CN105135971A - 双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，包括工作台和径向贯穿被测球芯的定位芯轴，所述定位芯轴与被测球芯轴孔配合，在工作台上设有用于承托定位芯轴两端的支撑装置、防止被测球芯转动过程中轴向移动的防移动装置和用于检测被测球芯不同横截面处的球体外径相对于轴孔的圆跳动值的测量装置。本发明提供的高双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，该装置可以快速准确的测量出球芯的元跳动，从而可以判断出球芯同轴度和圆度的加工误差，使用方便，检测效率高，检测精度可以达到0.001mm，通过滑块位置的调整可以适用不同规格和结构的球芯检测要求，适用范围广泛。

Description

双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置

技术领域

本发明涉及球阀球芯指标检测技术领域，特别是涉及一种双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置。

背景技术

现有球阀中的关键零件球芯球面相对于基准轴孔的圆度无法用常规的检验方法检测，直接影响最终产品的合格率。现有检测方法中，一种可以直接用千分尺测量不同位置处球芯直径得出圆度误差，这种检验方法不是以轴孔为基准的圆度误差值，测量的数值也不准确；另一种是利用三坐标测量仪进行检测，虽然零件的检测精度高，但是三坐标测量仪的操作人员需要经过专门培训才能上岗进行检验，对人员的要求较高，并且三坐标测量仪调校步骤比较繁琐，完成单个零件检验时间较长，检测效率低，无法满足大批量零件的检测需求，且设备成本高无法普及。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，解决了球芯检测效率低与精度低的技术问题。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，包括工作台和径向贯穿被测球芯的定位芯轴，所述定位芯轴与被测球芯轴孔配合，在工作台上设有用于承托定位芯轴两端的支撑装置、防止被测球芯转动过程中轴向移动的防移动装置和用于检测被测球芯不同横截面处的球体外径相对于轴孔的圆跳动值的测量装置。该装置可以实现球阀球芯圆度误差的精确检测，并且检测效率高，适用于批量生产。

为了保证测量的精度，减小***误差，测量时，所述防移动装置与所述定位芯轴的端面接触，所述测量装置与所述球芯的球面接触，且所述测量装置的测量方向与所述定位芯轴垂直相交。

进一步，为了实现定位芯轴的支撑，支撑装置采用双立柱组件，所述支撑装置包括四个立柱组件，平行设置在所述工作台上的第一直线导轨和第二直线导轨，与所述第一直线导轨滑动连接的第一滑块和第二滑块，与所述第二直线导轨滑动连接的第三滑块和第四滑块，所述四个立柱组件分别设置在所述第一滑块、第二滑块、第三滑块和第四滑块上，所述第一滑块与所述第三滑块并排设置，所述第二滑块与所述第四滑块并排设置，所述第一滑块与所述第三滑块上的两个立柱组件支撑所述定位芯轴的一端，所述第二滑块与所述第四滑块上的两个立柱组件支撑所述定位芯轴的另一端。通过滑块与导轨的结合可以方便支撑装置的调整，以适用于不同规格的球芯的测量。

进一步，为了承托定位芯轴以及保证定位芯轴在旋转时受到的阻力较小，所述立柱组件上端为半圆面，所述第一滑块与所述第三滑块上的两立柱组件上端和所述第二滑块与所述第四滑块上的两个立柱组件上端分别形成V形槽，所述定位芯轴的两端分别置于所述V形槽内。

进一步，所述立柱组件包括立柱、深沟球轴承和轴承销，所述立柱下端设有立柱安装座，所述深沟球轴承通过所述轴承销固定在所述立柱上端，且所述轴承销的轴线与所述定位芯轴的轴线平行。保证了深沟球轴承具有相同的旋转面，同时，定位芯轴在转动时，与其接触的轴承也会同时转动，从而减小摩擦，保证测量能够连续进行。

进一步，所述立柱上径向设有与所述轴承销垂直的通孔，所述通孔至少为一个，所述第一滑块与所述第三滑块上的两个立柱通过所述通孔横向连接，所述第二滑块与所述第四滑块上的两个立柱通过所述通孔横向连接。使每一组立柱固定连接，保证立柱的平行以及调节时的同时运动。

具体的，为了使连接更加可靠，所述通孔为两个，两个所述通孔上下平行设置在所述立柱上。

进一步，为了实现定位芯轴的支撑，支撑装置也可以采用单立柱组件，所述支撑装置包括两个立柱组件，设置在所述工作台上的第一直线导轨和与所述第一直线导轨滑动连接的第一滑块和第二滑块，两个所述立柱组件分别与所述第一滑块和第二滑块固定连接，每个所述立柱组件包括一个立柱，所述立柱下端设有立柱安装座，所述立柱上端并排设置两个滚轮，所述滚轮的轴线均与所述第一滑块的运动方向平行，每个所述立柱上端的两个所述滚轮相对的侧面形成V形槽，所述定位芯轴的两端分别置于所述V形槽内。

进一步，为了避免被检测球阀的球芯沿定位芯轴方向移动，所述防移动装置包括导向柱、滑块和顶针，所述导向柱与所述工作台上表面垂直设置，所述滑块可上下滑动的设置在所述导向柱上，所述顶针可水平滑动的设置在所述滑块上。

进一步，所述滑块上设有竖向的第一导向孔和横向的第二导向孔，所述第一导向孔与所述第二导向孔相互垂直，且所述导向柱通过第一导向孔与所述滑块连接，所述顶针通过所述第二导向孔与所述滑块连接。垂直设置的第一导向孔和第二导向孔方便滑块在竖直方向的调节以及顶针水平方向的调节，

优选的，为了便于安装，所述滑块为长方体或者圆柱体。

进一步，所述防移动装置还包括用于固定滑块的第一手轮和用于固定顶针的第二手轮，所述第一手轮和第二手轮均设有螺杆，且通过螺杆与所述滑块螺纹连接，且所述第一手轮的螺杆顶端与所述导向柱的侧壁压紧，所述第二手轮的螺杆顶端与所述顶针的侧壁压紧。采用手轮进行压紧，结构简单，操作方便。

进一步，为了保证滑块和顶针的有效固定，所述导向柱与所述第一手轮的螺杆相对的侧壁为平面，所述顶针与所述第二手轮的螺杆相对的侧壁为平面。采用平面可以增大螺杆与导向柱和顶针的接触面积，使连接更加牢固。

进一步，为了使防移动装置有效固定，所述防移动装置还包括底座，所述底座位于所述导向柱的下端，所述导向柱通过所述底座与所述工作台固定连接。

进一步，所述测量装置包括设置在所述工作台上的可调节支座，所述可调节支座顶端设有用于测量圆跳动的百分表或者千分表，测量时，所述百分表或者千分表的测头与所述球芯的外表面弹性接触，且所述百分表或者千分表的测头轴线与所述球芯的球面垂直。根据测量精度的要求可以选择百分表或者千分表作为计量工具。

具体的，为了调节安装方便，所述可调节支座为磁力表座。

进一步，为了便于测量装置位置的调整，所述测量装置还包括设置在所述支撑装置一侧且与所述第一直线导轨平行的第三直线导轨，滑动设置在所述第三直线导轨上的第五滑块，所述第三直线导轨与所述工作台连接，所述可调节支座与所述第五滑块连接。

进一步，所述工作台上端面为与水平面具有一定夹角的斜面，所述斜面的倾斜方向与所述支撑装置的移动方向一致，且所述防移动装置位于所述斜面的下端，所述支撑装置位于所述斜面的上端。将工作台设置为与水平面具有一定夹角，当球芯放置在支撑装置上时，在重力的作用下球芯具有向倾斜方向移动的趋势，因此，可以使球芯的定位芯轴与防移动装置可靠接触，且仅仅具有向斜面倾斜方向的运动趋势。

优选的，所述夹角的范围为1°-20°。如果角度太小，斜面的设置起不到作用，如果角度过大不便于测量装置的安装会影响测量精度。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，该装置可以快速准确的测量出球芯的元跳动，从而可以判断出球芯同轴度和圆度的加工误差，使用方便，检测效率高，检测精度可以达到0.001mm，通过滑块位置的调整可以适用不同规格和结构的球芯检测要求，适用范围广泛。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的最佳实施例的结构示意图；

图2是图1中立柱组件的一种实施例的结构示意图；

图3是图1中立柱组件的另一种实施例的结构示意图；

图4是图1中防移动装置的一种实施例的结构示意图；

图5是图1中防移动装置的另一种实施例的结构示意图；

图6是图4中滑块的结构示意图；

图7是图1中具有倾角的工作台的结构示意图。

图中：1、工作台，2、球芯，3、定位芯轴，4、第一直线导轨，5、第二直线导轨，6、第一滑块，7、第二滑块，8、第三滑块，9、第四滑块，10、立柱，11、立柱安装座，12、轴承，13、轴承销，14、通孔，15、压板，16、底座，17、导向柱，18、滑块，19、顶针，20、螺纹孔，21、第一导向孔，22、第二导向孔，23、第一手轮，24、第二手轮，25、螺杆，26、可调节支座，27、千分表，28、第三直线导轨，29、第五滑块，30、内六角螺钉，31、滚轮。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-7所示，本发明的一种双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，包括工作台1，在工作台1上设有用于托放被测球芯2的支撑装置、防止被测球芯2转动过程中造成轴向移动的防移动装置和用于检测被测球芯2圆跳动的测量装置，球芯2设有径向贯穿球芯2的定位芯轴3，测量时，防移动装置与定位芯轴3的端面接触，测量装置与球芯2的球面接触，且测量装置的测量方向与球芯2的球面垂直。

支撑装置的一种实施例：如图1-2所示，包括平行设置在工作台1上的第一直线导轨4和第二直线导轨5，第一直线导轨4上滑动连接有第一滑块6和第二滑块7，第二直线导轨5上滑动连接有第三滑块8和第四滑块9，第一滑块6、第二滑块7、第三滑块8和第四滑块9上分别设置一个立柱组件，四个立柱组件分为两组，其中，第一滑块6与第三滑块8上的立柱组件为第一组，第一组立柱组件支撑球芯2的定位芯轴3的一端，第二滑块7与第四滑块9上的立柱组件为第二组，第二组立柱组件支撑球芯2的定位芯轴3的另一端，每个立柱组件包括一个立柱10，立柱10下端设有立柱安装座11，通过螺钉将立柱安装座11与直线导轨的滑块固定连接，从而实现立柱组件的固定，立柱10上端设有高精度深沟球轴承12，用轴承销13将高精度深沟球轴承12固定在立柱10上端，且轴承销13的轴线与定位芯轴3的轴线平行，第一组立柱组件上端的两个高精度深沟球轴承12的侧面和第二组立柱组件上端的两个高精度深沟球轴承12的侧面分别形成V形槽，定位芯轴3的两端分别置于V形槽内，立柱10侧面径向设有与轴承销13垂直的通孔14，通孔14至少为一个，第一组立柱组件的立柱10通过侧面的通孔14用内六角螺钉30横向连接，第二组立柱组件的立柱10通过侧面的通孔14用内六角螺钉30横向连接，本实施例中，通孔14为两个，且两个通孔14上下平行设置在立柱10侧面上，两组立柱组件中的一组利用压板15固定在工作台1上作为固定支撑立柱组件，另外一组可在直线导轨上平行移动作为移动支撑立柱组件。

支撑装置的另一种实施例：如图3所示，包括两个立柱组件，设置在所述工作台1上的第一直线导轨4和与第一直线导轨4滑动连接的第一滑块6和第二滑块7，两个立柱组件分别与第一滑块6和第二滑块7固定连接，每个立柱组件包括一个立柱10，立柱10下端设有立柱安装座11，立柱安装座11与滑块固定连接，立柱10上端并排设置两个滚轮31，滚轮31的轴线均与第一滑块6的运动方向平行，每个立柱10上端的两个滚轮相对的侧面形成V形槽，定位芯轴3的两端分别置于V形槽内。

如图4-6所示，防移动装置包括底座16、导向柱17、滑块18和顶针19，导向柱17垂直固定在底座16上，底座16上设有与工作台1连接的两个螺纹孔20，可以通过螺钉将防移动装置固定在工作台1上，滑块18为长方体或者圆柱体，滑块18上设有竖向的第一导向孔21和横向的第二导向孔22，第一导向孔21与第二导向孔22相互垂直，且导向柱17通过第一导向孔21与滑块18上下滑动连接，顶针19通过第二导向孔22与滑块18水平滑动连接，防移动装置还包括用于固定滑块18且运动方向与导向柱17垂直的第一手轮23和用于固定顶针19且运动方向与顶针19垂直的第二手轮24，第一手轮23和第二手轮24位于滑块18相对的两个端面上，第一手轮23和第二手轮24均设有螺杆25，且通过螺杆25与滑块18螺纹连接，第一手轮23的螺杆25顶端与导向柱17的侧壁压紧，第二手轮24的螺杆25顶端与顶针19的侧壁压紧；通过第一导向孔21使滑块18可以在导向柱17上面上下移动，利用第一手轮23可以将滑块18固定在导向柱17上的任意位置，通过第二导向孔22使顶针19可以在滑块18里面的水平移动，同样，也可以利用第二手轮24将顶针19固定在任意位置，通过以上调整使顶针19的空间位置得以改变以适用于不同规格的球芯2的检验。本实施例中，滑块18为长方体。为了保证滑块18和顶针19的有效固定，增大螺杆25与导向柱17和顶针19的接触面积，使连接更加牢固，导向柱17与第一手轮23的螺杆25相对的侧壁为平面，顶针19与第二手轮24的螺杆25相对的侧壁为平面。

测量装置包括设置在工作台1上的可调节支座26，可调节支座26顶端设有用于测量圆跳动的百分表或者千分表27，测量时，所述百分表或者千分表27的测头与球芯2的外表面弹性接触，且百分表或者千分表27的测头轴线与定位芯轴3的轴线垂直相交。根据测量精度的要求可以选择百分表或者千分表27作为计量工具。本实施例中可调节支座26采用磁力表座，磁力表座可以是机械式或液压式磁力表座，测量工具采用千分表27，精度可以达到0.001mm，另外，也可以采用高精度位移传感器来代替百分表和千分表27。为了便于测量装置位置的调整，测量装置还包括设置在支撑装置一侧且与第一直线导轨4平行的第三直线导轨28以及滑动设置在第三直线导轨28上的第五滑块29，第三直线导轨28与工作台1固定连接，可调节支座26与第五滑块29连接，通过第五滑块29可以调节测量装置上的位置，通过磁力表座可以调整千分表27的位置，测量时千分表27测头的轴线一定要与球芯2的球面垂直，以保证测量精度，减小测量误差。

如图7所示工作台1上端面为与水平面具有一定夹角的斜面，斜面的倾斜方向与支撑装置的移动方向一致，且防移动装置位于斜面的下端，支撑装置位于斜面的上端。将工作台1设置为与水平面具有一定夹角，当球芯2放置在支撑装置上时，在重力的作用下球芯2具有向倾斜方向移动的趋势，因此，可以使球芯2的定位芯轴3与防移动装置可靠接触，且仅仅具有向斜面倾斜方向的运动趋势，优选的夹角的范围为1°-20°。

工作时，首先把检测装置放置在较为平整的平台上；接着将安装有定位芯轴3的球芯2放置在四个立柱组件的高精度深沟球轴承12中间，调整可支撑装置的移动支撑立柱组件，使得定位芯轴3与深沟球轴承12之间的接触面积均匀；然后调整防移动装置中的滑块18和顶针19，使得顶针19与定位芯轴3的端面接触，拧紧两个调节手轮使滑块18和顶针19位置固定；再将磁力表座吸附在第三直线导轨28的第五滑块29上并将千分表27固定在磁力表座上，调整千分表27的测量位置，使千分表27测头与球面接触并使测头轴线与定位芯轴3的轴线垂直相交；最后转动球芯2，记录千分表27跳动数值，所测得的数值为球芯2外径相对于轴孔的圆跳动值，调整千分表27的位置，测量不同位置的跳动数值，所测的数值可以快速准确的判断出球芯2同轴度和圆跳动，从而可以综合直观判断每个球芯2的综合误差，适用范围广泛、检测效率高。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (19)

1.一种双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：包括工作台(1)和径向贯穿被测球芯(2)的定位芯轴(3)，所述定位芯轴(3)与被测球芯(2)轴孔配合，在工作台(1)上设有用于承托定位芯轴(3)两端的支撑装置、防止被测球芯(2)转动过程中轴向移动的防移动装置和用于检测被测球芯(2)不同横截面处的球体外径相对于轴孔的圆跳动值的测量装置。

2.如权利要求1所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：测量时，所述防移动装置与所述定位芯轴(3)的端面接触，所述测量装置与所述球芯(2)的球面接触，且所述测量装置的测量方向与所述定位芯轴(3)垂直相交。

3.如权利要求1或2所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述支撑装置包括四个立柱组件，平行设置在所述工作台(1)上的第一直线导轨(4)和第二直线导轨(5)，与所述第一直线导轨(4)滑动连接的第一滑块(6)和第二滑块(7)，与所述第二直线导轨(5)滑动连接的第三滑块(8)和第四滑块(9)，所述四个立柱组件分别设置在所述第一滑块(6)、第二滑块(7)、第三滑块(8)和第四滑块(9)上，所述第一滑块(6)与所述第三滑块(8)并排设置，所述第二滑块(7)与所述第四滑块(9)并排设置，所述第一滑块(6)与所述第三滑块(8)上的两个立柱组件支撑所述定位芯轴(3)的一端，所述第二滑块(7)与所述第四滑块(9)上的两个立柱组件支撑所述定位芯轴(3)的另一端。

4.如权利要求3所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述立柱组件上端为半圆面，所述第一滑块(6)与所述第三滑块(8)上的两立柱组件上端和所述第二滑块(7)与所述第四滑块(9)上的两个立柱组件上端分别形成V形槽，所述定位芯轴(3)的两端分别置于所述V形槽内。

5.如权利要求4所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述立柱组件包括立柱(10)、深沟球轴承(12)和轴承销(13)，所述立柱(10)下端设有立柱安装座(11)，所述深沟球轴承(12)通过所述轴承销(13)固定在所述立柱(10)上端，且所述轴承销(13)的轴线与所述定位芯轴(3)的轴线平行。

6.如权利要求5所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述立柱(10)上径向设有与所述轴承销(13)垂直的通孔(14)，所述通孔(14)至少为一个，所述第一滑块(6)与所述第三滑块(8)上的两个立柱(10)通过所述通孔(14)横向连接，所述第二滑块(7)与所述第四滑块(9)上的两个立柱(10)通过所述通孔(14)横向连接。

7.如权利要求6所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述通孔(14)为两个，两个所述通孔(14)上下平行设置在所述立柱(10)上。

8.如权利要求1或2所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述支撑装置包括两个立柱组件，设置在所述工作台(1)上的第一直线导轨(4)和与所述第一直线导轨(4)滑动连接的第一滑块(6)和第二滑块(7)，两个所述立柱组件分别与所述第一滑块(6)和第二滑块(7)固定连接，每个所述立柱组件包括一个立柱(10)，所述立柱(10)下端设有立柱安装座(11)，所述立柱(10)上端并排设置两个滚轮(31)，所述滚轮(31)的轴线均与所述第一滑块(6)的运动方向平行，每个所述立柱(10)上端的两个所述滚轮(31)相对的侧面形成V形槽，所述定位芯轴(3)的两端分别置于所述V形槽内。

9.如权利要求1所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述防移动装置包括导向柱(17)、滑块(18)和顶针(19)，所述导向柱(17)与所述工作台(1)上表面垂直设置，所述滑块(18)可上下滑动的设置在所述导向柱(17)上，所述顶针(19)可水平滑动的设置在所述滑块(18)上。

10.如权利要求9所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述滑块(18)上设有竖向的第一导向孔(21)和横向的第二导向孔(22)，所述第一导向孔(21)与所述第二导向孔(22)相互垂直，且所述导向柱(17)通过第一导向孔(21)与所述滑块(18)连接，所述顶针(19)通过所述第二导向孔(22)与所述滑块(18)连接。

11.如权利要求10所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述滑块(18)为长方体或者圆柱体。

12.如权利要求9-11任一项所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述防移动装置还包括用于固定滑块(18)的第一手轮(23)和用于固定顶针(19)的第二手轮(24)，所述第一手轮(23)和第二手轮(24)均设有螺杆(25)，且通过螺杆(25)与所述滑块(18)螺纹连接，且所述第一手轮(23)的螺杆(25)顶端与所述导向柱(17)的侧壁压紧，所述第二手轮(24)的螺杆(25)顶端与所述顶针(19)的侧壁压紧。

13.如权利要求12所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述导向柱(17)与所述第一手轮(23)的螺杆(25)相对的侧壁为平面，所述顶针(19)与所述第二手轮(24)的螺杆(25)相对的侧壁为平面。

14.如权利要求9所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述防移动装置还包括底座(16)，所述底座(16)位于所述导向柱(17)的下端，所述导向柱(17)通过所述底座(16)与所述工作台(1)固定连接。

15.如权利要求2所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述测量装置包括设置在所述工作台(1)上的可调节支座(26)，所述可调节支座(26)顶端设有用于测量圆跳动值的百分表或者千分表(27)，测量时，所述百分表或者千分表(27)的测头与所述球芯(2)的外表面弹性接触，且所述百分表或者千分表(27)的测头轴线与所述定位芯轴(3)的轴线垂直相交。

16.如权利要求15所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述可调节支座(26)为磁力表座。

17.如权利要求15或16所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述测量装置还包括设置在所述支撑装置一侧且与所述第一直线导轨(4)平行的第三直线导轨(28)，滑动设置在所述第三直线导轨(28)上的第五滑块(29)，所述第三直线导轨(28)与所述工作台(1)连接，所述可调节支座(26)与所述第五滑块(29)连接。

18.如权利要求1所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述工作台(1)上端面为与水平面具有一定夹角的斜面，所述斜面的倾斜方向与所述支撑装置的移动方向一致，且所述防移动装置位于所述斜面的下端，所述支撑装置位于所述斜面的上端。

19.如权利要求18所述的双立柱支撑可移动式球芯综合误差检测装置，其特征在于：所述夹角的范围为1°-20°。