CN107228616B - 一种形位公差检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种形位公差检测装置，包括底座、旋转定位机构和检测机构，检测机构包括第一位移传动机构、第二位移传动机构、位移传感器、红外线检测器和螺线管式传感器，第一位移传动机构和和第二位移传动机构相对旋转定位机构对称设置于底座上，红外线检测器包括红外线发射器和红外线接收器，红外线发射器和位移传感器在竖直方向移动设置于第一位移传动机构上，红外线接收器在竖直方向移动设置于第二位于传动机构上，螺线管式传感器设置于第一位移传动机构上。本发明采用螺线管式传感器测量待测工件在旋转一圈的过程中电压的最大值和最小值，转化为衔铁上下位移距离的最大值和最小值，从而得出形位公差值，操作方便，定位精度好，测量精度高。

Description

一种形位公差检测装置

技术领域

本发明属于测量技术领域，具体涉及一种形位公差检测装置。

背景技术

目前形位公差的测量使用传统的游标卡尺、千分尺已经不能满足测量的需要，一方面是该测量方法比较传统，另一方面就是人为操作的不规范会导致测量结果的不精确，进一步的会导致产品的不合格，增加成本，而且环境的因数也对测量误差有影响。另外，一些中小型的企业购买不起精密的检测仪器，使企业的发展受到了很大的限制。

因此，亟需一种结构简单，操作方便，定位精度好，测量精度高的形位公差检测装置。

发明内容

为解决现有技术存在的劳动强度大、且测量精度低的缺陷，本发明提供一种形位公差检测装置。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种形位公差检测装置，包括：

底座；

旋转定位机构，包括主轴箱、驱动电机、定位夹具和顶尖夹具，主轴箱固定设置于底座上且位于底座长度方向的一端，驱动电机设置于主轴箱内，定位夹具设置于主轴箱的箱体上且与驱动电机的输出轴传动连接，顶尖夹具沿底座的长度方向移动设置于底座上；

检测机构，包括第一位移传动机构、第二位移传动机构、位移传感器、红外线检测器和螺线管式传感器，第一位移传动机构和和第二位移传动机构相对旋转定位机构对称设置于底座上，红外线检测器包括红外线发射器和红外线接收器，红外线发射器和位移传感器在竖直方向移动设置于第一位移传动机构上，红外线接收器在竖直方向移动设置于第二位移传动机构上，螺线管式传感器设置于第一位移传动机构上。

优选的，第一位移传动机构包括二第一滑杆支座、第一滑杆、第一圆杆、第一滑套和滑动块，二第一滑杆支座设置于底座上且位于底座长度方向的两端，第一滑杆连接设置于二第一滑杆支座之间，第一圆杆竖直设置且其移动设置于第一滑杆上，滑动块位于第一滑套的上方且二者移动设置于第一圆杆上，位移传感器和红外线发射器设置于第一滑套上。

优选的，第二位移传动机构包括二第二滑杆支座、第二滑杆、第二圆杆和第二滑套，二第二滑杆支座设置于底座上且位于底座长度方向的两端，第二滑杆连接设置于二第二滑杆支座之间，第二圆杆竖直设置且其移动设置于第二滑杆上，第二滑套移动设置于第二圆杆上，红外线接收器设置于第二滑套上。

优选的，还设有弹性限位件，弹性限位件包括上限位块、弹簧圈和下限位块，上限位块和下限位块螺纹套设于第一圆杆、第二圆杆的顶部，弹簧圈套设于第一圆杆、第二圆杆上且位于上限位块和下限位块之间。

优选的，定位夹具包括气动三爪卡盘和角度传感器，气动三爪卡盘设置于主轴箱的箱体上且与驱动电机的输出轴传动连接，角度传感器设置于气动三爪卡盘的中心。

优选的，顶尖夹具包括顶尖支座、锁紧机构和旋转机构，顶尖支座上设有顶尖部，底座上且位于顶尖支座与主轴箱之间设有滑槽，滑槽的长度方向与底座的长度方向一致，顶尖支座移动设置于滑槽上，锁紧机构设置于顶尖支座上，旋转机构设置于顶尖支座上。

优选的，还设有计算机，计算机与驱动电机、第一位移传动机构、第二位移传动机构、位移传感器、红外线检测器和螺线管式传感器控制连接。

有益效果：本发明相较于现有技术，待测工件固定于定位夹具上且由顶尖夹具顶紧，采用螺线管式传感器测量待测工件在旋转一圈的过程中电压的最大值和最小值，转化为衔铁上下位移距离的最大值和最小值，从而得出待测工件的形位公差值，结构简单合理，操作方便，定位精度好，测量精度高。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2位本发明的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

为了达到本发明的目的，如图1所示，在本发明的其中一种实施方式中提供一种形位公差检测装置，包括：

底座1；

旋转定位机构，包括主轴箱3、驱动电机、定位夹具和顶尖夹具，主轴箱3固定设置于底座1上且位于底座1长度方向的一端，驱动电机设置于主轴箱3内，定位夹具设置于主轴箱3的箱体上且与驱动电机的输出轴传动连接，顶尖夹具沿底座的长度方向移动设置于底座上；

检测机构，包括第一位移传动机构、第二位移传动机构、位移传感器11、红外线检测器和螺线管式传感器17，第一位移传动机构和第二位移传动机构相对旋转定位机构对称设置于底座1上，红外线检测器包括红外线发射器12和红外线接收器18，红外线发射器12和位移传感器11在竖直方向移动设置于第一位移传动机构上，红外线接收器18在竖直方向移动设置于第二位移传动机构上，螺线管式传感器17设置于第一位移传动机构上。

本实施方式相较于现有技术，待测工件固定于定位夹具上且由顶尖夹具顶紧，采用螺线管式传感器测量待测工件在旋转一圈的过程中电压的最大值和最小值，转化为衔铁上下位移距离的最大值和最小值，从而得出待测工件的形位公差值，结构简单合理，操作方便，定位精度好，测量精度高。

为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，第一位移传动机构包括二第一滑杆支座6、第一滑杆7、第一圆杆8、第一滑套10和滑动块9，二第一滑杆支座6设置于底座1上且位于底座1长度方向的两端，第一滑杆7连接设置于二第一滑杆支座6之间，第一圆杆8竖直设置且其移动设置于第一滑杆7上，滑动块9位于第一滑套10的上方且二者移动设置于第一圆杆8上，位移传感器11和红外线发射器12设置于第一滑套10上，螺线管式传感器17设置于滑动块9上。

第二位移传动机构包括二第二滑杆支座、第二滑杆71、第二圆杆81和第二滑套101，二第二滑杆支座设置于底座1上且位于底座1长度方向的两端，第二滑杆71连接设置于二第二滑杆支座之间，第二圆杆81竖直设置且其移动设置于第二滑杆71上，第二滑套101移动设置于第二圆杆81上，红外线接收器18设置于第二滑套101上。

定位夹具包括气动三爪卡盘4和角度传感器5，气动三爪卡盘4设置于主轴箱3的箱体上且与驱动电机的输出轴传动连接，角度传感器5设置于气动三爪卡盘4的中心。

顶尖夹具包括顶尖支座13、锁紧机构15和旋转机构14，顶尖支座13上设有顶尖部，底座1上且位于顶尖支座13与主轴箱3之间设有滑槽16，滑槽16的长度方向与底座1的长度方向一致，顶尖支座13移动设置于滑槽16上，锁紧机构15设置于顶尖支座13上，旋转机构14设置于顶尖支座13上。

为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，还设有弹性限位件，弹性限位件包括上限位块、弹簧圈和下限位块，上限位块和下限位块螺纹套设于第一圆杆、第二圆杆的顶部，弹簧圈套设于第一圆杆、第二圆杆上且位于上限位块和下限位块之间。

采用优选的技术方案，增加弹性限位件，限定滑动块、第一滑套和第二滑套的行程。

为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，还设有计算机2，计算机2与驱动电机、第一位移传动机构、第二位移传动机构、位移传感器、红外线检测器和螺线管式传感器控制连接，实现自动控制，更加方便。

下面结合附图2对本发明的工作原理作进一步说明：

计算机发送的指令经过PLC控制器完成指令的操作。检测时，先将螺线管式传感器、红外线发射器、位移传感器、红外线接收器通过计算机发送工作指令，同时向上移动一定的距离，大于所要测量的待测工件的外圆柱面即可；初始状态下，红外线发射器的中心、红外线接收器的中心以及螺线管式传感器测杆的尖头在同一条直线上，然后再通过计算机给气动三爪卡盘发送夹紧指令夹紧待测工件，再通过旋转机构进一步顶紧待测工件，通过锁紧机构锁紧顶尖支座所在的位置。然后计算机给红外线发射器发送工作指令，由于红外线发射器和红外线接收器的中心在同一条直线上，这时候红外线接收器始终能接受到红外线信号，进一步的计算机给第一滑套和第二滑套发送向下移动的指令，当移动一定距离后，红外线接收器刚好接收不到信号，便停止工作，这时候可知红外线发射器和红外线接收器的中心线刚好和待测工件的外圆柱面接触；由位移传感器可知移动的距离大小，进一步的再由计算机给滑动块发送向下移动的指令，只要向下移动和位移传感器同样的距离即可，可以保证螺线管式传感器测杆的尖头刚好接触待测工件的外圆柱面；进一步的计算机给主轴箱发送工作指令指令，气动三爪卡盘带动待测工件开始转动，当由角度传感器检测转动360°的时候气动三爪卡盘便停止工作。在待测工件转动360°的过程中，螺线管式传感器里面和侧头相连的衔铁接入线圈的衔铁长度发生了改变，导致了通过的电感量发生了改变，进一步的导致了电压发生了变化，可以由计算机显示出在旋转360°的过程中电压的最大值和最小值，进一步的可以通过计算转化为衔铁上下位移距离的最大值和最小值，进一步的便可得出该待测工件的形位公差值，如此重复以上的操作方式，可以测量待测工件如图所示的不同直径圆柱面的形位公差。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“对称”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，仅是为了便与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。此外术语“两个”等仅用于描述目的，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元件的数量，由此，本发明中的六角螺栓的数量，，并不仅限于本发明中的个数，可以有多个。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或者限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义的理解，例如可以使固定连接，也可以是拆卸连接，或一体的连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒体简介相连，可以是两个元部件内部内部的联通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种形位公差检测装置，其特征在于，包括：

底座；

旋转定位机构，包括主轴箱、驱动电机、定位夹具和顶尖夹具，主轴箱固定设置于底座上且位于底座长度方向的一端，驱动电机设置于主轴箱内，定位夹具设置于主轴箱的箱体上且与驱动电机的输出轴传动连接，顶尖夹具沿底座的长度方向移动设置于底座上；

检测机构，包括第一位移传动机构、第二位移传动机构、位移传感器、红外线检测器和螺线管式传感器，第一位移传动机构和第二位移传动机构相对旋转定位机构对称设置于底座上，红外线检测器包括红外线发射器和红外线接收器，红外线发射器和位移传感器在竖直方向移动设置于第一位移传动机构上，红外线接收器在竖直方向移动设置于第二位移传动机构上，螺线管式传感器设置于第一位移传动机构上；

第一位移传动机构包括二第一滑杆支座、第一滑杆、第一圆杆、第一滑套和滑动块，二第一滑杆支座设置于底座上且位于底座长度方向的两端，第一滑杆连接设置于二第一滑杆支座之间，第一圆杆竖直设置且其移动设置于第一滑杆上，滑动块位于第一滑套的上方且二者移动设置于第一圆杆上，位移传感器和红外线发射器设置于第一滑套上，螺线管式传感器设置于滑动块上。

2.根据权利要求1所述的形位公差检测装置，其特征在于，第二位移传动机构包括二第二滑杆支座、第二滑杆、第二圆杆和第二滑套，二第二滑杆支座设置于底座上且位于底座长度方向的两端，第二滑杆连接设置于二第二滑杆支座之间，第二圆杆竖直设置且其移动设置于第二滑杆上，第二滑套移动设置于第二圆杆上，红外线接收器设置于第二滑套上。

3.根据权利要求2所述的形位公差检测装置，其特征在于，还设有弹性限位件，弹性限位件包括上限位块、弹簧圈和下限位块，上限位块和下限位块螺纹套设于第一圆杆、第二圆杆的顶部，弹簧圈套设于第一圆杆、第二圆杆上且位于上限位块和下限位块之间。

4.根据权利要求1所述的形位公差检测装置，其特征在于，定位夹具包括气动三爪卡盘和角度传感器，气动三爪卡盘设置于主轴箱的箱体上且与驱动电机的输出轴传动连接，角度传感器设置于气动三爪卡盘的中心。

5.根据权利要求1所述的形位公差检测装置，其特征在于，顶尖夹具包括顶尖支座、锁紧机构和旋转机构，顶尖支座上设有顶尖部，底座上且位于顶尖支座与主轴箱之间设有滑槽，滑槽的长度方向与底座的长度方向一致，顶尖支座移动设置于滑槽上，锁紧机构设置于顶尖支座上，旋转机构设置于顶尖支座上。

6.根据权利要求1所述的形位公差检测装置，其特征在于，还设有计算机，计算机与驱动电机、第一位移传动机构、第二位移传动机构、位移传感器、红外线检测器和螺线管式传感器控制连接。

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