CN103697798A - 一种球头摆角测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种球头摆角测量装置及测量方法，涉及汽车零部件检测技术领域，为提高球头类产品摆角的检测效率而发明。所述球头摆角测量装置，包括底座；刻度盘组件，所述刻度盘组件设置于所述底座上，所述刻度盘组件包括刻度盘和指针组件，所述指针组件包括滑架，所述滑架的一侧设有指针，所述滑架上与指针相对的另一侧设有卡槽，所述卡槽可与待测球头类零件的球杆部分配合卡接，所述刻度盘上刻有角度刻度线，沿角度刻度线的分布方向开设有滑槽，所述滑架与所述滑槽配合设置且可沿所述滑槽滑动；定位装置以及夹紧装置。本发明球头摆角测量装置用于球头类产品摆角的检测。

Description

一种球头摆角测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及汽车零部件检测技术领域，尤其涉及一种球头摆角测量装置及测量方法。

背景技术

随着汽车零部件规模化生产的发展，产品品质与制造成本已成为众多汽车零部件制造企业最为关注的两项指标，品质的保证能力是决定一个企业持续发展的核心力量，而在这个前提下如何降低制造成本也成为企业管理的重点。

对于制造过程中不增值的部分之一当属过程检测，为保证品质，过程检测必不可少，如何提高检测效率，降低工人的劳动强度，是当前急需解决的问题。采用专用便捷的检测方案取代传统通用的检测方案，是十分有效的手段。

球头类产品属于汽车关键的安全类零件之一，该产品的摆角属于关键技术参数，需要保证100%合格，如果角度不合格会直接影响产品的功能实现，从而影响行车安全。所以摆角的过程检测是必不可少的。

行业内现在全部采用通用型的角度尺来对球头摆角进行测量，效率低，需工人离线进行测量，由于角度尺的调整过程长，已严重影响生产的节拍。由于人员操作手法与定位方式存在许多变差；导致检测过程用时较长，且工人容易出现视觉疲劳，导致读数错误。

发明内容

本发明的实施例提供一种球头摆角测量装置及测量方法，以提高球头类产品摆角的检测效率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种球头摆角测量装置，包括：底座；刻度盘组件，所述刻度盘组件设置于所述底座上，所述刻度盘组件包括刻度盘和指针组件，所述指针组件包括滑架，所述滑架的一侧设有指针，所述滑架上与指针相对的另一侧设有卡槽，所述卡槽可与待测球头类零件的球杆部分配合卡接，所述刻度盘上刻有角度刻度线，沿角度刻度线的分布方向开设有滑槽，所述滑架与所述滑槽配合设置且可沿所述滑槽滑动；定位装置，所述定位装置设置于所述底座上且与所述角度刻度线的零度刻线对应设置，所述定位装置可与待测球头类零件的球头部分配合定位；夹紧装置，所述夹紧装置设置于所述底座上，当待测球头类零件的球头部分通过所述定位装置定位后，所述夹紧装置可将待测球头类零件的球头部分夹紧。

进一步地，所述滑架与所述滑槽之间通过滚轮组件滚动连接。

进一步地，所述滚轮组件包括芯轴和套设于芯轴上的滚轮，所述芯轴固定于所述滑架上，所述滚轮与所述滑槽滚动配合。

更进一步地，所述刻度盘包括正面、背面和顶面，所述顶面为圆弧形，所述角度刻度线设置于所述刻度盘的正面且沿圆弧形的顶面轮廓分布，所述滑架设置于所述刻度盘的顶部，所述滑架包括水平结合面和竖直结合面，所述水平结合面与所述刻度盘的顶面相对应，所述竖直结合面与所述刻度盘的背面相对应，所述滑槽包括设置于刻度盘顶面的顶面滑槽和设置于刻度盘背面的背面滑槽，所述滚轮组件包括设置于水平结合面上的水平滚轮组件和设置于竖直结合面上的竖直滚轮组件，所述水平滚轮组件的滚轮与所述顶面滑槽滚动配合，所述竖直滚轮组件的滚轮与所述背面滑槽滚动配合。

可选地，所述滚轮为角接触球轴承。

进一步地，所述定位装置包括上固定环和下固定环，所述下固定环固定于底座上，上固定环可拆卸连接于下固定环上，上固定环的内部结构与待测球头类零件的球头部分结构相适应。

进一步地，所述夹紧装置包括快速夹钳，快速夹钳上连接有压板，压板与待测球头类零件的球头部分配合，当所述快速夹钳处于夹紧状态时，所述快速夹钳可带动压板夹紧待测球头类零件的球头部分。

更进一步地，所述压板的中部开设有长孔，使用时，所述待测球头类零件的球杆部分穿过所述长孔设置，所述长孔沿球杆部分的摆动方向设置，且长孔的尺寸使球杆部分在摆动过程中与长孔不干涉。

进一步地，所述滑槽的两端分别设有限位块。

本发明实施例还提供了一种球头摆角测量方法，包括以下步骤：

S1、校准归零，将校准棒头部放置到定位装置中与定位装置配合定位，将校准棒杆部一端与滑架上的卡槽配合，此时指针组件将随着校准棒调整到刻度盘的中心线位置，即0度点位置，此过程即完成检具的归零；S2、定位夹紧，将球头类零件的球头部分放置于定位装置中与定位装置配合定位，保持球杆部分位于刻度盘的中心位置，将杆部卡在滑架的卡槽内，然后通过夹紧装置将球头部分夹紧；S3、工件摆动，沿刻度盘左右摆动球头类零件的球杆部分，球杆部分通过滑架带动指针移动；S4、人工读数，球杆部分摆动到极限位置后，由操作人员从刻度盘读数，即指针指向的刻度值，完成后将球杆部分摆动到另一端极限位置后再次读数，然后将球杆部分复位，松开夹紧装置，取下球头类零件，完成一个过程循环。

本发明实施例提供的球头摆角测量装置及测量方法，以专用摆角测量装置代替了传统的角度尺测量摆角的方案，使得提高了生产过程检测效率；采用定值刻度盘，使得读数更加方便准确；在产品放置方面，充分利用了工件的外形轮廓，设计了定位与夹紧装置，可实现快速装夹操作，提高了测量效率；利用滑架与弧形轨道的配合，带动指针往返移动，在指针上设置了可与待测球头类零件的球杆部分配合卡接的卡槽，实现了工件摆动时带动指针移动，从而准确的读取刻度值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例球头摆角测量装置的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图2的A部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例球头摆角测量装置及测量方法进行详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例球头摆角测量装置的结构示意图；图2为图1的左视图；参照图1、图2，一种球头摆角测量装置，包括：底座1；刻度盘组件，所述刻度盘组件设置于所述底座1上，所述刻度盘组件包括刻度盘2和指针组件3，所述指针组件3包括滑架31，所述滑架31的一侧设有指针32，所述滑架31上与指针32相对的另一侧设有卡槽33，所述卡槽33可与待测球头类零件6的球杆部分61配合卡接，所述刻度盘2上刻有角度刻度线21，沿角度刻度线21的分布方向开设有滑槽22，所述滑架31与所述滑槽22配合设置且可沿所述滑槽22滑动；定位装置4，所述定位装置4设置于所述底座1上且与所述角度刻度线21的零度刻线对应设置，所述定位装置4可与待测球头类零件6的球头部分62配合定位；夹紧装置5，所述夹紧装置5设置于所述底座1上，当待测球头类零件6的球头部分62通过所述定位装置4定位后，所述夹紧装置5可将待测球头类零件6的球头部分62夹紧。

本发明实施例提供的球头摆角测量装置，以专用摆角测量装置代替了传统的角度尺测量摆角的方案，使得提高了生产过程检测效率；采用定值刻度盘，可模拟观察并结合生产环境，确定刻度盘的大小，便于工人在工作环境下容易读数，消除视觉疲劳，使得读数更加方便准确；在产品放置方面，充分利用了工件的外形轮廓，设计了可与待测球头类零件的球头部分结构相适应的定位与夹紧装置，实现快速装夹操作，提高了测量效率；利用滑架与弧形轨道的配合，带动指针往返移动，在指针组件上设置了可与待测球头类零件的球杆部分配合卡接的卡槽，当待测球头类零件的球杆部分摆动时，可带动指针移动，从而可方便测量球头类零件的极限摆角，并准确的读取刻度值。

所述滑架31与所述滑槽22之间可以为滑动连接也可以为滚动连接，由于实际操作时滑动连接的阻力大，因此优选采用滚动连接以减小摩擦力。可通过滚轮组件使滑架与弧形轨道相配合。由此使得滑架沿滑槽的移动更加方便，省力，也减小了的磨损，提高了零部件的使用寿命。

具体地，参照图3，所述滚轮组件可包括芯轴34和套设于芯轴上的滚轮35，所述芯轴34固定于所述滑架31上，所述滚轮35与所述滑槽22滚动配合。由此可实现滑架31与滑槽22的滚动配合。

如图2、图3所示，刻度盘组件可优选使用以下结构：所述刻度盘2包括正面201、背面202和顶面203，所述顶面203为圆弧形面，所述角度刻度线21设置于所述刻度盘2的正面201且沿圆弧形的顶面203的轮廓分布，即沿圆弧形分布，所述滑架31设置于所述刻度盘2的顶部，所述滑架31包括水平结合面311和竖直结合面312，所述水平结合面311与所述刻度盘2的顶面203相对应，所述竖直结合面312与所述刻度盘2的背面202相对应，所述滑槽22包括设置于刻度盘顶面203的顶面滑槽221和设置于刻度盘背面202的背面滑槽222，顶面滑槽221和背面滑槽222也均沿圆弧形分布，所述滚轮组件包括设置于水平结合面上的水平滚轮组件和设置于竖直结合面上的竖直滚轮组件，所述水平滚轮组件的滚轮351与所述顶面滑槽221滚动配合，所述竖直滚轮组件的滚轮352与所述背面滑槽222滚动配合。上述结构的刻度盘组件，由于设置了两个滑槽和两组滚轮组件，因此在摆动指针时，可限制滑架31上下和前后的摆动，其中，顶面滑槽221和水平滚轮组件的配合可限制滑架31的前后摆动，背面滑槽222和竖直滚轮组件的配合可限制滑架31的上下摆动。由此，使得指针的摆动更加平稳，读数也更加准确。

可选地，滚轮35可以使用专门制作的滚轮，也可以使用轴承代替，为了节省成本且使滚动更稳定，优选使用角接触球轴承，由于角接触球轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷，因此可使得指针组件的摆动更稳定。

刻度线的设置范围可以根据产品的实际情况确定，比如一般汽车用球头类零件的摆角范围一般在40°～70°之间，因此在设置刻度线时可仅设置40°～70°之间的刻度线，以简化工艺。

定位装置4的结构可根据待测球头类零件6的球头部分62结构相应制作，如图1所示，可制作为圆柱状结构，并将上端的结构制作为与待测球头类零件6的球头部分62结构相适应的凹陷结构，图1中所示的定位装置4包括上固定环41和下固定环42，其中下固定环42固定于底座1上，上固定环41可拆卸连接于下固定环42上，上固定环41的内部结构与待测球头类零件6的球头部分62结构相适应，由此，在测量不同结构的球头类零件时，只需更换相应的上固定环41即可，操作方便且节约成本。

如图1所示，所述夹紧装置5可制作为以下结构：包括快速夹钳51和与快速夹钳51连接的压板52，压板52与待测球头类零件6的球头部分62相配合，当所述快速夹钳51处于夹紧状态时，所述快速夹钳51可带动压板52夹紧待测球头类零件6的球头部分62。使用快速夹钳51和压板52的组合，使得夹紧待测零件更加方便，操作更加简单。

优选地，由于球头类零件包括球头部分62和球杆部分61，为了将球头部分62压紧，需要使压板52避让开球杆部分61，如图2所示，可在压板52的中部开设长孔521，使用时，将待测球头类零件6的球杆部分61穿过所述长孔521设置，并使长孔521沿球杆部分61的摆动方向设置，长孔521的尺寸应足够避让开球杆部分61的摆动范围，使得球杆部分61在摆动过程中与长孔521不干涉。由此，可使得压板52与球头类零件的球头部分62更好的接触压紧且不会影响球杆部分61的摆动。

为了使滑架31在摆动过程中不超出滑槽22的范围，防止滑架31脱落，优选在滑槽22的两端设置限位块23，可将限位块23设置于刻度盘2的两侧面，且范围覆盖到背面滑槽222和顶面滑槽221，使得设置一个限位块23即可同时限位滑架31在两个滑槽内的滑动，节省了成本。同理，也可将两个滑槽22均设置为端部封闭的的形式，即两端不完全开通，这样设计较美观但加工工艺不如开通槽方便。

本发明实施例还提供了一种球头摆角测量方法，包括以下步骤：

S1、校准归零，将校准棒头部放置到定位装置中与定位装置配合定位，将校准棒杆部一端与滑架上的卡槽配合，此时指针组件将随着校准棒调整到刻度盘的中心线位置，即0度点位置，此过程即完成检具的归零；

S2、定位夹紧，将球头类零件的球头部分放置于定位装置中与定位装置配合定位，保持球杆部分位于刻度盘的中心位置，将杆部卡在滑架的卡槽内，然后通过夹紧装置将球头部分夹紧；

S3、工件摆动，沿刻度盘左右摆动球头类零件的球杆部分，球杆部分通过滑架带动指针移动；

S4、人工读数，球杆部分摆动到极限位置后，由操作人员从刻度盘读数，即指针指向的刻度值，完成后将球杆部分摆动到另一端极限位置后再次读数，然后将球杆部分复位，松开夹紧装置，取下球头类零件，完成一个过程循环。

本发明实施例提供的球头摆角测量方法，以专用摆角测量装置代替了传统的角度尺测量摆角的方案，使得提高了生产过程检测效率；采用定值刻度盘，可模拟观察并结合生产环境，确定刻度盘的大小，便于工人在工作环境下容易读数，消除视觉疲劳，使得读数更加方便准确；在产品放置方面，充分利用了工件的外形轮廓，设计了可与待测球头类零件的球头部分结构相适应的定位与夹紧装置，实现快速装夹操作，提高了测量效率；利用滑架与弧形轨道的配合，带动指针往返移动，在指针组件上设置了可与待测球头类零件的球杆部分配合卡接的卡槽，当待测球头类零件的球杆部分摆动时，可带动指针移动，从而可方便测量球头类零件的极限摆角，并准确的读取刻度值。整个检测方法检测效率高且测量精确。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种球头摆角测量装置，其特征在于，包括：

底座；

刻度盘组件，所述刻度盘组件设置于所述底座上，所述刻度盘组件包括刻度盘和指针组件，所述指针组件包括滑架，所述滑架的一侧设有指针，所述滑架上与指针相对的另一侧设有卡槽，所述卡槽可与待测球头类零件的球杆部分配合卡接，所述刻度盘上刻有角度刻度线，沿角度刻度线的分布方向开设有滑槽，所述滑架与所述滑槽配合设置且可沿所述滑槽滑动；

定位装置，所述定位装置设置于所述底座上且与所述角度刻度线的零度刻线对应设置，所述定位装置可与待测球头类零件的球头部分配合定位；

夹紧装置，所述夹紧装置设置于所述底座上，当待测球头类零件的球头部分通过所述定位装置定位后，所述夹紧装置可将待测球头类零件的球头部分夹紧。

2.根据权利要求1所述的球头摆角测量装置，其特征在于，所述滑架与所述滑槽之间通过滚轮组件滚动连接。

3.根据权利要求2所述的球头摆角测量装置，其特征在于，所述滚轮组件包括芯轴和套设于芯轴上的滚轮，所述芯轴固定于所述滑架上，所述滚轮与所述滑槽滚动配合。

4.根据权利要求3所述的球头摆角测量装置，其特征在于，所述刻度盘包括正面、背面和顶面，所述顶面为圆弧形，所述角度刻度线设置于所述刻度盘的正面且沿圆弧形的顶面轮廓分布，所述滑架设置于所述刻度盘的顶部，所述滑架包括水平结合面和竖直结合面，所述水平结合面与所述刻度盘的顶面相对应，所述竖直结合面与所述刻度盘的背面相对应，所述滑槽包括设置于刻度盘顶面的顶面滑槽和设置于刻度盘背面的背面滑槽，所述滚轮组件包括设置于水平结合面上的水平滚轮组件和设置于竖直结合面上的竖直滚轮组件，所述水平滚轮组件的滚轮与所述顶面滑槽滚动配合，所述竖直滚轮组件的滚轮与所述背面滑槽滚动配合。

5.根据权利要求3或4所述的球头摆角测量装置，其特征在于，所述滚轮为角接触球轴承。

6.根据权利要求1所述的球头摆角测量装置，其特征在于，所述定位装置包括上固定环和下固定环，所述下固定环固定于底座上，上固定环可拆卸连接于下固定环上，上固定环的内部结构与待测球头类零件的球头部分结构相适应。

7.根据权利要求1所述的球头摆角测量装置，其特征在于，所述夹紧装置包括快速夹钳，快速夹钳上连接有压板，压板与待测球头类零件的球头部分配合，当所述快速夹钳处于夹紧状态时，所述快速夹钳可带动压板夹紧待测球头类零件的球头部分。

8.根据权利要求7所述的球头摆角测量装置，其特征在于，所述压板的中部开设有长孔，使用时，所述待测球头类零件的球杆部分穿过所述长孔设置，所述长孔沿球杆部分的摆动方向设置，且长孔的尺寸使球杆部分在摆动过程中与长孔不干涉。

9.根据权利要求1所述的球头摆角测量装置，其特征在于，所述滑槽的两端分别设有限位块。

10.一种球头摆角测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、校准归零，将校准棒头部放置到定位装置中与定位装置配合定位，将校准棒杆部一端与滑架上的卡槽配合，此时指针组件将随着校准棒调整到刻度盘的中心线位置，即0度点位置，此过程即完成检具的归零；

S2、定位夹紧，将球头类零件的球头部分放置于定位装置中与定位装置配合定位，保持球杆部分位于刻度盘的中心位置，将杆部卡在滑架的卡槽内，然后通过夹紧装置将球头部分夹紧；

S3、工件摆动，沿刻度盘左右摆动球头类零件的球杆部分，球杆部分通过滑架带动指针移动；

S4、人工读数，球杆部分摆动到极限位置后，由操作人员从刻度盘读数，即指针指向的刻度值，完成后将球杆部分摆动到另一端极限位置后再次读数，然后将球杆部分复位，松开夹紧装置，取下球头类零件，完成一个过程循环。

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