收的时间差，从而计算出左曲柄轴1a2表面的距离；在旋转驱动件3带动单缸曲轴1转动一圈的过程中，利用该方式分别检测出最大值与最小值，最大值与最小值的差值即为左曲柄1a的径向圆跳动值，若是该径向圆跳动值大于设定值，则由控制器控制旋转驱动件3带动单缸曲轴1转动至上述最大值位置处于最高位置，然后再控制对应的校正气缸活塞杆下压使对应的校正板4a施加在相应的压力在左曲柄1a的左曲柄臂1a1上来进行校正。右曲柄1a的径向圆跳动检测与校正方式和上述过程相同，在此不再赘述。
38.完成径向圆跳动的检测与校正工作后，控制器控制气动顶尖2与推动气缸17回退而将单缸曲轴1松开，然后控制器控制两升降气缸13的活塞杆同时回缩至初始位置，单缸曲轴1重新抵靠在两输送条9上而与两支撑座5分离，之后输送组件6重新开始工作并将单缸曲轴1继续向前输送到下一工序处。通过输送组件6的设置，使得单缸曲轴1的组装工序、检测与校正工序及下一道工序之间能够衔接起来，实现了单缸曲轴1的自动流转，而且配合升降件的设置实现支撑座5的升降而无需再人工进行校测与校正时的上料与下料，很好地提高了效率。
39.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

技术特征：
1.单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置，包括控制器、两支撑座(5)、两用于检测径向圆跳动并能向控制器发送信号的检测元件、能受控制器控制向下移动的校正件(4)以及相对设置的气动顶尖(2)与旋转驱动件(3)，其特征在于，它还包括沿前后设置的输送组件(6)，气动顶尖(2)与旋转驱动件(3)位于输送组件(6)的左右两侧且旋转驱动件(3)能相对于输送组件(6)沿左右平移，气动顶尖(2)与旋转驱动件(3)之间的区域位于输送组件(6)上方，输送组件(6)包括沿前后分布的主动辊(7)与从动辊(8)以及两均呈跑道状并同时套设在主动辊(7)与从动辊(8)上的输送条(9)，两输送条(9)之间具有让位区域，其中一个支撑座(5)沿左右方向位于气动顶尖(2)与输送组件(6)之间，另一个支撑座(5)沿左右方向位于输送组件(6)与旋转驱动件(3)之间，两支撑座(5)均能上下移动。2.根据权利要求1所述的单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置，其特征在于，所述的输送组件(6)还包括两均沿前后设置呈长条状的基座(12)，主动辊(7)转动设置于两基座(12)的前端之间且从动辊(8)转动设置于两基座(12)的后端之间，两支撑座(5)分别设于两基座(12)内，两基座(12)的上侧均设有供对应支撑座(5)上移时通过的让位槽(12a)。3.根据权利要求2所述的单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置，其特征在于，两基座(12)的底部分别连接有升降气缸(13)，两支撑座(5)分别连接在两升降气缸(13)的活塞上端。4.根据权利要求1或2或3所述的单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置，其特征在于，两输送条(9)上均设有若干沿各自的外跑道面分布的凸起部(9a)，同一输送条(9)上的相邻两凸起部(9a)之间形成定位槽(9b)，两输送条(9)上的定位槽(9b)相对齐。5.根据权利要求4所述的单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置，其特征在于，所述的主动辊(7)外侧靠近左右两端位置处分别设置有限位槽一(10)，从动辊(8)外侧靠近左右两端位置处分别设置有限位槽二(11)，其中一根输送条(9)同时限位在位于左侧的限位槽一(10)与限位槽二(11)内，另一根输送条(9)同时限位在位于右侧的限位槽一(10)与限位槽二(11)内。6.根据权利要求2所述的单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置，其特征在于，位于左边的基座(12)固连有支架(14)，气动顶尖(2)设置于支架(14)上，位于右边的基座(12)固连有托板(15)，旋转驱动件(3)能在托板(15)上沿左右方向移动。7.根据权利要求6所述的单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置，其特征在于，所述的托板(15)上沿左右方向滑动连接有滑动架(16)，旋转驱动件(3)固定连接在滑动架(16)上，托板(15)上设置有推动气缸(17)，滑动架(16)的右端与推动气缸(17)的活塞杆固定连接。8.根据权利要求1所述的单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置，其特征在于，所述的旋转驱动件(3)为旋转电机，旋转电机的输出轴与气动顶尖(2)同中心线设置，旋转电机的输出轴端部固定连接有连接套(18)。

技术总结
本发明提供了单缸曲轴径向圆跳动的检测与校正装置，属于机械技术领域。它解决了效率低的问题。它包括控制器、两支撑座、两检测元件、校正件、相对设置的气动顶尖与旋转驱动件以及沿前后设置的输送组件，气动顶尖与旋转驱动件位于输送组件的左右两侧且旋转驱动件能相对于输送组件沿左右平移，气动顶尖与旋转驱动件之间的区域位于输送组件上方，输送组件包括沿前后分布的主动辊与从动辊以及两均呈跑道状并同时套设在主动辊与从动辊上的输送条，其中一个支撑座沿左右方向位于气动顶尖与输送组件之间，另一个支撑座沿左右方向位于输送组件与旋转驱动件之间，两支撑座均能上下移动。它具有无需人工进行校测与校正时的上料、效率高等优点。效率高等优点。效率高等优点。


技术研发人员：徐欣 张美香
受保护的技术使用者：玉环宝捷机械股份有限公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/10/7