[发明专利]用于自动、快速和精密检测汽车发动机曲轴沟槽的设备及方法

说明书

本发明公开了用于自动、快速和精密检测汽车发动机曲轴沟槽的设备及方法，包括大理石底座，所述大理石底座顶部设置有光学成像系统和机械位移组件及转台系统，转台系统包括设置于大理石底座上转盘座，所述大理石底座顶部的转盘座的外侧固定设置有立顶尖架，机械位移组件包括设置于大理石底座顶部的底轴拖链槽，所述底轴拖链槽内部滑动的设置有底轴滑块，所述底轴滑块顶部固定连接有两轴连接块，本发明的三维平移(X,Y,Z)及一维旋转(A)组合构成的四轴精密机械系统结构，控制各个电机移动光学成像系统就可以自动测量同一工件曲轴的不同位置沟槽，只需要装夹一次，因此使用非常方便。

技术领域

本发明属于曲轴沟槽检测技术领域，具体涉及用于自动、快速和精密检测汽车发动机曲轴沟槽的设备及方法。

背景技术

汽车发动机曲轴是发动机中最重要的零件之一，直接关系到发动机的寿命、振动和噪声等各方面的性能指标。统计分析表明，大部分曲轴破坏是由弯曲疲劳引起主轴颈、连杆颈处联接断裂，而曲轴的过渡圆角沟槽则起到避免产生这种疲劳破坏的作用。目前，曲轴沟槽通常采用多（单）次滚压成形工艺加工，这种工艺无法高精度加工出沟槽设计形状与尺寸，因此，曲轴沟槽关键几何尺寸加工精度检测对于保证曲轴安全可靠工作显得尤为重要。但是，由于曲轴结构复杂，沟槽特征微小，目前，国内汽车工业界对曲轴沟槽的检测方法主要还是以手工抽样检测的方法为主。这种方式检测速度慢、效率低、人为误差大、测量精度更是得不到保证。

目前对于其发动机曲轴沟槽的测量是首先采用德国Hommel装用设备获取沟槽部分轮廓，再通过人工手动选点的方式对轮廓进行数据处理，提取需要测量的几何特征值。该方法测量一根曲轴的全部沟槽需要1-2小时，并且测量结果存在较大误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于自动、快速和精密检测汽车发动机曲轴沟槽的设备，以解决目前对通过人工手动选点的方式对轮廓进行数据处理，提取需要测量的几何特征值。该方法测量一根曲轴的全部沟槽需要1~2小时，并且测量结果存在较大误差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于自动、快速和精密检测汽车发动机曲轴沟槽的设备，包括大理石底座，所述大理石底座顶部设置有光学成像系统和机械位移组件及转台系统；

转台系统包括设置于大理石底座上转盘座，所述大理石底座顶部的转盘座的外侧固定设置有立顶尖架，所述转盘座顶部固定设置有旋转电机盘，且其上设有一个由圆柱和圆锥组合而成的下顶尖，对应的，在立顶尖架上安设一个与下顶尖形状相同位置相对的上顶尖，所述下顶尖与上顶尖之间安装有曲轴，且下顶尖与上顶尖之间连接线设置为旋转轴A轴；

机械位移组件包括设置于大理石底座顶部的底轴拖链槽，所述底轴拖链槽内部滑动的设置有底轴滑块，所述底轴滑块顶部固定连接有两轴连接块，以及设置于两轴连接块顶部可跟随底轴滑块一起移动的竖轴大理石，所述竖轴大理石内部的滑槽中滑动的连接有可沿着Y轴平移的竖轴滑块，所述竖轴大理石一侧固定设置有竖轴拖链槽，所述竖轴滑块一侧固定连接有竖轴垫板，所述竖轴垫板两侧分别固定连接有第一侧板和第二侧板。

优选的，所述竖轴大理石顶部固定连接有第一三菱电机，所述光学成像系统设置于第一侧板和第二侧板上，所述转盘座与旋转电机盘之间传动连接。

优选的，所述光学成像系统包括固定在第一侧板末端的度连接块，以及固定在度连接块上的相机封装底板和固定在第二侧板末端的平行光背光照明光源。

优选的，所述相机封装底板上设有一个步进电机，其步进电机转轴上设有一个丝杆电机滑块，由于丝杆结构它可以将步进电机轴的回转运动转化为直线运动。

优选的，所述丝杆电机滑块上固定连接有相机封装滑块，所述相机封装滑块上固定设置有沿X轴方向平移的CCD传感器和远心镜头。

优选的，所述底轴拖链槽一侧固定连接有第二三菱电机，所述第二三菱电机与底轴拖链槽之间传动连接。

用于自动、快速和精密检测汽车发动机曲轴沟槽的设备及方法：具体步骤如下：