CN108344352A - 一种缸体在线测量防错装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种缸体在线测量防错装置，包括传输辊道、第一支架、第二支架、连接在第一支架上的缸孔直径测量机构和连接在第二支架上的缸体顶面距离测量机构，第一支架和第二支架固定在传输辊道上，第一支架顶面连接有用于驱动缸孔直径测量机构上下运动的第一驱动气缸，第二支架顶面连接有用于驱动缸体顶面距离测量机构上下运动的第二驱动气缸。本发明的有益效果为：防止缺陷逃逸，提高测量效率；自动清洁测量面，避免杂质影响测量精度；较高的测量精度；实现测量结果自动判断，自动处理工件，实现无人值守；可以兼容不同的机型测量，拥有较高的柔性；测量机构具有防碰撞功能；实现缸孔震纹的判断。

Description

一种缸体在线测量防错装置

技术领域

本发明属于汽车制造领域，具体涉及一种缸体在线测量防错装置。

背景技术

在当前发动机工厂机加工缸体线中，对于加工质量的控制是通过定期抽检，使用通止规，千分表，三坐标等测量工具进行测量，需要将工件从生产线上吊到测量台上。测量效率低，人机工程不好。同时对于缸孔直径和顶面到基准的距离值不同机型有不同的尺寸和公差要求。目前对于不同机型，现场需要购买不同的检具，造成极大的浪费，且增加了员工工作量。

目前对于半精加工的尺寸，采用游标卡尺或者通止规进行测量，精度较低。同时目前对于粗加工的缸孔震纹判断标准不一致，造成员工无法执行，常常造成缺陷逃逸导致精加工无法消除震纹而报废工件。

发明内容

本发明提出一种缸体在线测量防错装置，防止缺陷逃逸，提高测量效率；自动清洁测量面，避免杂质影响测量精度；较高的测量精度；实现测量结果自动判断，自动处理工件，实现无人值守；可以兼容不同的机型测量，拥有较高的柔性；测量机构具有防碰撞功能；实现缸孔震纹的判断。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种缸体在线测量防错装置，包括传输辊道、第一支架、第二支架、连接在所述第一支架上的缸孔直径测量机构和连接在所述第二支架上的缸体顶面距离测量机构，所述第一支架和所述第二支架固定在所述传输辊道上，所述第一支架顶面连接有用于驱动所述缸孔直径测量机构上下运动的第一驱动气缸，所述第二支架顶面连接有用于驱动所述缸体顶面距离测量机构上下运动的第二驱动气缸。

进一步地，所述第一驱动气缸通过第一连接杆与所述缸孔直径测量机构连接。

进一步地，所述缸孔直径测量机构包括第一安装支架、设在所述第一安装支架内的剪刀式接触测量机构、安装在所述第一安装支架顶面用于驱动所述剪刀式接触测量机构的测量驱动气缸和安装在所述剪刀式接触测量机构上的光栅位移传感器，所述剪刀式接触测量机构包括可相互交叉运动的第一测量杆和第二测量杆，所述第一测量杆的上端与所述测量驱动气缸的驱动杆连接，所述第二测量杆的上部设有滑槽，所述光栅位移传感器的一端与所述第一测量杆固定连接，所述光栅位移传感器的另一端通过滑块连接在所述第二测量杆的滑槽内。

进一步地，所述第一测量杆末端和所述第二测量杆末端均设有与缸孔壁接触的测针。

进一步地，所述测针的针尖端设有压缩空气孔。

进一步地，所述第一连接杆的一端与所述第一安装支架连接，所述第一连接杆的另一端与所述第一驱动气缸连接。

进一步地，所述第二驱动气缸通过第二连接杆与所述缸体顶面距离测量机构连接。

进一步地，所述缸体顶面距离测量机构包括第二安装支架、固定在所述第二安装支架上的基准接触杆和光栅尺，所述基准接触杆的上端连接有光栅尺滑块，所述光栅尺滑块与所述光栅尺滑动连接，所述光栅尺上套装有回位弹簧，所述回位弹簧的上端与所述第二安装支架连接，所述回位弹簧的下端与固定在所述光栅尺下端的限位块连接。

进一步地，所述基准接触杆上与缸体基准面接触的一端和所述光栅尺上与缸体顶面接触的一端均设有压缩空气孔。

进一步地，所述第二连接杆的一端与所述第二安装支架连接，所述第二连接杆的另一端与所述第二驱动气缸连接。

本发明的有益效果为：

a)防止缺陷逃逸，避免精加工刀具寿命，提高了测量效率节省成本；

b)通过压缩空气自动清洁测量面，基本防止了铁屑残留对测量的影响；

c)光栅尺进度高于常用的直径测量检具，提高了检测精度，防止误判；

d)测量结果通过PLC自动判断，实现工件的自动处理，降低了人工成本；

e)兼容不同的机型，减少了检具的购买，节省成本；

f)测量时测头伸入工件时占的空间较小，减小碰撞的几率，减少因碰撞导致的停线，提高产量；

g)自动判断震纹情况，提高了对震纹的控制，及时通知员工处理，减少工件报废。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述的缸体在线测量防错装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的缸孔直径测量机构的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的缸体顶面距离测量机构的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的缸体顶面距离测量机构的工作状态图。

图中：

1、传输辊道；2、第一支架；3、第二支架；4、缸孔直径测量机构；5、缸体顶面距离测量机构；6、第一驱动气缸；7、第二驱动气缸；8、第一连接杆；9、第二连接杆；10、第一安装支架；11、测量驱动气缸；12、光栅位移传感器；13、第一测量杆；14、第二测量杆；15、驱动杆；16、滑块；17、测针；18、第二安装支架；19、基准接触杆；20、光栅尺；21、光栅尺滑块；22、回位弹簧；23、限位块；24、缸体；25、缸体基准面；26、缸体顶面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例所述的缸体在线测量防错装置，包括传输辊道1、第一支架2、第二支架3、连接在所述第一支架2上的缸孔直径测量机构4和连接在所述第二支架3上的缸体顶面距离测量机构5，所述第一支架2和所述第二支架3固定在所述传输辊道1上，所述第一支架2顶面连接有用于驱动所述缸孔直径测量机构4上下运动的第一驱动气缸6，所述第二支架3顶面连接有用于驱动所述缸体顶面距离测量机构5上下运动的第二驱动气缸7；所述第一驱动气缸6通过第一连接杆8与所述缸孔直径测量机构4连接；所述第二驱动气缸7通过第二连接杆9与所述缸体顶面距离测量机构5连接。

传输辊道是借用原生产线的辊道，当工件到位后辊道停止，第一驱动气缸和第二驱动气缸分别将缸孔直径测量机构和缸体顶面距离距离测量机构伸入到测量位置，测量合格后由整线的PLC逻辑控制器，控制工件传输至下一工位，或是传输至不合格存放区，实现自动测量判断。

如图2所示，所述缸孔直径测量机构4包括第一安装支架10、设在所述第一安装支架10内的剪刀式接触测量机构、安装在所述第一安装支架顶面用于驱动所述剪刀式接触测量机构的测量驱动气缸11和安装在所述剪刀式接触测量机构上的光栅位移传感器12，所述剪刀式接触测量机构包括可相互交叉运动的第一测量杆13和第二测量杆14，所述第一测量杆13的上端与所述测量驱动气缸11的驱动杆15连接，所述第二测量杆14的上部设有滑槽，所述光栅位移传感器12的一端与所述第一测量杆13固定连接，所述光栅位移传感器12的另一端通过滑块16连接在所述第二测量杆14的滑槽内；所述第一测量杆13末端和所述第二测量杆14末端均设有与缸孔壁接触的测针17；所述测针17的针尖端设有压缩空气孔；所述第一连接杆8的一端与所述第一安装支架10连接，所述第一连接杆8的另一端与所述第一驱动气缸6连接。

测量缸孔直径时机构伸入缸孔后，由测量驱动气缸和驱动杆将剪刀式接触测量机构张开，直到剪刀式接触测量机构的测针接触到缸孔壁，此时读取光栅传感器的数据即可转化为缸孔的直径。测量完毕后测量驱动气缸缩回将剪刀式接触测量机构收拢节省空间。其中剪刀式接触测量机构与缸孔壁接触的地方设计为细针型，当缸孔有震纹时，针尖在测量驱动气缸带动下上下移动根据光栅传感器输出数据的波动情况，可判断震纹的程度。测针端部设计有压缩空气孔，在测量前可对缸孔壁进行清洁。

如图3-4所示，所述缸体顶面距离测量机构5包括第二安装支架18、固定在所述第二安装支架18上的基准接触杆19和光栅尺20，所述基准接触杆19的上端连接有光栅尺滑块21，所述光栅尺滑块21与所述光栅尺20滑动连接，所述光栅尺20上套装有回位弹簧22，所述回位弹簧22的上端与所述第二安装支架18连接，所述回位弹簧22的下端与固定在所述光栅尺20下端的限位块23连接；所述基准接触杆19上与缸体基准面25接触的一端和所述光栅尺20上与缸体顶面26接触的一端均设有压缩空气孔；所述第二连接杆9的一端与所述第二安装支架18连接，所述第二连接杆9的另一端与所述第二驱动气缸7连接。

测量缸体顶面距离时，缸体顶面距离测量机构向下移动，当光栅尺接触到缸体顶面时回位弹簧被压缩，光栅尺滑块与光栅尺相对移动得到位移输出，直到基准接触杆与基准面贴合后光栅尺与光栅尺滑块不再有相对位移，这时读取位移即可计算出顶面到基准面的距离。测量示意图如图4所示，当测量完成后在回位弹簧的作用力下，光栅尺回位准备下次测量，基准接触杆下端和光栅尺下端设计有压缩空气孔，在测量前可对顶面和基准面进行清洁。

本发明的技术特点：

a)测量设备可安装在生产线辊道上，实现在线100％测量防止了缺陷逃逸，测量时由气缸顶升后定位，无需人工将工件吊到测量台上，测量效率大大提高；

b)测量机构内部设计有压缩空气道，测量头上有气孔，通过压缩空气清洁测量部位；

c)尺寸数值通过高精度光栅位移传感器采集，具有较高的精度；

d)光栅位移传感器采集的尺寸数值，可与生产线的PLC通信，根据测量结果控制辊道电机，实现合格工件的放料和不合格工件的剔料，实现无人值守；

e)光栅位移传感器量程较宽，通过编程设置不同的尺寸范围，可兼容多种机型，提高测量柔性；

f)测量头采用杠杆机构，杠杆闭合时所占空间小，伸入工件时最大程度避免了碰撞；

g)测量缸孔时通过测头上下连续移动，根据光栅位移传感器采集数据的波动情况判断是否有震纹。

使用该装置后，对于缸体粗加工缸孔及顶面实现在线100％测量，测量合格后工件自动放料，不合格自动剔料，取消一个测量岗位，节省人力成本。

装置使用后前工序缸孔及顶面漏加工逃逸问题得到解决，避免了精加工刀具磨损，能够对缸孔震纹进行判断，防止有震纹但是直径合格的工件逃逸，避免造成工件报废。

装置运行以来，未发生过机构与工件碰撞的情况，换型时只需切换不同的程序即可实现兼容，取消了现场大量的不同机型的检具，降低检具采购成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种缸体在线测量防错装置，其特征在于：包括传输辊道、第一支架、第二支架、连接在所述第一支架上的缸孔直径测量机构和连接在所述第二支架上的缸体顶面距离测量机构，所述第一支架和所述第二支架固定在所述传输辊道上，所述第一支架顶面连接有用于驱动所述缸孔直径测量机构上下运动的第一驱动气缸，所述第二支架顶面连接有用于驱动所述缸体顶面距离测量机构上下运动的第二驱动气缸。

2.根据权利要求1所述的缸体在线测量防错装置，其特征在于：所述第一驱动气缸通过第一连接杆与所述缸孔直径测量机构连接。

3.根据权利要求2所述的缸体在线测量防错装置，其特征在于：所述缸孔直径测量机构包括第一安装支架、设在所述第一安装支架内的剪刀式接触测量机构、安装在所述第一安装支架顶面用于驱动所述剪刀式接触测量机构的测量驱动气缸和安装在所述剪刀式接触测量机构上的光栅位移传感器，所述剪刀式接触测量机构包括可相互交叉运动的第一测量杆和第二测量杆，所述第一测量杆的上端与所述测量驱动气缸的驱动杆连接，所述第二测量杆的上部设有滑槽，所述光栅位移传感器的一端与所述第一测量杆固定连接，所述光栅位移传感器的另一端通过滑块连接在所述第二测量杆的滑槽内。

4.根据权利要求3所述的缸体在线测量防错装置，其特征在于：所述第一测量杆末端和所述第二测量杆末端均设有与缸孔壁接触的测针。

5.根据权利要求4所述的缸体在线测量防错装置，其特征在于：所述测针的针尖端设有压缩空气孔。

6.根据权利要求5所述的缸体在线测量防错装置，其特征在于：所述第一连接杆的一端与所述第一安装支架连接，所述第一连接杆的另一端与所述第一驱动气缸连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的缸体在线测量防错装置，其特征在于：所述第二驱动气缸通过第二连接杆与所述缸体顶面距离测量机构连接。

8.根据权利要求7所述的缸体在线测量防错装置，其特征在于：所述缸体顶面距离测量机构包括第二安装支架、固定在所述第二安装支架上的基准接触杆和光栅尺，所述基准接触杆的上端连接有光栅尺滑块，所述光栅尺滑块与所述光栅尺滑动连接，所述光栅尺上套装有回位弹簧，所述回位弹簧的上端与所述第二安装支架连接，所述回位弹簧的下端与固定在所述光栅尺下端的限位块连接。

9.根据权利要求7所述的缸体在线测量防错装置，其特征在于：所述基准接触杆上与缸体基准面接触的一端和所述光栅尺上与缸体顶面接触的一端均设有压缩空气孔。

10.根据权利要求9所述的缸体在线测量防错装置，其特征在于：所述第二连接杆的一端与所述第二安装支架连接，所述第二连接杆的另一端与所述第二驱动气缸连接。