[实用新型]一种非接触式飞轮齿圈内径在线检测装置

说明书

本实用新型公开了一种非接触式飞轮齿圈内径在线检测装置，包括转台(1)，高精度激光器(2)，折转棱镜(3)，被测飞轮齿圈(4)，快速定位夹具(5)和工作基座(6)；利用高精度激光测量技术和齿圈定位装夹技术实现飞轮齿圈逐点扫描，并得出在常温状态下的齿圈周长，检测时间可控制在10s以内，从而解决飞轮齿圈在线检测技术的难题。本实用新型采用提高了测量效率，降低了测量成本；能够实现飞轮齿圈内径在线非接触检测，解决了三坐标检测低效率问题。本实用新型适应范围较广，当待测对象的产品型号发生变化时，只需更改可移动滑台位置，并选择相应测量参数即可。

技术领域

本实用新型涉及在线内径高精度测量领域，特别涉及一种非接触式飞轮齿圈内径在线检测装置。

背景技术

汽车工业是我国国民经济的支柱产业，是我国优先发展的产业部门之一，目前我国汽车行业的生产水平和装备与世界先进国家相比仍有很大的差距，要在短时间内赶上发达国家的汽车生产水平，就必须在设备上下功夫，而机械产品质量能否提高，关健是对产品质量能有一个客观的评价，而这个客观的评价就来自在生产过程中的自动计量检测。计量检测技术的提高，推动机械制造技术向前发展，促使生产力水平提高。

飞轮齿圈总成是把起动机动力传递到曲轴的连接件，主要作用是实现起动机与曲轴之间动力传递，如图1所示。飞轮齿圈是飞轮齿圈总成上的一个关键部件，其加工质量对汽车的动力特性和工作性能有直接的影响。其安装状态是在高温下将其套配到飞轮上从而实现在冷却状态下的过盈配合。那么齿圈内径质量直接关系到齿圈安装到飞轮上的各项形位和形状误差大小，为保证发动机的转动精度，在出厂前，必须对部件上的每个飞轮齿圈内径进行出厂检测。但是，飞轮齿圈是在常温状态下生产的，其内径圆度放大后呈现椭圆形、三角形、梅花形或者各种的非规则的形状。那么直接检测直径时，测量结果会产生较大偏差，而且与实际安装状态不符。检测内径以现有方法只能通过坐标测量机进行圆内扫描测量，检测单件时间在4分钟左右，无法满足企业每年上百万件齿圈的检测需求。

本实用新型提出一种非接触式飞轮齿圈内径在线检测装置，利用高精度激光测量技术和齿圈定位装夹技术实现飞轮齿圈逐点扫描，并得出在常温状态下的齿圈内径，而且检测时间可控制在10s以内，从而解决飞轮齿圈在线检测技术的难题。

实用新型内容

本实用新型至少可以解决以下技术问题：

①非接触式高精度检测技术

飞轮齿圈内径检测以现有接触式测量方法可达到较高的精度，但检测时间过长，难以满足企业需求。传统非接触式测量方法速度较快，但受现场环境和工件尺寸影响，很难达到较高的测量精度。本实用新型提出采用专门设计的高精度激光非接触式测量装置，不仅有较高的检测速度，而且不受工件表面和尺寸影响，检测精度高，可完全满足企业高精度高速度的检测需求。

②专用定位转台

被测飞轮齿圈要提高检测效率，需要设计专用快速定位装夹装置。本实用新型采用微锥形式快速定位夹具，专门配套各种直径大小的齿圈，可实现测量系统与飞轮齿圈的快速定心，从而极大提高检测效率。

③专用转台与激光器采集同步问题

激光器单点测量精度可满足检测需求，但是与其配合的专用转台所产生的同步差，会直径影响测量结果精度。采用研制的专用同步时钟，将激光器采点和专用转台输出脉冲同步，消除系统同步所产生的误差，从而提升测量系统精度。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种非接触式飞轮齿圈内径在线检测装置，包括转台，高精度激光器，折转棱镜，被测飞轮齿圈，快速定位夹具和工作基座；高精度激光器安装在转台上，通过折转棱镜，将激光束照射到被测飞轮齿圈的内表面；快速定位夹具安装在工作基座上，其和转台之间要保持高精度的轴系同轴和端面平行；飞轮齿圈通过快速定位夹具的锥形结构实现同轴定位功能。