[发明专利]一种四轴联动跟踪式曲轴测量方法

权利要求书

1.一种四轴联动跟踪式曲轴测量方法，基于四轴联动的运动系统，其特征在于：采用被动式随动测头，在随动过程中测头始终与曲轴保持接触，在测量过程中，计算机精确控制各轴联动的运动，保证连杆轴颈中心始终处于测头延长线上，且接触位置在±δ范围内变化，将主轴颈中心，连杆轴颈中心，测杆轴线在一条直线上时测头位置设为测量起始位置，测量过程中各轴运动满足给定的数学关系，测量数据分段补偿，最终实现各参数的全自动测量与分析。

2.根据权利要求1所述一种四轴联动跟踪式曲轴测量方法，其特征在于：在随动过程中通过弹簧保证测头所处任意位置都与曲轴接触，且保证复位弹簧变形量一致。

3.根据权利要求1所述一种四轴联动跟踪式曲轴测量方法，其特征在于：在测量连杆轴颈时，保证曲轴在绕主轴颈回转的同时，测头跟随连杆轴颈运动，且连杆轴颈中心在测头轴线的延长线上。

4.根据权利要求1所述一种四轴联动跟踪式曲轴测量方法，其特征在于：测头与连杆轴颈的接触点在±δ范围内变化，δ为测头导轨跨距的1/3～1/5。

5.根据权利要求1所述一种四轴联动跟踪式曲轴测量方法，其特征在于：在曲轴测量过程中，将主轴颈中心，连杆轴颈中心，测杆轴线在一条直线上时测头位置设为起测位置：

首先，将测杆轴线与主轴颈中心调至一条直线，为保证连杆轴颈中心在其他二者之间且在该直线上，手动将测头调至起测位置附近，然后控制转台正转8°～10°；

(1)若测头变形量持续减小，则控制转台反转，找到变形量从增大转为减小的拐点，对起测点位置初步确定，在此位置上，控制转台正反各转3°～5°对起测点位置进行修改并最终确定；

(2)若测头变形量持续增加，则控制转台继续正转，找到变形量从增大转为减小的拐点，对起测点位置初步确定，在此位置上，控制转台正反各转3°～5°对起测点位置进行修改并最终确定；

(3)若测头变形量先增后减，则将此拐点初步确定为起测点位置，在此位置上，控制转台正反各转3°～5°对起测点进行修改并最终确定。

6.根据权利要求1所述一种四轴联动跟踪式曲轴测量方法，其特征在于：测量过程中各轴运动满足给定的数学关系是指：在对每段连杆轴颈的测量过程中，为保证连杆轴颈与测头正确有效接触，测头在XOY平面的投影位置坐标应满足如下数学关系：

ΔXB=ΔXAΔYB=ΔYA]]>即XB1-XB0=XA1-XA0YB1-YB0=YA1-YA0]]>

A0为连杆轴颈中心的初始位置，B0为测头中心初始位置，主轴任意转动角度θ，X、Y、Z三轴从动匀速运动，转动角度θ后，连杆轴颈中心所处位置为A1，测头所处位置为B1；

测头在YOZ平面的投影位置坐标应满足如下数学关系：

ΔZB=ZB1-ZB0ΔZBθ=L3×2π]]>即ZB1-ZB0=θ×L6π]]>

L为连杆轴颈的有效测量长度，将轴段除去两端过渡圆角部分的轴向长度作为有效测量长度，每段有效长度最低位置定为Z轴初始位置，该段有效长度最高位置为测量终点；规定当测头在Z轴方向上从初始位置运动到最终位置，测头完成相对连杆轴颈整三周的旋转，B0为测头所处的初始位置，当转台转动角度θ后，测头所处位置为B1；

X、Y、Z三轴采用直线插补方式配合运动，最终实现测头随动的测量方式。