CN109341498A - 一种便携式圆柱体垂直度检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式圆柱体垂直度检测装置，其特征在于，包括：底座；表架尺身，与所述底座垂直设置；V型定位架，具有水平方向的V型槽，可滑移地固定于所述表架尺身；滑套，套接在所述表架尺身上，并可沿所述表架尺身滑移；和千分表，设置于所述滑套上，具有水平方向的千分表测量头，所述千分表测量头与所述V型定位架上V型槽的角平分线具有相同的朝向。该装置装配简单，制造成本低，操作简便快捷、读数精确可靠直观，重量轻，携带方便。此外，还能够通过测量数据反映出的被测件不垂直的方向和具***置，便于查找不垂直的原因，方便调整加工设备，保证产品加工质量，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及机械制造领域，尤其涉及一种便携式圆柱体垂直度检测装置及检测方法。
背景技术
垂直度是位置公差，垂直度公差是：被测要素的实际方向，对于基准相垂直的理想方向之间，所允许的最大变动量。也就是图样上给出的，用以限制被测实际要素偏离垂直方向，所允许的最大变动范围。垂直度的要素一般为直线和平面。基准要素一般为平面，当然也可以是直线。垂直度评价直线之间、平面之间或直线与平面之间的垂直状态。其中一个直线或平面是评价基准，而直线可以是被测样品的直线部分或直线运动，平面可以是被测样品的平面部分或运动轨迹形成的平面。
目前，对圆柱体构件垂直度的测量多采用三坐标测量机，三坐标测量机能从三维空间的不同方向来对工件进行数据采集和计算。测量工件的垂直度先要确定基准要素，按照图面先测量基准。建立坐标系。再测量要被评价的要素，测量好数据，用软件来计算、计算出来的结果与图纸上标注的理论值作比较。采用三坐标测量机检验其垂直度，检验虽然精准，但效率低，数据分析麻烦，而且设备昂贵，需要专业人员操作，无法移动，不便于现场测量。
发明内容
本发明的至少一个目的是提出一种便携式圆柱体垂直度检测装置及检测方法，能够精确检测圆柱体构件装配后的垂直度，快速得出垂直度的读数，且相较于三坐标测量机制造成本低、操作难度低、易于携带。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种便携式圆柱体垂直度检测装置，包括：底座；表架尺身，与所述底座垂直设置；V型定位架，具有水平方向的V型槽，可滑移地固定于所述表架尺身；滑套，套接在所述表架尺身上，并可沿所述表架尺身滑移；和千分表，设置于所述滑套上，具有水平方向的千分表测量头，所述千分表测量头与所述V型定位架上V型槽的角平分线具有相同的朝向。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述V型定位架远离所述V型槽的一端具有螺纹孔，所述V型定位架与所述表架尺身通过与所述螺纹孔配合的滚花平头螺钉连接，能够在松紧所述滚花平头螺钉实现所述V型定位架相对于所述表架尺身的滑移。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述表架尺身通过压板与螺钉垂直固定于所述底座。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述测量装置包括：滑杆，固定连接于所述滑套，所述滑杆的长度方向垂直于所述表架尺身；表座，所述表座具有凹槽，所述千分表卡接于所述表座的凹槽内；和固定块，将所述表座可滑动地连接于所述滑杆。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述测量装置包括：球头手柄，通过圆锥销连接至所述固定块，所述球头手柄能够调节所述固定块与所述滑杆之间的间隙，从而控制所述固定块在所述滑杆上滑动或固定。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述测量装置包括：螺钉12，固定所述表座至所述固定块。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述滑套具有顶丝和簧片，通过调节所述顶丝能够调整所述簧片对所述表架尺身的压紧度。
本发明还提供了一种圆柱体垂直度检测方法，：使用上述任意一项所述的便携式圆柱体垂直度检测装置。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述检测方法，包括：
步骤S11，将圆柱体被测量件与所述便携式圆柱体垂直度检测装置置于检验平板；
步骤S12，调整所述V型定位架与圆柱体被测量件底部圆柱母线接触；
步骤S13，调整所述千分表与圆柱体被测量件上端圆柱母线接触；
步骤S14，绕所述圆柱体被测量件中轴旋转所述圆柱体被测量件270°，读出旋转过程中所述千分表的最大读数Δmax与最小读数Δmin；
步骤S15，取圆柱体被测件垂直度Δ＝|Δmax-Δmin|/2。
作为本发明前文或后文提供的任一技术方案或任一优化后技术方案的优化，所述检测方法，，包括：
步骤S21，将圆柱体被测量件与所述便携式圆柱体垂直度检测装置置于检验平板；
步骤S22，调整所述V型定位架与圆柱体被测量件底部圆柱母线接触；
步骤S23，调整所述千分表与圆柱体被测量件上端圆柱母线接触；
步骤S24，读出所述千分表读数Δ1，绕所述圆柱体被测量件中轴旋转所述便携式圆柱体垂直度检测装置90°，读出所述千分表读数Δ2；
步骤S25，取圆柱体被测件垂直度
基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：
该装置装配简单，制造成本低，操作简便快捷、读数精确可靠直观，重量轻，携带方便。此外，还能够通过测量数据反映出的被测件不垂直的方向和具***置，便于查找不垂直的原因，方便调整加工设备，保证产品加工质量，提高生产效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所提供的一种便携式圆柱体垂直度检测装置结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的一种便携式圆柱体垂直度检测装置结构俯视角度示意图；
图3为本发明实施例所提供的一种便携式圆柱体垂直度检测装置底座正视角度示意图；
图4为本发明实施例所提供的一种便携式圆柱体垂直度检测装置底座左视角度示意图；
图5为本发明实施例所提供的一种便携式圆柱体垂直度检测装置底座俯视角度示意图；
图6为本发明实施例所提供的一种便携式圆柱体垂直度检测装置V型定位架正视角度示意图；
图7为本发明实施例所提供的一种便携式圆柱体垂直度检测装置V型定位架俯视角度示意图；
图8为本发明实施例所提供的一种便携式圆柱体垂直度检测装置滑杆正视角度示意图；
图9为本发明实施例所提供的一种便携式圆柱体垂直度检测装置滑套正视角度示意图；
图10为本发明实施例所提供的一种便携式圆柱体垂直度检测装置滑套俯视角度示意图；
图11为本发明实施例所提供的一种便携式圆柱体垂直度检测装置表座正视角度示意图；
图12为本发明实施例所提供的一种便携式圆柱体垂直度检测装置表座俯视角度示意图；
图13为本发明实施例所提供的一种便携式圆柱体垂直度检测装置表架尺身正视角度示意图；
附图标记：1--底座、2--滚花平头螺钉、3--V型定位架、4--滑杆、5--滑套、6-顶丝、7-簧片、8--表架尺身、9--表座、10-千分表、11--滚花平头螺钉、12-螺钉、13--固定块、14-圆锥销、15--球头手柄、16-压板、17-螺钉。
具体实施方式
下面可以参照附图以及文字内容理解本发明的内容以及本发明与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。
本发明实施例提供了一种便携式圆柱体垂直度检测装置及检测方法，下面结合附图对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
一种便携式圆柱体垂直度检测装置，包括：底座1；表架尺身8，与所述底座1垂直设置；V型定位架3，具有水平方向的V型槽，可滑移地固定于所述表架尺身8；滑套5，套接在所述表架尺身8上，并可沿所述表架尺身8滑移；和千分表10，设置于所述滑套5上，具有水平方向的千分表测量头，所述千分表测量头与所述V型定位架3上V型槽的角平分线具有相同的朝向。
进一步地，所述V型定位架3远离所述V型槽的一端具有螺纹孔，所述V型定位架3与所述表架尺身8通过与所述螺纹孔配合的滚花平头螺钉2连接，能够在松紧所述滚花平头螺钉2实现所述V型定位架3相对于所述表架尺身8的滑移。
进一步地，所述表架尺身8通过压板16与螺钉17垂直固定于所述底座1。
进一步地，所述检测装置包括：滑杆4，固定连接于所述滑套5，所述滑杆4的长度方向垂直于所述表架尺身8；表座9，所述表座9具有凹槽，所述千分表10卡接于所述表座9的凹槽内；和固定块13，将所述表座9可滑动地连接于所述滑杆4。
进一步地，所述检测装置包括：球头手柄15，通过圆锥销14连接至所述固定块13，所述球头手柄15能够调节所述固定块13与所述滑杆4之间的间隙，从而控制所述固定块13在所述滑杆4上滑动或固定。
进一步地，所述检测装置包括：螺钉12，固定所述表座9至所述固定块13。
进一步的，所述滑套5具有顶丝6和簧片7，通过调节所述顶丝6能够调整所述簧片7对所述表架尺身8的压紧度。
本发明还提供了一种圆柱体垂直度检测方法，：使用上述任意一项所述的便携式圆柱体垂直度检测装置。
进一步的，所述检测方法包括：
步骤S11，将圆柱体被测量件与所述便携式圆柱体垂直度检测装置置于检验平板；
步骤S12，调整所述V型定位架3与圆柱体被测量件底部圆柱母线接触；
步骤S13，调整所述千分表10与圆柱体被测量件上端圆柱母线接触；
步骤S14，绕所述圆柱体被测量件中轴旋转所述圆柱体被测量件270°，读出旋转过程中所述千分表10的最大读数4max与最小读数Δmin；
步骤S15，取圆柱体被测件垂直度Δ＝|Δmax-Δmin|/2。
进一步的，所述检测方法包括：
步骤S21，将圆柱体被测量件与所述便携式圆柱体垂直度检测装置置于检验平板；
步骤S22，调整所述V型定位架3与圆柱体被测量件底部圆柱母线接触；
步骤S23，调整所述千分表10与圆柱体被测量件上端圆柱母线接触；
步骤S24，读出所述千分表10读数Δ1，绕所述圆柱体被测量件中轴旋转所述便携式圆柱体垂直度检测装置90°，读出所述千分表10读数Δ2；
步骤S25，取圆柱体被测件垂直度
该装置装配简单，制造成本低，操作简便快捷、读数精确可靠直观，重量轻，携带方便。此外，还能够通过测量数据反映出的被测件不垂直的方向和具***置，便于查找不垂直的原因，方便调整加工设备，保证产品加工质量，提高生产效率。
该装置由底座1、V型定位架3、滑杆4、滑套5、表架尺身8、表座9、固定块13及球头手柄15等结构件组成，组件少，装配简单合理，制造成本较低，操作简便快捷、读数精确可靠，重量轻，携带方便，与三坐标测量机相比，不受测量场地、环境温度等条件的制约，现场测量优势显著。
该装置通过压板16及螺钉17，将表架尺身8固定在底座1上，并使其垂直连接，V型定位架3、滑杆4及滑套5均安装在表架尺身8上，通过滑套5来调节与V型定位架3距离，确定被测件相对测量位置，千分表10固定在表座9的凹槽内，表头与被测件圆柱面接触，可以调节固定块13，确定千分表10的正确位置，并用球头手柄15将表座9锁紧在滑杆4上，通过滚花平头螺钉2，可以调节V型定位架3的前后位置，保证与被测件圆柱面接触，由于V型定位架3具有自动定心功能，确保被测件轴心位置，从而保证测量结果与理论计算的一致性和符合性。
同测量原理测量方法一致。不同之处要做好前期测量的准备工作，检查千分表、平板在精度要求范围内，确保使用有效性的评价分析。该装置操作简单，按规范性要求即可上岗操作，无需专门培训，与三坐标测量机相比，对操作人员的要求大大降低，节约生产成本，提高了生产效率。
下面介绍两个测试方法的实施例：
模架产品导柱装配后垂直度的检测：技术要求：⊥≤0.01/100mm，将装有导柱的底座放在检验平板上(I级检验平板)。在规定的导柱长度上用带表架的千分表测量。(使导柱底部外圆面紧靠定位块V形槽，千分表测量头接触导柱上端外圆面)。
a.转动底座或表架，沿导柱外圆面转270°，取千分表测出的最大与最小读数的1/2，作为导柱轴心线对底座下平面的垂直度误差。
b.绕导柱外圆面旋转270°过程中，如果只能在千分表上测出最大值(或最小值)时，在最大值点(或最小值点)左和右90°处，找出有相等值的两个点，以最大值(或最小值)与相等值之差的绝对值，作为导柱轴心线对底座下平面的垂直度误差。
模架产品导套装配后垂直度的检测：技术要求：⊥≤0.01/100mm
将装有导套的上托上平面，放在在检验平板上(I级检验平板)。在导套孔内***检验芯棒和滚珠架。以测量芯棒垂直度误差，作为导套轴心线的垂直度误差，其测量方法与导柱垂直度测量方法相同。
该装置适用于模具行业标准件一模架产品生产线，也可用于其他机械行业类似产品的精密测量，使用方法和效果一样明显。对于批量生产，检测频繁，而且需要调整机床，无法利用直角尺来直观测量的产品尤为适用。
上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
在本发明的描述中如果使用了术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等，那么上述术语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设备、机构、部件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保护范围的限制。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种便携式圆柱体垂直度检测装置，其特征在于，包括：
底座(1)；
表架尺身(8)，与所述底座(1)垂直设置；
V型定位架(3)，具有水平方向的V型槽，可滑移地固定于所述表架尺身(8)；
滑套(5)，套接在所述表架尺身(8)上，并可沿所述表架尺身(8)滑移；和
千分表(10)，设置于所述滑套(5)上，具有水平方向的千分表测量头，所述千分表测量头与所述V型定位架(3)上V型槽的角平分线具有相同的朝向。
2.根据权利要求1所述的便携式圆柱体垂直度检测装置，其特征在于，所述V型定位架(3)远离所述V型槽的一端具有螺纹孔，所述V型定位架(3)与所述表架尺身(8)通过与所述螺纹孔配合的滚花平头螺钉(2)连接，能够在松紧所述滚花平头螺钉(2)实现所述V型定位架(3)相对于所述表架尺身(8)的滑移。
3.根据权利要求1所述的便携式圆柱体垂直度检测装置，其特征在于，所述表架尺身(8)通过压板(16)与螺钉(17)垂直固定于所述底座(1)。
4.根据权利要求1所述的便携式圆柱体垂直度检测装置，其特征在于，包括：
滑杆(4)，固定连接于所述滑套(5)，所述滑杆(4)的长度方向垂直于所述表架尺身(8)；
表座(9)，所述表座(9)具有凹槽，所述千分表(10)卡接于所述表座(9)的凹槽内；和
固定块(13)，将所述表座(9)可滑动地连接于所述滑杆(4)。
5.根据权利要求4所述的便携式圆柱体垂直度检测装置，其特征在于，包括：
球头手柄(15)，通过圆锥销(14)连接至所述固定块(13)，所述球头手柄(15)能够调节所述固定块(13)与所述滑杆(4)之间的间隙，从而控制所述固定块(13)在所述滑杆(4)上滑动或固定。
6.根据权利要求4所述的便携式圆柱体垂直度检测装置，其特征在于，包括：螺钉12，固定所述表座(9)至所述固定块(13)。
7.根据权利要求1所述的便携式圆柱体垂直度检测装置，其特征在于，所述滑套(5)具有顶丝(6)和簧片(7)，通过调节所述顶丝(6)能够调整所述簧片(7)对所述表架尺身(8)的压紧度。
8.一种圆柱体垂直度检测方法，其特征在于：使用如权利要求1-7任意一项所述的便携式圆柱体垂直度检测装置。
9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，包括：
步骤S11，将圆柱体被测量件与所述便携式圆柱体垂直度检测装置置于检验平板；
步骤S12，调整所述V型定位架(3)与圆柱体被测量件底部圆柱母线接触；
步骤S13，调整所述千分表(10)与圆柱体被测量件上端圆柱母线接触；
步骤S14，绕所述圆柱体被测量件中轴旋转所述圆柱体被测量件270°，读出旋转过程中所述千分表(10)的最大读数Δmax与最小读数Δmin；
步骤S15，取圆柱体被测件垂直度Δ＝|Δmax-Δmin|/2。
10.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，包括：
步骤S21，将圆柱体被测量件与所述便携式圆柱体垂直度检测装置置于检验平板；
步骤S22，调整所述V型定位架(3)与圆柱体被测量件底部圆柱母线接触；
步骤S23，调整所述千分表(10)与圆柱体被测量件上端圆柱母线接触；
步骤S24，读出所述千分表(10)读数Δ1，绕所述圆柱体被测量件中轴旋转所述便携式圆柱体垂直度检测装置90°，读出所述千分表(10)读数Δ2；
步骤S25，取圆柱体被测件垂直度
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