CN210689533U - 一种用于气缸套外径的检测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于气缸套外径的检测设备，包括底座、夹紧装置、微调装置、测量装置和控制装置；夹紧装置安装在底座上方位置，包括滑动安装在底座上表面位置的左端基座和右端基座，左端基座的内侧面位置固定安装有左顶尖，本实用新型设计科学合理，使用方便；能够将该设备直接放置于现场生产线上，也可以放置于测量室工作台上，对场地的要求不苛刻，并配置触摸屏可直接进行可视化操作，数据直观且实时显示，提高测量效率减少目视错误，测量装置可以通过伺服电机驱动在直线导轨上自动移动到待测位置，V型自动支撑可以上下微动，使不同外径气缸套的轴线和双顶尖尖端连线同轴，提高测量精度。
Description
技术领域
本实用新型属于气缸套外径检测技术领域，具体涉及一种用于气缸套外径的检测设备。
背景技术
气缸套是一个圆筒形零件，置于机体的气缸体孔中，上由气缸盖压紧固定。活塞在其内孔作往复运动，其外有冷却水冷却。
目前，气缸套外径在线检测设备是满足汽车零部件企业的测量需要，尤其是可以实现在生产现场进行在线检测的设备，可以配合现场的自动化设备进行气缸套外径连续的自动检测需求。但是现有检测设备存在以下问题：
1、需要在测量室完成检测，受场地限制比较严格；
2、很难实现自动化的测量，测量效率低下；
3、大部分采用立式测量方式，同轴度很难保证，很难随气缸套的长短和粗细不同进行调整，环境适用性差，不适合现场测量任务；
4、使用激光类传感器仪器价格高，无法进行扩展；
5、使用电感类传感器测量距离很短，需要更换不同的卡具，调整不便。
发明内容
本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种用于气缸套外径的检测设备，其设计科学合理，使用方便；能够将该设备直接放置于现场生产线上，也可以放置于测量室工作台上，对场地的要求不苛刻，并配置触摸屏可直接进行可视化操作，数据直观且实时显示，提高测量效率减少目视错误，测量装置可以通过伺服电机驱动在直线导轨上自动移动到待测位置，V型自动支撑可以上下微动，使不同外径气缸套的轴线和双顶尖尖端连线同轴，提高测量精度。
本实用新型所采用的技术方案是：一种用于气缸套外径的检测设备，包括底座、夹紧装置、微调装置、测量装置和控制装置；
夹紧装置安装在底座上方位置，包括滑动安装在底座上表面位置的左端基座和右端基座，左端基座的内侧面位置固定安装有左顶尖，左端基座的外侧面与固定安装在底座一端的左端伸缩气缸相连接，右端基座的内侧面位置固定安装有右顶尖，右顶尖与左顶尖同轴设置，右端基座的外侧面与固定安装在底座另外一端的右端伸缩气缸相连接；
微调装置安装在底座上，并位于左顶尖和右顶尖轴线连接的正下方位置，包括上表面截面为V字型的V型支撑台，V型支撑台的中心尖部直线与左顶尖轴线所形成的面垂直于水平地面，V型支撑台的下表面固定连接有垂直导轨，垂直导轨滑动连接在底座内部，且垂直导轨的侧面位置安装有一丝杠螺母，丝杠螺母轴心处安装有驱动丝杠，驱动丝杠的下端与安装在底座内的支撑台伺服电机相连。
所述测量装置安装在底座上表面、且可沿左顶尖的轴线方向进行横向移动，包括固定安装在底座上的直线导轨，直线导轨的上方安装有移动块，移动块的底部两侧设有向下的延伸部并包围直线导轨，移动块上部安装有活动的前测毡和后测毡，前测毡与安装在移动块内部的U型齿条相连接，后测毡与安装在移动块内部的直齿条相连接，且直齿条位于U型齿条中部位置，在直齿条和U型齿条之间安装有两个测毡齿轮，两个测毡齿轮均与直齿条、U型齿条相啮合，直齿条尾部位置与安装在移动块上的测毡气缸相连。
所述直线导轨的上表面位置固定安装有导轨齿条，移动块外侧安装有直线导轨伺服电机，直线导轨伺服电机的轴端延伸至导轨齿条上方位置、且连接有与导轨齿条相啮合的伺服电机齿轮。
所述直线导轨上安装有金属光栅尺，金属光栅尺的读数头安装在移动块前端位置。
所述移动块上位于直齿条下方位置安装有玻璃光栅尺，玻璃光栅尺的读数头安装在直齿条下方位置。
所述控制装置包括安装在底座侧面位置的触摸屏以及位于触摸屏背部的控制单元箱。
所述左顶尖和右顶尖的顶尖夹角均为60°，且尖部倒圆。
所述夹紧装置安装在底座上方位置，包括滑动安装在底座上表面位置的左端基座和右端基座，左端基座的内侧面位置固定安装有左顶尖，左端基座的外侧面与固定安装在底座一端的左端伸缩气缸相连接，右端基座的内侧面位置固定安装有右顶尖，右顶尖与左顶尖同轴设置，右端基座的外侧面与固定安装在底座另外一端的右端伸缩气缸相连接；这样设置的目的是：通过左端伸缩气缸和右端伸缩气缸的驱动，使得左端基座和右端基座相向运动，左顶尖和右顶尖用以对气缸套进行顶设，并在两个气缸的作用下进行夹紧，完成对气缸套的定位。
所述微调装置安装在底座上，并位于左顶尖和右顶尖轴线连接的正下方位置，包括上表面截面为V字型的V型支撑台，V型支撑台的尖部直线与左顶尖轴线所形成的面垂直于水平地面；这样设置的目的是：可将气缸套放置在V型支撑台上，能够保证气缸套的轴线与顶尖轴线共面的前提下，二者所形成的平面与水平面相互垂直，这样就可以在V型支撑台调整高度的情况下，实现气缸套轴线与顶尖轴线的共线，操作简便、安装精度高。
所述V型支撑台的下表面固定连接有垂直导轨，垂直导轨滑动连接在底座内部，且垂直导轨的侧面位置安装有一丝杠螺母，丝杠螺母轴心处安装有驱动丝杠，驱动丝杠的下端与安装在底座内的支撑台伺服电机相连；这样设置的目的是：能够在支撑台伺服电机的驱动下，驱动V型支撑台进行升降工作，以提高自动化控制能力。
本实用新型的有益效果：本实用新型设计科学合理，使用方便；能够将该设备直接放置于现场生产线上，也可以放置于测量室工作台上，对场地的要求不苛刻，并配置触摸屏可直接进行可视化操作，数据直观且实时显示，提高测量效率减少目视错误，测量装置可以通过伺服电机驱动在直线导轨上自动移动到待测位置，V型自动支撑可以上下微动，使不同外径气缸套的轴线和双顶尖尖端连线同轴，提高测量精度。
附图说明
图1为本实用新型的主视图；
图2为本实用新型的俯视图；
图3为本实用新型左顶尖的立体图；
图4为本实用新型测量装置的主视图；
图5为本实用新型测量装置的俯视图；
图6为本实用新型微调装置的立体结构图。
图中标记：1、底座；2、左端基座；3、右端基座；4、左顶尖；5、左端伸缩气缸；6、右顶尖；7、右端伸缩气缸；8、V型支撑台；9、垂直导轨；10、丝杠螺母；11、驱动丝杠；12、支撑台伺服电机；13、移动块；14、前测毡；15、后测毡；16、U型齿条；17、直齿条；18、测毡齿轮；19、测毡气缸；20、导轨齿条；21、直线导轨伺服电机；22、伺服电机齿轮；23、金属光栅尺；24、玻璃光栅尺；25、直线导轨；26、触摸屏；27、控制单元箱。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细说明。
如图所示，一种用于气缸套外径的检测设备，包括底座1、夹紧装置、微调装置、测量装置和控制装置；
夹紧装置安装在底座1上方位置，包括滑动安装在底座1上表面位置的左端基座2和右端基座3，具体的，左端基座2和右端基座3安装于底座1上的双T型滑轨中，这样可以方便两个基座的保养和更换，并保证基座运行无阻滞，保证运行方向的精度并具有较高的直线度，另外，两个基座底部与底座1的接触面均进行研磨，以保证光滑度和平行度的要求，减小了磨损，延长使用寿命；左端基座2的内侧面位置固定安装有左顶尖4，左端基座2的外侧面与固定安装在底座1一端的左端伸缩气缸5相连接，右端基座3的内侧面位置固定安装有右顶尖6，右顶尖6与左顶尖4同轴设置，右端基座3的外侧面与固定安装在底座1另外一端的右端伸缩气缸7相连接；其中，两个伸缩气缸均采用单作用气缸，单作用气缸伸出时更快捷，使待测产品可以一次装卡到位，收回时相对缓慢，避免气缸套脱离时外侧壁和V型支撑台8直接磕碰，且成本更低，使客户受益。
微调装置安装在底座1上，并位于左顶尖4和右顶尖6轴线连接的正下方位置，包括上表面截面为V字型的V型支撑台8，V型支撑台8的中心尖部直线与左顶尖4轴线所形成的面垂直于水平地面，V型支撑台8的下表面固定连接有垂直导轨9，垂直导轨9滑动连接在底座1内部，且垂直导轨9的侧面位置安装有一丝杠螺母10，丝杠螺母10轴心处安装有驱动丝杠11，驱动丝杠11的下端与安装在底座1内的支撑台伺服电机12相连。
所述测量装置安装在底座1上表面、且可沿左顶尖4的轴线方向进行横向移动，包括固定安装在底座1上的直线导轨25，其中，直线导轨25与底座1长度相同，高精度全量程直线导轨25可进行气缸套通体任意位置的外径测量，并使得安装在上方的移动块13运行无阻滞；直线导轨25的上方安装有移动块13，移动块13的底部两侧设有向下的延伸部并包围直线导轨25，这样能保证移动块13移动稳定无晃动，且不发生脱落；移动块13上部安装有活动的前测毡14和后测毡15，前测毡14的前端向外伸出，使径向测量更为方便，量程更宽泛，且测毡顶尖可更换；前测毡14与安装在移动块13内部的U型齿条16相连接，后测毡15与安装在移动块13内部的直齿条17相连接，且直齿条17位于U型齿条16中部位置，在直齿条17和U型齿条16之间安装有两个测毡齿轮18，两个测毡齿轮18均与直齿条17、U型齿条16相啮合，直齿条17尾部位置与安装在移动块13上的测毡气缸19相连，U型齿条16和直齿条17通过中间的测毡齿轮18啮合保证了行程的一致性，保证测毡测量方向的同轴度要求，且使测毡测量端面保证平行度要求，提高测量精度，直接连接于直齿条17的测毡气缸19为单作用气缸，测量时相对缓慢夹取，减少气缸套外壁夹伤，恢复时快速复位，提高测量效率，且成本低使客户受益。
所述直线导轨25的上表面位置固定安装有导轨齿条20，移动块13外侧安装有直线导轨伺服电机21，直线导轨伺服电机21的轴端延伸至导轨齿条20上方位置、且连接有与导轨齿条20相啮合的伺服电机齿轮22。
所述底座1上靠近直线导轨25的位置上安装有金属光栅尺23，金属光栅尺23的读数头安装在移动块13前端位置，其中，底座1为铸铁材质，配合金属光栅尺23，两者延展系数相近，具有测量精度可靠、准确度高的优点。
所述移动块13上位于直齿条17下方位置安装有玻璃光栅尺24，玻璃光栅尺24的读数头安装在直齿条17下方位置，玻璃光栅尺24，有较高的测量精度，量程大适用更多规格产品的测量，和两测毡保持同轴符合阿贝原则，减少机械及软件修正误差。
所述控制装置包括安装在底座1侧面位置的触摸屏26以及位于触摸屏26背部的控制单元箱27，安装于一侧的触摸屏26方便现场人员手动操作，大屏显示更直观，可视化效率高，控制单元箱27安装到背部节省现场空间，位于高处通风利于散热减少故障率，一体化设计减少设备周围的线缆布线，避免害虫啃食和水油侵蚀，减少故障率，控制单元箱27内的集成DSP芯片的控制板卡除高带宽外还具有通讯的功能，通过RS232或RS485可进行局域网的网间信息的传输。
所述左顶尖4和右顶尖6的顶尖夹角均为60°，且尖部倒圆，二者的尾部均安装螺栓，两个顶尖通过螺栓安装在两端的基座内侧，60°尖角的顶尖，可以使待测产品很方便的定心，钢制光滑顶尖表面减少待测产品端口处划伤，尖部倒圆避免非工作时段对现场人员的人身伤害，尾部螺栓方便更换不同大小规格的顶尖，适用性强，安装于基座上的双顶尖，有效保证同轴度的要求，软件补充更精确。
在使用时，放置在现场生产线上的设备，操作员通过触摸屏26操作设备进行标准器具的校准工作，将标准器放置于V型支撑台8上，调出标准器参数，控制支撑台伺服电机12进行升起操作，当V型支撑台8上的标准器轴线同双顶尖轴线重合时，左端伸缩气缸5和右端伸缩气缸7伸出推动左端基座2和右端基座3向内侧滑动，位于其上的双顶尖顶住标准器具两端后，V型支撑台8自动向下移动一定位置，此时位于底座1一侧的测量装置通过下方的直线导轨伺服电机21驱动，移动到设定的待测位置等待测量。
当移动到待测位置后，测量装置下方的直线导轨伺服电机21停机，测毡气缸19启动并进行排气，驱动内部直齿条17向前移动，推动后测毡15向标准器具外壁一侧移动，同时通过两侧的齿轮啮合使U型齿条16向相反方向移动，U型齿条16带动前测毡14向标准器具外壁另一侧移动，当两测毡顶住标准器具外侧壁后，玻璃光栅尺24上的读数头读取刻度值，并将数据输入到控制单元进行计算并显示出来，如果有偏差进行设备的校准操作，如果没有偏差进行后续操作。
标准器具测量完毕后，测毡气缸19送气使前测毡14和后测毡15向标准器具外侧壁外方向移动，恢复到起始位置后，直线导轨伺服电机21启动使移动块13移动到底座1一侧，并位于左端伸缩气缸5或右端伸缩气缸7的其中一端，此时V型支撑台8通过位于其下的支撑台伺服电机12驱动，并移动到标准器具外壁下方并保持接触，接触后左端伸缩气缸5和右端伸缩气缸7收回，并带动位于两基座上的双顶尖向两侧移动，脱开标准器具并向后移动到限定位置后，伸缩气缸停止工作，V型支撑台8托住标准器具等待拾取。
操作人员将标准器具拾取后，放入待检测的气缸套到V型支撑台8上，并通过触摸屏26调取待检测产品的参数，调取完毕后V型支撑台8自动升降到待检测位置，伸缩气缸驱动双顶尖再次顶住待检测气缸套两端，并执行同前步骤的后续测量任务。
当连接入自动化生产线后，也可以进行自动化的放入和取出操作，同时通过局域网控制此设备进行批量化的测量任务。
Claims (7)
1.一种用于气缸套外径的检测设备，其特征在于：包括底座、夹紧装置、微调装置、测量装置和控制装置；
夹紧装置安装在底座上方位置，包括滑动安装在底座上表面位置的左端基座和右端基座，左端基座的内侧面位置固定安装有左顶尖，左端基座的外侧面与固定安装在底座一端的左端伸缩气缸相连接，右端基座的内侧面位置固定安装有右顶尖，右顶尖与左顶尖同轴设置，右端基座的外侧面与固定安装在底座另外一端的右端伸缩气缸相连接；
微调装置安装在底座上，并位于左顶尖和右顶尖轴线连接的正下方位置，包括上表面截面为V字型的V型支撑台，V型支撑台的中心尖部直线与左顶尖轴线所形成的面垂直于水平地面，V型支撑台的下表面固定连接有垂直导轨，垂直导轨滑动连接在底座内部，且垂直导轨的侧面位置安装有一丝杠螺母，丝杠螺母轴心处安装有驱动丝杠，驱动丝杠的下端与安装在底座内的支撑台伺服电机相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于气缸套外径的检测设备，其特征在于：测量装置安装在底座上表面、且可沿左顶尖的轴线方向进行横向移动，包括固定安装在底座上的直线导轨，直线导轨的上方安装有移动块，移动块的底部两侧设有向下的延伸部并包围直线导轨，移动块上部安装有活动的前测毡和后测毡，前测毡与安装在移动块内部的U型齿条相连接，后测毡与安装在移动块内部的直齿条相连接，且直齿条位于U型齿条中部位置，在直齿条和U型齿条之间安装有两个测毡齿轮，两个测毡齿轮均与直齿条、U型齿条相啮合，直齿条尾部位置与安装在移动块上的测毡气缸相连。
3.根据权利要求2所述的一种用于气缸套外径的检测设备，其特征在于：直线导轨的上表面位置固定安装有导轨齿条，移动块外侧安装有直线导轨伺服电机，直线导轨伺服电机的轴端延伸至导轨齿条上方位置、且连接有与导轨齿条相啮合的伺服电机齿轮。
4.根据权利要求3所述的一种用于气缸套外径的检测设备，其特征在于：直线导轨上安装有金属光栅尺，金属光栅尺的读数头安装在移动块前端位置。
5.根据权利要求4所述的一种用于气缸套外径的检测设备，其特征在于：移动块上位于直齿条下方位置安装有玻璃光栅尺，玻璃光栅尺的读数头安装在直齿条下方位置。
6.根据权利要求1所述的一种用于气缸套外径的检测设备，其特征在于：控制装置包括安装在底座侧面位置的触摸屏以及位于触摸屏背部的控制单元箱。
7.根据权利要求1所述的一种用于气缸套外径的检测设备，其特征在于：左顶尖和右顶尖的顶尖夹角均为60°，且尖部倒圆。
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