CN114543610A - 一种千分尺校对用量杆检定装置及量杆检定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种千分尺校对用量杆检定装置及量杆检定方法；解决现有技术中光学计或测长机的操作复杂；并且没有针对被测量杆夹具的问题；检定装置包括装夹组件以及测量组件；装夹组件包括底座、第一安装座、第二安装座、弧形压板以及水平调节组件和垂直调节组件；第一安装座与第二安装座均开设有安装孔，第一安装座、第二安装座顶端均开设有V型槽，V型槽上端设置有弧形压板，水平调节组件与第一安装座连接，垂直调节组件与第二安装座连接，测量组件包括传感器支架、调节组件以及从上往下依次安装在传感器支架上的第一传感器与第二传感器；传感器支架与调节组件连接；本发明还提出了被测量杆的检定方法。

Description

一种千分尺校对用量杆检定装置及量杆检定方法

技术领域

本发明涉及精密测量装置，具体涉及一种千分尺校对用量杆检定装置及量杆检定方法。

背景技术

由于千分尺是各生产单位经常使用的计量器具，用量很大使用频繁，对其量值的准确掌控直接影响加工产品的质量，而千分尺校对用量杆示值的准确与否直接关系到千分尺示值的准确性。依据JJG 21-2008《千分尺检定规程》，在对测量范围大于25mm以上的千分尺进行检定时，均需对其校对用量杆进行检定。

《千分尺检定规程》规定千分尺校对用量杆的尺寸及变动量，需在光学计或测长机上用量块以比较法进行检定，也可用同等准确度的其他仪器检定；而在实际的计量检定工作中，由于光学计或测长机不是专门用于检定千分尺校对用量杆的专用设备，熟练掌握操作技术需要经过培训和反复练习；并且由于没有合适的装夹具，每次都需要反复调整装夹，耽误时间影响工作效率。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中存在的在实际的计量检定工作中，由于光学计或测长机不是专门用于检定千分尺校对用量杆的专用设备，熟练掌握操作技术需要经过培训和反复练习；并且由于没有合适的装夹具，每次都需要反复调整装夹，耽误时间影响工作效率的问题，而提供一种千分尺校对用量杆检定装置及量杆检定方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种千分尺校对用量杆检定装置，其特殊之处在于：包括标准块、底座、依次设置在底座上的装夹组件以及测量组件；

所述装夹组件包括依次设置的基准挡板、第一安装座、第二安装座，弧形压板以及安装在底座上的水平调节组件和垂直调节组件；

所述第一安装座与所述第二安装座均开设有轴线水平的安装孔，所述标准块一端依次穿过第二安装座的安装孔、第一安装座的安装孔后抵靠在基准挡板上；

所述第一安装座、第二安装座顶端均开设有V型槽，所述弧形压板安装在V型槽上端，用于将被测量杆固定在所述V型槽内且被测量杆的一端抵靠在基准挡板上；

所述水平调节组件与所述第一安装座连接，用于对标准块及被测量杆进行水平方向的调节；所述垂直调节组件与所述第二安装座连接，用于对标准块及被测量杆进行竖直方向的调节；

所述测量组件沿所述标准块轴线方向设置在第二安装座一侧，用于对被测量杆进行测量，包括传感器支架、拨叉、测量调节组件以及从上往下依次安装在传感器支架上的第一传感器与第二传感器；

所述传感器支架与所述测量调节组件连接；

所述测量调节组件用于对传感器支架进行水平以及竖直方向的移动；

所述拨叉与传感器支架连接，用于压缩第一传感器的测头与第二传感器的测头。

进一步地，所述水平调节组件包括第一导轨、第一挡板、弹簧挡板、第一螺钉以及安装在弹簧挡板上的第一弹簧；

所述第一导轨与底座连接；

所述第一安装座与第一导轨连接；

所述第一挡板与弹簧挡板分别安装在第一导轨两侧；

所述第一弹簧一端与弹簧挡板连接，另一端与第一安装座接触；

所述第一螺钉一端穿过所述第一挡板后与所述第一安装座接触，用于驱动第一安装座在所述第一导轨上滑动，且滑动方向与所述被测量杆的轴线垂直。

进一步地，所述垂直调节组件包括第二导轨以及第六螺钉；

所述第二导轨与所述底座连接，所述第二安装座与第二导轨连接，所述第六螺钉沿竖直方向穿过所述第二安装座后与所述第二导轨顶面接触，用于实现第二安装座的垂直向移动，且移动方向与所述被测量杆的轴线垂直。

进一步地，所述测量调节组件包括立柱、导轨、第二弹簧、安装座、第七螺钉以及第九螺钉；

所述导轨安装在所述安装座内，所述传感器支架在所述导轨上滑动且滑动方向与所述被测量杆的轴线垂直；

所述第七螺钉沿所述传感器支架滑动方向从外向内穿过安装座一端侧壁后与所述传感器支架的一端接触；

所述传感器支架另一端与安装座另一端侧壁之间安装有所述第二弹簧；

所述安装座一端开设有竖直的通孔，所述立柱穿过所述通孔后与所述底座连接，所述安装座开设有缺口，缺口的两端分别设置有第一紧固端与第二紧固端；

所述第一紧固端与第二紧固端通过所述第九螺钉连接并夹紧立柱，用于将安装座固定在立柱竖直方向的不同高度。

进一步地，所述拨叉为Y型，所述拨叉的两个前端均安装有圆环，两个所述圆环分别套在第一传感器与第二传感器的测头前端，用于对第一传感器与第二传感器的测头进行压缩；

所述拨叉后端通过固定螺钉与传感器支架连接；

所述拨叉后端开设长条孔，所述固定螺钉穿过长条孔后将拨叉固定在传感器支架上。

本发明还提供一种千分尺校对用量杆检定方法，其特殊之处在于：采用如权利要求1所述的检定装置，包括以下步骤：

步骤1：将被测量杆安装在检定装置上；

步骤2：将标准块与被测量杆的一端均抵靠在基准挡板上；

步骤3：将第一传感器、第二传感器均与标准块的端面接触，并且使得第一传感器与第二传感器的测头均压缩，从而使得第一传感器的测头与第二传感器的测头既可以伸长又可以压缩；

步骤4：将第一传感器与第二传感器测得的数值清零，将此位置记为初始测量位置；

步骤5：压缩第一传感器与第二传感器的测头，使得第一传感器与第二传感器的测头离开标准块，并且上移第一传感器与第二传感器，使得第一传感器对准被测量杆端面的中心位置处，第二传感器对准标准块，松开第一传感器与第二传感器的测头，使得第一传感器的测头与被测量杆接触，第二传感器的测头与标准块接触；

步骤6：观察第二传感器的数值是否为零，如为零，则测量数据有效，记录第一传感器测得数据ΔL1，由于标准块的长度尺寸为L0，则被测量杆的尺寸L1＝L0+ΔL1；

其中：L0为标准块的长度，ΔL1为当前位置与初始测量位置的距离差；

步骤7：绕被测量杆的中心移动第一传感器，使得第一传感器得到多个不同位置的被测量杆的数据，测量时第二传感器的数值为零，则测量数据有效，并计算被测量杆的尺寸；

步骤8：计算被测量杆的变动量。

进一步地，步骤8中，计算被测量杆的变动量的方式为：将被测量杆在不同位置处计算得到最大值与最小值的差值，记为被测量杆的变动量。

进一步地，步骤7中，绕被测量杆的中心移动方式具体为：选择过中心的任意两条相互垂直的线段的端点处进行测量且四个端点在同一圆周上。

本发明的有益效果是：

1、本发明一种千分尺校对用量杆检定装置，通过设置装夹组件以及测量组件，既实现了被测量杆的夹持，又可以通过测量组件对被测量杆进行检定，安装方便，操作方法简单，对操作人员的专业要求低，并且可以提高工作效率。

2、本发明一种千分尺校对用量杆检定装置，通过设置的水平调节组件和垂直调节组件，可以实现标准块与被测量杆的快速调平，保证测量组件的测量准确度。

3、本发明一种千分尺校对用量杆检定装置，通过设置的第一传感器与第二传感器，可快速实现对被测量杆的精准检定。

4、本发明一种千分尺校对用量杆的检定方法，测量方法简单，易于操作。

5、本发明一种千分尺校对用量杆的检定方法，通过对被测量杆不同位置的测量，选取多次测量结果的最大值与最小值的差值，可以实现对被测量杆尺寸变动量的精准检定。

附图说明

图1是本发明一种千分尺校对用量杆检定装置实施例的结构示意图；

图2是图1右端局部示意图；

图3是本发明装置中测量组件的结构示意图；

图4是本发明装置中测量组件的轴测图；

图5是图1中A-A的剖视图；

图6是图1中B-B的剖视图；

图7是图5中D-D的剖视图的局部视图；

图8是图6中C-C的剖视图的局部视图；

图9是图1中E-E的剖视图；

图10是图9中F-F的剖视图的局部视图；

图中，1、底座；2、第一安装座；3、第二安装座；4、第一导轨；5、第一螺钉；6、第一挡板；7、第二螺钉；8、第三螺钉；9、弧形压板；10、第四螺钉；11、第一弹簧；12、弹簧挡板；13、第五螺钉；14、第六螺钉；15、第二导轨；16、导轨滚珠；17、被测量杆；18、标准块；191、第一传感器；192、第二传感器；20、拨叉；21、导轨；22、第七螺钉；23、传感器支架；24、立柱；25、第二弹簧；26、安装座；27、第八螺钉；28、第九螺钉；29、第十螺钉；30、基准挡板；31、第一紧固端；32、第二紧固端。

具体实施方式

本发明一种千分尺校对用量杆检定装置，如图1与图2所示，包括装夹组件以及测量组件；

各部件的具体作用如下：

装夹组件：用于实现标准块18和被测量杆17的夹持固定，并且与测量组件配合实现被测量杆17的检定。

测量组件：用于对被测量杆17的尺寸进行测量。

各部件的具体组成与连接方式如下：

如图5与图6所示，装夹组件包括底座1、第一安装座2、第二安装座3、弧形压板9、基准挡板30、第三螺钉8、第四螺钉10以及安装在底座1上的水平调节组件和垂直调节组件；

水平调节组件包括第一导轨4、第一挡板6、弹簧挡板12、第一螺钉5以及安装在弹簧挡板12上的第一弹簧11；

垂直调节组件包括第二导轨15以及第六螺钉14；

如图3、图4所示，测量组件包括传感器支架23、拨叉20、测量调节组件以及从上往下依次安装在传感器支架23上的第一传感器191与第二传感器192；

测量调节组件包括立柱24、导轨21、第二弹簧25、安装座26、第七螺钉22；

底座1最左端连接基准挡板30，底座1左端通过第五螺钉13与第一导轨4连接，第一导轨4两端分别连接第一挡板6与弹簧挡板12，第一导轨4上滑动连接第一安装座2，第一螺钉5水平穿过第一挡板6，并与其螺纹连接，第一螺钉5与第一安装座2的一端接触，第一安装座2的另一端与弹簧挡板12之间设置第一弹簧11，通过旋转第一螺钉5，在第一弹簧11的作用下实现第一安装座2的往返移动，如图7所示，第一安装座2与第一导轨4之间设置导轨滚珠16；

第二导轨15通过第五螺钉13与底座1右端连接，第二安装座3与第二导轨15滑动连接，第六螺钉14沿竖直方向穿过第二安装座3后与第二导轨15连接，通过旋转第六螺钉14，来带动第二安装座3沿竖直方向移动，如图8所示，第二安装座3与第二导轨15之间设置导轨滚珠16。

第一安装座2与第二安装座3均开设有轴线水平的安装孔，用于安装标准块18，标准块18一端依次穿过两个安装孔，标准块18置于安装孔内后，第一安装座2以及第二安装座3上均从外向内***第四螺钉10，第四螺钉10将标准块18固定在安装孔内；第一安装座2、第二安装座3顶端均开设有V型槽，V型槽上端设置有弧形压板9，弧形压板9与第二安装座2或者第二安装座3通过第二螺钉7连接；第三螺钉8从上往下穿过弧形压板9后与被测量杆17接触。

被测量杆17通过第三螺钉8的下端固定在V型槽内。

如图9、图10所示，立柱24连接在底座1的最右端，安装座26一端开设圆孔，立柱24***圆孔内，安装座26开设有缺口，缺口两端分别设置第一紧固端31与第二紧固端32，第一紧固端31与第二紧固端32通过第九螺钉28连接，可以通过第九螺钉28对第一紧固端31与第二紧固端32紧固或者松懈，使得安装座26可以被固定在立柱24上或者可以在立柱24上滑动，安装座26开设U型槽，导轨21通过第八螺钉27安装在U型槽内，传感器支架23在导轨21上滑动，且滑动方向与被测量杆17的轴线垂直，导轨21与传感器支架23之间设置有导轨滚珠16，导轨21沿传感器支架23水平滑动方向的一端开设连接孔，第七螺钉22一端穿过连接孔后与传感器支架23的一端接触，传感器支架23另一端与安装座26另一侧之间安装有第二弹簧25，可以通过旋转第七螺钉22实现传感器支架23的移动，第一传感器191与第二传感器192通过第十螺钉29从上往下依次安装在传感器支架23上，并且测头朝向标准块18。

拨叉20为Y型，拨叉20的两个前端均安装有圆环，两个圆环分别套在第一传感器191与第二传感器192的测头前端，用于对第一传感器191与第二传感器192的测头进行压缩；

拨叉20后端通过固定螺钉与传感器支架23连接；

拨叉20后端开设长条孔，固定螺钉穿过长条孔后将拨叉20固定在传感器支架23上。

采用权利要求1的检定装置的被测量杆17检定方法包括以下步骤：

步骤1：将被测量杆17安装在检定装置上，

步骤2：将标准块18与被测量杆17的一端均抵靠在基准挡板30上；

具体的，通过调整第一螺钉5和第六螺钉14，使标准块18与被测量杆17的左端面与基准挡板30完全贴合；

步骤3：将第一传感器191、第二传感器192均与标准块18端面接触，并且使得第一传感器191与第二传感器192的测头均压缩，从而使得第一传感器191的测头与第二传感器192的测头既可以伸长又可以压缩；

步骤4：随后将第一传感器191与第二传感器192测得的数值清零，将此位置记为初始测量位置；

步骤5：压缩第一传感器191与第二传感器192的测头，使得第一传感器191与第二传感器192的测头离开标准块18，并且上移第一传感器191与第二传感器192，使得第一传感器191对准被测量杆17的中心位置处，第二传感器192对准标准块18，松开第一传感器191与第二传感器192的测头，使得第一传感器191的测头与被测量杆17接触，第二传感器192的测头与标准块18接触；

具体的，使用拨叉20压缩第一传感器191与第二传感器192的测头；

步骤6：观察第二传感器192的数值是否为零，如为零，则测量数据有效，记录第一传感器191测得数据ΔL1，由于标准块18的长度尺寸为L0，则被测量杆17的长度尺寸L1＝L0+ΔL1；

其中：L0为标准块18的长度，ΔL1为当前位置与初始测量位置的距离差；

步骤7：绕被测量杆17的中心移动第一传感器191，使得第一传感器191得到多个不同位置的被测量杆17的数据，测量时第二传感器192的数值为零，则测量数据有效，并计算被测量杆17的尺寸；

具体的：绕被测量杆17的中心移动，选择任意两条相互垂直线条的端点处进行测量且四个端点在同一圆周上，总共得到五组被测量杆17的尺寸数据，分别为L1,L2,L3,L4,L5；

步骤8：计算被测量杆17的变动量；

具体计算方式为：将被测量杆17在不同位置处计算得到被测量杆17尺寸的最大值减去最小值之差值，记为被测量杆17的变动量。

Claims (8)

1.一种千分尺校对用量杆检定装置，其特征在于：包括标准块(18)、底座(1)、依次设置在底座(1)上的装夹组件以及测量组件；

所述装夹组件包括依次设置的基准挡板(30)、第一安装座(2)、第二安装座(3)，弧形压板(9)以及安装在底座(1)上的水平调节组件和垂直调节组件；

所述第一安装座(2)与所述第二安装座(3)均开设有轴线水平的安装孔，所述标准块(18)一端依次穿过第二安装座(3)的安装孔、第一安装座(2)的安装孔后抵靠在基准挡板(30)上；

所述第一安装座(2)、第二安装座(3)顶端均开设有V型槽，所述弧形压板(9)安装在V型槽上端，用于将被测量杆(17)固定在所述V型槽内且被测量杆(17)的一端抵靠在基准挡板(30)上；

所述水平调节组件与所述第一安装座(2)连接，用于对标准块(18)及被测量杆(17)进行水平方向的调节；所述垂直调节组件与所述第二安装座(3)连接，用于对标准块(18)及被测量杆(17)进行竖直方向的调节；

所述测量组件沿所述标准块(18)轴线方向设置在第二安装座(3)一侧，用于对被测量杆(17)进行测量，包括传感器支架(23)、拨叉(20)、测量调节组件以及从上往下依次安装在传感器支架(23)上的第一传感器(191)与第二传感器(192)；

所述传感器支架(23)与所述测量调节组件连接；

所述测量调节组件用于对传感器支架(23)进行水平以及竖直方向的移动；

所述拨叉(20)与传感器支架(23)连接，用于压缩第一传感器(191)的测头与第二传感器(192)的测头。

2.根据权利要求1所述的一种千分尺校对用量杆检定装置，其特征在于：

所述水平调节组件包括第一导轨(4)、第一挡板(6)、弹簧挡板(12)、第一螺钉(5)以及安装在弹簧挡板(12)上的第一弹簧(11)；

所述第一导轨(4)与底座(1)连接；

所述第一安装座(2)与第一导轨(4)连接；

所述第一挡板(6)与弹簧挡板(12)分别安装在第一导轨(4)两侧；

所述第一弹簧(11)一端与弹簧挡板(12)连接，另一端与第一安装座(2)接触；

所述第一螺钉(5)一端穿过所述第一挡板(6)后与所述第一安装座(2)接触，用于驱动第一安装座(2)在所述第一导轨(4)上滑动，且滑动方向与所述被测量杆(17)的轴线垂直。

3.根据权利要求2所述的一种千分尺校对用量杆检定装置，其特征在于：

所述垂直调节组件包括第二导轨(15)以及第六螺钉(14)；

所述第二导轨(15)与所述底座(1)连接，所述第二安装座(3)与第二导轨(15)连接，所述第六螺钉(14)沿竖直方向穿过所述第二安装座(3)后与所述第二导轨(15)顶面接触，用于实现第二安装座(3)的垂直向移动，且移动方向与所述被测量杆(17)的轴线垂直。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种千分尺校对用量杆检定装置，其特征在于：

所述测量调节组件包括立柱(24)、导轨(21)、第二弹簧(25)、安装座(26)、第七螺钉(22)以及第九螺钉(28)；

所述导轨(21)安装在所述安装座(26)内，所述传感器支架(23)在所述导轨(21)上滑动且滑动方向与所述被测量杆(17)的轴线垂直；

所述第七螺钉(22)沿所述传感器支架(23)滑动方向从外向内穿过安装座(26)一端侧壁后与所述传感器支架(23)的一端接触；

所述传感器支架(23)另一端与安装座(26)另一端侧壁之间安装有所述第二弹簧(25)；

所述安装座(26)一端开设有竖直的通孔，所述立柱(24)穿过所述通孔后与所述底座(1)连接，所述安装座(26)开设有缺口，缺口的两端分别设置有第一紧固端(31)与第二紧固端(32)；

所述第一紧固端(31)与第二紧固端(32)通过所述第九螺钉(28)连接并夹紧立柱(24)，用于将安装座(26)固定在立柱(24)竖直方向的不同高度。

5.根据权利要求4所述的一种千分尺校对用量杆检定装置，其特征在于：

所述拨叉(20)为Y型，所述拨叉(20)的两个前端均安装有圆环，两个所述圆环分别套在第一传感器(191)与第二传感器(192)的测头前端，用于对第一传感器(191)与第二传感器(192)的测头进行压缩；

所述拨叉(20)后端开设长条孔，固定螺钉穿过长条孔后将拨叉(20)固定在传感器支架(23)上。

6.一种千分尺校对用量杆检定方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的检定装置，包括以下步骤：

步骤1：将被测量杆(17)安装在检定装置上；

步骤2：将标准块(18)与被测量杆(17)的一端均抵靠在基准挡板(30)上；

步骤3：将第一传感器(191)、第二传感器(192)均与标准块(18)的端面接触，并且使得第一传感器(191)与第二传感器(192)的测头均压缩，从而使得第一传感器(191)的测头与第二传感器(192)的测头既可以伸长又可以压缩；

步骤4：将第一传感器(191)与第二传感器(192)测得的数值清零，将此位置记为初始测量位置；

步骤5：压缩第一传感器(191)与第二传感器(192)的测头，使得第一传感器(191)与第二传感器(192)的测头离开标准块(18)，并且上移第一传感器(191)与第二传感器(192)，使得第一传感器(191)对准被测量杆(17)端面的中心位置处，第二传感器(192)对准标准块(18)，松开第一传感器(191)与第二传感器(192)的测头，使得第一传感器(191)的测头与被测量杆(17)接触，第二传感器(192)的测头与标准块(18)接触；

步骤6：观察第二传感器(192)的数值是否为零，如为零，则测量数据有效，记录第一传感器(191)测得数据ΔL1，由于标准块(18)的长度尺寸为L0，则被测量杆(17)的尺寸L1＝L0+ΔL1；

其中：L0为标准块(18)的长度，ΔL1为当前位置与初始测量位置的距离差；

步骤7：绕被测量杆(17)的中心移动第一传感器(191)，使得第一传感器(191)得到多个不同位置的被测量杆(17)的数据，测量时第二传感器(192)的数值为零，则测量数据有效，并计算被测量杆(17)的尺寸；

步骤8：计算被测量杆(17)的变动量。

7.根据权利要求6所述的一种千分尺校对用量杆检定方法，其特征在于：

步骤8中，计算被测量杆(17)的变动量的方式为：将被测量杆(17)在不同位置处计算得到最大值与最小值的差值，记为被测量杆(17)的变动量。

8.根据权利要求6或7所述的一种千分尺校对用量杆检定方法，其特征在于：

步骤7中，绕被测量杆(17)的中心移动方式具体为：选择过中心的任意两条相互垂直的线段的端点处进行测量且四个端点在同一圆周上。

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