一种曲轴淬硬层深度检测自动化装置的制作方法

本技术属于曲轴制造检测设备领域，具体涉及一种曲轴淬硬层深度检测自动化装置。

背景技术：

1、曲轴是发动机的核心，如何在结构轻量化的同时保持甚至提高曲轴的疲劳强度成为曲轴研制的一个重要方向，保证合适的淬硬层深度是曲轴达到强化效果的关键因素之一。当前曲轴淬硬层深度的检测方法包括金相法、梯度硬度法和超声波无损检测法等。金相法和梯度硬度法需要对曲轴进行切割破坏，经过切割制样、研磨腐蚀、深度测量等步骤，成本高、检测周期长、步骤繁琐，无法满足曲轴大批量生产和质量控制的要求。现有的淬硬层深度超声波无损检测方法，一般采用甘油作为耦合剂，不需要破坏检测，一定程度上降低了曲轴的检验成本，然而，现有的超声波无损检测，通过在给曲轴涂抹耦合剂，手持超声波检测头紧贴检测部位，逐个检测各个检测部位的深度，该人工检测方法无法与曲轴自动化生产方式相匹配，降低了整个曲轴生产线的效率，无法适应曲轴生产线自动化的应用趋势。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种曲轴淬硬层深度检测自动化装置，以实现曲轴淬硬层深度的检测与整个曲轴生产线自动化相匹配，提高曲轴生产效率。

2、实现上述目的的技术方案包括如下内容。

3、一种曲轴淬硬层深度检测自动化装置，包括检测工位、超声波检测组件，所述检测工位设有装盛耦合剂的水槽，水槽内安装有可升降的曲轴托架，水槽旁边设有多自由度的机械臂，所述超声波检测组件安装于机械臂的末端，超声波检测组件包括检测头、保护架和缓冲簧，检测头呈柱状且竖向设置，检测头的上端活动安装在机械臂末端，保护架呈中空罩状，保护架开口朝下，保护架顶端与检测头的中部相连，检测头的底端位于保护架内部，检测头的底端头高于保护架的底边沿，所述缓冲簧套装在检测头上部，缓冲簧的顶端面抵接机械臂，其底端面抵接保护架。

4、进一步，所述曲轴托架包括升降机和支撑架，升降机包括伺服电机以及受伺服电机驱动的丝杆机构，丝杆机构包括竖向设置的丝杆和安装在丝杆上的滑块，所述支撑架包括水平设置的连接板和间隔设置在连接板中部的两块竖向立板，竖向立板顶端设有容纳曲轴主轴颈部的凹槽，所述连接板与丝杆机构上的滑块相连。

5、进一步，所述水槽的两端各设有一套丝杆机构，连接板的两端分别与丝杆机构的滑块相连。

6、进一步，所述水槽内壁设有限定连接板升降行程的上、下限位块。确保曲轴升降到准确的位置。

7、进一步，所述检测头的底端头高于保护架的底边沿0.2-0.5cm。

8、本曲轴淬硬层深度检测自动化装置设置于整个曲轴自动化生产线中，承接上一个工序，由搬运机械臂夹取待测曲轴搬运到所述检测工位的水槽上方，将待测曲轴放置在水槽内的曲轴托架上后，此时待测曲轴的待检面朝上，搬运机械臂离开检测工位，曲轴托架下降，一直到待测曲轴的待检面全部浸没在水槽内的耦合剂的液面以下并足以保证检测头浸没的深度，检测机械臂携带超声波检测组件移动到曲轴上方，检测机械臂对曲轴待检面进行定位后，确保检测头对正待检面起始部位后下降，当保护架底边沿抵接待检面后，此时检测头下端也沉浸在耦合剂的液面下，检测头发射超声波开始进行检测，检测完轴颈，再检测左、右侧圆角，检测中，在缓冲簧作用下，超声波检测组件始终抵接检测面，确保检测头与检测面的一致距离，有利于保证稳定的检测质量，检测机械臂通过升降平移动作带动超声波检测组件将曲轴所有待检部位检测完毕，检测机械臂上升到水槽上方，并移动到水槽一侧，曲轴托架上升将曲轴从耦合剂中托举上来，搬运机械臂移动到水槽上方，夹取检测完毕的曲轴并将其转移到下一个工位。至此，完成一个曲轴淬硬层深度检测工序。

9、本实用新型的曲轴淬硬层深度检测自动化装置，采用水槽盛装耦合剂，在检测时确保曲轴待检面浸没在耦合剂的液面以下，可以有效排除探头和被测曲轴之间的空气，使超声波能有效地传入曲轴，保证探测面上有足够的声强透射率，可以有效保证检测质量。

10、本实用新型的曲轴淬硬层深度检测自动化装置结合机械臂与超声波检测组件能够完成对曲轴淬硬层深度检测，实现了代替人工检测，提高了工作效率，有利于实现曲轴生产自动化。

技术特征：

1.一种曲轴淬硬层深度检测自动化装置，包括检测工位、超声波检测组件，其特征为，所述检测工位设有装盛耦合剂的水槽，水槽内安装有可升降的曲轴托架，水槽旁边设有多自由度的机械臂，所述超声波检测组件安装于机械臂的末端，超声波检测组件包括检测头、保护架和缓冲簧，检测头呈柱状且竖向设置，检测头的上端活动安装在机械臂末端，保护架呈中空罩状，保护架开口朝下，保护架顶端与检测头的中部相连，检测头的底端位于保护架内部，检测头的底端头高于保护架的底边沿，所述缓冲簧套装在检测头上部，缓冲簧的顶端面抵接机械臂，其底端面抵接保护架。

2.根据权利要求1所述的曲轴淬硬层深度检测自动化装置，其特征在于，所述曲轴托架包括升降机和支撑架，升降机包括伺服电机以及受伺服电机驱动的丝杆机构，丝杆机构包括竖向设置的丝杆和安装在丝杆上的滑块，所述支撑架包括水平设置的连接板和间隔设置在连接板中部的两块竖向立板，竖向立板顶端设有容纳曲轴主轴颈部的凹槽，所述连接板与丝杆机构上的滑块相连。

3.根据权利要求1所述的曲轴淬硬层深度检测自动化装置，其特征在于，所述水槽的两端各设有一套丝杆机构，连接板的两端分别与丝杆机构的滑块相连。

4.根据权利要求1所述的曲轴淬硬层深度检测自动化装置，其特征在于，所述水槽内壁设有限定连接板升降行程的上、下限位块。

5.根据权利要求1所述的曲轴淬硬层深度检测自动化装置，其特征在于，所述检测头的底端头高于保护架的底边沿0.2-0.5cm。

技术总结
本技术属于曲轴制造检测设备领域，具体涉及一种曲轴淬硬层深度检测自动化装置，包括检测工位、超声波检测组件，其特征为，所述检测工位设有装盛耦合剂的水槽，水槽内安装有可升降的曲轴托架，水槽旁边设有多自由度的机械臂，所述超声波检测组件安装于机械臂的末端，超声波检测组件包括检测头、保护架和缓冲簧，检测头的上端活动安装在机械臂末端，保护架呈中空罩状，保护架开口朝下，保护架顶端与检测头的中部相连，检测头的底端位于保护架内部，检测头的底端头高于保护架的底边沿，所述缓冲簧套装在检测头上部，缓冲簧的顶端面抵接机械臂，其底端面抵接保护架。本技术实现了代替人工检测，提高了工作效率，有利于实现曲轴生产自动化。

技术研发人员：骆玉城,黄斌,田双息,林升垚,毛晓峰,邓诗贵
受保护的技术使用者：桂林福达股份有限公司
技术研发日：20221111
技术公布日：2024/1/12