[發(fā)明專利]基于氣懸浮及三維坐標(biāo)檢測(cè)軸類零件與基準(zhǔn)重心線的偏移的方法及氣懸浮裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010609737.5
• 申請(qǐng)日: 2010-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102141393A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉曉斌;夏維;袁怡寶;楊長(zhǎng)纓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 神龍汽車有限公司;哈爾濱海太精密量?jī)x有限公司
• 主分類號(hào): G01B21/22
• 分類號(hào): G01B21/22
• 代理公司: 武漢開(kāi)元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車零部件的檢測(cè)技術(shù)，具體涉及一種汽車軸類零部件的三維坐標(biāo)檢測(cè)技術(shù)。

背景技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸平衡箱中的平衡軸是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸運(yùn)行的關(guān)鍵零件，平衡箱齒輪與軸壓裝時(shí)，必須在平衡軸的端面作動(dòng)平衡標(biāo)記孔，依據(jù)動(dòng)平衡標(biāo)記孔實(shí)施安裝。因此動(dòng)平衡標(biāo)記孔的圓心必須在平衡軸的重心線上。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中動(dòng)平衡標(biāo)記孔的圓心是否在平衡軸的重心線上很難判斷，而如何檢測(cè)動(dòng)平衡標(biāo)記孔的圓心是否在平衡軸的重心線也十分困難。

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于零件三維空間坐標(biāo)的檢測(cè)，它能通過(guò)檢測(cè)空間點(diǎn)的三維坐標(biāo)值，準(zhǔn)確的檢測(cè)確定并繪制出三維產(chǎn)品的相關(guān)的圖形、參數(shù)，并加以分析。它有多種檢測(cè)頭，如自定心式和非自定心式；自定心測(cè)頭和掃描功能的測(cè)座。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于氣懸浮及三維坐標(biāo)檢測(cè)軸類零件與基準(zhǔn)重心線的偏移的方法及氣懸浮裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)平衡軸等軸類零件的檢測(cè)。

本發(fā)明的基于氣懸浮及三維坐標(biāo)檢測(cè)軸類零件與基準(zhǔn)重心線的偏移的方法，它是在水平基準(zhǔn)面內(nèi)，利用氣壓使軸類零件懸浮后自然下落后予以支撐，在軸類零件的第一個(gè)徑向平面內(nèi)，采集至少三個(gè)圓周面點(diǎn)的坐標(biāo)值，利用至少三個(gè)圓周面點(diǎn)的坐標(biāo)值計(jì)算該圓周面的第一圓心坐標(biāo)值，確定第一圓心位置；在軸類零件的第二個(gè)徑向平面內(nèi)，采集至少三個(gè)圓周面點(diǎn)的坐標(biāo)值，利用至少三個(gè)圓周面點(diǎn)的坐標(biāo)值計(jì)算該圓周的第二圓心坐標(biāo)值，確定第二圓心位置；連接第一圓心和第二圓心，得到軸類零件的軸線，過(guò)軸線作垂直于水平基準(zhǔn)面的垂線得到軸類零件的基準(zhǔn)重心線；

采集軸類零件端面的動(dòng)平衡標(biāo)記孔中至少三個(gè)圓周面點(diǎn)的坐標(biāo)值，利用至少三個(gè)圓周點(diǎn)的坐標(biāo)值計(jì)算該動(dòng)平衡標(biāo)記孔的圓心坐標(biāo)值，確定動(dòng)平衡標(biāo)記孔圓心位置，過(guò)動(dòng)平衡標(biāo)記孔圓心作與軸線相交的第一被測(cè)垂線，比較第一被測(cè)垂線與基準(zhǔn)重心線的夾角；

或采集軸類零件上齒輪的齒槽中心點(diǎn)坐標(biāo)，得到齒槽中心點(diǎn)的位置，過(guò)齒槽中心點(diǎn)作與軸線相交的第二被測(cè)垂線，比較第二被測(cè)垂線與基準(zhǔn)重心線的夾角。

本發(fā)明的檢測(cè)軸類零件重心線的氣懸浮裝置，它包括底板，底板下設(shè)有可調(diào)的支撐腳，底板上設(shè)有至少兩個(gè)支撐塊，支撐塊上設(shè)有支撐槽，支撐槽底設(shè)有導(dǎo)氣孔。

所述底板上設(shè)有水平儀。

所述底板上設(shè)有水平基準(zhǔn)板。

所述導(dǎo)氣孔與壓縮空氣管路相連通。

本發(fā)明巧妙地利用氣懸浮及三維坐標(biāo)檢測(cè)技術(shù)，解決了現(xiàn)有檢測(cè)軸類零件重心線等問(wèn)題，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從操作方便，測(cè)量準(zhǔn)確度與重復(fù)性精度高。

附圖說(shuō)明

圖1氣懸浮裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2平衡軸示意圖。

圖3平衡軸被檢測(cè)原理示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，氣懸浮裝置包括底板1，底板1下設(shè)有可調(diào)的支撐腳2，支撐腳2的高度通過(guò)螺紋調(diào)節(jié)，即支撐腳2上設(shè)有螺母螺紋調(diào)節(jié)。四個(gè)支撐腳2能夠保證底板1保持水平。

底板1上設(shè)水平儀3，以檢測(cè)底板1是否水平；底板1上設(shè)有水平基準(zhǔn)板4用于被三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)作為基準(zhǔn)水平面檢測(cè)繪制。

底板1上設(shè)有兩個(gè)支撐塊5，支撐塊5上設(shè)有支撐槽6，支撐槽底設(shè)有導(dǎo)氣孔7。導(dǎo)氣孔7與壓縮空氣控制管路16相連通。

將氣懸浮裝置及三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)用于對(duì)如圖2所示的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸平衡箱中的平衡軸進(jìn)行檢測(cè)。圖2中，8為平衡軸軸線，9為平衡軸上的齒輪。

檢測(cè)時(shí)：

氣懸浮裝置定置在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的大理石平板12上。三標(biāo)測(cè)量機(jī)的大理石平板12已經(jīng)借助水平儀調(diào)好水平，使得底板1及水平基準(zhǔn)板4保持水平。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)要配備既有自定心和掃描功能的測(cè)座和測(cè)頭(常規(guī)的檢測(cè)裝置)。

首先將平衡軸10放置在氣懸浮裝置中的兩個(gè)支撐塊5的支撐槽6中，打開(kāi)氣源后，壓縮空氣將平衡軸10懸浮起來(lái)，被測(cè)零件平衡軸由于沒(méi)有了與夾具間的接觸摩擦阻力，在微微擺動(dòng)后自然停止，此時(shí)重心會(huì)自然朝下。關(guān)掉氣源，平衡軸10自由落下在支撐槽6中。

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)首先建立平衡軸10重心線基準(zhǔn)：坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)頭在水平基準(zhǔn)板4采集不在一條直線三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，依據(jù)三個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)中建立水平面。

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在A處軸徑的徑向平面內(nèi)，采集至少三個(gè)圓周面點(diǎn)的坐標(biāo)值，利用圓周上至少三個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)，可以得到圓周的圓心坐標(biāo)，計(jì)算得到該圓周的第一圓心坐標(biāo)值，確定第一圓心位置；

三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)在C處軸徑的徑向平面內(nèi)，采集至少三個(gè)圓周面點(diǎn)的坐標(biāo)值，利用圓周上至少三個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)，可以得到圓周的圓心坐標(biāo)，計(jì)算得到該圓周面的第二圓心坐標(biāo)值，確定第二圓心位置；連接第一圓心和第二圓心，得到平衡軸10的軸線8。