一種可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工裝置的製作方法
2023-09-18 14:42:40
專利名稱：一種可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自行車加工裝置，尤其涉及一種可自動檢測和校正的曲柄鏈 輪加工裝置。
背景技術：
曲柄鏈輪是自行車將人力轉化為動力的關鍵部件，曲柄鏈輪一方面連接自行車踏 板，另一方面連接自行車鏈條。在實際使用過程中，自行車的鏈條非常容易從曲柄鏈輪上脫 落，給使用者帶來極大的不便，其中鏈條脫落的一個原因是，隨著使用時間的變長，鏈條本 身會拉長，對於這一點可以通過偏移輪軸對鏈條進行拉緊，而最重要，也是難以維修的是， 在曲柄鏈輪生產出來的時候就已經存在鏈輪面與軸柄的不垂直，鏈輪本身的偏斜，存在稍 許的偏差鏈條就非常容易脫落，並且難以後續維修，雖然現在已經有一些特殊的曲柄鏈輪 能夠解決這一問題，如專利號為200510129798所公開的一種自行車用曲柄鏈輪，該曲柄鏈 輪具有多個鏈輪，在曲柄部上具有為了固定前述多個鏈輪而呈放射延伸的多個臂部，還具 有鏈條擋板。雖然該技術能在一定程度上解決鏈條脫落問題，但是它是基於對曲柄鏈輪本 身結構的修改，曲柄鏈輪結構變複雜了，每輛自行車的成本增加了，不便於廣泛推廣。而現 在存在的一些對曲柄鏈輪加工設備只能單方面對曲柄鏈輪進行偏差測量，或者大致調整偏 差，還沒有結合測量和調整的加工設備。
發明內容為解決上述所述的現有的自行車的鏈條容易脫落，曲柄鏈輪生產時鏈輪面出現的 偏差，鏈輪面與軸柄的不垂直，以及現有的一些曲柄鏈輪結構繁雜，成本高等技術難題，本 實用新型提供一種能夠同時自動檢測和校正曲柄鏈輪，能夠使鏈輪面的偏差在要求的範圍 以內，使鏈輪面與軸柄垂直的曲柄鏈輪的可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工裝置。本實用新型是通過如下方案實現的。提供一種可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工 裝置，包括主軸部件，與主軸部件相對的頂料部件，其特別之處在於，所述的主軸部件上方 設有測量部件和校正部件，測量部件傳遞測量信號給控制器，經控制器分析運算後控制校 正部件，在主軸部件、測量部件和校正部件的側面設有上下部件，上下部件包括圓軌支架和 設於圓軌支架上方的上下滑塊，其中圓軌支架與主軸部件固定，上下滑塊與測量部件和校 正部件固定，所述的測量部件通過與曲柄鏈輪側面相接觸的測量輪獲得測量信號。曲柄鏈 輪固定在頂料部件和主軸部件之間，測量部件測量曲柄鏈輪的偏差程度，然後將測量信號 通過控制器處理計算將校正信號傳遞給校正部件，校正部件根據校正信號對曲柄鏈輪進行 校正加工，上下部件的作用是抬升測量部件和校正部件，從而進行曲柄鏈輪的更換，測量輪 通過緩慢旋轉的曲柄鏈輪被動旋轉，主要起到減少摩擦的作用，而測量輪的橫向位移即是 測量部件獲得的原始測量信號。所述的測量部件包括編碼器、與所述的測量輪連接的測量 杆，測量杆的另一端連接同步帶和槓桿組件，槓桿組件另一端連接測量氣缸，同步帶繞過編 碼器上的同步帶輪後通過彈簧固定在所述的上下滑塊上。測量氣缸通過槓桿組件對測量杆輕微施壓，保持測量輪緊貼曲柄鏈輪，獲得最精確的信號，測量杆拉動同步帶將測量信號輸 入到編碼器內編碼，彈簧維持同步帶的張力。所述的校正部件包括校正頭、校正滑塊組件、 環扣在曲柄鏈輪兩側的校正塊，校正塊位於校正頭的端部，校正頭固定在校正滑塊組件上， 校正滑塊組件內腔裡固定絲杆螺母組件，絲杆螺母組件通過軸聯器與伺服電機連接，軸聯 器外側套有軸向固定組件。伺服電機接收校正信號調整轉動時間，絲杆螺母組件在伺服電 機的帶動下改變軸向長度，從而控制端部的校正快糾正曲柄鏈輪的扭曲度，校正塊為軟性 塑料製作。作為優選，所述的編碼器和測量杆通過同步帶連接，測量杆的另一端上設有滑輪， 並連接槓桿組件，槓桿組件另一端連接測量氣缸，所述的同步帶一端繞過編碼器上的同步 帶輪後通過彈簧固定在所述的上下滑塊上，另一端繞過滑輪固定在設在上下滑塊上的固定 座上。測量氣缸通過槓桿組件對測量杆輕微施壓，保持測量輪緊貼曲柄鏈輪，獲得最精確的 信號，測量杆通過滑輪拉動同步帶將精確一倍的測量信號輸入到編碼器內編碼，彈簧維持 同步帶的張力，同步帶的移動量是測量杆移動的一倍。作為優選，所述的槓桿組件通過鉸鏈與測量氣缸和測量杆連接，並通過銷軸轉動， 測量氣缸通過氣缸座固定在槓桿組件上，編碼器通過測量座固定在上下滑塊上。作為優選，所述的測量部件包括與所述的測量輪連接的測量杆，測量杆的另一端 通過氣缸座與測量氣缸連接，測量氣缸另一端連接聯結板，聯結板上固定光柵尺傳感頭，光 柵尺傳感頭連接上方的光柵尺體，光柵尺體通過光柵安裝座固定在所述的上下滑塊上。本 方案是測量部件的另一種優選方案，測量杆將位移信號傳送到光柵尺體進行更精確的測量 與編碼。作為優選，所述的主軸部件包括主軸、固定曲柄鏈輪的定位方錐，定位方錐設在主 軸的端部，主軸通外側套有的軸承安裝在主軸支承內，主軸另一端通過聯軸器與伺服電機 連接。伺服電機帶動主軸緩慢旋轉，安裝在定位方錐上的曲柄鏈輪也做緩慢旋轉。作為優選，所述的主軸外側還套有定位套，該定位套定位於主軸上，所述的伺服電 機通過電機座固定在主軸支承。定為套的作用是通過接近開關可使定位方錐處在方便上、 下料的角度。作為優選，所述的上下部件包括抬升圓軌支承和上下滑塊的伺服電機或者上下氣 缸，還包括貫穿上下滑塊並與圓軌支承固定的圓軌，上下滑塊上設有手輪，該手輪貫穿過上 下滑塊通過旋轉接頭組件與圓軌支承連接。伺服電機或者上下氣缸都可作為抬升上下部件 的設備。使用上下氣缸調整上下滑塊與圓軌支承之間的距離，通過手輪調節。使用伺服電 機調整上下滑塊與圓軌支承之間的距離，可以實現數控自動調整。作為優選，所述的頂料部件包括頂料杆、與主軸部件相對的頂料頭，頂料頭設在頂 料杆的端部，頂料杆通過外側套有的直線軸承與頂料支承連接，頂料杆的另一端與頂料氣 缸連接，頂料氣缸通過頂料氣缸座固定在頂料支承上。頂料杆通過頂料氣缸的作用來回平 移，配合完成更換曲柄鏈輪的工序。作為優選，所述的主軸部件下方還設有卸料部件，主軸部件包括主軸、主軸支承， 所述的卸料部件包括環繞在主軸外側的卸料圈，卸料圈固定在卸料圈支架上，卸料圈支架 連接卸料杆，卸料杆外側通過套有的直線軸承與主軸支承連接，卸料杆另一端連接卸料氣 缸，卸料氣缸通過氣缸座固定在卸料圈支架上。卸料氣缸推動卸料幹軸向移動，推動卸料圈
5配合完成曲柄鏈輪的更換工序。本實用新型整合了曲柄鏈輪偏移的檢測和校正，自動的一次性的完成曲柄鏈輪的 加工，提高了曲柄鏈輪的質量，大大減少了曲柄鏈輪在自行車使用過程中的鏈條容易脫落 的情況，延長了曲柄鏈輪以及鏈條等自行車部件的壽命，減少了自行車出錯的事故率，同時 也避免了因為要減少鏈條脫落的問題而增加曲柄鏈輪的成本，複雜曲柄鏈輪的結構，因而 本實用新型能從根本上解決自行車鏈條脫落的問題，自動化的設計也能符合大規模的生產 加工。
附圖1是本實用新型的一種結構示意圖；附圖2是本實用新型中的測量部件的一種結構示意圖；附圖3是本實用新型中的測量部件的另一種結構示意圖；附圖4是本實用新型中的校正部件的一種結構示意圖；附圖5是本實用新型中的卸料部件的一種結構示意圖；附圖6是本實用新型中的上下部件的一種結構示意圖；附圖7是本實用新型中的頂料部件的一種結構示意圖；附圖8是本實用新型中的主軸部件的一種結構示意圖。附圖9是本發明中的測量部件的另一種結構示意圖；附圖10是附圖9的一種俯視圖。附圖標記說明主軸部件4，頂料部件1，主軸42，曲柄鏈輪3，定位方錐41，軸承44，主軸支承49， 聯軸器46，伺服電機47，定位套45，電機座48，頂料杆12，頂料頭11，直線軸承13，頂料支承 16，頂料氣缸15，頂料氣缸座14，編碼器69，測量輪61，測量杆62，同步帶66，槓桿組件65， 測量氣缸63，同步帶輪70，彈簧67，上下滑塊84，測量氣缸64，氣缸座63，測量座68，聯結板 265，光柵尺傳感頭268，光柵尺體267，光柵安裝座266，滑輪269，固定座270，校正頭72，校 正滑塊組件73，校正塊71，絲杆螺母組件74，軸聯器77，伺服電機79，軸向固定組件76，上 下部件8，圓軌支架82，上下氣缸81，圓軌支承82，圓軌85，手輪86，旋轉接頭組件83，卸料 圈51，卸料圈支架52，卸料杆54，直線軸承53，卸料氣缸55，氣缸座56。
具體實施方式
實施例本實施例為一種可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工裝置，如圖1所示，包括主軸 部件4，與主軸部件相對的頂料部件1，如圖8所示主軸部件包括主軸42、固定曲柄鏈輪3的 定位方錐41，定位方錐設在主軸的端部，主軸通外側套有的軸承44安裝在主軸支承49內， 主軸另一端通過聯軸器46與伺服電機47連接，主軸外側還套有定位套45，該定位套定位於 主軸支承，所述的伺服電機通過電機座48固定在主軸支承上。如圖7所示，頂料部件包括 頂料杆12、與主軸部件相對的頂料頭11，頂料頭設在頂料杆的端部，頂料杆通過外側套有 的直線軸承13與頂料支承16連接，頂料杆的另一端與頂料氣缸15連接，頂料氣缸通過頂 料氣缸座14固定在頂料支承上。[0028]主軸部件上方設有測量部件和校正部件，如圖2所示，測量部件傳遞測量信號給 校正部件，測量部件包括編碼器69、測量輪61、與測量輪連接的測量杆62，測量杆的另一端 連接同步帶66和槓桿組件65，槓桿組件另一端連接測量氣缸63，同步帶繞過編碼器上的同 步帶輪70後通過彈簧67固定在上下滑塊84上，槓桿組件通過鉸鏈與測量氣缸和測量杆連 接，並通過銷軸轉動，測量氣缸64通過氣缸座63固定在槓桿組件上，編碼器通過測量座68 固定在上下滑塊上。如圖3所示，測量部件的另一種實施方式為測量部件包括與所述的測量輪連接 的測量杆，測量杆的另一端通過氣缸座與測量氣缸連接，測量氣缸另一端連接聯結板265， 聯結板上固定光柵尺傳感頭268，光柵尺傳感頭連接上方的光柵尺體267，光柵尺體通過光 柵安裝座266固定在上下滑塊上。光柵也可以採用容柵、磁柵等直線測量裝置代替。如圖9所示，測量部件的另一種實施方式為測量部件包括編碼器69、與所述的 測量輪連接的測量杆62，編碼器和測量杆通過同步帶66連接，測量杆的另一端上設有滑輪 269，並連接槓桿組件65，槓桿組件另一端連接測量氣缸63，所述的同步帶一端繞過編碼器 上的同步帶輪70後通過彈簧67固定在所述的上下滑塊上，另一端繞過滑輪固定在設在上 下滑塊上的固定座270上。如圖4所示，所述的校正部件包括校正頭72、校正滑塊組件73、環扣在曲柄鏈輪兩 側的校正塊71，校正塊位於校正頭的端部，校正頭固定在校正滑塊組件上，校正滑塊組件內 腔裡固定絲杆螺母組件74，絲杆螺母組件通過軸聯器77與伺服電機79連接，軸聯器外側套 有軸向固定組件76。如圖6所示，在主軸部件、測量部件和校正部件的側面設有上下部件8，上下部件 包括圓軌支架82和設於圓軌支架上方的上下滑塊84，其中圓軌支架與主軸部件固定，上下 滑塊與測量部件和校正部件固定，上下部件包括抬升圓軌支承和上下滑塊的伺服電機或者 上下氣缸81，還包括貫穿上下滑塊並與圓軌支承82固定的圓軌85，上下滑塊上設有手輪 86，該手輪貫穿過上下滑塊通過旋轉接頭組件83與圓軌支承82連接。如圖5所示，主軸部件下方還設有卸料部件，卸料部件包括環繞在主軸外側的卸 料圈51，卸料圈固定在卸料圈支架52上，卸料圈支架連接卸料杆54，卸料杆外側通過套有 的直線軸承53與主軸支承連接，卸料杆另一端連接卸料氣缸55，卸料氣缸通過氣缸座56固 定在主軸支承49上。所述的測量部件通過與曲柄鏈輪側面相接觸的測量輪獲得測量信號，測量信號通 過測量杆傳遞給編碼器或者光柵尺，通過測量部件的編碼將測量信號處理成為校正信號傳 給校正部件，校正部件通過絲杆螺母的水平位移來調節校正塊的位置，從而校正曲柄鏈輪。在加工過程中，首先頂料部件運作，通過頂料氣缸拉回頂料杆，然後在頂料頭和主 軸部件的定位套形成空隙，將曲柄鏈輪放入該空隙，並安裝在定位方錐上，然後頂料氣缸將 頂料杆向前推進，固定住曲柄鏈輪。主軸進行緩慢的旋轉，轉速大約為每分鐘60-240圈， 在旋轉過程中，測量氣缸始終保持測量輪對曲柄鏈輪的適當壓力，通過每個曲柄鏈輪大約 5-20秒的測量和校正後，主軸部件停止，上下部件進行抬升，可以根據不同類型曲柄鏈輪， 對手輪進行調整，同時頂料部件脫離主軸部件，更換好曲柄鏈輪後，重新合攏，並放下上下 部件進行第二個加工。
權利要求一種可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工裝置，包括主軸部件(4)，與主軸部件相對的頂料部件(1)，其特徵在於所述的主軸部件上方設有測量部件(6)和校正部件(7)，測量部件傳遞測量信號給校正部件，在主軸部件、測量部件和校正部件的側面設有上下部件(8)，上下部件包括圓軌支架(82)和設於圓軌支架上方的上下滑塊(84)，其中圓軌支架與主軸部件固定，上下滑塊與測量部件和校正部件固定，所述的測量部件通過與曲柄鏈輪(3)側面相接觸的測量輪(61)獲得測量信號；所述的測量部件包括編碼器(69)、與所述的測量輪連接的測量杆(62)，測量杆的另一端連接同步帶(66)和槓桿組件(65)，槓桿組件另一端連接測量氣缸(63)，同步帶繞過編碼器上的同步帶輪(70)後通過彈簧(67)固定在所述的上下滑塊上；所述的校正部件包括校正頭(72)、校正滑塊組件(73)、環扣在曲柄鏈輪兩側的校正塊(71)，校正塊位於校正頭的端部，校正頭固定在校正滑塊組件上，校正滑塊組件內腔裡固定絲杆螺母組件(74)，絲杆螺母組件通過軸聯器(77)與伺服電機(79)連接，軸聯器外側套有軸向固定組件(76)。
2.根據權利要求1所述的一種可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工裝置，所述的編碼器 和測量杆通過同步帶(66)連接，測量杆的另一端上設有滑輪(269)，並連接槓桿組件(65)， 槓桿組件另一端連接測量氣缸(63)，所述的同步帶一端繞過編碼器上的同步帶輪(70)後 通過彈簧(67)固定在所述的上下滑塊上，另一端繞過滑輪固定在設在上下滑塊上的固定 座(270)上。
3.根據權利要求1所述的一種可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工裝置，所述的槓桿組 件通過鉸鏈與測量氣缸和測量杆連接，並通過銷軸轉動，測量氣缸通過氣缸座(64)固定在 槓桿組件上，編碼器通過測量座(68)固定在上下滑塊上。
4.根據權利要求1所述的一種可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工裝置，所述的測量部 件包括與所述的測量輪連接的測量杆，測量杆的另一端通過氣缸座與測量氣缸連接，測量 氣缸另一端連接聯結板(265)，聯結板上固定光柵尺傳感頭(268)，光柵尺傳感頭連接上方 的光柵尺體(267)，光柵尺體通過光柵安裝座(266)固定在所述的上下滑塊上。
5.根據權利要求1所述的一種可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工裝置，所述的主軸部 件包括主軸(42)、固定曲柄鏈輪的定位方錐(41)，定位方錐設在主軸的端部，主軸通外側 套有的軸承(44)安裝在主軸支承(49)內，主軸另一端通過聯軸器(46)與伺服電機(47) 連接。
6.根據權利要求5所述的一種可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工裝置，所述的主軸外 側還套有定位套(45)，該定位套定位於主軸上，所述的伺服電機通過電機座(48)固定在主 軸支承上。
7.根據權利要求1所述的一種可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工裝置，所述的上下部 件包括抬升圓規支承和上下滑塊的伺服電機或者上下氣缸(81)，還包括貫穿上下滑塊並與 圓軌支承固定的圓軌(85)，上下滑塊上設有手輪(86)，該手輪貫穿過上下滑塊(84)通過旋 轉接頭組件(83)與圓軌支承(82)連接。
8.根據權利要求1所述的一種可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工裝置，所述的頂料 部件包括頂料杆(12)、與主軸部件相對的頂料頭(11)，頂料頭通過軸承安裝在頂料杆的端 部，頂料杆通過外側套有的直線軸承(13)與頂料支承(16)連接，頂料杆的另一端與頂料氣 缸(15)連接，頂料氣缸通過頂料氣缸座(14)固定在頂料支承上。
9.根據權利要求1所述的一種可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工裝置，所述的主軸部 件下方還設有卸料部件(5)，主軸部件包括主軸、主軸支承，所述的卸料部件包括環繞在主 軸外側的卸料圈(51)，卸料圈固定在卸料圈支架(52)上，卸料圈支架連接卸料杆(54)，卸 料杆外側通過套有的直線軸承(53)與主軸支承連接，卸料杆另一端連接卸料氣缸(55)，卸 料氣缸通過氣缸座(56)固定在主軸支承上。
專利摘要本實用新型為一種可自動檢測和校正的曲柄鏈輪加工裝置，包括主軸部件，與主軸部件相對的頂料部件，所述的主軸部件上方設有測量部件和校正部件，測量部件傳遞測量信號給矯正部件，該技術整合了曲柄鏈輪偏移的檢測和校正，自動的一次性的完成曲柄鏈輪的加工，提高了曲柄鏈輪的質量，大大減少了曲柄鏈輪在自行車使用過程中的鏈條容易脫落的情況，延長了曲柄鏈輪以及鏈條等自行車部件的壽命，減少了自行車出錯的事故率。
文檔編號G01B11/00GK201618960SQ20092021563
公開日2010年11月3日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者胡來法 申請人:金華金銳科技發展有限公司