CN103940333B - 基于柔性铰链的电子塞规 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于柔性铰链的电子塞规，所述的电子塞规的基体上有一个柔性铰链和绕其转动的杠杆，杠杆转动位移由电感位移传感器测出；球头Ｉ固定在基体上杠杆相对的一侧，球头固定在杠杆一端随杠杆绕柔性铰链转动，这两个球头共线；球头分别固定在限位轴两头，限制电子塞规在被测孔中的平移和转动范围；四个球头成“十”形对称共面分布，每个球头下有一垫片。限位轴固定在基体下部的孔上并由螺钉紧固，定位座控制测量位置。本发明能够快速在位测量孔径。

Description

基于柔性铰链的电子塞规

技术领域

本发明属于几何量测量领域，具体涉及基于柔性铰链的电子塞规，可实现整孔内径的高精度测量。

背景技术

在孔类零件的加工过程中，快捷、准确的测量孔径是保证加工质量、提高生产效率的关键。通用的卡尺测量精度有限，而塞规只能零件判断合格与否，无法给出实测值；高精度测量仪器如气动量仪受现场环境影响或使用空间限制，不易方便地实现在线测量。为解决这一问题，研制了一种可在线测量精密孔径的电子塞规。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于柔性铰链的电子塞规。

本发明的基于柔性铰链的电子塞规，含有基体、夹套、四个球头、隔热座、定位座、电感位移传感器、限位轴、锁紧螺钉、限位环、限位螺钉。

所述基体是一块状结构，其上加工一个可绕柔性铰链转动的杠杆，所述限位环在基体和杠杆的间隙之间，所述限位螺钉经过杠杆、限位环上的孔固定在基体上，限位环和限位螺钉限制杠杆的转动范围，保护柔性铰链。所述电感位移传感器测量杠杆的一端，一个球头II固定在杠杆另一端；球头I固定在基体上与杠杠相对的一测，固在基体下端的有一个通孔，所述限位轴固定在该孔中，由螺钉固定，球头III、球头IV固定在限位轴两头。球头I、球头II、球头III、球头IV形成“十”字对称形状，球头I在孔上定位，球头I、球头II的距离就是孔径；球头II随杠杆转动的位移由所述电感位移传感器测出并显示，球头III、球头IV限制电子塞规绕球头I的转动和平移范围，测量时它们不同时接触工件。所述定位座由螺钉固定在基体上，控制内尺寸测量位置，所述隔热座由螺钉固定在定位座上，减小操作者手持测量机构时温度对电子塞规的影响。所述夹套由螺钉固定在基体上，所述电感位移传感器通过夹套，由锁紧螺钉锁紧，电感位移传感器的球端顶在基体上杠杆的平面上，测量杠杆转动的位移。

本发明的电子塞规基于比较测量的方法，先修配各个球头下的垫片，调节球头III、球头IV的间距小于目标孔径0.02mm，将电子塞规放入与待测目标孔径一致的环规，调整球头III、球头IV对称于基体，锁紧限位轴，校对电感位移传感器零点，然后操作者手持隔热座，将塞规放入工件中，测量球头II的移动位移经过杠杆的传递后由电感位移传感器测出并显示。

本发明将柔性铰链杠杆与限位机构结合，采用比较测量的方式，可快速、精确找到内尺寸的最大值，测量重复性可达0.5μm。

附图说明

图1是本发明的结构原理图；

图2是本发明图1的截面图；

图中：1.锁紧螺钉 2.电感位移传感器 3.夹套 4.螺钉 5.隔热座 6.定位座 7.球头I 8.限位环 9.限位螺钉 10.基体 11.球头II 12.螺钉 13.球头III 14.垫片 15.限位轴 16.球头IV。

具体实施方式

下述为结合附图对本发明装置作详细说明。

图1是本发明的结构原理图。图2是本发明图1的截面图。从图1~2可以看出，本发明的基于柔性铰链的电子塞规，用于孔类零件的孔径测量。其中基体10是一个杠杆、柔性铰链一体成形的工装，基体10通过螺钉紧固在定位座6上。球头II固定在杠杆下端，限位轴15固定在基体10下端的通孔中，与基体成“十”子形状，其位置可调，由螺钉12紧固。球头III、球头IV固定在限位轴15上，固定在基体上的另一球头I与杠杆下端的球头II共线，这四个球头对称、共面分布，每个球头下固定一垫片14，其厚度根据需要一次性修配好。夹套3由螺钉4固定在基体10上，电感位移传感器2穿过夹套，锁紧螺钉1锁紧电感位移传感器2，定位座6的定位面与球头I、II、III、IV构成的面平基本平行，隔热座5由螺钉固定在定位座6的外部。限位环8和限位螺钉9均是限制杠杆绕柔性铰链转动的距离以保护柔性铰链。操作者手持隔热座5可将基体10压入工件，球头I顶住孔的一侧，球头II随杠杆绕柔性铰链转动，将内尺寸变换为容易测量的外尺寸，由电感位移传感器2测出并显示。球头II到柔性铰链支点的距离与电感位移传感器2到该支点的距离相等，即杠杆的传递比是1：1，因此球头II转动的径向距离即由电感位移传感器2精确测出并显示。.

修配球头III、球头IV下垫片14的厚度，使得球头III、球头IV的顶点连线距离小于被测孔径0.02mm左右，球头I、球头II间距比被测孔径大0.1-0.2mm。调节限位轴15位置，当球头III、球头IV沿基体对称时，拧紧螺钉12固定限位轴15。

测量过程中，以球头I为支点，固定不动，球头II微动，球头III、球头IV限制基体10在被测孔中的转动或平动范围。当垫片的厚度调整合适时，每次将测量装置放入被测孔或环规中，测量数据变化小于0.5μm，从而直接得出孔径值，提高测量效率和测量重复性。

测量前，所述电子塞规放入与被测孔相同的环规中，移动电感位移传感器2的测杆，位移传感器的显示器读数在0附近时拧紧锁紧螺钉1，然后将电子塞规放入被测孔中，相对于环规的变化数据就可直接由电感位移传感器2显示出来，从而得到内尺寸的精确值。

可以理解的是，本发明所述的电子塞规也可以测量等尺寸的槽宽，本领域技术人员还可基于本发明精神做其它变化以应用在其他方面，只要其不偏离本发明的技术效果即可。这些依据本发明精神所做的变化都应视为本发明所要求保护的范围内。

Claims (2)

1.一种基于柔性铰链的电子塞规，其特征在于：所述的电子塞规含有电感位移传感器（2）、基体（10）、球头Ⅰ（7）、球头Ⅱ（11）、球头Ⅲ（13）、球头Ⅳ（16）、夹套（3）、隔热座（5）、定位座（6）、限位环（8）、限位螺钉（9）、限位轴（15），基体（10）上有一个柔性铰链和绕其转动的杠杆，球头Ⅰ（7）固定在基体（10）相对杠杆的一侧，球头Ⅱ（11）固定在杠杆上，球头Ⅲ（13）和球头Ⅳ（16）固定在限位轴（15）上，限位轴（15）固定在基体（10）上并可调位置，上述四个球头成“十”字对称分布在与定位座（6）的基准面平行的同一面内，球头Ⅲ（13）、球头Ⅳ（16）相对于基体（10）对称设置；

所述的基体（10）是块状结构，基体（10）上有一个柔性铰链和绕其转动的杠杆，杠杆的上端为平面，杠杆的下端固定有球头Ⅱ（11），球头Ⅰ（7）固定在基体（10）上，球头Ⅰ（7）与球头Ⅱ（11）的连线垂直于杠杆上的平面；在基体（10）下端的有一个通孔，所述的限位轴（15）固定在通孔中，球头Ⅲ（13）、球头Ⅳ（16）固定在限位轴（15）两端；限位环（8）在基体（10）和杠杆的间隙之间，限位螺钉（9）经过杠杆和限位环（8）上的孔固定在基体（10）上；所述的夹套（3）固定在基体（10）上；所述电感位移传感器（2）通过夹套（3）顶住基体（10）上杠杆的平面，球头Ⅱ（11）随杠杆转动的位移由所述的电感位移传感器（2）测量并显示；所述的定位座（6）固定在基体（10）上，隔热座（5）固定在定位座（6）上 。

2.根据权利要求1所述的电子塞规，其特征在于：所述球头Ⅱ（11）的位移由杠杆传递到电感位移传感器（2），杠杆传递比为1：1。