專利名稱：一種發(fā)動機在線配氣相位檢測設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及發(fā)動機檢測技術(shù)，尤其是一種應(yīng)用于生產(chǎn)線上對摩托車發(fā)動機進(jìn)行在線配氣相位檢測設(shè)備。
背景技術(shù)：
發(fā)動機在生產(chǎn)裝配過程中都要進(jìn)行質(zhì)量檢測，尤其是檢測發(fā)動機進(jìn)氣門和排氣門的相位至關(guān)重要。目前，對于發(fā)動機氣門的檢測，主要是采用抽檢的方法，并且采用手工檢測，把發(fā)動機搬到實驗室內(nèi)，在汽缸內(nèi)涂上油脂，轉(zhuǎn)動發(fā)動機，活塞在汽缸內(nèi)滑動在油脂上留下印記，最高位置對應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角即為上止點，這種方法很簡便，但是準(zhǔn)確度不高，人工操作誤差較大。也有通過用位移傳感器“活塞運動等高線法”測量，都是在實驗室內(nèi)完成，發(fā)動機搬運不方便，測試速度慢，不能實現(xiàn)臺檢，節(jié)氣門開度和曲軸轉(zhuǎn)角不能同時測量。因此， 現(xiàn)有氣門相位檢測設(shè)備自動化程度不高，且氣門相位檢測一般是批量調(diào)運一批發(fā)動機在實驗室進(jìn)行測試，不能實現(xiàn)生產(chǎn)過程在線測試，測試速度慢，影響產(chǎn)品的后續(xù)裝配等環(huán)節(jié)；且對發(fā)動機進(jìn)行抽檢的形式只能對部分發(fā)動機進(jìn)行檢測，不能對所有的發(fā)動機進(jìn)行質(zhì)量檢測，使得出廠的發(fā)動機的合格率不能更加有效控制，可能會出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊的狀況。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有的發(fā)動機相位檢測技術(shù)自動化程度低，測試速度慢，測試效率低的問題，而提供一種發(fā)動機在線配氣相位檢設(shè)備，主要用于對發(fā)動機進(jìn)氣門和排氣門位移進(jìn)行檢測；進(jìn)一步還對發(fā)動機曲軸轉(zhuǎn)角的活塞位移進(jìn)行檢測。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種發(fā)動機在線配氣相位檢測設(shè)備，包括測試臺架和檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述測試臺架包括機架、平臺、夾具定位和壓緊裝置； 所述平臺上設(shè)有用于與連續(xù)生產(chǎn)線匹配的工位，該工位用于放置安裝發(fā)動機的夾具；所述檢測系統(tǒng)包括活塞位移傳感器、氣門位移傳感器，用于驅(qū)動被檢發(fā)動機工作的電機，用于連接被檢發(fā)動機轉(zhuǎn)軸和電機輸出軸的裝夾執(zhí)行機構(gòu)，以及控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)包括PLC控制器和工業(yè)計算機，用于控制電機工作；所述活塞位移傳感器采集發(fā)動機工作時發(fā)動機活塞位移的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸至檢測系統(tǒng)的工業(yè)計算機進(jìn)行處理和顯示；所述氣門位移傳感器由發(fā)動機進(jìn)氣門位移傳感器和排氣門位移傳感器構(gòu)成，采集發(fā)動機工作時發(fā)動機進(jìn)氣門和排氣門位移的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸至檢測系統(tǒng)的工業(yè)計算機進(jìn)行處理和顯示；所述活塞位移傳感器和氣門位移傳感器通過活動支架安裝于臺板上。所述數(shù)據(jù)采集卡、PLC控制器和工業(yè)計算機都安裝在機架一旁安裝的電控箱內(nèi)。所述工業(yè)計算機設(shè)置有數(shù)據(jù)擴展上傳功能的網(wǎng)絡(luò)接口。本實用新型的工作原理及操作如下參見圖2，系統(tǒng)動作由PLC及工業(yè)計算機控制。待測發(fā)動機送達(dá)測試工位。如需測試，操作者調(diào)整測試臺架上的夾具定位和壓緊裝置將夾具壓緊，使發(fā)動機箱體定位固定；然后，人工將活塞位移測量裝置安裝到缸頭上，利用缸蓋固定螺孔固定；并用人工將萬向聯(lián)軸器與磁電機的輸出軸對接，依靠傳動軸的萬向調(diào)節(jié)功能實現(xiàn)三維調(diào)整，人工連接傳動軸和磁電機(脹緊式聯(lián)接)；再啟動測試電機正向旋轉(zhuǎn)， 活塞上升，與活塞位移傳感器接觸，到達(dá)規(guī)定位置，記憶當(dāng)前角度；再反向旋轉(zhuǎn)，使活塞上升到同樣位置，記憶當(dāng)前角度，與前次角度的中值即為上止點角度。記憶下上止點角度后，以此作為正時的零點。伺服電機按規(guī)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)兩周以上，位于氣門搖臂處的傳感器測量進(jìn)排氣氣門位移，該位移與曲軸轉(zhuǎn)角對應(yīng)，計算機描出對應(yīng)曲線，同時標(biāo)出正時零點位置。最后通過工業(yè)計算機的軟件分析，即可得出進(jìn)氣正時相位、排氣正時相位、進(jìn)排氣重疊寬度、 重疊相位。檢測人員將檢測結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)對比，即可判定合格與否。測試完畢，按退出按鈕，氣動壓緊裝置松開，升降臺上升，產(chǎn)品移出。本實用新型的積極效果是1.本實用新型的檢測裝置安裝在生產(chǎn)線上，設(shè)備自動化程度高，使發(fā)動機氣門配氣檢測由抽檢變?yōu)榕_檢，實現(xiàn)發(fā)動機在線檢測，測試速度快，能夠有效控制出廠發(fā)動機的合格率，使得出廠產(chǎn)品質(zhì)量良好，性能穩(wěn)定。2.發(fā)動機從生產(chǎn)過程到下線都完全在一條生產(chǎn)線上實現(xiàn)，提高生產(chǎn)效率。3.通過工業(yè)計算機設(shè)的數(shù)據(jù)擴展上傳功能的網(wǎng)絡(luò)接口能夠與通訊裝置連接，能夠?qū)z測數(shù)據(jù)及檢測結(jié)果遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的測量原理方框圖；圖3是本實用新型活塞位移傳感器測量原理圖；圖4是氣缸缸頭的氣門位移傳感器安裝示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種發(fā)動機在線配氣相位檢測設(shè)備，包括測試臺架和檢測系統(tǒng)，所述測試臺架包括機架1、平臺、夾具定位和壓緊裝置；所述平臺上設(shè)有用于與連續(xù)生產(chǎn)線匹配的工位，該工位用于放置安裝發(fā)動機的夾具；所述檢測系統(tǒng)包括活塞位移傳感器、氣門位移傳感器、用于驅(qū)動被檢發(fā)動機工作的電機7、用于連接被檢發(fā)動機轉(zhuǎn)軸和電機7輸出軸的裝夾執(zhí)行機構(gòu)，以及控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)包括PLC控制器和工業(yè)計算機，用于控制電機7工作；所述活塞位移傳感器采集發(fā)動機工作時發(fā)動機活塞位移的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸至檢測系統(tǒng)的工業(yè)計算機進(jìn)行處理和顯示；所述氣門位移傳感器由發(fā)動機進(jìn)氣門位移傳感器和排氣門位移傳感器構(gòu)成，采集發(fā)動機工作時發(fā)動機進(jìn)氣門和排氣門位移的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸至檢測系統(tǒng)的工業(yè)計算機進(jìn)行處理和顯示；所述活塞位移傳感器和氣門位移傳感器通過活動支架14安裝于臺板2上。其測量的工作原理，如圖3所示，活塞位移傳感器12安裝在彈簧11 一端，該彈簧 11另一端安裝在缸頭10上，旋轉(zhuǎn)活動支架14，將兩氣門位移傳感器分別抵在進(jìn)氣門、排氣門的觸桿安裝的固定套15的末端，將兩氣門位移傳感器、活塞位移傳感器接線都與電控箱8中內(nèi)安裝的數(shù)據(jù)采集卡連接好，通過操作臺6控制電機7驅(qū)動發(fā)動機正轉(zhuǎn)，活塞13上升， 與氣缸內(nèi)的活塞位移傳感器12接觸，到達(dá)上止點位置，記憶下當(dāng)前的發(fā)動機曲軸的角度； 再控制電機7反向旋轉(zhuǎn)，使活塞13上升到同樣的位置，記憶下當(dāng)前的角度，兩次角度的中值即為上止點角度，以此作為正時的零點。然后PLC控制器控制電機7連續(xù)工作一段時間，氣門位移傳感器采集發(fā)動機工作時進(jìn)氣門和排氣門位移的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸至工業(yè)計算機；活塞位移傳感器采集發(fā)動機工作時曲軸轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸至檢測系統(tǒng)的工業(yè)計算機，工業(yè)計算機采集計算發(fā)動機活塞距離上止點等高處的兩點位置，通過計算機計算出兩等高點中間的位置即為上止點，同時采集計算活塞上止點時刻進(jìn)氣門位移和排氣門位移，通過工業(yè)計算機計算出上止點位置與進(jìn)、排氣門打開時刻的關(guān)系，參照先前設(shè)好的標(biāo)準(zhǔn)范圍，自動對發(fā)動機進(jìn)行合格判斷。工業(yè)計算機設(shè)置有通訊接口，能夠與通訊設(shè)備連接，將測量及其計算得到的數(shù)據(jù)無線傳輸，方便技術(shù)人員實時接收檢測結(jié)果得到的數(shù)據(jù)，即時改進(jìn)生產(chǎn)工藝及其參數(shù)，利于產(chǎn)品質(zhì)量的快速改進(jìn)。如果測試完畢，控制操作臺6 退出，連接被檢發(fā)動機轉(zhuǎn)軸和電機7輸出軸的裝夾執(zhí)行機構(gòu)松開完成測試。本實用新型的儀器安裝在生產(chǎn)線上，設(shè)備自動化程度高，使發(fā)動機配氣檢測由抽檢變?yōu)榕_檢，實現(xiàn)發(fā)動機配氣在線檢測，測試速度快顯著提高生產(chǎn)效率，能夠有效控制出廠發(fā)動機的合格率，使得出廠產(chǎn)品質(zhì)量良好，性能穩(wěn)定。由于發(fā)動機在主線上磁電機靠內(nèi)側(cè)，移出后設(shè)備無法與磁電機對接。因此，在線體與本設(shè)備之間，需要人工進(jìn)行轉(zhuǎn)向后推入測試臺進(jìn)行測試。另外測試時，能夠根據(jù)需要測試的發(fā)動機的型號，調(diào)節(jié)活動支架14，以及調(diào)節(jié)/更換電機7，以適應(yīng)不同型號的發(fā)動機的檢測需要的驅(qū)動力的大小。本實用新型的上述實施例僅僅是為說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本實用新型的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型的保護(hù)范圍之列。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動機在線配氣相位檢測設(shè)備，包括測試臺架和檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述測試臺架包括機架、平臺、夾具定位和壓緊裝置；所述平臺上設(shè)有用于與連續(xù)生產(chǎn)線匹配的工位，該工位用于放置安裝發(fā)動機的夾具；所述檢測系統(tǒng)包括活塞位移傳感器、氣門位移傳感器、用于驅(qū)動被檢發(fā)動機工作的電機、用于連接被檢發(fā)動機轉(zhuǎn)軸和電機輸出軸的裝夾執(zhí)行機構(gòu)，以及控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)包括PLC控制器，用于控制電機工作及裝夾動作；所述活塞位移傳感器采集發(fā)動機工作時發(fā)動機活塞位移的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸至檢測系統(tǒng)的工業(yè)計算機進(jìn)行運算處理，獲得進(jìn)排氣相位數(shù)據(jù)；所述氣門位移傳感器由發(fā)動機進(jìn)氣門位移傳感器和排氣門位移傳感器構(gòu)成，采集發(fā)動機工作時發(fā)動機進(jìn)氣門和排氣門位移的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸至檢測系統(tǒng)的工業(yè)計算機進(jìn)行運算處理，獲得進(jìn)排氣相位數(shù)據(jù)；所述活塞位移傳感器和氣門位移傳感器通過活動支架安裝于臺板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)動機在線配氣相位檢測設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集卡、 PLC控制器和工業(yè)計算機都安裝在機架一旁安裝的電控箱內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述發(fā)動機在線配氣相位檢測設(shè)備，其特征在于，所述電機為伺服電機，伺服電機的輸出軸通過萬向軸連器由裝夾執(zhí)行機構(gòu)與被檢發(fā)動機轉(zhuǎn)軸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述發(fā)動機在線配氣相位檢測設(shè)備，其特征在于，所述工業(yè)計算機設(shè)置有數(shù)據(jù)擴展上傳功能的網(wǎng)絡(luò)接口。
專利摘要一種發(fā)動機在線配氣相位檢測設(shè)備,包括測試臺架和檢測系統(tǒng)，所述檢測系統(tǒng)包括活塞位移傳感器、氣門位移傳感器、用于驅(qū)動被檢發(fā)動機工作的電機、用于連接被檢發(fā)動機轉(zhuǎn)軸和電機輸出軸的裝夾執(zhí)行機構(gòu)，以及控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)用于控制電機工作；所述活塞位移傳感器采集發(fā)動機工作時發(fā)動機活塞位移的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸至檢測系統(tǒng)的工業(yè)計算機進(jìn)行處理和顯示；所述氣門位移傳感器由發(fā)動機進(jìn)氣門位移傳感器和排氣門位移傳感器構(gòu)成，采集發(fā)動機工作時發(fā)動機進(jìn)氣門和排氣門位移的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)采集卡傳輸至檢測系統(tǒng)的工業(yè)計算機進(jìn)行處理和顯示。本實用新型使發(fā)動機配氣相位檢測由抽檢變?yōu)榕_檢，實現(xiàn)發(fā)動機在線檢測，測試速度快，提高了出廠發(fā)動機的合格率和生產(chǎn)效率。
文檔編號G01M15/06GK202057494SQ20112003575
公開日2011年11月30日 申請日期2011年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月10日
發(fā)明者何平, 李春, 王盛學(xué) 申請人:重慶和平自動化工程有限公司