CN207423137U - 一种凸轮测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种凸轮测量装置，使用本实用新型实施例中的凸轮测量装置对待测凸轮进行测量时，先将待测凸轮安装在夹持机构上，连接驱动机构和待测凸轮。开始运行，驱动机构带动待测凸轮匀速旋转，传动机构将待测凸轮的匀速旋转运动转变成直线运动，位移测量机构检测直线运动的位移并生成位移信号，控制器按照预设频率接收该位移信号最终生成为升程曲线。本实用新型实施例中的凸轮测量装置与现有技术中相比，通过直接测量传动机构的直线运动的位移来得到凸轮的升程曲线，不需要测量凸轮的角度，从而消除了升程曲线与角度匹配过程产生的累积误差。

Description

一种凸轮测量装置

技术领域

本实用新型涉及凸轮测量技术领域，更具体地说，涉及一种凸轮测量装置。

背景技术

高压泵的性能参数由流量准确度、流量重复性、压力脉动等决定，其中，高压泵压力脉动的指标对高压泵至关重要，为了保证高压恒流泵的流量恒定，该领域对凸轮的升程曲线精度和凸轮的相位要求非常高。

为了提高凸轮的精度，通常需要对凸轮进行测量以得到升程曲线以及相位差。一般的凸轮曲线测量方法有两种类型，第一种是通过各种方式测量凸轮轮廓外形，如光学投影，三坐标扫描测量。这种方法不能准确的测量凸轮的升程曲线，并只能对型面轮廓进行对比。第二种是通过对凸轮进行分度，结合各种测量直线位移工具测量凸轮的升程曲线，如轮廓度仪扫描，以及用千分表、激光测距仪等设计的凸轮检测工装。现这种方法通过人工或自动驱动凸轮旋转规定的角度进行测量升程，然后匹配升程和角度关系，构成升程曲线，该方法通常用于测量一定角度后的升程，测得的升程曲线连续性不高，升程和角度匹配时累积误差较大。

因此，如何提高凸轮的测量精度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是如何提高凸轮的测量精度，为此，本实用新型提供了一种凸轮测量装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种凸轮测量装置，包括：

用于安装待测凸轮的夹持机构；

用于驱动所述待测凸轮匀速旋转的驱动机构；

用于与所述待测凸轮表面相接触，并将所述待测凸轮的旋转运动转换成直线运动的传动机构，所述传动机构具有输出端；

用于检测所述输出端的位移量，并生成位移信号的位移测量机构；以及

按照预设频率接收所述位移信号并生成所述待测凸轮的升程曲线的控制器。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述传动机构包括：

基座，所述基座上具有导向孔；

设置在所述导向孔中并可沿所述导向孔轴向滑动的导向杆，所述导向杆远离所述待测凸轮的一端作为所述传动机构的输出端；以及

设置在所述导向杆上的弹性件，当所述待测凸轮安装在所述夹持机构后，所述弹性件能够驱动所述导向杆，并使得所述导向杆的另一端与所述待测凸轮紧密接触。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述导向杆与所述待测凸轮相接触的一端设置滚动件，所述导向杆通过所述滚动件与所述待测凸轮紧密接触。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述滚动件的旋转方向与所述待测凸轮旋转方向相反。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述滚动件为轴承或万向轮。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述导向孔中还设置有导向套。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述导向件为一体式结构或分体式结构。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述导向套和所述导向杆二者之一设置有导向槽，另外一个设置有与所述导向槽相配合的导向柱，在所述导向槽和所述导向柱的配合下，所述导向套限制所述导向杆仅能够沿所述导向孔的轴向滑动。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述导向套为直线轴承。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述输出端还包括设置在所述导向杆远离所述凸轮的一端的柱塞，所述柱塞的一端与所述导向杆相抵，所述柱塞的另一端伸出所述基座。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述传动机构为多个，每个所述传动机构对应一个待测凸轮和一个位移测量机构，所述位移测量机构通过固定座安装在所述基座上。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述夹持机构包括两个相对设置的支撑板，所述支撑板上设置有用于安装所述待测凸轮的安装孔。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述支撑板与所述基座为一体式结构

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述位移测量机构为光栅长度计。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述位移测量机构与所述传动机构的输出端刚性连接。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述驱动机构为电机、液压马达或气压马达。

优选地，在上述凸轮测量装置中，当所述驱动机构为电机时，所述凸轮测量装置还包括电池。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述凸轮测量装置还包括安装支架，所述夹持机构、所述驱动机构、所述传动机构和所述位移测量机构均设置在所述安装支架上。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述传动机构为高压泵的传动机构。

优选地，在上述凸轮测量装置中，所述待测凸轮为高压泵的凸轮。

所从上述的技术方案可以看出，使用本实用新型实施例中的凸轮测量装置对待测凸轮进行测量时，先将待测凸轮安装在夹持机构上，连接驱动机构和待测凸轮。开始运行，驱动机构带动待测凸轮匀速旋转，传动机构将待测凸轮的匀速旋转运动转变成直线运动，位移测量机构检测直线运动的位移并生成位移信号，控制器按照预设频率接收该位移信号最终生成为升程曲线。本实用新型实施例中的凸轮测量装置与现有技术中相比，通过直接测量传动机构的直线运动的位移来得到凸轮的升程曲线，不需要测量凸轮的角度，消除了升程曲线与角度匹配过程产生的累积误差，从而提高了凸轮的测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例所提供的一种凸轮测量装置的结构框图；

图2为本实用新型实施例所提供的另一种凸轮测量装置的结构框图；

图3为本实用新型实施例所提供的一种凸轮测量装置主视结构示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的一种凸轮测量装置立体结构示意图；

图5为本实用新型实施例所提供的一种传动机构的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所提供的另一种传动机构的结构示意图。

其中，100为驱动机构、200为夹持机构、300为传动机构、400为位移测量机构、500为控制器、600为待测凸轮、700为电池、800为支架、301为基座、302为导向杆、3021为导向部、3022为安装部、303为弹性件、304为滚动件、305为导向套、306为柱塞。

具体实施方式

本实用新型的核心在于提供一种凸轮测量装置，提高凸轮的测量精度。

此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

请参阅图1至图6，本实用新型凸轮测量装置，包括：

用于安装待测凸轮600的夹持机构200；

用于驱动待测凸轮600匀速旋转的驱动机构100；

用于与待测凸轮600表面相接触，并将待测凸轮600的旋转运动转换成直线运动的传动机构300，传动机构300具有输出端；

用于检测输出端的位移量，并生成位移信号的位移测量机构400；以及

按照预设频率接收位移信号并生成待测凸轮600的升程曲线的控制器500。

使用本实用新型实施例中的凸轮测量装置对待测凸轮600进行测量时，先将待测凸轮 600安装在夹持机构200上，连接驱动机构100和待测凸轮600。开始运行，驱动机构100带动待测凸轮600匀速旋转，传动机构300将待测凸轮600的匀速旋转运动转变成直线运动，位移测量机构400检测直线运动的位移并生成位移信号，控制器500按照预设频率接收该位移信号最终生成为升程曲线。本实用新型实施例中的凸轮测量装置与现有技术中相比，通过直接测量传动机构300的直线运动的位移来得到凸轮的升程曲线，不需要测量凸轮的角度，消除了升程曲线与角度匹配过程产生的累积误差，从而提高了凸轮的测量精度。

另外，由于本实用新型实施例中的凸轮测量装置能够对待测凸轮600进行连续测量，因此，能够达到液相高压恒流泵凸轮高精度连续的测量要求。

需要说明的是，上述驱动机构100作用是带动待测凸轮600做匀速旋转运动，由于待测凸轮600做匀速旋转运动，因此，通过测量传动机构300的直线运动所生成的升程曲线为连续的周期性运动，且每一个周期中所旋转的角度为0-2π，从而为无需进行角度测量提供基础。能提供匀速旋转运动的扭矩的驱动机构100的结构很多，例如液压马达，气压马达，或者电机。采用电机驱动时，设置在该凸轮测量装置上单独设置电源，电源为蓄电池700。或者电机可以直接外接电源。

该驱动机构100与待测凸轮600的连接可以通过联轴器进行连接，或者通过减速器进行连接。此处不做具体描述。

传动机构300的作用是将待测凸轮600的旋转运动转变成自身的直线运动，因此，所有能够实现将旋转运动转换成直线运动的结构均在本实用新型的保护范围内。

本实用新型中上述传动机构300为高压泵的传动机构，上述待测凸轮为高压泵的凸轮，因此，当待测凸轮为高压泵的凸轮时，能够模拟真实的凸轮值得到真实反馈，减少传动误差。

本实用新型实施例中介绍了一种传动机构300的具体结构，请参照图5和图6，该传动机构300包括基座301、导向杆302和弹性件303。其中，基座301上具有导向孔；导向杆302设置在导向孔中并可沿导向孔轴向滑动，导向杆302远离待测凸轮600的一端作为传动机构300的输出端；弹性件303设置在导向杆302上，当待测凸轮600安装在夹持机构200后，弹性件303能够驱动导向杆302，并使得导向杆302的另一端与待测凸轮600紧密接触。需要说明的是，以上基座301为传动机构300的其他部件提供支撑。

当对待测凸轮600进行测量时，待测凸轮600在驱动机构100的驱动下进行匀速旋转，旋转过程中，导向杆302在弹性件303的作用下始终与待测凸轮600紧密接触，从而驱动导向杆302进行直线运动，导向杆302与位移测量机构400连接的一端能够直接反应导向杆302 直线运动过程中的位移量。

为了减少导向杆302与待测凸轮600紧密接触时的摩擦力以及检测精度，导向杆302与待测凸轮600相接触的一端设置滚动件304，导向杆302通过滚动件304与待测凸轮600紧密接触。

由于导向杆302与待测凸轮600紧密接触过程中摩擦导向杆302从而影响测量精度，因此，当在导向杆302的一端设置滚动件304时，能够减少摩擦力，从而提高测量精度。

进一步的，滚动件304的旋转方向与待测凸轮600旋转方向相反。此种设置，使得摩擦力减小到最小。能够实现滚动接触的结构有很多，在本实用新型实施例中，为了保证测量精度滚动件304为轴承，由于轴承为标准件，因此，在测量过程中误差相对较低。或者上述滚动件304为万向轮结构，此时该滚动件304为旋转方向为多个，因此，即使在测量过程中导向杆302发生转动，对于测量结构的影响也不会很大。

上述导向杆302为一体式结构或者分体式结构，图5中导向杆302为一体式结构，图6 中为分体式结构，其中该导向杆302包括安装部3022和导向部3021，其中安装部3022用于安装滚动件304，导向部3021用于与安装部3022连接，其连接方式可以为过盈配合或者螺纹连接。

本实用新型又一实施例中，导向孔中还设置有导向套305，由于导向套305为易损件，因此在基座301上设置导向套305可以采用硬度较高的材料，减少导向套305的替换次数，另外，由于导向套305磨损后只需要替换导向套305而无需替换整个基座301，因此，可以降低测量成本。

导向套305和导向杆302二者之一设置有导向槽，另外一个设置有与导向槽相配合的导向柱，在导向槽和导向柱的配合下，导向套305限制导向杆302仅能够沿导向孔的轴向滑动。其中，导向套305与导向杆302之间能够进行相对滑动，同时该导向套305可以限制导向杆 302围绕自身轴线旋转。

为了减小导向杆302在导向套305滑动的摩擦力，该导向套305为直线轴承。

为了简化加工，传动机构300的输出端还包括设置在导向杆302远离凸轮的一端的柱塞 306，柱塞306的一端与导向杆302相抵，柱塞306的另一端伸出基座301。导向杆302做直线运动时，带动柱塞306也做直线运动，因此，通过测量柱塞306的位移就能够直接反应导向杆302的位移。

上述传动机构300可以为一个或多个，夹持机构200能够夹持一个或多个待测凸轮600，位移测量机构400为一个或多个，且一个传动机构300对应一个待测凸轮600，对应一个位移测量机构400。

请参阅图1，当传动机构300为一个时，该传动机构300对应一个待测凸轮600和一个位移测量机构400，仅能实现对一个待测凸轮600的测量；请参阅图2至图4，当传动机构300 为多个时，每个传动机构300对应一个待测凸轮600和一个位移测量机构400，实现对多个待测凸轮600的测量。

传动机构300为多个，能够最终得到多个待测凸轮600的升程曲线，以两个待测凸轮600 为例，图示中传动机构300有两个，待测凸轮600有两个，位移测量机构400有两个。图示中仅具有两个待测凸轮600，本实用新型还可以测量其他数量的待测凸轮600，例如三个、四个等。

夹持机构200的作用用于安装待测凸轮600，本实用新型实施例中，夹持机构200包括两个相对设置的支撑板，支撑板上设置有用于安装待测凸轮600的安装孔。为了方便加工支撑板与基座301为一体式结构。

位移测量机构400为长度计、位移传感器或者光栅长度计，光栅长度计具有测量精度高的特性，因此，本实用新型实施例中位移测量机构400采用光栅长度计能够显著提高测量精度。为了保证测量过程中的稳定性，该位移测量机构400与传动机构300的输出端刚性连接。

凸轮测量装置还包括安装支架800，夹持机构200、驱动机构100、传动机构300和位移测量机构400均设置在安装支架800上。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (20)

1.一种凸轮测量装置，其特征在于，包括：

用于安装待测凸轮(600)的夹持机构(200)；

用于驱动所述待测凸轮(600)匀速旋转的驱动机构(100)；

用于与所述待测凸轮(600)表面相接触，并将所述待测凸轮(600)的旋转运动转换成直线运动的传动机构(300)，所述传动机构(300)具有输出端；

用于检测所述输出端的位移量，并生成位移信号的位移测量机构(400)；以及

按照预设频率接收所述位移信号并生成所述待测凸轮(600)的升程曲线的控制器(500)。

2.如权利要求1所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述传动机构(300)包括：

基座(301)，所述基座(301)上具有导向孔；

设置在所述导向孔中并可沿所述导向孔轴向滑动的导向杆(302)，所述导向杆(302)远离所述待测凸轮(600)的一端作为所述传动机构(300)的输出端；以及

设置在所述导向杆(302)上的弹性件(303)，当所述待测凸轮(600)安装在所述夹持机构(200)后，所述弹性件(303)能够驱动所述导向杆(302)，并使得所述导向杆(302)的另一端与所述待测凸轮(600)紧密接触。

3.如权利要求2所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述导向杆(302)与所述待测凸轮(600)相接触的一端设置滚动件(304)，所述导向杆(302)通过所述滚动件(304)与所述待测凸轮(600)紧密接触。

4.如权利要求3所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述滚动件(304)的旋转方向与所述待测凸轮(600)旋转方向相反。

5.如权利要求4所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述滚动件(304)为轴承或万向轮。

6.如权利要求2所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述导向件为一体式结构或分体式结构。

7.如权利要求2所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述导向孔中还设置有导向套(305)。

8.如权利要求7所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述导向套(305)和所述导向杆(302)二者之一设置有导向槽，另外一个设置有与所述导向槽相配合的导向柱，在所述导向槽和所述导向柱的配合下，所述导向套(305)限制所述导向杆(302)仅能够沿所述导向孔的轴向滑动。

9.如权利要求7所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述导向套(305)为直线轴承。

10.如权利要求2所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述输出端还包括设置在所述导向杆(302)远离所述凸轮的一端的柱塞(306)，所述柱塞(306)的一端与所述导向杆(302)相抵，所述柱塞(306)的另一端伸出所述基座(301)。

11.如权利要求2所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述传动机构(300)为多个，每个所述传动机构(300)对应一个待测凸轮(600)和一个位移测量机构(400)，所述位移测量机构(400)通过固定座安装在所述基座(301)上。

12.如权利要求2所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述夹持机构(200)包括两个相对设置的支撑板，所述支撑板上设置有用于安装所述待测凸轮(600)的安装孔。

13.如权利要求12所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述支撑板与所述基座(301)为一体式结构。

14.如权利要求1所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述位移测量机构(400)为光栅长度计。

15.如权利要求1所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述位移测量机构(400)与所述传动机构(300)的输出端刚性连接。

16.如权利要求1所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述驱动机构(100)为电机、液压马达或气压马达。

17.如权利要求16所述的凸轮测量装置，其特征在于，当所述驱动机构(100)为电机时，所述凸轮测量装置还包括电池。

18.如权利要求1所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述凸轮测量装置还包括安装支架(800)，所述夹持机构(200)、所述驱动机构(100)、所述传动机构(300)和所述位移测量机构(400)均设置在所述安装支架(800)上。

19.如权利要求1所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述传动机构(300)为高压泵的传动机构。

20.如权利要求1至19中任一项所述的凸轮测量装置，其特征在于，所述待测凸轮为高压泵的凸轮。