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曲轴在线综合测量机的原理及组成脱氮剂组合插座冷水机组热气球电子包装

时间:2022年07月27日

曲轴综合测量机的原理及组成

曲轴终榆,是曲轴加工生产中的重要工序,是曲轴大批量生产品质控制的重要手段。作为汽车发动机主要部件的曲轴,随着产量、品质与生产管理的不断提高,传统榆具己经不能满足曲轴、高精度、高效率并作测量数槲分析的要求;曲轴终榆综合测量机的开发与使用,己是势在必行fl|。

由于气动测量所具有的简单、可靠、成本低的特点,在汽车生产中有较为普遍的应用。但传统气动测量不适宜多参数测量、且无法进行数槲处理与储存。随着气电转换技术的快速发展,弥补了传统气动测量的缺陷,可以提高检测精度和效率,降低设备成本。

本文介绍的曲轴终检测量机,即是一种利用气电转换技术,实现复杂曲轴高精度、多参数测量的实例。其拓展了传统气动测量技术在生产中的应用范围,给一些薄壁零件和精密复杂零件实现多参数测量,提供了可借鉴经验,在自动测量领域中,有着较好的应用前景Bl。

1 测量原理

曲轴综合测量机,是用于曲轴加工生产线的工序检测设备,要求自动测量显示曲轴终榆工序各测量参数,并具备存储、打印、统计分析等功能。

1.1技术指标

(1)测量项目:发动机4缸曲轴,终榆47个尺寸参数,具体测点布置如图1所示;

(2)测量方式:终榆60 S/件;

(3)加工节拍:90 S;

(4)一次安装重复测量30次,误差不大于3um;

(5)人工上下料,自动测量显示,具备存储、打印、统计分析功能。

1.2测量原理

测量机采用工业计算机控制的气一电转换测量系统。首先由气动测头来感知被测曲轴在形状和尺寸上的变化量,再通过差动式气电转换器,将气动差压信号转换为模拟电压信号,并经过放大、滤波处理,进入多路数槲采集卡,通过工业计算机对其进行采集、计算调速范围1~500mm/min的就足够了

和显示,以实现自动测量、显示和打印等功补偿装置能操作。测量机具有统计分析功能,能实现测量数槲曲线显示和工序能力指数的计算。系统硬件框图如图2所示。

系统机构组成。

2.1机械测量机构

图3所示为机械测量机构示意图,系由基座、左右升降机构、轴向伸缩测量机构和V形定位装置等组成。

(1)基座。为了方便各机构部件的安装和整机的刚性要求,基座本体设计为半封闭式铸件结构,基座上平而安装有测量本体和轴向伸缩测量机构,座体内装有校准件、升降机构油缸及气动系统管路等。基座本体保证了各独立测量基座安装基准的统一。

(2)升降机构。由升降机构保证曲轴的装卸,并顺利到达测量位置。升降机构由气缸、油缸及左右V型叉等组成。未测量时,两V型叉位于最上端,等待曲轴从滚道上过来;开始测量时,曲轴随V型叉缓慢落下,并使第一和第五主轴颈定位于左右V型定位块上。此时两V型叉下降,脱离曲轴至最下端。测量动作结束后,两V型叉缓慢上升,直到接触并抬起曲轴至最上端,完成一个升降循环。

(3)轴向测量机构。在基座右侧装有轴向收缩测量机构,由气缸驱动,在测量曲轴的轴承孔和飞轮定位轴颈的直径、径跳及法兰端而跳动时,气缸带动气动芯轴(用于轴承孔的测量)和测量座(用于飞轮定位轴颈的测量)轴向移动到达测量位置,测量完成后退回原位,完成一个伸缩周期。

(4)测量与定位机构。第一与第五主轴轴颈的公共轴心线,是曲轴产品图纸中所有被测轴颈径向跳动的设计基准,同时,其自身轴颈也是被测直径。因此在第一、第五测量座的底部,各自安装有硬质合金块,组成一对V型定位基座。根槲测量的不同要求,每个测量基座上设计有3对径向喷嘴或2对接触式探头,分别用于测量各个轴颈的直径;在测量座的正下方,安装有测量径跳的接触式测头。

2.2气动测量系统

气动测量系统以差压硅敏式气电转换器为主,由气源处理及测量回路两部分组成。

硅敏式气电转换器,由硅敏元件组成差压测量气路。如图4所示,差压气路的两个背压整体吊顶A,一分别输入硅敏元件的两个气接头,输出的电压信号,经过放大后送计算机处理。硅敏式压力传感器所具有的良好线性化、宽量程与大20列时速350千米高寒动车组和20列时速250千米高寒动车组输出、以及高频响的特点,满足测量机对测量系统稳定性与动态响应性的较高要求。

此外,在总气源气路中加入了干燥器和精密过滤器,以提高压缩空气的品质,以有效防止电气元件的损坏和老化。同时为避免气路之间的干扰,在每一个测量支路中,都加入了一个稳压器进行独立调压和稳压『4吲。

2.3电气测量及控制系统

电气测量及控制系统,由系统硬件和控制软件两大部分组成。系统硬件由气电转换及信号放大装置、采样装置、工控机系统等组成。硬件框图如2所示。系统软件遵循模块化设计原则,由主测量、调零倍率、故障诊断、超差报警、文件管理、数槲打印管

理、统计分析、用户输入、等8个大模块组成,软件模块框图如图6所示。

各模块功能如下:

(1)主测量模块。是系统核心模块,包含数槲的采集、计算和显示,每个操作过程有汉字显示和提示,能动态刷新,并设有软件开关,为操作者提供很大方便。该模块具有自动存盘功能,每测量一次完毕,测量数槲自动存盘,同时测量数槲参与系统分析控制图的绘制。

(2)零点倍率调整模块。该模块能动态显示39个4、使用寿命:测量点实测数槲,根槲所显示数槲能方便调整各测头位置并可实现校零功能,同时消除零位误差。

(3)故障诊断。为避免由于机械故障造成零件的误测,软件设有故障诊断功能,减少了技术人员维修设备的难度。

(4)超差报警。系统为多参数测量,为简化测量操作,软件具有超差报警功能。测量完毕,一旦有参数超差大于技术指标,系统通过工控机扬声器发声,提醒操作者此曲轴不合格。

(5)文件管理。系统设有数槲保存功能,每一曲轴测量完毕,调用函数调出保存数槲对话框,在文件名输入栏输入相应曲轴编号,所测曲轴的测量数槲、测量日期存入相应文件。

(6)调入、打印数槲。零件批量测量保存的数槲,可以通过计算机调入水管配件显示,也可以通过打印机打印存档,以便查阅测量曲轴数槲。

(7)统计分析。主要包含X_R控制图的使用和工序能力指数的计算。其有助于分析和判断是偶然性原因还是系统性原因所造成的波动,从而提醒及时做出正确的对策,消除系统因素的影响,保持工序处于稳定状态,预防废品的产生。

(8)校件参数输入。测量机属于多参数测量,直径、跳动、锥度、圆度参数多达47个,输入参数包含最大值、最小值达3 1个。为输入校件参数方便、简捷,系统备有校件参数用户输入对话框。

该测量机实际使用结果表明,系统安全可靠,稳定性良好,所测47个参数均满足测量要求,准确度误差小于2 IJ m,扩展标准不确定度为l.48 mm,实现了曲轴终榆智能测量的目的。

3 结束语

曲轴测量机由于采用了气电转换及计算机技术,提高了检测过程的自动化程度,在一次装卡定位的情况下,可同时测量多个尺寸、形状及位置等综合参数掌上电脑,因而对曲轴这种形状结构复杂,参数多精度高,必须100%进行检测的重要零件,有着广泛的应用前景。

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