CN212931291U - 一种圆度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种圆度检测装置，包括C形卡具、测量件、连接件和活动爪；活动爪的位移1:1正比于探头的位移；测量件计量且显示活动爪的位移数值；测试内圆周的圆度时，探头圆柱形中心线、探头圆球形的球心在相同的平面，圆形探头的半径小于内圆的半径，以保证探头设置在指定深处的圆形的最大直径处；测试外圆时，互相平行探头平面夹持在外圆周直径的两端；旋转检测装置，以测量圆周成对垂直方向的最大直径之差值的除以2即得到圆度；在相同圆周检测多对数据，取最大圆度数值即该圆周的圆度。活动爪可以设置在C形卡具的内侧或外侧，扩大了检测范围；该检测装置结构简单，降低了设备采购成本，同时减少了检测操作时间。

Description

一种圆度检测装置

技术领域

本实用新型涉及圆形实体的检验技术领域，尤其涉及一种圆度检测装置。

背景技术

大尺寸的异形实体加工圆孔、圆柱之后，需要旋转运动配合，要求严格控制圆形实体半径误差即圆度；但传统的检测方法，必须在圆形实体旋转时候，千分表的触点贴靠在圆形实体的内孔或外柱；旋转大尺寸的异形实体，设备成本高，操作时间长。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种圆度检测装置，在检测装置的探头加载推力，旋转检测装置，以测量待检实体互相垂直方向的两处最大直径，成对的直径之差除以2即得到圆度数值，其解决了现有技术中存在的旋转大尺寸的实体，导致检测设备成本高、操作时间长的问题。

根据本实用新型的实施例，一种圆度检测装置，其包括C形卡具、活动爪、连接件和测量件；C形卡具沿其长度方向的一端设置有固定端，另一端设置有安装端；活动爪通过连接件设置在安装端的内侧或外侧，并与固定端之间设置有成对的探头以检测实体内圆或外圆；连接件，其将活动爪与安装端连接在一起，并包括用于将活动爪相对于安装端保持可移动的弹性件，该移动沿C形卡具的长度方向，弹性件通过待释放的弹性势能而使成对设置的探头始终与待检实体的外圆或内圆契合；测量件固定设置在安装端，而且与活动爪相对的另一侧；测量件用于计量和显示活动爪相对于安装端的位移。

本实用新型的技术原理为：

A、活动爪的位移，平行于、而且1:1正比于探头的位移；测量件计量且显示活动爪的位移数值；通过旋转圆度检测装置，以测量圆周互相垂直方向的最大直径，互相垂直方向的直径之差除以2就得到圆度，实现针对大尺寸实体的内圆、外圆的圆度检测；

B、测试内圆之中的指定深度圆周的圆度时，探头圆柱形的中心线、探头圆球形的球心在相同的平面，朝向外侧的探头圆柱或圆球抵触在指定深度内圆周，而且圆柱形探头的半径、圆球形探头的半径都小于实体内圆的半径，以实现探头设置在内圆周最大处；

C、测试外圆的指定深度圆周的圆度时，互相平行、而且朝向内侧的平探头夹持在外圆柱的指定深度外圆周最小处。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

一、通过在导向杆设置有轴向弹力，保证探头紧密接触在圆形的轮廓线；简单检测设备实现圆度检测，降低的设备成本、减少了操作时间；

二、沿导向杆的轴向、而且在卡具导槽孔一侧或两侧设置有弹性件，而且通过设置有导杆限位件，以调整弹性件作用在活动爪的合力的大小和方向，检测装置既可以测试内圆的圆度，也可以测试外圆的圆度；活动爪可以设置在C形卡具的内侧或外侧，扩大了检测的尺寸范围。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种装配结构示意图。

图2为本实用新型实施例的另一种装配结构示意图。

图3为本实用新型实施例的C形卡具的结构示意图。

图4为本实用新型实施例的测量件的结构示意图。

图5为本实用新型实施例的连接件的结构示意图。

图6为本实用新型实施例的活动爪的结构示意图。

图7为本实用新型实施例的圆度待检实体的结构示意图。

图8为本实用新型实施例的第二弹性件的结构示意图。

图9为本实用新型实施例的导杆限位件的结构示意图。

上述附图中：

C形卡具1、固定端10、卡具圆柱探头100、卡具平探头102、安装端11、安装内侧1100、安装外侧1102、测量安装孔1117、卡具导槽孔1127、卡具放置部13；

测量件2、位移传感器20、测量安装柱2017；

连接件3、导向杆31、导杆大端3101、导杆连接部3102、导杆柱体3127、第一弹性件32、第二弹性件33、导杆限位件34；

活动爪4、推移孔41、活动放置部43、活动圆球探头400、活动平探头402、导杆固定孔4327、导杆限位孔44、第一传感接触部4200、第二传感接触部4202；

圆度待检实体5、实体轴端53、实体内圆柱孔500、实体外圆柱502。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。本实施例包括的第一、第二用以区别不同的技术名称，无限制优先程度或顺序。本实施例包括的方位例如上下、左右、前后，以及长度方向、宽度方向和厚度方向，用以区别说明附图所示不同的技术名称，无限制装置的实际使用方向或方位。

如图1-9所示，本实用新型实施例提出了一种圆度检测装置，其包括C形卡具1、活动爪4、连接件3和测量件2；C形卡具1沿其长度方向的一端设置有固定端10，另一端设置有安装端11；活动爪4通过连接件3设置在安装端11的内侧或外侧，并与固定端10之间设置有成对的探头以检测实体内圆或外圆；连接件3，其将活动爪4与安装端11连接在一起，并包括用于将活动爪4相对于安装端11保持可移动的弹性件，该移动沿C形卡具1的长度方向，弹性件通过待释放的弹性势能而使成对设置的探头始终与待检实体的外圆或内圆契合；测量件2固定设置在安装端11，而且与活动爪4相对的另一侧；测量件2用于计量和显示活动爪4相对于安装端11的位移。

优化设的方案，包括长度方向、宽度方向和厚度方向互相垂直的C形卡具1，方便在CNC机床进行加工，和在三坐标检测仪校对卡具。

圆度待检实体5包括垂直于圆柱轴心的实体轴端53、绕轴心加工成型的实体内圆柱孔500、绕轴心加工成型的实体外圆柱502。

本实施例的详细工作过程为：

S1、实体轴端53标识成N对的互相垂直、而且穿过实体轴心的线，即将实体的圆周分成4*N等分，N＝1、2、3……自然数；卡具放置部13和活动放置部43，设置在实体轴端53；

S2、测试内圆的圆度时，卡具圆柱探头100和活动圆球探头400设置在实体内圆柱孔500，调整弹性件的推力，以保证探头贴靠在实体内圆柱孔500之中指定深度的圆周；显示仪2测量且显示指定深度的圆周的直径数值；互相垂直方向测出的直径之差再除以2，即得到该成对垂直方向的圆度；在S1步骤的N＝2以上时，取其中最大值，即得到该圆周的圆度；

S3、测试外圆的圆度时，卡具平探头102、活动平探头402设置在实体外圆柱502的外侧；调整弹性件的推力，以保证探头贴靠在实体外圆柱502之中指定深度的圆周；显示仪2测量且显示外圆的数值；互相垂直方向测出的直径之差再除以2，即得到该成对垂直方向的圆度；在S1步骤的N＝2以上时，取其中最大值，即得到该圆周的圆度。

本实用新型提供的技术方案，由于不需要将大尺寸实体设置在检测设备中旋转，只需将检测装置设置在实体轴端53，再旋转检测装置，测量圆周互相垂直方向的最大直径之差再除以2即得到圆度；简单可靠，降低的设备采购成本、减少了检测操作时间。

进一步地，C形卡具1的固定端10和安装端11均设置有平齐的、而且平行于C形卡具1的长度方向的卡具放置部13；其中，固定端10的卡具放置部13上设置有与之垂直的固定探头；活动爪4在下端设置有与卡具放置部13平齐的活动放置部43，活动放置部43在下方设置有活动探头，活动探头相对于固定探头在C形卡具1的长度方向上可移动。工作原理为：卡具放置部13、活动放置部43放置在实体轴端53，活动爪4相对于安装端11移动的数值1:1体现到测量件2。

进一步地，如图1所示，安装端11沿C形卡具1的长度方向的两侧设置有安装内侧1100和安装外侧1102，该内外侧之间开设有一个以上的卡具导槽孔1127、而且孔的轴心线平行于卡具放置部13；活动爪4呈板状，其包括左右方向的第一传感接触部4200和第二传感接触部4202；第一传感接触部4200设置在安装内侧1100，或者第二传感接触部4202设置在安装外侧1102，连接件3设置在卡具导槽孔1127之中、而且其弹性势能推动活动爪4沿卡具导槽孔1127的轴向可移动，探头之间检测实体的内圆；固定探头设置有卡具圆柱探头100，活动探头设置有活动圆球探头400，探头均朝向朝C形卡具1的外侧，探头的半径均小于待检实体的内圆半径；而且，卡具圆柱探头100的轴心线、活动圆球探头400的球心在相同的平面。工作原理为：在弹力使圆形探头朝外的前提下，活动爪4设置在安装端11的内侧或外侧，分别可以测试内圆的圆度。活动圆球探头400也可以设置成与卡具圆柱探头100尺寸相近的、中心线在相同平面的圆柱形探头，该平面平行于卡具导槽孔1127的中心线。安装内侧1100、安装外侧1102可以不互相平行，或者两者互相平行；安装内侧1100、安装外侧1102之间开设有一个以上的卡具导槽孔1127，其轴心线平行于卡具放置部13，相对于卡具导槽孔1127滑动平移的活动爪4的只有一个自由度，即活动爪4沿卡具导槽孔1127的轴向平移。

卡具导槽孔1127的两端优化设置沉孔，以容纳弹性件、而且节约空间。

卡具导槽孔1127优化设置两个以上的圆形槽孔，以保证活动爪4相对于C形卡具1具有一个自由度即可以沿卡具导槽孔1127的中心线移动。

卡具导槽孔1127可以优化设置一个异形槽孔，以实现活动爪4相对于C形卡具1具有一个自由度即可以沿卡具导槽孔1127的中心线移动。

优化设的方案包括，板状的活动爪4包括左右方向的第一传感接触部4200和第二传感接触部4202、厚度前后侧和上下端。

进一步地，如图2所示，固定探头还包括有卡具平探头102，活动探头还包括有活动平探头402，探头均朝向朝C形卡具1的内侧；探头之间检测实体的外圆。工作原理为：在弹力使平探头朝内的前提下，活动爪4设置在安装端11的内侧或外侧，分别可以测试外圆的圆度。

进一步地，如图3和6所示，第一传感接触部4200和第二传感接触部4202之间开设与卡具导槽孔1127相配的导杆固定孔4327；连接件3包括导向件沿卡具导槽孔1127的轴向滑动设置，且导向件的一端沿其轴向固定设置在导杆固定孔4327。工作原理为：活动探头被限定具有一个自由度，即沿C形卡具1的长度方向平移；探头的移动数值1:1传递给测量件2。导向件也可以选择螺杆或螺钉结构，或尾端设置有退刀槽以实现其轴向固定。导向件有两个以上时，弹性件可以卡设在安装端11和活动爪4的传感接触部之间，即弹性件不穿设在导向件；导向件可以选择包括卡紧部的推钉，弹性件的作用力不改变推钉在轴向的尺寸，即导向件的卡紧部的径向尺寸大于导杆固定孔4327，导杆固定孔4327通常优化选择沉孔，导向件在轴向推力作用时，导向件的卡紧部在直径方向收缩通过导杆固定孔4327、而且卡紧部再往外撑开卡设在导杆固定孔4327的沉孔。

进一步地，如图6所示，在活动爪4的厚度前后侧之间设置有推移孔41。工作原理为：可以设置手柄在推移孔41方便手工推拉，或者直接推拉推移孔41，以方便调整探头始终与被测试实体的外圆或内圆契合。

进一步地，如图3、5和6所示，导向件包括导向杆31；弹性件包括第一弹性件32，其套设于导向杆31；导向杆31包括导杆柱体3127；导杆柱体3127的一端设置有导杆大端3101，而且其尺寸大于第一弹性件32的内孔和卡具导槽孔1127；导杆柱体3127的另一端设置有导杆连接部3102；其中，导杆柱体3127滑动设置在卡具导槽孔1127，导杆连接部3102沿其轴向固定设置在导杆固定孔4327。工作原理为：弹性件可以选择圆柱弹簧、锥形弹簧、波纹弹簧，板状结构的弹簧。导杆大端3101大于第一弹性件32的内孔、卡具导槽孔1127，而且导杆连接部3102必须在导向杆31的轴向固定连接到导杆固定孔4327，才能让第一弹性件32通过待释放的弹性势能而使探头始终与待测实体的内圆或外圆契合。

进一步地，如图3、5和8所示，弹性件还包括套设于导向杆31的第二弹性件33；第二弹性件33和第一弹性件32的尺寸相当，但沿导向杆31的轴向、作用在活动爪4的推力不相等；第一弹性件32和第二弹性件33设置在卡具导槽孔1127的两端。工作原理为：第二弹性件33和第一弹性件32的尺寸相当，即在装配时可以互换；依据检测内孔或者外圆的需要而调整第二弹性件33和第一弹性件32的综合弹力差值、弹力方向；例如检测外圆的圆度时，设置综合弹力将活动爪4的活动平探头402朝向内侧移动；检测内孔的圆度时，设置综合弹力将活动爪4的活动圆球探头400朝向外侧移动。

进一步地，如图6和9所示，活动爪4的厚度前后侧之间设置有导杆限位孔44，导杆限位孔44和导杆固定孔4327相交；连接件3还包括导杆限位件34，其卡设在导杆限位孔44以限制导向杆31在导杆固定孔4327的轴向的位置。工作原理为：优化设计导杆限位件34穿设在导杆限位孔44，以限定导向杆31在导杆固定孔4327轴向的位置，该轴向位置的变化可以调整第一弹性件32和/或第二弹性件33的轴向合力。导杆限位件34可以选择螺钉结构，或者销钉结构，榫卯结构；导杆限位件34也可以选择弹性推钉结构以方便将导向杆31的直径方向卡住，以限定导向杆31在导杆固定孔4327轴向的位置。

进一步地，如图3、4和6所示，安装端11的中部设置有测量安装孔1117，其轴心线平行于卡具放置部13；测量件2包括固定设置在测量安装孔1117中的测量安装柱2017，和沿测量安装柱2017往外伸出接触到活动爪4的传感接触部的位移传感器20；该位移传感器20计量和传输活动爪4相对于安装端11的移动距离的变化。工作原理为：位移传感器20测量活动爪4的传感接触部沿测量安装孔1117的轴向的移动距离的变化。位移传感器20可以选择机械接触式，也可以选择非接触式例如红外线测距传感器、激光测距传感器。测量件2优选千分表以实现检测形位公差的高精度要求。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种圆度检测装置，其特征在于，包括C形卡具(1)、活动爪(4)、连接件(3)和测量件(2)；

C形卡具(1)沿其长度方向的一端设置有固定端(10)，另一端设置有安装端(11)；

活动爪(4)通过连接件(3)设置在安装端(11)的内侧或外侧，并与固定端(10)之间设置有成对的探头以检测实体内圆或外圆；

连接件(3)，其将活动爪(4)与安装端(11)连接在一起，并包括用于将活动爪(4)相对于安装端(11)保持可移动的弹性件，该移动沿C形卡具(1)的长度方向，弹性件通过待释放的弹性势能而使成对设置的探头始终与待检实体的外圆或内圆契合；

测量件(2)固定设置在安装端(11)，而且与活动爪(4)相对的另一侧；测量件(2)用于计量和显示活动爪(4)相对于安装端(11)的位移。

2.如权利要求1所述的一种圆度检测装置，其特征在于，C形卡具(1)的固定端(10)和安装端(11)均设置有平齐的、而且平行于C形卡具(1)的长度方向的卡具放置部(13)；

其中，固定端(10)的卡具放置部(13)上设置有与之垂直的固定探头；

活动爪(4)在下端设置有与卡具放置部(13)平齐的活动放置部(43)，活动放置部(43)在下方设置有活动探头，活动探头相对于固定探头在C形卡具(1)的长度方向上可移动。

3.如权利要求2所述的一种圆度检测装置，其特征在于，安装端(11)沿C形卡具(1)的长度方向的两侧设置有安装内侧(1100)和安装外侧(1102)，该内外侧之间开设有一个以上的卡具导槽孔(1127)、而且孔的轴心线平行于卡具放置部(13)；

活动爪(4)呈板状，其包括左右方向的第一传感接触部(4200)和第二传感接触部(4202)；第一传感接触部(4200)设置在安装内侧(1100)，或者第二传感接触部(4202)设置在安装外侧(1102)，连接件(3)设置在卡具导槽孔(1127)之中、而且其弹性势能推动活动爪(4)沿卡具导槽孔(1127)的轴向可移动，探头之间检测实体的内圆；

固定探头设置有卡具圆柱探头(100)，活动探头设置有活动圆球探头(400)，探头均朝向朝C形卡具(1)的外侧，探头的半径均小于待检实体的内圆半径；而且，卡具圆柱探头(100)的轴心线、活动圆球探头(400)的球心在相同的平面。

4.如权利要求3所述的一种圆度检测装置，其特征在于，固定探头还包括有卡具平探头(102)，活动探头还包括有活动平探头(402)，探头均朝向朝C形卡具(1)的内侧；探头之间检测实体的外圆。

5.如权利要求3或4所述的一种圆度检测装置，其特征在于，第一传感接触部(4200)和第二传感接触部(4202)之间开设与卡具导槽孔(1127)相配的导杆固定孔(4327)；连接件(3)包括导向件沿卡具导槽孔(1127)的轴向滑动设置，且导向件的一端沿其轴向固定设置在导杆固定孔(4327)。

6.如权利要求5所述的一种圆度检测装置，其特征在于，在活动爪(4)的厚度前后侧之间设置有推移孔(41)。

7.如权利要求5所述的一种圆度检测装置，其特征在于，导向件包括导向杆(31)；弹性件包括第一弹性件(32)，其套设于导向杆(31)；导向杆(31)包括导杆柱体(3127)；导杆柱体(3127)的一端设置有导杆大端(3101)，而且其尺寸大于第一弹性件(32)的内孔和卡具导槽孔(1127)；导杆柱体(3127)的另一端设置有导杆连接部(3102)；其中，导杆柱体(3127)滑动设置在卡具导槽孔(1127)，导杆连接部(3102)沿其轴向固定设置在导杆固定孔(4327)。

8.如权利要求7所述的一种圆度检测装置，其特征在于，弹性件还包括套设于导向杆(31)的第二弹性件(33)；第二弹性件(33)和第一弹性件(32)的尺寸相当，但沿导向杆(31)的轴向、作用在活动爪(4)的推力不相等；第一弹性件(32)和第二弹性件(33)设置在卡具导槽孔(1127)的两端。

9.如权利要求8所述的一种圆度检测装置，其特征在于，活动爪(4)的厚度前后侧之间设置有导杆限位孔(44)，导杆限位孔(44)和导杆固定孔(4327)相交；连接件(3)还包括导杆限位件(34)，其卡设在导杆限位孔(44)以限制导向杆(31)在导杆固定孔(4327)的轴向的位置。

10.如权利要求9所述的一种圆度检测装置，其特征在于，安装端(11)的中部设置有测量安装孔(1117)，其轴心线平行于卡具放置部(13)；测量件(2)包括固定设置在测量安装孔(1117)中的测量安装柱(2017)，和沿测量安装柱(2017)往外伸出接触到活动爪(4)的传感接触部的位移传感器(20)；该位移传感器(20)计量和传输活动爪(4)相对于安装端(11)的移动距离的变化。

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