一种车架总成在线检测机制造技术

本发明专利技术公开一种车架总成在线检测机，其包括基准平台；用于三维检测车架总成的直线度、平面度、平行度、对角线、同轴度及宽度技术指标的检测主机；用于存放被检测的车架总成的支撑架；用于对存放在支撑架上的车架总成进行位置校正并夹紧的气动校位小车；以及控制系统。本发明专利技术采用了支撑架来承托被测量的车架，用气动校位小车对车架进行自动校位，然后采用检测主机来测量车架的直线度、平面度、平行度、对角线、同轴度及宽度等技术指标参数，这一切的操作都是由控制系统来进行自动化操作，无需人工操作干预，提供了测量效率，同时有效避免人工误差，提升测量精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光机电一体化产品研发和制造领域，更具体的说，涉及一种车架总成在线检测机。
技术介绍
车架是汽车的主要构件，其质量的好坏直接影响整车的装配和使用性能。车架在车架总成过程中，对直线度、平面度、平行度、对角线、同轴度及宽度等问题对保证车架本身各项技术要求是至关重要，对各项装配尺寸及整车行驶都将产生重要影响，因此对其提出了较高的要求，现有人工使用测量工具进行测量的方式无论从效率和测量精度上都已经无法满足。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种测量效率和精度更高的车架总成在线检测机。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:一种车架总成在线检测机，包括:基准平台；用于三维检测车架总成的直线度、平面度、平行度、对角线、同轴度及宽度技术指标的检测主机；用于存放被检测的车架总成的支撑架；用于对存放在支撑架上的车架总成进行位置校正并夹紧的气动校位小车；以及控制系统。优选的，所述基准平台包括基体、导轨和磁栅尺，所述导轨的一端固定在基体表面并垂直于基体表面，所述磁栅尺的一端垂直固定在导轨跟基体相对的一端，另一端设有限位块。优选的，所述磁栅尺下方设有支撑架，所述支撑架的台面上固定有所述气动校位小车。优选的，所述检测主机包括立柱、固定在立柱的柱面上的悬臂、设置在悬臂表面的测头系统，所述测头系统包括磁栅尺读数头，所述检测主机平行设置在所述支撑架的一侧。优选的，所述立柱包括驱动检测主机沿水平直线方向运动的行走电动机、与行走电动机同轴连接测速电机、测量磁栅位置的光栅读数头、确定孔位置的光电位置传感器、保障检测主机在轨道上稳定行走的行走/限位轮、防止检测主机脱轨的行走限位块、保护检测主机的防护罩。优选的，所述控制系统包括可编程序控制器，所述测速电机与行走电动机与可编程控制器，构成闭环调速系统。优选的，所述控制系统还包括与所述可编程控制器相连接的触摸屏。优选的， 所述测头系统包括固定臂、与固定臂连接的自动旋转测头座、所述自动旋转测头座上设有测针。优选的，所述气动校位小车包括水平调整车架在支撑架中位置的校位气缸。优选的，所述控制系统包括操作控制台，以及和操作控制台相连接的可编程控制器、光电传感器和限位开关。优选的，所述操作控制台上设有触摸屏。本专利技术采用了支撑架来承托被测量的车架，用气动校位小车对车架进行自动校位，然后采用检测主机来测量车架的直线度、平面度、平行度、对角线、同轴度及宽度等技术指标，这一切的操作都是由控制系统来进行自动化操作，无需人工操作干预，提供了测量效率，同时有效避免人工检测误差，提升测量精度。附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图； 图2是基准平台的基体结构示意图；图3是磁栅尺的结构示意图。其中:110、滑轨座；120、立柱；130、悬臂；131、粘贴磁带的基体；132、保护贴纸；133、不锈钢隔磁防护钢带；134、不锈钢防护带；140、检测头；210、轨道座；220、移动支架；230、校位气缸；300、支撑架；400、车架总成。具体实施例方式下面结合附图和较佳的实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术的车架总成在线检测机由机械结构和控制系统组成，机械结构上主要由基准平台、检测机构、支撑架及气动校位等四部分组成，功能是对车架总成进行在线检测各项技术指标。控制系统包括硬件和软件，控制系统硬件主要包括:操作控制台，可编程控制器(PLC)，X、Z轴的磁栅位置测量、Y轴的编码器的位置测量、测头系统、光电传感器定位等，实现了检测机的自动控制。如图1所示，车架总成在线检测机中间设有支撑架，支撑架台面上放有待检测的车架总成，支撑架的左侧设有轨道座，轨道座上面设有移动支架，移动支架的台面上校位气缸，用校位气缸水平推存放在支撑架的车架总成，使其校正到指定的位置。支撑架右侧设有滑轨座，滑轨座上设有立柱，立柱上横跨固定有悬臂，悬臂一端固定在立柱上，另一端在车架总成的对应位置设有检测头。I基准平台基准平台由基体、导轨、齿条、磁栅尺、滑触线槽及限位块等组成，作用是为检测机提供刚度高，精度好，长期稳定不变形的平台。1.1 基体如图2所示，基体采用优质铸铁HT250，内部结构为每平方米内采用“米”字形筋结构，中间交汇处留有一定空间为等厚度设计，无明显收缩，平台承载能力均匀。避免方格筋铸造冷却时收缩不均匀，引起材质不均匀及内应力变形，无法长时间保证平台平面度。平台内部结构与变形，保持基准平台精度有两个关键条件，一个是地基情况，另一个是基体本身的刚度。基准平台本身的刚度，主要取决于内部结构，而非平台厚度。同样多的原材料，作成一个不收边的盒子很容易被压瘪，如果用其中的一部分原料作成支撑放在里面，就会结实的多。我们设计制造的检测机基准平台，内部结构在一平方米内采用“米”字形筋结构，中间交汇处留有一定空间为等厚度设计，无明显收缩，承载能力均匀。检测机构、支撑架、气动校位小车等放在导轨平台上，因采用收边的“盒”式结构。两边有内收边，横向每隔一段有竖筋，长度方向中间有拉筋。这样构成“立体盒式结构，刚度高，精度好，长期稳定不变形。1.2 导轨检测机最关键部件是导轨，它决定了设备的精度和精度稳定性。导轨均采用钢材料，精磨后表面镀硬铬，再通过研磨提高精度。刚度高，精度稳定性好，使用寿命长。(I) X轴导轨结构导轨采用可调式直线导轨结构，截面为矩形，承载能力强，使X向运动直线度调整到很高精度，在大测量范围内的直线度能保证检测机的几何精度，在精度走失后(如过量冲击、地基变形、平台变形)，很容易恢复原状。⑵Y、Z轴采用矩形无缝冷拔钢管Y轴应用了“应变梁补偿机构”，加强悬臂刚性，并在横臂内部施加反向予应力，抵消横臂自重及端部集中负荷引起的下垂变形。独特的Z轴平衡配重导向机构设计，有力消除了配重上下运动中对测量引起的不利影响，在任意位置上停止时平稳可靠，平衡力大小和方向保持不变，滑动时无噪声。优质的型材加上合理的设计，完全不需内孔加工。1.3磁栅尺如图3所示，磁栅尺直接贴装在钢导轨上，导轨、磁栅尺和被测物品(大多为钢质工件)温度系数一致，测量精度受环境温度变化的影响最小。避免了贴装在铝基上，铝材与工件温度系数相差很大，温度变化时对测量精度影响很大。同时，由于采用了特殊的隔磁防护钢带，不存在失磁影响精度和寿命等问题。2检测主机检测主机由立柱、悬臂、检测组件、磁栅尺、磁栅尺读数头等组成，三维检测车架总成的直线度、平面度、平行度、对角线、同轴度及宽度的技术指标。2.1 立柱立柱悬臂结构，使检测主机与基准平台分离。检测主机采用全封闭结构，加上独特工艺调校技术，有效消除运动缝隙，从主体结构上保证检测结果的真实可靠。2.1.1行走电机检测主机在基准平台上沿X轴方向往复行走，是由行走电机驱动，采用脉宽调制(PWM)调速系统，调整电动机的转速和旋转方向。2.1.2测速电机测速电机与行走电动机同轴连接，与可编程序控制器(PLC)构成闭环调速系统。2.1.3光栅读数头磁栅位置测量系统，采用磁栅尺、读数头、放大器全部为日本SONY公司原装产品；三轴均采用非接触式带型磁栅，耐油、防尘、永不磨损；适合生产现场使用。2.1.4光电位置传感器利用光电位置传感器确定孔的位置，使检测主机停止运行，再由测头系统对圆孔的中心位置进行检测，通过可编程控制器进行对角线、同轴度及平行度的计算。2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车架总成在线检测机，其特征在于，包括：基准平台；用于三维检测车架总成的直线度、平面度、平行度、对角线、同轴度及宽度技术指标的检测主机；用于存放被检测的车架总成的支撑架；用于对存放在支撑架上的车架总成进行位置校正并夹紧的气动校位小车；以及控制系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖卓，
申请(专利权)人：吉林市赛金得科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：