一种测量装置的制作方法

本发明涉及发动机技术领域，尤其涉及一种测量装置。

背景技术：

发动机是汽车的核心部件，发动机工作时，气门将因温度的升高而膨胀。如果气门及其传动件(挺杆、凸轮轴)之间在冷态下无间隙或间隙过小，在热态下，因气门的膨胀导致气门关闭不严，造成发动机在压缩行程和做功行程中漏气，从而使功率下降。为了消除这种现象，在气门侧置式发动机装配过程中，在气门挺柱与传动件之间预留相应的间隙，以补偿气门受热后的膨胀量，确保气门关闭严密，这一间隙称为气门间隙。

为确保气门间隙符合装配技术要求，需要检测凸轮轴的轴瓦的下沿与气门上端面之间在竖直方向上的距离a值，如图1示出的a值，其为凸轮轴轴瓦1的下沿与气门2的上端面在竖直方向上的距离。通过测量出的a值计算出气门间隙。通过计算出的气门间隙，选择适合的挺柱装配于各凸轮轴与各气门之间，其中，挺柱的作用是将凸轮轴的推力传递给气门。

目前采用测量a值的方法是：人工先逐个测量各凸轮轴轴瓦与各气门上端面之间的距离a值。由于人工测量的方式，不仅较为复杂，而且易受人为因素干扰，存在测量数据不准确的缺点,导致挺柱厚度尺寸选择不当，发生发动机装配后的气门间隙不符合装配技术要求的潜在风险。

技术实现要素：

本发明提供一种测量装置，以便于检测凸轮轴的轴瓦的下沿与气门上端面之间在竖直方向上的距离a值。

第一方面，本发明提供了一种测量装置，用于检测发动机合件中的凸轮轴轴瓦的下沿与气门的上端面在竖直方向上的距离。该测量装置包括机体组件、滑动装配在机体组件上且沿竖直方向滑动的滑台、以及设置在机体组件上且位于滑台下方的标定组件。其中，标定组件包括标定轴瓦、以及标定气门上端面。该测量装置还包括设置在滑台下方且用于支撑发动机合件的平台组件、以及滑动装配在滑台上且在第一设定位置及第二设定位置之间滑动的检测组件。在检测组件位于第一设定位置时，检测组件位于标定组件的上方；在检测组件位于第二设定位置时，检测组件位于发动机合件的上方。其中，检测组件包括用于检测凸轮轴轴瓦相对标定轴瓦在竖直方向上的位移偏移量的第一位移传感器，以及用于检测气门的上端面相对标定气门上端面在竖直方向上的位移偏移量的第二位移传感器。

在上述的方案中，通过采用第一位移传感器测量发动机合件中的凸轮轴轴瓦的下沿相对标定组件中的标定轴瓦的下沿在竖直方向上的偏移量，采用第二位移传感器测量发动机合件中的气门上端面相对标定气门上端面在竖直方向上的位移偏移量的第二位移传感器，之后通过计算得出凸轮轴的轴瓦的下沿与气门上端面在竖直方向上的距离a值，从而无需采用人工测量的方式，减少了由于人为因素干扰而产生的测量偏差，从而提高了测量的准确性。

在一个具体的实施方式中，机体组件上设置有沿竖直方向延伸的第一导轨副，滑台滑动装配在第一导轨副上。通过采用第一导轨副，实现滑台相对机体组件在竖直方向的滑动，便于设置，简化结构。

在一个具体的实施方式中，机体组件上还设置有驱动滑台在第一导轨副上滑动的第一驱动装置，通过设置的第一驱动装置驱动滑台在第一导轨副上滑动，从而便于实现滑台的滑动。在具体设置上述第一驱动装置时，第一驱动装置可以为驱动气缸、直线电机，以便于设置。

在一个具体的实施方式中，滑台上设置有沿水平方向延伸的第二导轨副，检测组件滑动装配在第二导轨副上。通过采用第二导轨副，实现检测组件相对滑台的滑动，便于设置，简化结构。

在一个具体的实施方式中，滑台上还设置有驱动检测组件在第一设定位置及第二设定位置之间滑动的第二驱动装置，通过设置的第二驱动装置驱动检测组件在第一设定位置及第二设定位置之间滑动，从而便于实现检测组件的滑动。在具体设置上述第二驱动装置时，第二驱动装置可以为驱动气缸、直线电机，以便于设置。

在一个具体的实施方式中，检测组件还包括设置在滑台上的支撑组件，第一位移传感器及第二位移传感器设置在支撑组件上。通过设置的支撑组件，以便于设置第一位移传感器及第二位移传感器。

在一个具体的实施方式中，检测组件还包括设置在支撑组件上且用于压紧发动机合件或标定组件的压紧组件，通过压紧组件压紧标定组件或发动机合件，使第一位移传感器及第二位移传感器在测量时，标定组件或发动机合件相对检测组件不发生移动，提高测量的准确性。

在一个具体的实施方式中，压紧组件包括设置在支撑组件上且用于抵压在发动机合件的基准面上或标定组件的基准面上的压紧块，连接压紧块及支撑组件的导向杆，以及套装在导向杆上的压缩弹簧。通过采用上述的方式作为压紧组件的设置方式，以便于设置压紧组件。

在一个具体的实施方式中，平台组件包括将发动机合件运送到滑台下方的线体、以及设置在线体上且用于放置发动机合件的托盘，从而便于将发动机合件运送到检测装置上。

在一个具体的实施方式中，平台组件还包括设置在机体组件上且用于将托盘举升至脱离线体位置的定位举升组件，从而便于将发动机合件举升到检测组件可以对发动机合件进行测量的位置。

在一个具体的实施方式中，第一位移传感器及第二位移传感器均为气动位移传感器，以便于设置，节约成本。

附图说明

图1为发动机合件中的凸轮轴轴瓦的下沿与气门上端面在竖直方向上的距离a值的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种测量装置的正视图；

图3为本发明实施例提供的一种测量装置中的侧视图；

图4为本发明实施例提供的一种检测组件的局部放大图；

图5为本发明实施例提供的一种测量装置中的标定组件的局部放大图；

图6为本发明实施例提供的一种测量装置的局部放大图；

图7为本发明实施例提供的一种测量装置的局部放大图。

附图标记：

10-机体组件11-第一导轨副12-第一驱动装置

20-滑台21-第一安装板22-第二安装板

23-第二导轨副24-第二驱动装置

30-运动底板31-导向杆32-压缩弹簧

33-支撑安装板34-压紧块35-传感器安装板

40-标定组件41-标定轴瓦42-标定气门上端面

51-第一位移传感器52-第二位移传感器

61-线体62-托盘63-举升气缸

70-发动机合件71-凸轮轴轴瓦72-气门

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

为了方便理解本发明实施例提供的测量装置，首先说明一下其应用场景。该测量装置用于测量发动机合件上凸轮轴轴瓦的下沿与气门的上端面在竖直方向上的距离a值，之后通过测量的a值计算出气门间隙，以选配出适当尺寸的挺柱，作为凸轮与气门72之间的传力结构。下面结合附图对本发明实施例提供的测量装置进行详细的描述。

参考图2，本发明提供的测量装置包括机体组件10、滑动装置在机体组件10上且沿竖直方向滑动的滑台20。在具体设置机体组件10时，如图2示出的机体组件10，其包括底座、以及设置在底座上且用于支撑的框体结构。底座与框体结构可以通过焊接、螺钉紧固、卡接等方式固定连接。应当理解的是，图2及图3仅仅示出了设置机体组件10的一种方式，除此之外，还可以采用其他的方式。

在具体设置滑台20时，参考图2及图3，滑台20为一个支撑结构，其包括用于装配在机体组件10上的第一安装板21，以及与第一安装板21连接的第二安装板22。其中，第一安装板21及第二安装板22可以通过焊接、螺栓连接等方式固定连接；第一安装板21及第二安装板22还可以为一体结构。应当理解的是，上述仅仅示出了组成滑台20的一种方式，除此之外，还可以采用其他的设置方式。

在具体实现滑台20在竖直方向上相对机体组件10滑动时，如图2示出的机体组件10，在机体组件10沿竖直方向延伸的第一导轨副11，滑台20滑动装置在第一导轨副11上，使滑台20通过第一导轨副11在机体组件10上滑动。具体的，滑台20上的第一安装板21滑动装配在第一导轨副11上。在设置第一导轨副11时，第一导轨副11包括两个相互平行或近似平行的第一导轨，每个第一导轨的延伸方向为竖直方向，滑台20与两个第一导轨中的每个第一导轨滑动连接，从而实现滑台20在第一导轨上的滑动，且提高滑台20在第一导轨副11上滑动的稳定性。应当理解的是，第一导轨副11中的第一导轨的个数并不限于上述示出的两个，第一导轨的个数还可以为1个、3个、4个等。另外，应当注意的是，实现滑台20在机体组件10上滑动的方式并不限于上述示出的通过第一导轨副11的方式，除此之外，还可以采用其他能够实现滑台20在机体组件10上沿竖直方向滑动的方式。

继续参考图2，机体组件10上还设置有用于驱动滑台20在第一导轨副11上滑动的第一驱动装置12，通过第一驱动装置12驱动滑台20在第一导轨副11上滑动，从而方便滑台20的滑动及锁定。在具体设定第一驱动装置12时，第一驱动装置12可以为驱动气缸、直线电机等驱动装置。应当理解的是，驱动滑台20在第一导轨副11上滑动的方式并不限于上述示出的通过第一驱动装置12的方式，除此之外，还可以采用其他的方式。例如可以通过人工驱动滑台20在第一导轨副11上滑动。

参考图2及图3，在机体组件10上还设置有标定组件40，标定组件40包括标定轴瓦41、以及标定气门72上端面42。在滑台20的下方设置有用于支撑发动机合件70的平台组件，在滑台20上滑动装配有检测组件。检测组件包括用于检测凸轮轴轴瓦71相对标定轴瓦41在竖直方向上的位移偏移量的第一位移传感器51，以及用于检测气门72的上端面相对标定气门72上端面42在竖直方向上的位移偏移量的第二位移传感器52。其中，标定组件40中的标定轴瓦41的下沿与标定气门72上端面42在竖直方向上的距离为不变的标定值a0，之通过第一位移传感器51测量出发动机合件70上的凸轮轴的轴瓦相对标定轴瓦41在竖直方向上的位移偏移量h1，通过第二位移传感器52测量出发动机合件70上的气门72上端面相对标定气门72上端面42在竖直方向上的偏移量h2，则发动机合件70上的凸轮轴的轴瓦下沿距离气门72上端面在竖直方向上的距离a＝ao+h1+h2，从而得出发动机合件70上的凸轮轴轴瓦71的下沿与气门72上端面在竖直方向上的距离a值。

在具体设置时，参考图2、图3及图5，标定组件40包括标定轴瓦41、以及标定气门72上端面42，且标定轴瓦41的下沿与标定气门72上端面42在竖直方向上的距离为不变的a0。在将标定组件40设置在机体组件10上时，标定组件40可以通过螺栓紧固、焊接等方式固定在机体组件10上。参考图3及图5，标定组件40还具有使检测组件抵压在标定组件40上的基准面，在检测组件对标定组件40进行检测时，检测组件滑动到第一设定位置，之后滑台20沿竖直方向滑动，使检测组件抵压在标定组件40的基准面上，之后检测组件对标定组件40进行检测。

参考图2，滑台20上滑动装配有检测组件，检测组件可以在第一设定位置及第二设定位置之间滑动。且在检测组件在第一设定位置时，检测组件位于标定组件40的上方；在检测组件位于第二设定位置时，检测组件位于发动机合件70的上方。在具体实现检测组件在第一设定位置及第二设定位置之间滑动时，参考图3，在滑台20上设置有沿水平方向延伸的第二导轨副23，检测组件滑动装配在第二导轨副23上。在设置第二导轨副23时，参考图2及图3，第二导轨副23包括相互平行或近似平行的两个第二导轨，使检测组件能够平稳的在第二导轨副23上滑动。应当理解的是，实现检测组件在第一设定位置及第二设定位置之间滑动的方式并不限于上述示出的通过在第二导轨副23的方式，除此之外，还可以采用其他的方式。

如图3所示，在机体组件10上设置有用于驱动检测组件在第二导轨副23上滑动的第二驱动装置24，通过第二驱动装置24驱动检测组件在第二导轨副23上滑动，从而方便检测组件的滑动以及锁定在设定位置。在具体设定第二驱动装置24时，第二驱动装置24可以为驱动气缸、直线电机等驱动装置。应当理解的是，驱动检测组件在第二导轨副23上滑动的方式并不限于上述示出的通过第二驱动装置24的方式，除此之外，还可以采用其他的方式。例如可以采用人工驱动检测组件在第二导轨副23上滑动。

在设置平台组件时，参考图2，平台组件包括将发动机合件70运送到滑台20下方的线体，以及设置在线体上且用于放置发动机合件70的托盘62，通过采用托盘62支撑发动机合件70，以便于发动机合件70的运送。其中，线体为现有技术中用于传输工件的传输装置，其具体可有支撑架、以及设置在支撑架上的滚轮组成，使放置有发动机合件70的托盘62在线体上传动。

参考图2，线体上设置有用于定位发动机合件70的停止器，在发动机合件70运送到滑台20下方时，停止器阻止发动机合件70继续向前滑动，从而便于使发动机运送到恰当的位置，便于后续测量。在设置停止器时，停止器为现有技术中常规的具有阻挡功能的结构件。

参考图2，平台组件还包括设置在机体组件10上且用于将托盘62举升至脱离线体的定位举升组件，以使发动机合件70与线体之间相互脱离，从而使线体的传送不干涉对发动机合件70的测量。在具体设置定位举升组件时，定位举升组件包括用于举升托盘62的举升气缸63，其中，举升气缸63为现有技术中常规的气缸。举升气缸63的活塞杆通过伸出以推动托盘62向上运动，从而实现发动机合件70与线体的分离。

应当理解的是，设置平台组件的方式并不限于上述示出的方式，除此之外，还可以采用其他的方式。例如，可以采用人工搬运与放置的方式。具体的，在滑台20下方设置有用于支撑发动机合件70的平台，通过人工搬运的方式将发动机合件70放置在平台上。

另外，在将发动机放置在平台组件上时，发动机合件70上的凸轮轴盖、凸轮轴及连接螺栓先行拆卸下来，以便于位移传感器对发动机合件70进行测量。参考图2、图3及图4，拆卸下凸轮轴盖、凸轮轴及连接螺栓后的发动机合件70具有基准面，在检测组件对发动机合件70进行检测时，检测组件滑动到第二设定位置，之后滑台20沿竖直方向向靠近发动机合件70滑动，在检测组件抵压在发动机合件70的基准面上后，检测组件开始对发动机合件70进行检测。

在具体设置检测组件时，参考图2、图3、图4、图6及图7，检测组件还包括设置在滑台20上且用于支撑的支撑组件，第一位移传感器51及第二位移传感器52设置在支撑组件上。在设置支撑组件时，参考图2、图3及图4，支撑组件包括滑动装配在第二导轨副23上的运动底板30，在运动底板30的下方设置有支撑安装板33，其中，支撑安装板33与运动底板30之间通过导向杆31连接，导向杆31的延伸方向为竖直方向。其中，导向杆31的一端可以通过无油轴承与运动底板30滑动连接，且导向杆31的端面设置有限位片使导向杆31不能从无油轴承中滑出。导向杆31的另一端通过螺钉紧固方式与支撑安装板33固定连接。在导向杆31上设置有压缩弹簧32，从而使支撑安装板33能够在竖直方向上相对运动底板30滑动。

参考图2、图3及图4，在支撑组件上设置有用于压紧发动机合件70或标定组件40的压紧组件，通过压紧组件压紧标定组件40或发动机合件70，使第一位移传感器51及第二位移传感器52在测量时，标定组件40或发动机合件70相对检测组件不发生移动，提高测量的准确性。

在设置压紧组件时，如图2、图3及图4所示，在支撑组件上设置有用于抵压在发动机合件70的基准面上或标定组件40的基准面上的压紧块34，连接压紧块34及支撑组件的导向杆31，以及套装在导向杆31上的压缩弹簧32。具体的，参考图2、图3及图4，导向杆31的一端通过无油轴承与支撑安装板33滑动连接，且在导向杆31的一端设置有限位片，防止导向杆31从无油轴承中滑出。导向杆31的另一端与压紧块34通过螺栓紧固、焊接等方式固定连接。导向杆31的延伸方向为竖直方向，且在导向杆31上套装有压缩弹簧32，在滑台20向下移动，使压紧块34抵压在标定组件40的基准面或发动机合件70的基准面上时，滑台20继续向下滑动，使压缩弹簧32处于压缩装置，由于压缩弹簧32的弹力对压紧块34的抵压，从而使压紧块34压紧在标定组件40的基准面或发动机合件70的基准面上，从而实现压紧组件对发动机合件70或标定组件40的压紧。

参考图2、图3及图4，在支撑组件上设置有传感器安装板35，第一位移传感器51及第二位移传感器52装配在传感器安装板35上。

在设定第一位移传感器51及第二位移传感器52时，第一位移传感器51及第二位移传感器52可以为气动位移传感器，以简化结构，节约成本。具体设置时，参考图4，第一位移传感器51呈竖直方向设置，且第一位移传感器51的测量方向与凸轮轴的轴瓦在竖直方向上的轴线重合，从而使第一位移传感器51能够测量凸轮轴轴瓦71的下沿相对标定轴瓦41的下沿的位移偏移量h1。具体的，在检测组件抵压在标定组件40的基准面上时，第一位移传感器51测量标定轴瓦41的下沿距离第一位移传感器51的探测头之间的距离为d1；滑台20向上滑动，使检测组件离开标定组件40；之后将检测组件滑动到第二设定位置；使滑台20向下滑动，使检测组件抵压在发动机合件70的基准面上，第一位移传感器51测量凸轮轴轴瓦71的下沿距离第一位移传感器51的探测头之间的距离为d2，则发动机合件70上的凸轮轴轴瓦71的下沿相对标定轴瓦41的下沿在竖直方向上的位移偏移量h1为d2-d1，从而测量出发动机合件70上的凸轮轴轴瓦71的下沿相对标定轴瓦41的下沿在竖直方向上的偏移量h1。

在设置第二位移传感器52时，参考图4，第二位移传感器52的测量方向与发动机合件70上的气门72的轴线重合。即在气门72的轴线沿竖直方向呈夹角为θ的方式设置时，第二位移传感器52的测量方向相对竖直方向的夹角也为θ；在气门72的轴线呈竖直方向时，第二位移传感器52的测量方向也为竖直方式。从而使第二位移传感器52能够测量准确测量出气门72的上端面相对标定气门72的上端面在竖直方向上的位移偏移量。在应用时，在检测组件抵压在标定组件40的基准面上时，第二位移传感器52测量标定气门72的上端面距离第二位移传感器52的探测头之间的距离d3,；之后将检测组件移动到使检测组件抵压在发动机合件70的基准面上的位置，第二位移传感器52测量发动机合件70的气门72的上端面距离第二位移传感器52的探测头之间的距离d4；之后计算出气门72上端面相对标定气门72上端面42在气门72的轴线方向的距离为d4-d3。之后计算出气门72上端面相对标定气门72上端面42在竖直方向上的位移偏移量h2为(d4-d3)*cosθ。之后计算出发动机合件70的凸轮轴的轴瓦的下沿与发动机合件70的气门72上端面在竖直方向上的距离a＝h2-h1＝(d2-d1)-(d4-d3)*cosθ。

另外，还可以设置控制单元，控制单元用于控制第一驱动装置12驱动滑台20在机体组件10上滑动，还用于控制第二驱动装置24驱动检测组件在第一设定位置及第二设定位置之间滑动，从而便于操作。控制单元还用于记录第一位移传感器51及第二位移传感器52在测量时的读数，以及对读数进行处理，并得出发动机合件70的凸轮轴轴瓦71的下沿与气门72上端面在竖直方向上的距离a值，从而无需人工计算，简化操作。

还可以设置存储单元，将所测得和计算出的数据上传到存储单元进行保存，建立数据库，便于日后进行质量追溯。

另外，应当注意的是，发动机合件70上凸轮轴轴瓦71的个数为2个或2个以上时，可以设置多个第一位移传感器51，具体的，第一位移传感器51的个数与发动机合件70上的凸轮轴轴瓦71的个数相等，且每个第一位移传感器51与对应的凸轮轴轴瓦71的位置相对应，使每个第一位移传感器51可对对应的凸轮轴轴瓦71的下沿进行距离测量。此时，标定组件40上的标定轴瓦41的个数可以为发动机合件70上的凸轮轴轴瓦71的个数相等，且位置对应。具体的，标定组件40上的标定轴瓦41的个数相等，且每个标定轴瓦41与对应的凸轮轴轴瓦71的位置相对应，使凸轮轴轴瓦71对应的第一位移传感器51能够测量该凸轮轴轴瓦71对应的标定轴瓦41的下沿的距离。例如，在凸轮轴轴瓦71的个数为5个时，第一位移传感器51的个数也为5个，标定组件40上的标定轴瓦41的个数也为5个。

发动机合件70上的气门72分为进气门72和出气门72，对应的凸轮轴也分为驱动进气门72运动的进气门72凸轮轴及出气门72凸轮轴。同样的，进气门72凸轮轴装配在进气门72凸轮轴轴瓦71上，出气门72凸轮轴装配在出气门72凸轮轴轴瓦71上。此时，可以设置两组第一位移传感器51，其中一组第一位移传感器51用于检测进气门72凸轮轴轴瓦71，另一组第一位移传感器51用于检测出气门72凸轮轴轴瓦71。可在标定组件40上设置两组标定轴瓦41，其中一组标定轴瓦41与出气门72凸轮轴轴瓦71对应，另一组标定轴瓦41与进气门72凸轮轴轴瓦71对应。通过采用上述的方式，可以一次测量两组凸轮轴轴瓦71，提高测量效率。

参考图2、图3及图4，发动机合件70上进气门72的个数可以为1个、2个、3个、4个等任意值，出气门72的个数也可以为1个、2个、3个、4个等任意值。在设定第二位移传感器52时，可以设定两组第二位移传感器52，其中一组第二位移传感器52用于测量进气门72的上端面，该组第二位移传感器52的个数与进气门72的个数相等；另一组第二位移传感器52用于测量出气门72的上端面，该组第二位移传感器52的个数与出气门72的个数相等。通过采用两组第二位移传感器52，提供测量效率。

通过采用第一位移传感器51测量发动机合件70中的凸轮轴轴瓦71的下沿相对标定组件40中的标定轴瓦41的下沿在竖直方向上的偏移量，采用第二位移传感器52测量发动机合件70中的气门72上端面相对标定气门72上端面42在竖直方向上的位移偏移量的第二位移传感器52，之后通过计算得出凸轮轴的轴瓦的下沿与气门72上端面在竖直方向上的距离a值，从而无需采用人工测量的方式，减少了由于人为因素干扰而产生的测量偏差，从而提高了测量的准确性。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。