專利名稱：一種儀表機芯間隙精密自動調節系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及機械領域，尤其涉及電測量儀表的生產裝配技木，特別是一種儀表機芯間隙精密自動調節系統。
背景技術：
現有技術中，電測量儀表中測量機構(標準機芯)中下軸承跟軸尖的間隙的調節靠工人利用螺絲刀敲擊與封樣比對進行，其精密程度完全依靠工人熟練程度來控制，經常導致儀表測量機構(標準機芯)的間隙精密度批量不一致，裝配過程中易造成儀表呆滯卡針，返修率高、穩定性差，需要花費大量的人力物カ來糾整，生產成本高，效率較低，且產品質量不穩定。
發明內容
本發明的目的在于提供一種儀表機芯間隙精密自動調節系統，所述的這種儀表機芯間隙精密自動調節系統要解決現有技術中電測量儀表內測量機構的間隙的精密調節誤差大的技術問題。本發明的這種儀表機芯間隙精密自動調節系統，包括工作臺、機頭模塊、機座模塊、撥片模塊、激光位移傳感器模塊和控制器，其中，所述的機座模塊設置在所述的工作臺上，機座模塊中包括有零件定位夾具，所述的機頭模塊包括刀頭和刀頭驅動機構，所述的刀頭設置在所述的刀頭驅動機構中，刀頭驅動機構通過ー個固定板與機座模塊連接，所述的撥片模塊包括撥片和撥片驅動機構，所述的撥片設置在所述的撥片驅動機構中，撥片驅動機構與機座模塊連接，所述的激光位移傳感器模塊包括探針、激光位移傳感器和探針驅動機構，所述的探針和所述的激光位移傳感器均設置在所述的探針驅動機構中，探針驅動機構通過一個安裝板與機頭模塊連接，激光位移傳感器的信號輸出端與所述的控制器連接，刀頭驅動機構、撥片驅動機構和探針驅動機構中的驅動元件的控制端與控制器連接。進ー步的，所述的機座模塊由轉盤、法蘭盤、零位傳感器、零件定位夾具、定位氣缸和第一步進電機構成，所述的法蘭盤設置在所述的工作臺上，所述的轉盤、零位傳感器、定位氣缸和第一步進電機設置在法蘭盤上，轉盤的下側面中設置有零位凹槽，所述的零位凹槽與轉盤中心的距離等于零位傳感器與轉盤中心在水平方向上的距離，所述的零件定位夾具設置在轉盤上，轉盤通過聯軸器與第一步進電機的輸出軸連接，定位氣缸的活塞桿上設置有定位銷，轉盤的下側面中設置有定位孔，所述的機頭模塊由刀頭移動氣缸、線性滑軌、第二步進電機、刀頭、接近傳感器、激光位移傳感器模塊安裝板和固定板構成，所述的固定板垂直設置在法蘭盤上，所述的刀頭移動氣缸和線性滑軌設置在固定板上，所述的第二步進電機設置在線性滑軌上，第二步進電機的機身與刀頭移動氣缸的活塞桿連接，所述的刀頭設置在第二步進電機的輸出軸上，所述的激光位移傳感器模塊安裝板設置在固定板上，所述的接近傳感器設置在激光位移傳感器模塊安裝板上，所述的撥片模塊由第三氣缸、第ー單動氣缸、撥片和第二線性滑軌構成，所述的撥片的前端呈叉形，撥片與第一單動氣缸的活塞桿連接，所述的第一單動氣缸的缸體與所述的第三氣缸的活塞桿連接，第三氣缸設置在所述的第二線性滑軌上，第二線性滑軌設置在機頭模塊中的固定板上，所述的激光位移傳感器模塊由探針、第四氣缸、第二單動氣缸、第四線性滑軌、第三線性滑軌、滾珠絲桿、第三步進電機和激光位移傳感器構成，所述的滾珠絲杠設置在所述的第三線性滑軌上，所述的第三步進電機的輸出軸通過聯軸器與滾珠絲桿的絲桿連接，所述的第四線性滑軌和激光位移傳感器設置在滾珠絲桿的螺母上，所述的第四氣缸設置在第四線性滑軌上，所述的第ニ單動氣缸的缸體與第四氣缸的活塞桿連接，所述的探針與第二單動氣缸的活塞桿連接，第三線性滑軌設置在機頭模塊中的激光位移傳感器模塊安裝板上，零位傳感器、接近傳感器和激光位移傳感器的信號輸出端均與所述的控制器連接，定位氣缸、刀頭移動氣缸、第三氣缸、第一單動氣缸、第四氣缸、第二單動氣缸、第一步進電機、第二步進電機和第三步進電機的控制端均與控制器連接。進ー步的，所述的零位傳感器由另ー個接近傳感器構成。進ー步的，所述的機頭模塊外設置有罩殼，罩殼上設置有操作面板。進ー步的，所述的轉盤上設有兩組以上數目的夾具定位孔，兩組以上數目的零件定位夾具各自通過螺栓安裝在所述的夾具定位孔上。 進ー步的，在激光位移傳感器模塊中包括有兩個激光位移傳感器。本發明的工作原理是待調節的電測量儀表中的測量機構(標準機芯)利用轉盤上的零件定位夾具固定在轉盤上。控制器啟動后，第一步進電機帶動轉盤轉動，設置在轉盤底部的零位傳感器檢測到加工零位信號時反饋給控制器，控制器先定位加工零位，再控制第一步進電機帶動轉盤轉動到第一個加工エ位，然后控制激光位移傳感器模塊中的第三步進電機帶動激光位移傳感器和探針運動到對應位置，再控制定位氣缸帶動定位銷向上運動并插入轉盤下側面中的定位孔內，完成零件的精確定位，然后控制激光位移傳感器模塊里的第四氣缸帶動探針運動到待調節的測量機構內，然后控制撥片模塊中的第三氣缸帶動撥片運動到待調節的測量機構內并與該測量機構中的軸尖的下端相鄰，并且驅動探針直到探針接觸到待調節的測量機構，然后控制機頭模塊中的刀頭移動氣缸帶動第二步進電機向下運動到零件定位夾具位置，然后控制撥片模塊中的第一單動氣缸使撥片上下移動，撥片撥動待調節測量機構內的軸尖上下移動并帶動探針上下移動，利用激光位移傳感器檢測探針上下移動的距離并反饋給控制器，控制器計算距離后向給機頭模塊中的第二步進電機輸出驅動信號，使第二步進電機帶動刀頭旋轉，刀頭驅動待調節測量機構內的下軸承產生軸向位移，從而調整下軸承與軸尖之間的間隙。間隙檢測合格后，機頭模塊里的刀頭移動氣缸帶動第二步進電機向上運動到起始位置，第一單動氣缸和第二單動氣缸運動使探針和撥片脫離儀表機芯測量機構，然后由第三氣缸和第四氣缸運動帶動探針和撥片退回到起始位置，定位氣缸帶動定位銷向下運動至起始位置，解除轉盤定位，再由第一步進電機帶動轉盤旋轉至第二個エ位處，進行下一次加工。本發明和已有技術相比較，其效果是積極和明顯的。本發明利用撥片、探針和激光位移傳感器檢測待調節電測量儀表中測量機構內的下軸承與軸尖的間隙，利用控制器根據檢測信號輸出調節量，利用刀頭驅動下軸承產生軸向位移，從而實現下軸承與軸尖間隙的精密調節。誤差減小到0.01毫米內，能夠對單件、小批量和大批量的測量機構間隙進行調節，加工周期短，成本低，生產效率高、產品質量穩定，大大提高了儀表測量機構間隙精度的批量一致性和穩定性。
圖I是本發明的一種儀表機芯間隙精密自動調節系統的整體結構示意圖。圖2是本發明的一種儀表機芯間隙精密自動調節系統中的機頭模塊、機座模塊、撥片模塊與激光位移傳感器模塊的安裝結構示意圖。圖3是本發明的一種儀表機芯間隙精密自動調節系統中的機座模塊的結構示意圖。圖4是本發明的一種儀表機芯間隙精密自動調節系統中的機頭模塊的結構示意圖。圖5是本發明的一種儀表機芯間隙精密自動調節系統中的撥片模塊的結構示意圖。
圖6是本發明的一種儀表機芯間隙精密自動調節系統中的激光位移傳感器模塊的結構示意圖。
具體實施例方式 實施例I:
如圖I和圖2所示，本發明的一種儀表機芯間隙精密自動調節系統，由機頭模塊200、機座模塊300、撥片模塊400、激光位移傳感器模塊500和控制器600構成，如圖3所示，機座模塊300由轉盤5、法蘭盤2、零位傳感器3、零件定位夾具4、定位氣缸6和第一步進電機I構成，法蘭盤2設置在工作臺100上，轉盤5、零位傳感器3、定位氣缸6和第一步進電機I設置在法蘭盤2上，轉盤5的下側面中設置有零位凹槽，零位凹槽與轉盤中心的距離等于零位傳感器3與轉盤5中心在水平方向上的距離，零件定位夾具4設置在轉盤5的上側面中，轉盤5通過聯軸器與第一步進電機I的輸出軸連接，定位氣缸6的活塞桿上設置有定位銷，轉盤5下側設置有定位孔，如圖4所示，機頭模塊200由刀頭移動氣缸10、線性滑軌9、第二步進電機11、刀頭7、接近傳感器29、激光位移傳感器模塊安裝板12和固定板30構成，固定板30垂直設置在法蘭盤2上，刀頭移動氣缸10和線性滑軌9設置在固定板30上，第二步進電機11設置在線性滑軌9上,第二步進電機11的機身與刀頭移動氣缸10的活塞桿連接，刀頭7設置在第二步進電機11的輸出軸上，激光位移傳感器模塊安裝板12設置在固定板30上，接近傳感器29設置在激光位移傳感器模塊安裝板12上，如圖5所示，撥片模塊400由第三氣缸16、第一單動氣缸14、撥片13和第二線性滑軌15構成,撥片13與第一單動氣缸14的活塞桿連接，第一單動氣缸14的缸體與第三氣缸16的活塞桿連接，第三氣缸16設置在第二線性滑軌15上，第二線性滑軌15設置在固定板30上，撥片13前端呈叉形，撥片13撥動待調節儀表機芯的軸尖上下移動，如圖6所示，激光位移傳感器模塊500由探針17、第四氣缸23、第二單動氣缸18、第四線性滑軌24、第三線性滑軌22、滾珠絲桿21、第三步進電機20和激光位移傳感器19構成，滾珠絲杠21設置在第三線性滑軌22上，第三步進電機20的輸出軸通過聯軸器與滾珠絲桿21中的絲桿連接，第四線性滑軌24和激光位移傳感器19設置在滾珠絲桿21中的螺母上，第四氣缸23設置在第四線性滑軌24上，第二單動氣缸18的缸體與第四氣缸23的活塞桿連接，探針17與第二單動氣缸18的活塞桿連接，第三線性滑軌22設置在激光位移傳感器模塊安裝板12上，零位傳感器3、接近傳感器29和激光位移傳感器19的信號輸出端與控制器600連接,定位氣缸6、刀頭移動氣缸10、第三氣缸16、第一單動氣缸14、第四氣缸23、第二單動氣缸18、第一步進電機I、第二步進電機11和第三步進電機20的控制端與控制器600連接。
進ー步的，零位傳感器3由另ー個接近傳感器構成，接近傳感器是ー種開關容量控制輸出的傳感器。進ー步的，機頭模塊200外設置有不銹鋼鈑金大的罩殼201，罩殼201上設置有操作面板202。進ー步的，轉盤5上設有復數組夾具定位孔，復數個零件定位夾具4通過螺栓安裝在夾具定位孔上。
進ー步的，激光位移傳感器19是ー種用激光測量物體高度的傳感器。
權利要求
1.一種儀表機芯間隙精密自動調節系統，包括工作臺、機頭模塊、機座模塊、撥片模塊、激光位移傳感器模塊和控制器，其特征在干所述的機座模塊設置在所述的工作臺上，機座模塊中包括有零件定位夾具，所述的機頭模塊包括刀頭和刀頭驅動機構，所述的刀頭設置在所述的刀頭驅動機構中，刀頭驅動機構通過ー個固定板與機座模塊連接，所述的撥片模塊包括撥片和撥片驅動機構，所述的撥片設置在所述的撥片驅動機構中，撥片驅動機構與機座模塊連接，所述的激光位移傳感器模塊包括探針、激光位移傳感器和探針驅動機構，所述的探針和所述的激光位移傳感器均設置在所述的探針驅動機構中，探針驅動機構通過一個安裝板與機頭模塊連接，激光位移傳感器的信號輸出端與所述的控制器連接，刀頭驅動機構、撥片驅動機構和探針驅動機構中的驅動元件的控制端與控制器連接。
2.如權利要求I所述的ー種儀表機芯間隙精密自動調節系統，其特征在于所述的機座模塊由轉盤、法蘭盤、零位傳感器、零件定位夾具、定位氣缸和第一步進電機構成，所述的法蘭盤設置在所述的工作臺上，所述的轉盤、零位傳感器、定位氣缸和第一步進電機設置在法蘭盤上，轉盤的下側面中設置有零位凹槽，所述的零位凹槽與轉盤中心的距離等于零位傳感器與轉盤中心在水平方向上的距離，所述的零件定位夾具設置在轉盤上，轉盤通過聯軸器與第一步進電機的輸出軸連接，定位氣缸的活塞桿上設置有定位銷，轉盤的下側面中設置有定位孔，所述的機頭模塊由刀頭移動氣缸、線性滑軌、第二步進電機、刀頭、接近傳感器、激光位移傳感器模塊安裝板和固定板構成，所述的固定板垂直設置在法蘭盤上，所述的刀頭移動氣缸和線性滑軌設置在固定板上，所述的第二步進電機設置在線性滑軌上，第二步進電機的機身與刀頭移動氣缸的活塞桿連接，所述的刀頭設置在第二步進電機的輸出軸上，所述的激光位移傳感器模塊安裝板設置在固定板上，所述的接近傳感器設置在激光位移傳感器模塊安裝板上，所述的撥片模塊由第三氣缸、第一單動氣缸、撥片和第二線性滑軌構成，所述的撥片的前端呈叉形，撥片與第一單動氣缸的活塞桿連接，所述的第一單動氣缸的缸體與所述的第三氣缸的活塞桿連接，第三氣缸設置在所述的第二線性滑軌上，第二線性滑軌設置在機頭模塊中的固定板上，所述的激光位移傳感器模塊由探針、第四氣缸、第二單動氣缸、第四線性滑軌、第三線性滑軌、滾珠絲桿、第三步進電機和激光位移傳感器構成，所述的滾珠絲杠設置在所述的第三線性滑軌上，所述的第三步進電機的輸出軸通過聯軸器與滾珠絲桿的絲桿連接，所述的第四線性滑軌和激光位移傳感器設置在滾珠絲桿的螺母上，所述的第四氣缸設置在第四線性滑軌上，所述的第二單動氣缸的缸體與第四氣缸的活塞桿連接，所述的探針與第二單動氣缸的活塞桿連接，第三線性滑軌設置在機頭模塊中的激光位移傳感器模塊安裝板上，零位傳感器、接近傳感器和激光位移傳感器的信號輸出端均與所述的控制器連接，定位氣缸、刀頭移動氣缸、第三氣缸、第一單動氣缸、第四氣缸、第ニ單動氣缸、第一步進電機、第二步進電機和第三步進電機的控制端均與控制器連接。
3.如權利要求I所述的ー種儀表機芯間隙精密自動調節系統，其特征在于所述的零位傳感器由另ー個接近傳感器構成。
4.如權利要求I所述的ー種儀表機芯間隙精密自動調節系統，其特征在于所述的機頭模塊外設置有罩殼，罩殼上設置有操作面板。
5.如權利要求I所述的ー種儀表機芯間隙精密自動調節系統，其特征在于所述的轉盤上設有兩組以上數目的夾具定位孔，兩組以上數目的零件定位夾具各自通過螺栓安裝在所述的夾具定位孔上。
6.如權利要求I所述的ー種儀表機芯間隙精密自動調節系統，其特征在于在激光位移傳感器模塊中包括有兩個激光位移傳感器。
全文摘要
一種儀表機芯間隙精密自動調節系統，包括工作臺、機頭模塊、機座模塊、撥片模塊、激光位移傳感器模塊和控制器，機頭模塊包括刀頭和刀頭驅動機構，撥片模塊包括撥片和撥片驅動機構，激光位移傳感器模塊包括探針、激光位移傳感器和探針驅動機構，激光位移傳感器的信號輸出端與控制器連接，刀頭驅動機構、撥片驅動機構和探針驅動機構中的驅動元件的控制端與控制器連接。本發明利用撥片、探針和激光位移傳感器檢測待調節電測量儀表中測量機構內的下軸承與軸尖的間隙，利用控制器根據檢測信號輸出調節量，利用刀頭驅動下軸承產生軸向位移，從而實現下軸承與軸尖間隙的精密調節。加工周期短，成本低，效率高，提高了精度的批量一致性和穩定性。
文檔編號B23P19/00GK102689171SQ20121018904
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月8日 優先權日2012年6月8日
發明者李榮平 申請人:上海康比利儀表有限公司