CN107677226A - 轴类零件内孔测量装置 - Google Patents

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石照耀
董定雨
叶勇
张临涛
付瑛
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    • G01B13/00—Measuring arrangements characterised by the use of fluids
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Abstract

本发明公开了轴类零件内孔测量装置，属于精密测试计量技术领域。它包括工作台，工作台上设置有测量底座、导轨底板、导轨、滑板、测头底板、测头顶板等，测量底座上安装有防窜挡块和行程开关，测头底板和测头顶板通过簧片连接，气动测头安装在测头固定块中，测头固定块通过簧片连接在测量顶板上。该发明装置采用气动量仪的测量方法，通过将伺服电机与联轴器和滚珠丝杆相连接，并驱动气动测头进入工件内孔，实现对轴类零件的内孔高精度、快速、安全测量，有效提高了产品测量效率和加工质量，满足了工业大批量测量要求。

Description

轴类零件内孔测量装置
技术领域
本发明涉及一种内孔测量装置，特别涉及一种轴类零件内孔测量装置，属于精密测试计量技术领域。
背景技术
随着现代化科学技术、汽车、航空航天、船舶和军事等领域迅猛发展，对孔类零件的加工和测量提出越来越高的要求。在孔类零件的测量过程中，特别是对于小孔孔径测量，其测量工具的活动范围受限，操作不方便，测量速度慢，并且内表面的粗糙度要求高，即使使用测量精度很高的传感器，也会因为测量力的存在而造成误差，所以对小孔孔径进行高精度测量成为一个较难实现的问题。
现有技术中，关于内孔测量的方法有很多，例如采用游标卡尺、内径千分尺或止通规。虽然这些机械式测量仪具有结构简单、成本低廉、性能稳定、便于携带等优点，但读数麻烦，测量精度不高，受操作人员的技术熟练水平、工作态度等主观因素影响较大，已经严重影响到测量准确性。尤其在工业环境恶劣或者高速流水线大批量测量下，上述测量方式是无法实现的。
因此，很有必要提供一种轴类零件内孔测量装置来解决上述问题。
发明内容
本发明旨在提供一种轴类零件内孔测量装置，以解决现有技术中轴类零件的小孔孔径测量精度低、难度大、操作麻烦和难以实现大批量测量等问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种轴类零件内孔测量装置，包括工作台1，工作台1用于放置测量部件；工作台1上安装有测量底座6，测量底座6为中心对称结构，测量底座6上安装有导轨底板3，导轨底板3两边设置有滚珠直线导轨4，滚珠直线导轨4用于支撑和引导滑板2，使滑板2按既定的方向做往复直线运动；
该装置的测头底板13安装在滑板2上；簧片11一端与测头顶板12相连，另一端固定在测头底板13上，并具有良好的弹性，簧片11用于调整气动测头15的上下和左右活动范围；气动测头15通过过渡配合安装在测头固定块14中，气动测头15用于伸入到待测工件的内孔中进行测量。
测量底座6上安装有防窜挡块19，防窜挡块19用于保证待测工件测量的安全性，防止气动测头15将待测工件带出夹持套18；同时在测量底座6两端还设置有行程开关5，用于限制气动测头15的移动范围。
在测量底座6一端设置有伺服电机7，伺服电机7通过电机座9固定在测量底座6上，伺服电机7为整个测量装置的动力源，伺服电机7用于驱动滑板2上的气动测头15进行直线运动；高精度数字式气动量仪16安装在工作台1上，用于修改参数和显示测量数据。
内孔测量装置还包括上料机构，上料机构由转盘17、夹持套18和控制***组成，转盘17安装在夹持套18上，夹持套18与转盘17由控制***控制；夹持套18安装在防窜挡块19上，上料机构用以实现对待测工件的自动上料，为连续大批量测量提供基础条件。
测量前应先对数字式气动量仪16进行校准，用标准的环规套入气动测头15中按相应操作进行；上料机构将工件送到待测工位，气动测头15在伺服电机7的控制下进入待测工件的内孔中开始测量，采集完数据后立即退回，操作人员记录气动量仪16显示屏上的数据，下一个待测工件又进入待测工位，重复操作，从而实现对轴类零件的快速测量，降低人为因素导致误差。
本发明可以取得如下有益效果：
1)在本发明的内孔测量装置中，通过采用数字式气动量仪的测量方法，能实现轴类零件的小孔孔径高精度测量。
2)在本发明的内孔测量装置中，防窜挡块能有效保证工件测量的安全性，避免气动测头将工件带离出夹持套。
3)在本发明的内孔测量装置中，气动测头采用簧片连接，能够自动调整气动测头与工件内孔之间的同轴度，降低对测头的损伤程度。
4)该发明装置能有效提高测量效率，减轻操作人员的劳动强度，完成大批量测量的任务。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在附图中：
图1为轴类零件内孔测量装置机械结构总图
图2为轴类零件内孔测量装置工作流程图
1、工作台，2、滑板，3、导轨底板，4、导轨，5、行程开关，6、测量底座，7、伺服电机，8、联轴器，9、电机座，10、滚珠丝杠，11、簧片，12、测头顶板，13、测头底板，14、测头固定块，15、气动测头，16、高精度数字式气动量仪，17、转盘，18、夹持套，19、防窜挡块
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本实施例的轴类零件内孔测量装置包括工作台1，用于放置测量部件，工作台1上安装了测量底座6，测量底座6具有中心对称结构，通过一组螺钉固定在工作台1上；导轨底板3安装在测量底座6上，并两边设置有滚珠直线导轨4，用于支撑和引导滑板2，并按给定的方向做往复直线运动；内孔测量装置还包括测头底板13、测头顶板12和簧片11，其中测头底板13通过一组螺钉固定在滑板2上面，簧片11一端与测头顶板12相连，另一端固定在测头底板13上；测头固定块14右端也通过簧片11连接测头顶板12，因簧片11具有良好的弹性，能调整气动测头15上下和左右活动的空间；气动测头15过渡配合安装在测头固定块14中，用于伸入到工件内孔中进行精密测量，当测头伸进内孔时，可降低气动测头15的损伤程度。
图1示实施例中内孔测量装置还包括防窜挡块19，固定在测量底座6上，防窜挡块19主要由两块略小于工件外径大小的半圆隔板组成，两隔板之间的距离大于工件的长度，防窜挡块19上的半圆孔需和气动测头15保持同轴；当气动测头15在伺服电机7的驱动下进出工件内孔时，防止气动测头15将工件带出夹持套18，提高了测量的安全性与准确性。
图1示实施例中测量底座6前后两端还安装有两个行程开关5，两个行程开关5之间的距离根据气动测头15伸入工件内孔的深度来确定，用于限制气动测头15的移动范围；测量底座6右端设置有伺服电机7，伺服电机7通过电机座9固定在测量底座6上，用作整个测量装置的动力元件；伺服电机7上连有联轴器8，联轴器8与滚珠丝杠10相连，带动滚珠丝杠10一起旋转，丝杠螺母将旋转运动转换为直线运动，驱动气动测头15做往复运动。
优选地，本实施例中采用高精度数字式气动量仪16，安装在工作台1上，用于修改测量参数和显示数据，具有测量精度高、自洁功能、结构简单和操作维护方便等优点，特别适合对小孔孔径进行测量；通过气动测头15运动进入到工件内孔中采集数据，操作人员可直接在气动量仪16显示屏上直接读取数据，有效提高了内孔的测量效率，减轻工作人员的劳动强度。
本实施例内孔测量装置还包括上料机构(部分画出)，由转盘17、夹持套18和控制***等组成；夹持套18中的工件经转盘17旋转至防窜挡块19两隔板之间，并与气动测头15有较高的同轴度，且保证气动测头15进入工件内孔中不会有摩擦或推动工件移动，称此位置为待测工位，标志第一个工件上料完成；当气动测头15伸入到工件内孔中采集数据退回原点后，转盘17在控制***作用下继续旋转，夹持套18中工件又进入到待测工位，完成第二个工件上料，如此不断重复，这样就实现对工件的自动上料，为连续大批量测量提供基础条件。
如图2所示，为本实施例轴类零件内孔测量装置的工作流程，测量前应先对数字式气动量仪16进行校准，用标准的环规套入气动测头15中按相应的操作进行；上料机构将工件送到待测工位，气动测头15在伺服电机7的控制下进入内孔中开始测量，采集完数据后立即退回，操作人员记录气动量仪16显示屏上的数据，下一个待测工件又进入待测工位，重复上述操作，从而实现对轴类零件的快速测量，大大降低人为因素导致的误差。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.轴类零件内孔测量装置，其特征在于：包括工作台(1)，工作台(1)用于放置测量部件；工作台(1)上安装有测量底座(6)，测量底座(6)为中心对称结构，测量底座(6)上安装有导轨底板(3)，导轨底板(3)两边设置有滚珠直线导轨(4)，滚珠直线导轨(4)用于支撑和引导滑板(2)，使滑板(2)按既定的方向做往复直线运动；
该装置的测头底板(13)安装在滑板(2)上；簧片(11)一端与测头顶板(12)相连，另一端固定在测头底板(13)上，并具有良好的弹性，簧片(11)用于调整气动测头(15)的上下和左右活动范围；气动测头(15)通过过渡配合安装在测头固定块(14)中，气动测头(15)用于伸入到待测工件的内孔中进行测量；
测量底座(6)上安装有防窜挡块(19)，防窜挡块(19)用于保证待测工件测量的安全性，防止气动测头(15)将待测工件带出夹持套(18)；同时在测量底座(6)两端还设置有行程开关(5)，用于限制气动测头(15)的移动范围；
在测量底座(6)一端设置有伺服电机(7)，伺服电机(7)通过电机座(9)固定在测量底座(6)上，伺服电机(7)为整个测量装置的动力源，伺服电机(7)用于驱动滑板(2)上的气动测头(15)进行直线运动；高精度数字式气动量仪(16)安装在工作台(1)上，用于修改参数和显示测量数据。
2.根据权利要求1所述的轴类零件内孔测量装置，其特征在于：内孔测量装置还包括上料机构，上料机构由转盘(17)、夹持套(18)和控制***组成，转盘(17)安装在夹持套(18)上，夹持套(18)与转盘(17)由控制***控制；夹持套(18)安装在防窜挡块(19)上，上料机构用以实现对待测工件的自动上料，为连续大批量测量提供基础条件。
3.根据权利要求1所述的轴类零件内孔测量装置，其特征在于：测量前应先对数字式气动量仪(16)进行校准，用标准的环规套入气动测头(15)中按相应操作进行；上料机构将工件送到待测工位，气动测头(15)在伺服电机(7)的控制下进入待测工件的内孔中开始测量，采集完数据后立即退回，操作人员记录气动量仪(16)显示屏上的数据，下一个待测工件又进入待测工位，重复操作，从而实现对轴类零件的快速测量，降低人为因素导致误差。
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