CN107588743B - 用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备，包括工控一体机和定位检测装置，两者电连接，其中，所述定位检测装置包括：工作平台；安装在所述工作平台上的定位***，所述定位***包括分中机构、轴套定位机构和轮轴板定位机构，分别对所述汽车后扭梁的相应部位进行定位；以及检测***，其安装在所述工作平台上，对所述后扭梁轮轴板端面进行角度检测，所述检测***与所述工控一体机电连接。本发明结构简单，工艺流程简洁可靠、非接触自动检测、劳动强度低、效率高、精度高，同时具备数据存储功能，可对零件质量进行追溯，为后期大数据分析提供真实有效的数据。同时节约人力资源，大幅减少了检测的时间，提高生产工作效率。

Description

用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备

技术领域

本发明涉及汽车部件检测技术领域。更具体地说，本发明涉及一种用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备。

背景技术

现有生产汽车后扭梁类的零部件，其轮轴板端面都会存在一个空间角度，此角度有一个前束角和一个外倾角组合而成。针对此轮轴板端面角度检测，目前采用的传统工艺方法是：①将零件置于固定拼台上通过三坐标测量机测量数据；②人工使用物流中转小车运送至三坐标检测室检测；③每两个小时抽检一次，每次每条线检测2件。

采用技术①人工通过三坐标测量机测量数据，此过程耗时长，正常情况每件角度检测时间大约5分钟左右，另外：检测人员的熟练程度和态度会影响一些时间，工作效率低，劳动强度大，同时对检测人员技能、设备功能与精度要求都比较高。而整个检测过程中，送检人员处在等待状态，存在人员浪费现象。

采用技术②人工使用物流中转小车送检，此过程往返距离远，一般情况下，检测室不在生产工段附件，耗时长，同时增加了物流中转小车数量，成本增加。

采用技术③每两个小时抽检一次，每次每条线检测2件。汽车后扭梁的轮轴板端面的前束角和外倾角属于高精度要求角度，精加工后的公差范围在±10′之间，按照行业标准：此类零件检测频次要求为100％检测，即全检，不能使用抽检。抽检的数据只能说明某个区间生产的产品问题，不能有力的说明整线全天的生产状态，直接导致的后果是成品合格率低。

如采用传统的抽检+人工长距离送检+三坐标测量机测量检测的方式，需要配置专业的三坐标测量人员，间断性的对汽车后扭梁零件进行测量，同时还要安排物流人员来回送检零件，此过程需要耗费巨大的人力、物力成本，严重影响生产效率，更重要的是无法取得有效的生产数据，次品率比较高，生产监控不到位。在送检过程中，是通过物流中转小车运送的，其中必定会出现颠簸、振动，零件有可能已经发生改变，检测结果的数据与生产结果可能存在差异。对于操作人员来说，数据收集很不方便，劳动强度大很容易让员工产生疲惫感，这也间接的影响了检测效率。

据查资料，国内还没有研发汽车后扭梁轮轴板端面前束角和外倾角自动检测设备或者自动化检测流水线。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备，包括工控一体机和定位检测装置，两者电连接，其中，所述定位检测装置包括：

工作平台；

安装在所述工作平台上的定位***，所述定位***包括分中机构、轴套定位机构和轮轴板定位机构，分别对所述汽车后扭梁的相应部位进行定位；以及

检测***，其安装在所述工作平台上，对所述后扭梁轮轴板端面进行角度检测，所述检测***与所述工控一体机电连接。

优选的是，所述的用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备中，所述分中机构包括：

由至少3根连杆组接形成的连杆组件，连杆可关于连接点折叠；

竖直固定在所述工作平台上的中心轴，中心轴的一端与所述连杆组件中间的连杆枢接；

分别设置在所述连杆组件两端的球头定位构件，其具有能够套入后扭梁轴套内的球形头部；以及

连接在所述连杆上的推杆，所述推杆推动所述连杆组件以中心轴为支点旋转，所述连杆组件折叠或伸展以使所述球形头部对后扭梁定位。通过推动连杆机构的折叠和伸展对后扭梁进行固定定位，步骤少，效率高。

优选的是，所述的用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备中，所述轴套定位机构包括：

基座，其下方具有与之配合的轨道；

张紧轴，其设置在所述基座上，所述张紧轴包括锥形的轴心以及套在轴心外部的弹性套；以及

手动推杆，设置在所述基座上，一端顶住所述张紧轴，所述张紧轴推动所述轴心撑开所述弹性套以定位后扭梁轴套。利用锥形结构的轴心推入弹性套中撑开弹性套，弹性套再张紧轴套，从而实现定位固定，简单有效而不伤害后扭梁。

优选的是，所述的用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备中，所述轮轴板定位机构包括滑轨与销座，所述销座与滑轨滑动配合；

其中，所述销座上设置有定位销，所述定位销***后扭梁轮轴板中以定位。销座在滑轨上移动避免与后扭梁碰撞。

优选的是，所述的用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备中，所述检测***包括：

安装座，其安装在所述工作平台上；

传感器，其设置在所述工作平台上并与定位后的后扭梁轮轴板端面对应。用于采集端面的角度数据。

优选的是，所述的用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备中，所述检测***还包括传感器校正块，所述传感器校正块下方具有导轨，所述导轨固定在所述工作平台上，所述传感器校正块在可所述导轨上移动。

优选的是，所述的用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备中，所述检测***具有两个，分别对应于后扭梁的左右两端面。同时检测提高效率。

优选的是，所述的用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备中，所述传感器为激光传感器，每个安装座上至少设置一个传感器，每各传感器中至少包括一个激光传感器。

优选的是，所述的用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备中，所述工控一体机包括：控制柜、分别与所述控制柜电连接的输入单元以及显示单元，所述控制柜还与所述传感器电连接以读取数据。

本发明至少包括以下有益效果：

首先，本发明改善现有的生产工艺流程，通过分析汽车轮轴板端面的结构特征，利用激光传感器的自身特点与优势，结合工人在生产实际中的经验，通过反复的结构设计修改，在现场进行测试所设计的结构对汽车后扭梁轮轴板端面前束角和外倾角的检测效果，设计出能够代替三坐标测量机检测汽车后扭梁轮轴板端面角度的设备。从而研发出新的汽车后扭梁轮轴板端面角度检测工艺流程，该工艺与实际工程应用相结合，解决了汽车企业所面临的技术问题。目前国内汽车市场火爆，内需比较大，该技术的成熟具有广阔的市场前景。

其次，本发明的汽车后扭梁轮轴板端面角度检测设备，旨在顺应市场发展的需求，在非接触式检测技术模块发力，自行开发新技术，设计先进装备应用于汽车零部件生产的过程中，通过新的技术来提高生产效率、保证产品的质量。非接触式测量技术装备应用于CN180M后扭力梁轮轴板端面前束角、后倾角的检测，通过高精度的激光传感器采集数据，一体式的工业计算机及专业的软件程序对数据分析计算得出检测结果，同时数据及检测结果存储于计算机上，后期可以方便追溯产品数据。在投入使用时，可共三条生产线使用，节约人力资源，同时也大幅减少了检测的时间，提高生产工作效率。

再次，本发明的设备能够有效地解决汽车后扭力梁轮轴板端面角度检测的问题，满足汽车后扭力梁的大批量生产在线检测的要求，设计结构简单，工艺流程简洁可靠、非接触自动检测、劳动强度低、效率高、精度高，同时具备数据存储功能，可对零件质量进行追溯，为后期大数据分析提供了真实有效的数据。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备的结构示意图；

图2为本发明所述的检测零件即汽车后扭梁的剖视图；

图3为本发明所述的检测零件装夹顺序示意图；

图4为本发明所述的分中机构的结构示意图；

图5为本发明所述的轴套定位机构的结构示意图；

图6为本发明所述的轮轴板定位机构的结构示意图；

图7为本发明所述的传感器校正块结构示意图；

图8为本发明所述的传感器及安装座的结构示意图；

图9为本发明所述的工控一体机中检测软件测试状态的页面图；

图10为本发明所述的工控一体机中检测软件进行参数校正的页面图；

图11为本发明所述的工控一体机中检测软件进行数据查询的页面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

本发明的设备使用步骤为：传感器校准块定位好→打开软件，一键校准→装零件→启动检测→判定、显示结果和数据保存→取件。

本技术每次检测前都可应用校准块，一键校准传感器；采用模拟后扭力梁装车状态来做定位，确保检测条件更接近于现实装车环境；8个激光传感器同时工作，使扭力梁两端面的检测角度值1秒时间内完成检测，提高检测效率；检测数据自动保存，提供后期的质量追溯；非接触式的角度检测方法，为检测提供便利与提高效率。

如图1～11所示，本发明的检测设备主要包括工控一体机1和定位检测装置2两个部分，工控一体机1和定位检测装置2进行电连接，工控一体机1可以对定位检测装置2进行控制，并接收定位检测装置2的数据或是信号。

工控一体机1包括控制柜3、输入单元4和显示单元5，控制柜内部具有控制器、存储器、数据转换模块、电源以及数据接口等常规的模块，各模块之间电连接，以实现数据的传输以及功能的控制；输入单元4主要是键盘，键盘与控制柜3进行连接，以进行参数的输入，在一体机上设置有抽屉，键盘就放置在抽屉上；显示单元5包括显示屏和指示灯，它们都和控制柜进行电连接，显示屏主要用于显示参数、数据以及检测的结果等，而指示灯可以指示检测装置各个部分的工作状态。

定位检测装置包括：工作平台6、定位***和检测***10；定位***和检测***均安装在工作平台上，定位***用于对检测零件11的多个部位进行整体固定，以便检测***对后扭梁轮轴板端面进行前束角和外倾角等角度检测，定位***和检测***均和工控一体机进行电连接，以控制定位***对零件11进行自动固定，并控制检测***进行数据采集，采集的数据最终输送到工控一体机上。

其中，定位***包括：分中机构9、轴套定位机构8和轮轴板定位机构7，这些机构都设置在工作平台上，并且分别与检测零件11即汽车后扭梁11的各个部位相对应，轮轴板定位机构7与轮轴板位置对应，轴套与扭梁轴套位置相对应，也称衬套，分中机构与汽车后扭梁的中部位置相对应设置。

如图4所示，分中机构，整体为连杆结构，具体包括推杆16、连杆17、中心轴18以及球头定位构件19，连杆为至少3根连杆转动连接形成的连杆组件，三根连杆呈Z型排布，每根连杆的端头通过关节点连接，中间的连杆17的中部可转动固定在中心轴18上，连杆17的两端都设置有球头定位构件19，球头定位构件19具有球形的头部，用于对扭梁进行分中定位；推杆16与连杆17进行连接，用于推动连杆17以中心轴为支点旋转，从而推动球头定位构件进行定位。

如图5所示，轴套定位机构主要包括：手动推杆20和张紧轴21，手动推杆20和张紧轴21均设置在基座22上，基座22下面也设置有轨道23以进行滑动，基座22和轨道33之间通过销进行固定。手动推杆推动锥形的张紧轴轴心，使得张紧轴外部的弹性套张开而涨紧扭梁轴套达到定位作用。使用时，需要将弹性轴套推进到后扭梁轴套孔内到自锁点。

如图6所示，轮轴板定位机构包括：滑轨24和销座25，销座25可滑动设置在滑轨24上，滑轨上设置有自锁点用于锁定销座，而销座上又设置有插销26或者说定位销26，当销座移动到自锁点时，将插销插到汽车扭梁的轮轴板定位孔内，完成对汽车扭梁11的Z轴方向定位。滑轨还可以在装、取零件时，把销座移开位置，避免与扭梁干涉。

如图7和8所示，检测***包括传感器校正块27、传感器29以及安装座28，安装座28和传感器校正块27均设置在工作平台上，对应汽车后扭梁11两端的轮轴板端面，传感器29则安装在安装座28上。传感器校正块下方安装有导轨，传感器校正块可以沿着导轨移动，当使用时，将传感器校正块27移动到校正位置，操控工控一体机对传感器进行数据校正。其中，传感器设定为激光传感器，可以设定多组，如2-4组，一组包含多个激光传感器，如4-8个。

如图3所示，本发明的零件装夹顺序：

1)将后扭梁(机加工件)零件抬上检具，使用图3中12所指的两个初定位面对零件进行初定位；初定位面为至少4根竖直的柱子，也可以是竖直的板子；

2)如图3中13，使用分中机构对零件分中定位，能够确保零件重复装夹位置一致；

3)如图3中的14，使用扭梁轴套定位机构，将涨紧套推进衬套孔到自锁点；

4)如图3中15，将轮轴板定位机构,推到自锁点，并将插销插到轮轴板定位孔内，完成Z轴方向定位；

5)在操作操作轴套定位机构8完成涨紧定位。

在利用工控一体机进行检测时，通过操控工控一体机中的检测软件，页面如图9所示，检测***软件自动画面所示，自动画面包括传感器数据、左右前束外倾角角度值、角度工艺参数范围值、零件条码、生产信息、检测结果等信息，非常方便操作则查看。如图10检测***参数校正画面，参数校正画面上，把传感器校正块移动到校正位置，操作鼠标点击画面上“数据校正”按钮，然后点击“保存参数”按钮即完成了传感器校正。检测工艺参数设置功能，在工艺参数栏分别按要求输入参数，然后点击“保存参数”按钮即完成了工艺参数的设定。如图11***数据查询画面，在数据查询画面，可根据时间段条件查询数据，数据信息包括检测日期、检测人、零件条形码、零件角度值等信息，这很方便后期对产品质量的追溯，找到产生质量问题的原因。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备，包括工控一体机和定位检测装置，两者电连接，其中，所述定位检测装置包括：

工作平台；

安装在所述工作平台上的定位***，所述定位***包括分中机构、轴套定位机构和轮轴板定位机构，分别对所述汽车后扭梁的相应部位进行定位；以及

检测***，其安装在所述工作平台上，对所述后扭梁轮轴板端面进行角度检测，所述检测***与所述工控一体机电连接；

所述分中机构包括：

由至少3根连杆组接形成的连杆组件，连杆可关于连接点折叠；

竖直固定在所述工作平台上的中心轴，中心轴的一端与所述连杆组件中间的连杆枢接；

分别设置在所述连杆组件两端的球头定位构件，其具有能够套入后扭梁轴套内的球形头部；以及

连接在所述连杆上的推杆，所述推杆推动所述连杆组件以中心轴为支点旋转，所述连杆组件折叠或伸展以使所述球形头部对后扭梁定位；

使用分中机构对零件分中定位，能够确保零件重复装夹位置一致；使用轴套定位机构，将涨紧套推进衬套孔到自锁点；将轮轴板定位机构，推到自锁点，并将插销插到轮轴板定位孔内，完成Z轴方向定位；操作轴套定位机构完成涨紧定位；

所述轴套定位机构包括：

基座，其下方具有与之配合的轨道；

张紧轴，其设置在所述基座上，所述张紧轴包括锥形的轴心以及套在轴心外部的弹性套；以及

手动推杆，设置在所述基座上，一端顶住所述张紧轴，所述张紧轴推动所述轴心撑开所述弹性套以定位后扭梁轴套；

所述轮轴板定位机构包括滑轨与销座，所述销座与滑轨滑动配合；

其中，所述销座上设置有定位销，所述定位销***后扭梁轮轴板中以定位。

2.如权利要求1所述的用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备，其中，所述检测***包括：

安装座，其安装在所述工作平台上；

传感器，其设置在所述工作平台上并与定位后的后扭梁轮轴板端面对应。

3.如权利要求2所述的用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备，其中，所述检测***还包括传感器校正块，所述传感器校正块下方具有导轨，所述导轨固定在所述工作平台上，所述传感器校正块在所述导轨上移动。

4.如权利要求3所述的用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备，其中，所述检测***具有两个，分别对应于后扭梁的左右两端面。

5.如权利要求4所述的用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备，其中，所述传感器为激光传感器，每个安装座上至少设置一个传感器，每各传感器中至少包括一个激光传感器。

6.如权利要求5所述的用于汽车后扭梁轮轴板端面角度检测的设备，其中，所述工控一体机包括：控制柜、分别与所述控制柜电连接的输入单元以及显示单元，所述控制柜还与所述传感器电连接以读取数据。

Images