專利名稱:凸輪軸檢測(cè)儀的制作方法
一種用于測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)凸輪軸的對(duì)稱和非對(duì)稱凸輪升程曲線的檢測(cè)儀。
本實(shí)用新型屬于應(yīng)用計(jì)算機(jī)方法為特征的計(jì)量裝置。
以往測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)凸輪軸上對(duì)稱和非對(duì)稱凸輪升程曲線，一般是采用光學(xué)分度頭和阿貝頭，并將其裝在凸輪檢測(cè)臺(tái)上，靠人工進(jìn)行測(cè)量，以手動(dòng)使凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，目視光學(xué)讀數(shù)表記錄下所測(cè)的值，然后將所測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)圖紙要求的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出測(cè)量結(jié)果。這種測(cè)量方法，檢測(cè)效率低，測(cè)量精度差。近年來出現(xiàn)帶有計(jì)算機(jī)測(cè)量系統(tǒng)的凸輪軸檢測(cè)儀，其測(cè)量方法是用電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)，用計(jì)算機(jī)按1點(diǎn)／1度采樣凸輪型線升程值，找出凸輪型線左右對(duì)應(yīng)相等(近似)升程值，確定出其測(cè)量軸心線，然后根據(jù)測(cè)量軸心線確定出凸輪起測(cè)角，再按插值的方法由計(jì)算機(jī)算出凸輪升程曲線，即認(rèn)為是實(shí)際的凸輪升程曲線。用這種方法得到的凸輪升程曲線與實(shí)際凸輪升程曲線之間存在較大的誤差。
為了能測(cè)量出實(shí)際的凸輪升程曲線，本實(shí)用新型提供一種功能多、精度高、工作可靠的凸輪軸檢測(cè)儀。
本實(shí)用新型的基本構(gòu)思，是對(duì)凸輪型線和基園分別進(jìn)行采樣，然后確定出以測(cè)量支承點(diǎn)為軸心的凸輪軸心線和基園園心的位置，再算出通過基園園心的實(shí)際的凸輪軸心線，同時(shí)在檢測(cè)儀上配有硬件同步電路，使被測(cè)凸輪與采樣計(jì)數(shù)同步，從而對(duì)凸輪型線進(jìn)行采樣，并經(jīng)實(shí)際凸輪軸心線坐標(biāo)換算得到實(shí)際的凸輪升程曲線值。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)，可結(jié)合附圖加以說明對(duì)附圖的說明圖1、凸輪軸檢測(cè)儀電路原理圖。
圖2、凸輪軸檢測(cè)儀工作示意圖。
圖3、同步電路框圖。
可見，本凸輪檢測(cè)儀，由帶有數(shù)字分度頭12、數(shù)字阿貝頭1、支承調(diào)節(jié)架10的檢測(cè)臺(tái)、測(cè)量計(jì)算機(jī)32、分析計(jì)算機(jī)4以及打印機(jī)5、繪圖儀7等組成。所述的檢測(cè)儀采用一個(gè)角度傳感器13和一個(gè)長(zhǎng)度傳感器14共兩個(gè)傳感器。并分別裝在數(shù)字分度頭12和數(shù)字阿貝頭1上，同時(shí)數(shù)字分度頭內(nèi)裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)11，檢測(cè)臺(tái)上設(shè)有V型導(dǎo)軌，使數(shù)字阿貝頭1和支承調(diào)節(jié)架10能在其上移動(dòng)。
測(cè)量計(jì)算機(jī)32為單板機(jī)，它接有兩套數(shù)字顯示電路2和3，數(shù)字顯示電路2和3上各設(shè)有八位數(shù)字顯示表19和20、微量級(jí)指針摸擬表15和16、撥碼盤17和18以及校驗(yàn)開關(guān)K3、K4、K5和K6、K7、K8。其中一套數(shù)字顯示電路用來記錄凸輪旋轉(zhuǎn)角度值，另一套則用來記錄凸輪升輪值。同時(shí)數(shù)字顯示電路2和3還接有同步電路25和26。
分析計(jì)算機(jī)4除接有打印機(jī)5外，還接有屏幕顯示器6和軟磁盤驅(qū)動(dòng)器8。
本凸輪軸檢測(cè)儀上所有的測(cè)量控制鍵如檢測(cè)凸輪鍵J1、J2、P1、P2，總電源開關(guān)鍵K2，運(yùn)行鍵K1及檢測(cè)過程指示燈T1～T8均設(shè)在顯示開關(guān)器9上。
檢測(cè)凸輪的方法和過程若檢測(cè)以理論凸輪軸心的對(duì)稱或非對(duì)稱凸輪升程曲線時(shí)，接通總電源開關(guān)K2鍵，按下檢測(cè)鍵J1或P1，測(cè)量計(jì)算機(jī)32通過程序控制自動(dòng)打開電機(jī)驅(qū)動(dòng)開關(guān)K1，電機(jī)帶動(dòng)分度頭12旋轉(zhuǎn)，同時(shí)帶動(dòng)角度傳感器13和凸輪軸旋轉(zhuǎn)，并由被測(cè)凸輪推動(dòng)長(zhǎng)度傳感器14移動(dòng)，此時(shí)，測(cè)量計(jì)算機(jī)32在凸輪旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)對(duì)凸輪型線采樣300點(diǎn)，對(duì)凸輪基園型線采樣192個(gè)點(diǎn)，采樣的角度值和升程值分別由數(shù)字顯示器19和20、0.1秒、0.1微米的微量指針表頭15和16顯示出，同時(shí)經(jīng)可逆計(jì)數(shù)器21和22、數(shù)據(jù)鎖存器23和24、電平匹配27和28以及數(shù)字緩沖器29和30通過總線、傳送到測(cè)量計(jì)算機(jī)32中去。由其按允許測(cè)量最小誤差法找出兩個(gè)對(duì)應(yīng)相等的升程值和所測(cè)的角度值得到以測(cè)量支承點(diǎn)為軸心的凸輪軸心線和基園園心位置。根據(jù)基園園心準(zhǔn)確定出實(shí)際凸輪軸心線和升程起始點(diǎn)，此時(shí)測(cè)量計(jì)算機(jī)32啟動(dòng)同步電路25和26。使數(shù)字顯示電路2和3的可逆計(jì)數(shù)器21和22與被測(cè)凸輪同步。所述的同步電路25和26相同，均由電子開關(guān)40、驅(qū)動(dòng)器41、電平匹配器39組成，其輸入端經(jīng)與門37和反相器38接至測(cè)量計(jì)算機(jī)32的中央處理器的IORQ、
WR及地址譯碼口端，其輸出端接至數(shù)字顯示電路2和3的可逆計(jì)數(shù)器21和22上。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到升程起始點(diǎn)時(shí)，測(cè)量計(jì)算機(jī)32發(fā)出信號(hào)，經(jīng)同步電路25和26的電平匹配器39、驅(qū)動(dòng)器41放大、驅(qū)動(dòng)電子開關(guān)40輸出到可逆計(jì)數(shù)器21和22的總清零端，使得可逆計(jì)數(shù)器21和22、數(shù)字顯示表19和20中的全部數(shù)據(jù)立即清零。然后測(cè)量計(jì)算機(jī)按4點(diǎn)／1度采樣凸輪全部的升程值，并經(jīng)實(shí)際凸輪軸心線坐標(biāo)換算，從而得到以基園園心為基準(zhǔn)的實(shí)際凸輪升程曲線值。由于事先在程序存貯器31中固化有理論凸輪升程值，因而測(cè)量計(jì)算機(jī)經(jīng)所測(cè)凸輪的實(shí)際升程值與理論值進(jìn)行比較算出凸輪升程誤差曲線值。并經(jīng)過通迅接口35把測(cè)量數(shù)據(jù)送到分析計(jì)算機(jī)4中，由分析計(jì)算機(jī)4計(jì)算出其總誤差、相鄰差、鍵槽至凸輪夾角誤差、基園偏心差，并在屏幕顯示器6顯示出，在打印機(jī)8上打印漢字檢測(cè)報(bào)告，需要時(shí)可將檢測(cè)數(shù)據(jù)存于軟磁盤驅(qū)動(dòng)器5中。
與此同時(shí)，測(cè)量計(jì)算機(jī)32可自動(dòng)打開繪圖儀，并把凸輪升程誤差曲線值，送至數(shù)模轉(zhuǎn)換器33、放大器34、轉(zhuǎn)換成模擬量、驅(qū)動(dòng)繪圖儀7繪制出凸輪升程誤差曲線。
整個(gè)檢測(cè)儀由總電源開關(guān)K2統(tǒng)一控制，檢測(cè)過程由T1～T8指示燈依次指示如運(yùn)行、定起測(cè)零點(diǎn)、同步、測(cè)軸心線、測(cè)基園園心、通迅、繪圖、結(jié)束。檢測(cè)儀不僅能測(cè)量以基園園心為基準(zhǔn)經(jīng)坐標(biāo)換算的對(duì)稱或非對(duì)稱凸輪升程曲線，而且還能測(cè)量以支承點(diǎn)為軸心的不經(jīng)坐標(biāo)換算的對(duì)稱和非對(duì)稱凸輪升程曲線，只需根據(jù)要求按下J1、J2、P1、或P2即可檢測(cè)，并且檢測(cè)儀在檢測(cè)前還可通過撥碼盤17和18、校驗(yàn)鍵K3、K4、K5和K6、K7、K8校驗(yàn)數(shù)字顯示電路是否工作正常。以保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。
為了提高凸輪軸檢測(cè)儀的可靠性，本儀器采取了嚴(yán)格的抗干擾措施，全部的開關(guān)量采用光電、繼電器兩級(jí)隔離，即在信號(hào)顯示開關(guān)器9的輸入端加了光電隔離器36、全部傳送信號(hào)線、數(shù)據(jù)線均采用屏蔽線傳遞，同時(shí)為了防止公共電源內(nèi)阻的負(fù)載電流、電壓降對(duì)各個(gè)電路干擾、對(duì)電源采取分三級(jí)供電，計(jì)算機(jī)外接電路由一個(gè)高級(jí)穩(wěn)壓電源供電，驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接接電網(wǎng)，計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備則由專用穩(wěn)壓電源供電，除此以外，在印刷電路板上設(shè)有吸收干擾信號(hào)的電容。并在交流電源中設(shè)置了交流濾波器，使檢測(cè)儀不僅能在室內(nèi)工作，并且還能在較劣的環(huán)境下正常工作。
本實(shí)用新型特點(diǎn)1、電路緊湊、工作可靠、功能多、檢測(cè)效率高。
2、檢測(cè)儀的軟件采用摸塊化方式編制，測(cè)量計(jì)算機(jī)采用匯編語(yǔ)言，分析計(jì)算機(jī)采用高級(jí)語(yǔ)言。匯編語(yǔ)言固化在單板機(jī)的存貯器中，因而占內(nèi)存空間小、邏輯性強(qiáng)。
3、測(cè)量精度高。
檢測(cè)凸輪軸最大長(zhǎng)度1000mm檢測(cè)凸輪軸最大重量40kg
數(shù)字阿貝頭軸向行程60mm數(shù)字阿貝頭橫向進(jìn)程1000mm數(shù)字阿貝頭分辨率1微米數(shù)字分度頭分辨率1秒測(cè)量精度長(zhǎng)度數(shù)字阿貝頭準(zhǔn)確度±2微米。
角度數(shù)字分度頭準(zhǔn)確度±4秒。
基園偏心測(cè)量誤差±1微米。
鍵槽至凸輪夾角誤差±4分。
重復(fù)誤差3 微米。
誤差曲線繪圖誤差±1。5微米。
本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例測(cè)量計(jì)算機(jī)32為TP801單板機(jī)，分析計(jì)算機(jī)4為BCM－3微機(jī)，所述的角度傳感器13和直線傳感器 14分別為園感應(yīng)同步器和直線感應(yīng)同步器，所述的同步電路25和26中的電子開關(guān)40選用MC14066芯片、驅(qū)動(dòng)器41選用74LS04芯片，電平匹配器39選用MC14504芯片。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)凸輪軸的對(duì)稱和非對(duì)稱凸輪升程曲線的檢測(cè)儀，由帶有數(shù)字分度頭12、數(shù)字阿貝頭1、支承調(diào)節(jié)架10的檢測(cè)臺(tái)、測(cè)量計(jì)算機(jī)32、分析計(jì)算機(jī)4、以及打印機(jī)5、繪圖儀7等組成，其特征在于，所述的檢測(cè)儀只采用一個(gè)角度傳感器13和一個(gè)長(zhǎng)度傳感器14共兩個(gè)傳感器，所述測(cè)量計(jì)算機(jī)32的數(shù)字顯示電路2和3分別接有同步電路25和26。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的檢測(cè)儀，其特征在于，其中所述的同步電路25和26，由電子開關(guān)40、驅(qū)動(dòng)器41和電平匹配器39組成，其輸入端經(jīng)與門38和反相器37接至測(cè)量計(jì)算機(jī)32中央處理器的
IORQ、
WR及地址譯碼口端，其輸出端接至數(shù)字顯示電路2和3的可逆計(jì)數(shù)器21和22上。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的檢測(cè)儀，其特征在于，所述的角度傳感器13和長(zhǎng)度傳感器14分別為園感應(yīng)同步器和直線感應(yīng)同步器。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的檢測(cè)儀，其特征在于，所述的分析計(jì)算機(jī)4還接有屏幕顯示器6和軟磁盤驅(qū)動(dòng)器8。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的檢測(cè)儀，其特征在于，測(cè)量計(jì)算機(jī)32為TP801單板機(jī)，分析計(jì)算機(jī)4為BCM－3微機(jī)，所述的同步電路25和26的電子開關(guān)40選用MC14066芯片，驅(qū)動(dòng)器41選用74LSO4芯片，電平匹配器39選用MC14504芯片。
專利摘要
一種用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)凸輪軸的對(duì)稱和非對(duì)稱凸輪升程曲線的檢測(cè)儀，由帶有數(shù)字分度頭、數(shù)字阿貝頭、支承調(diào)節(jié)架的檢測(cè)臺(tái)、測(cè)量計(jì)算機(jī)、分析計(jì)算機(jī)以及打印機(jī)、繪圖儀等組成。其特點(diǎn)該儀器采用一個(gè)長(zhǎng)度傳感器和一個(gè)角度傳感器共兩個(gè)傳感器和兩個(gè)同步電路，使得儀器能實(shí)現(xiàn)以基圓圓心為基準(zhǔn)檢測(cè)凸輪升程曲線值。
文檔編號(hào)G01M13/00GK87208774SQ87208774
公開日1988年8月17日 申請(qǐng)日期1987年5月30日
發(fā)明者李保忠, 陶仲林 申請(qǐng)人:第二汽車制造廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan