专利名称：一种可自动检测和校正的曲柄链轮加工装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车加工装置，尤其涉及一种可自动检测和校正的曲柄链 轮加工装置。
背景技术：
曲柄链轮是自行车将人力转化为动力的关键部件，曲柄链轮一方面连接自行车踏 板，另一方面连接自行车链条。在实际使用过程中，自行车的链条非常容易从曲柄链轮上脱 落，给使用者带来极大的不便，其中链条脱落的一个原因是，随着使用时间的变长，链条本 身会拉长，对于这一点可以通过偏移轮轴对链条进行拉紧，而最重要，也是难以维修的是， 在曲柄链轮生产出来的时候就已经存在链轮面与轴柄的不垂直，链轮本身的偏斜，存在稍 许的偏差链条就非常容易脱落，并且难以后续维修，虽然现在已经有一些特殊的曲柄链轮 能够解决这一问题，如专利号为200510129798所公开的一种自行车用曲柄链轮，该曲柄链 轮具有多个链轮，在曲柄部上具有为了固定前述多个链轮而呈放射延伸的多个臂部，还具 有链条挡板。虽然该技术能在一定程度上解决链条脱落问题，但是它是基于对曲柄链轮本 身结构的修改，曲柄链轮结构变复杂了，每辆自行车的成本增加了，不便于广泛推广。而现 在存在的一些对曲柄链轮加工设备只能单方面对曲柄链轮进行偏差测量，或者大致调整偏 差，还没有结合测量和调整的加工设备。
发明内容为解决上述所述的现有的自行车的链条容易脱落，曲柄链轮生产时链轮面出现的 偏差，链轮面与轴柄的不垂直，以及现有的一些曲柄链轮结构繁杂，成本高等技术难题，本 实用新型提供一种能够同时自动检测和校正曲柄链轮，能够使链轮面的偏差在要求的范围 以内，使链轮面与轴柄垂直的曲柄链轮的可自动检测和校正的曲柄链轮加工装置。本实用新型是通过如下方案实现的。提供一种可自动检测和校正的曲柄链轮加工 装置，包括主轴部件，与主轴部件相对的顶料部件，其特别之处在于，所述的主轴部件上方 设有测量部件和校正部件，测量部件传递测量信号给控制器，经控制器分析运算后控制校 正部件，在主轴部件、测量部件和校正部件的侧面设有上下部件，上下部件包括圆轨支架和 设于圆轨支架上方的上下滑块，其中圆轨支架与主轴部件固定，上下滑块与测量部件和校 正部件固定，所述的测量部件通过与曲柄链轮侧面相接触的测量轮获得测量信号。曲柄链 轮固定在顶料部件和主轴部件之间，测量部件测量曲柄链轮的偏差程度，然后将测量信号 通过控制器处理计算将校正信号传递给校正部件，校正部件根据校正信号对曲柄链轮进行 校正加工，上下部件的作用是抬升测量部件和校正部件，从而进行曲柄链轮的更换，测量轮 通过缓慢旋转的曲柄链轮被动旋转，主要起到减少摩擦的作用，而测量轮的横向位移即是 测量部件获得的原始测量信号。所述的测量部件包括编码器、与所述的测量轮连接的测量 杆，测量杆的另一端连接同步带和杠杆组件，杠杆组件另一端连接测量气缸，同步带绕过编 码器上的同步带轮后通过弹簧固定在所述的上下滑块上。测量气缸通过杠杆组件对测量杆轻微施压，保持测量轮紧贴曲柄链轮，获得最精确的信号，测量杆拉动同步带将测量信号输 入到编码器内编码，弹簧维持同步带的张力。所述的校正部件包括校正头、校正滑块组件、 环扣在曲柄链轮两侧的校正块，校正块位于校正头的端部，校正头固定在校正滑块组件上， 校正滑块组件内腔里固定丝杆螺母组件，丝杆螺母组件通过轴联器与伺服电机连接，轴联 器外侧套有轴向固定组件。伺服电机接收校正信号调整转动时间，丝杆螺母组件在伺服电 机的带动下改变轴向长度，从而控制端部的校正快纠正曲柄链轮的扭曲度，校正块为软性 塑料制作。作为优选，所述的编码器和测量杆通过同步带连接，测量杆的另一端上设有滑轮， 并连接杠杆组件，杠杆组件另一端连接测量气缸，所述的同步带一端绕过编码器上的同步 带轮后通过弹簧固定在所述的上下滑块上，另一端绕过滑轮固定在设在上下滑块上的固定 座上。测量气缸通过杠杆组件对测量杆轻微施压，保持测量轮紧贴曲柄链轮，获得最精确的 信号，测量杆通过滑轮拉动同步带将精确一倍的测量信号输入到编码器内编码，弹簧维持 同步带的张力，同步带的移动量是测量杆移动的一倍。作为优选，所述的杠杆组件通过铰链与测量气缸和测量杆连接，并通过销轴转动， 测量气缸通过气缸座固定在杠杆组件上，编码器通过测量座固定在上下滑块上。作为优选，所述的测量部件包括与所述的测量轮连接的测量杆，测量杆的另一端 通过气缸座与测量气缸连接，测量气缸另一端连接联结板，联结板上固定光栅尺传感头，光 栅尺传感头连接上方的光栅尺体，光栅尺体通过光栅安装座固定在所述的上下滑块上。本 方案是测量部件的另一种优选方案，测量杆将位移信号传送到光栅尺体进行更精确的测量 与编码。作为优选，所述的主轴部件包括主轴、固定曲柄链轮的定位方锥，定位方锥设在主 轴的端部，主轴通外侧套有的轴承安装在主轴支承内，主轴另一端通过联轴器与伺服电机 连接。伺服电机带动主轴缓慢旋转，安装在定位方锥上的曲柄链轮也做缓慢旋转。作为优选，所述的主轴外侧还套有定位套，该定位套定位于主轴上，所述的伺服电 机通过电机座固定在主轴支承。定为套的作用是通过接近开关可使定位方锥处在方便上、 下料的角度。作为优选，所述的上下部件包括抬升圆轨支承和上下滑块的伺服电机或者上下气 缸，还包括贯穿上下滑块并与圆轨支承固定的圆轨，上下滑块上设有手轮，该手轮贯穿过上 下滑块通过旋转接头组件与圆轨支承连接。伺服电机或者上下气缸都可作为抬升上下部件 的设备。使用上下气缸调整上下滑块与圆轨支承之间的距离，通过手轮调节。使用伺服电 机调整上下滑块与圆轨支承之间的距离，可以实现数控自动调整。作为优选，所述的顶料部件包括顶料杆、与主轴部件相对的顶料头，顶料头设在顶 料杆的端部，顶料杆通过外侧套有的直线轴承与顶料支承连接，顶料杆的另一端与顶料气 缸连接，顶料气缸通过顶料气缸座固定在顶料支承上。顶料杆通过顶料气缸的作用来回平 移，配合完成更换曲柄链轮的工序。作为优选，所述的主轴部件下方还设有卸料部件，主轴部件包括主轴、主轴支承， 所述的卸料部件包括环绕在主轴外侧的卸料圈，卸料圈固定在卸料圈支架上，卸料圈支架 连接卸料杆，卸料杆外侧通过套有的直线轴承与主轴支承连接，卸料杆另一端连接卸料气 缸，卸料气缸通过气缸座固定在卸料圈支架上。卸料气缸推动卸料干轴向移动，推动卸料圈
5配合完成曲柄链轮的更换工序。本实用新型整合了曲柄链轮偏移的检测和校正，自动的一次性的完成曲柄链轮的 加工，提高了曲柄链轮的质量，大大减少了曲柄链轮在自行车使用过程中的链条容易脱落 的情况，延长了曲柄链轮以及链条等自行车部件的寿命，减少了自行车出错的事故率，同时 也避免了因为要减少链条脱落的问题而增加曲柄链轮的成本，复杂曲柄链轮的结构，因而 本实用新型能从根本上解决自行车链条脱落的问题，自动化的设计也能符合大规模的生产 加工。

附图1是本实用新型的一种结构示意图；附图2是本实用新型中的测量部件的一种结构示意图；附图3是本实用新型中的测量部件的另一种结构示意图；附图4是本实用新型中的校正部件的一种结构示意图；附图5是本实用新型中的卸料部件的一种结构示意图；附图6是本实用新型中的上下部件的一种结构示意图；附图7是本实用新型中的顶料部件的一种结构示意图；附图8是本实用新型中的主轴部件的一种结构示意图。附图9是本发明中的测量部件的另一种结构示意图；附图10是附图9的一种俯视图。附图标记说明主轴部件4，顶料部件1，主轴42，曲柄链轮3，定位方锥41，轴承44，主轴支承49， 联轴器46，伺服电机47，定位套45，电机座48，顶料杆12，顶料头11，直线轴承13，顶料支承 16，顶料气缸15，顶料气缸座14，编码器69，测量轮61，测量杆62，同步带66，杠杆组件65， 测量气缸63，同步带轮70，弹簧67，上下滑块84，测量气缸64，气缸座63，测量座68，联结板 265，光栅尺传感头268，光栅尺体267，光栅安装座266，滑轮269，固定座270，校正头72，校 正滑块组件73，校正块71，丝杆螺母组件74，轴联器77，伺服电机79，轴向固定组件76，上 下部件8，圆轨支架82，上下气缸81，圆轨支承82，圆轨85，手轮86，旋转接头组件83，卸料 圈51，卸料圈支架52，卸料杆54，直线轴承53，卸料气缸55，气缸座56。
具体实施方式
实施例本实施例为一种可自动检测和校正的曲柄链轮加工装置，如图1所示，包括主轴 部件4，与主轴部件相对的顶料部件1，如图8所示主轴部件包括主轴42、固定曲柄链轮3的 定位方锥41，定位方锥设在主轴的端部，主轴通外侧套有的轴承44安装在主轴支承49内， 主轴另一端通过联轴器46与伺服电机47连接，主轴外侧还套有定位套45，该定位套定位于 主轴支承，所述的伺服电机通过电机座48固定在主轴支承上。如图7所示，顶料部件包括 顶料杆12、与主轴部件相对的顶料头11，顶料头设在顶料杆的端部，顶料杆通过外侧套有 的直线轴承13与顶料支承16连接，顶料杆的另一端与顶料气缸15连接，顶料气缸通过顶 料气缸座14固定在顶料支承上。[0028]主轴部件上方设有测量部件和校正部件，如图2所示，测量部件传递测量信号给 校正部件，测量部件包括编码器69、测量轮61、与测量轮连接的测量杆62，测量杆的另一端 连接同步带66和杠杆组件65，杠杆组件另一端连接测量气缸63，同步带绕过编码器上的同 步带轮70后通过弹簧67固定在上下滑块84上，杠杆组件通过铰链与测量气缸和测量杆连 接，并通过销轴转动，测量气缸64通过气缸座63固定在杠杆组件上，编码器通过测量座68 固定在上下滑块上。如图3所示，测量部件的另一种实施方式为测量部件包括与所述的测量轮连接 的测量杆，测量杆的另一端通过气缸座与测量气缸连接，测量气缸另一端连接联结板265， 联结板上固定光栅尺传感头268，光栅尺传感头连接上方的光栅尺体267，光栅尺体通过光 栅安装座266固定在上下滑块上。光栅也可以采用容栅、磁栅等直线测量装置代替。如图9所示，测量部件的另一种实施方式为测量部件包括编码器69、与所述的 测量轮连接的测量杆62，编码器和测量杆通过同步带66连接，测量杆的另一端上设有滑轮 269，并连接杠杆组件65，杠杆组件另一端连接测量气缸63，所述的同步带一端绕过编码器 上的同步带轮70后通过弹簧67固定在所述的上下滑块上，另一端绕过滑轮固定在设在上 下滑块上的固定座270上。如图4所示，所述的校正部件包括校正头72、校正滑块组件73、环扣在曲柄链轮两 侧的校正块71，校正块位于校正头的端部，校正头固定在校正滑块组件上，校正滑块组件内 腔里固定丝杆螺母组件74，丝杆螺母组件通过轴联器77与伺服电机79连接，轴联器外侧套 有轴向固定组件76。如图6所示，在主轴部件、测量部件和校正部件的侧面设有上下部件8，上下部件 包括圆轨支架82和设于圆轨支架上方的上下滑块84，其中圆轨支架与主轴部件固定，上下 滑块与测量部件和校正部件固定，上下部件包括抬升圆轨支承和上下滑块的伺服电机或者 上下气缸81，还包括贯穿上下滑块并与圆轨支承82固定的圆轨85，上下滑块上设有手轮 86，该手轮贯穿过上下滑块通过旋转接头组件83与圆轨支承82连接。如图5所示，主轴部件下方还设有卸料部件，卸料部件包括环绕在主轴外侧的卸 料圈51，卸料圈固定在卸料圈支架52上，卸料圈支架连接卸料杆54，卸料杆外侧通过套有 的直线轴承53与主轴支承连接，卸料杆另一端连接卸料气缸55，卸料气缸通过气缸座56固 定在主轴支承49上。所述的测量部件通过与曲柄链轮侧面相接触的测量轮获得测量信号，测量信号通 过测量杆传递给编码器或者光栅尺，通过测量部件的编码将测量信号处理成为校正信号传 给校正部件，校正部件通过丝杆螺母的水平位移来调节校正块的位置，从而校正曲柄链轮。在加工过程中，首先顶料部件运作，通过顶料气缸拉回顶料杆，然后在顶料头和主 轴部件的定位套形成空隙，将曲柄链轮放入该空隙，并安装在定位方锥上，然后顶料气缸将 顶料杆向前推进，固定住曲柄链轮。主轴进行缓慢的旋转，转速大约为每分钟60-240圈， 在旋转过程中，测量气缸始终保持测量轮对曲柄链轮的适当压力，通过每个曲柄链轮大约 5-20秒的测量和校正后，主轴部件停止，上下部件进行抬升，可以根据不同类型曲柄链轮， 对手轮进行调整，同时顶料部件脱离主轴部件，更换好曲柄链轮后，重新合拢，并放下上下 部件进行第二个加工。
权利要求一种可自动检测和校正的曲柄链轮加工装置，包括主轴部件(4)，与主轴部件相对的顶料部件(1)，其特征在于所述的主轴部件上方设有测量部件(6)和校正部件(7)，测量部件传递测量信号给校正部件，在主轴部件、测量部件和校正部件的侧面设有上下部件(8)，上下部件包括圆轨支架(82)和设于圆轨支架上方的上下滑块(84)，其中圆轨支架与主轴部件固定，上下滑块与测量部件和校正部件固定，所述的测量部件通过与曲柄链轮(3)侧面相接触的测量轮(61)获得测量信号；所述的测量部件包括编码器(69)、与所述的测量轮连接的测量杆(62)，测量杆的另一端连接同步带(66)和杠杆组件(65)，杠杆组件另一端连接测量气缸(63)，同步带绕过编码器上的同步带轮(70)后通过弹簧(67)固定在所述的上下滑块上；所述的校正部件包括校正头(72)、校正滑块组件(73)、环扣在曲柄链轮两侧的校正块(71)，校正块位于校正头的端部，校正头固定在校正滑块组件上，校正滑块组件内腔里固定丝杆螺母组件(74)，丝杆螺母组件通过轴联器(77)与伺服电机(79)连接，轴联器外侧套有轴向固定组件(76)。
2.根据权利要求1所述的一种可自动检测和校正的曲柄链轮加工装置，所述的编码器 和测量杆通过同步带(66)连接，测量杆的另一端上设有滑轮(269)，并连接杠杆组件(65)， 杠杆组件另一端连接测量气缸(63)，所述的同步带一端绕过编码器上的同步带轮(70)后 通过弹簧(67)固定在所述的上下滑块上，另一端绕过滑轮固定在设在上下滑块上的固定 座(270)上。
3.根据权利要求1所述的一种可自动检测和校正的曲柄链轮加工装置，所述的杠杆组 件通过铰链与测量气缸和测量杆连接，并通过销轴转动，测量气缸通过气缸座(64)固定在 杠杆组件上，编码器通过测量座(68)固定在上下滑块上。
4.根据权利要求1所述的一种可自动检测和校正的曲柄链轮加工装置，所述的测量部 件包括与所述的测量轮连接的测量杆，测量杆的另一端通过气缸座与测量气缸连接，测量 气缸另一端连接联结板(265)，联结板上固定光栅尺传感头(268)，光栅尺传感头连接上方 的光栅尺体(267)，光栅尺体通过光栅安装座(266)固定在所述的上下滑块上。
5.根据权利要求1所述的一种可自动检测和校正的曲柄链轮加工装置，所述的主轴部 件包括主轴(42)、固定曲柄链轮的定位方锥(41)，定位方锥设在主轴的端部，主轴通外侧 套有的轴承(44)安装在主轴支承(49)内，主轴另一端通过联轴器(46)与伺服电机(47) 连接。
6.根据权利要求5所述的一种可自动检测和校正的曲柄链轮加工装置，所述的主轴外 侧还套有定位套(45)，该定位套定位于主轴上，所述的伺服电机通过电机座(48)固定在主 轴支承上。
7.根据权利要求1所述的一种可自动检测和校正的曲柄链轮加工装置，所述的上下部 件包括抬升圆规支承和上下滑块的伺服电机或者上下气缸(81)，还包括贯穿上下滑块并与 圆轨支承固定的圆轨(85)，上下滑块上设有手轮(86)，该手轮贯穿过上下滑块(84)通过旋 转接头组件(83)与圆轨支承(82)连接。
8.根据权利要求1所述的一种可自动检测和校正的曲柄链轮加工装置，所述的顶料 部件包括顶料杆(12)、与主轴部件相对的顶料头(11)，顶料头通过轴承安装在顶料杆的端 部，顶料杆通过外侧套有的直线轴承(13)与顶料支承(16)连接，顶料杆的另一端与顶料气 缸(15)连接，顶料气缸通过顶料气缸座(14)固定在顶料支承上。
9.根据权利要求1所述的一种可自动检测和校正的曲柄链轮加工装置，所述的主轴部 件下方还设有卸料部件(5)，主轴部件包括主轴、主轴支承，所述的卸料部件包括环绕在主 轴外侧的卸料圈(51)，卸料圈固定在卸料圈支架(52)上，卸料圈支架连接卸料杆(54)，卸 料杆外侧通过套有的直线轴承(53)与主轴支承连接，卸料杆另一端连接卸料气缸(55)，卸 料气缸通过气缸座(56)固定在主轴支承上。
专利摘要本实用新型为一种可自动检测和校正的曲柄链轮加工装置，包括主轴部件，与主轴部件相对的顶料部件，所述的主轴部件上方设有测量部件和校正部件，测量部件传递测量信号给矫正部件，该技术整合了曲柄链轮偏移的检测和校正，自动的一次性的完成曲柄链轮的加工，提高了曲柄链轮的质量，大大减少了曲柄链轮在自行车使用过程中的链条容易脱落的情况，延长了曲柄链轮以及链条等自行车部件的寿命，减少了自行车出错的事故率。
文档编号G01B11/00GK201618960SQ20092021563
公开日2010年11月3日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者胡来法 申请人:金华金锐科技发展有限公司