[发明专利]标样比较法自动检测承载鞍设备

权利要求书

1.本发明设备采用承载鞍工件与标准样块对比的技术方法检测各工作面的磨耗量，“比较法”检测适用于对各型承载鞍工作面磨耗量的检测，工件检测前首先对承载鞍“标样”进行检测，由工控机采集、处理各传感器检测数据，对标样检测结果进行记忆保存，完成对标样的标定；再将其后的承载鞍工件的检测结果与标定数值进行比较运算，即可得到各工作面磨耗量的检测结果，用比较法检测，结果真实可靠。标样形状与各型承载鞍相同，各检测部位按原型产品对应部位的设计尺寸，采用精确加工制作，各型承载鞍标准样块的设计图样纳入“承载鞍自动检测设备技术条件”，标样应通过国家专业标准计量部门检查认证。

2.采用测量固定弦高度的方法，检测鞍面园弧直径磨耗量：在鞍面圆弧检测机构中，设有固定弦定位块，中间位置安装的高精度传感器触头与被测工件圆弧面接触，测量固定弦的高度，当固定弦左右棱线与鞍面接触后，利用固定弦高的细微变化，即可检测鞍面圆弧直径数值变化，以变量x表示弦高，变量y表示被检测圆弧直径，2k表示固定弦长(固定弦定位块两棱线距离)，则有数学函数式y＝x+k²/x；当x、y取正值，且当x＜k时有意义，该方法同时适用对“D型”车轴鞍面(φ230)和“E型”车轴鞍面(φ250)磨耗量的检测，选取2k值略大于直径一半时(如2k＝130mm)，适于对各种型号承载鞍的检测定位要求。在实际应用范围内，变量y的增量值约为变量x减少值的8-12倍，而x值由高精度传感器采集，其显示精度达到μm级，y值的数值按数学模型由微机运算处理，并与“标定值”比较，即可完成对鞍面圆弧磨耗量的检测。“固定弦定位块”固定弦长略大于鞍面直径之半，可以满足工件精确定位需要。

3.铁路货车承载鞍自动检测设备，它包括：

-经过精确机加工的各型承载鞍的标准样块(简称“标样”)；

-工件上料、定位及检测输送机构；

-工件送至设备检测位置后，由中心检测模块顶升，完成工件二次定位，并将工件送入鞍面检测装置、导框检测装置和顶面检测装置进行综合检测；

-各路检测传感器采样数据输入微机系统处理，检测后工件自动下料并根据检测结果自动进行对不良品与合格工件的分离；

-本设备可用于现有各型号承载鞍自动检测，设有导框检测模块位置调整机构，配合局部机构调整，可完成不同型号承载鞍检测位置转换，实现检测通用性要求。

4.如权利要求3所述的工件上料定位装置，采用气缸与滚珠直线导轨组成的工件定位输送滑台，滑台为钢制长方框形结构，中间制成空形，为“中心模块”顶升定位、检测及滑台前后的工位输送留出空间。用手控气动起重滑车，将工件从预检台吊送至输送滑台的定位块上完成上料定位。本发明工件输送方向特点是，与工件自身左右导框横向位置相垂直，工件以横向位置，鞍面圆弧向下，水平的放在滑台上料位置的定位块上，第一次定位基准：选取承载鞍底平面与档边圆弧面及圆环面交汇形成的4组立体直角棱线为定位基准；工件第一次定位后，由输送滑台准确送到检测台位上方，使工件中心与正下方的顶升检测“中心模块”垂直，以保证工件的二次定位的准确性；二次定位的特征在于，定位动作是“中心模块”由下向上运动完成的，模块前后安装定位块，以工件档肩为定位面，精确定位承载鞍前后位置；在模块顶面水平安装“固定弦定位块”，该定位块的左右棱线间距是精确加工并左右对称的，当“中心模块”垂直上升时，棱线与鞍面接触完成第二次定位，由于鞍面为轴承支撑面，使用中为均匀磨耗，可以保证二次定位的准确性。二次定位使导框检测面处在垂直状态，为“中心模块”继续上升的集中检测做好准备。

本定位系统采用以轴承鞍面为基准的二次定位系统，其优点为：可适应检测各型号承载鞍的通用定位要求。定位系统设置“活块”和专用“开口宽度垫片”等，只需稍许调整即可实现对“D型轴”系列和“E型轴”系列多种型号承载鞍的通用定位要求。

5.如权利要求3所述的工件输送、同步顶起检测、下料及检测模块位置调整等动作，其特征在于：其一，均采用程序控制的气动传动系统，由9个电磁换向阀集成组成的气动控制模块，按工作程序要求驱动各执行气缸动作，各气缸两端设有附磁传感器，反馈气缸位置信号，实现闭环自动控制要求。各气缸的进、出口设有单向节流阀，可使工序转换动作平稳准确。其二是气缸传动的运动机构，均采用精密的滚珠滑块直线导轨系统，保证各机构动作的平直、准确、无抖动的要求，保证系统定位、检测的重复精度要求。