CN216012137U - 一种测量装置及测量*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及作业机械相关测量技术领域，其目的是提供一种测量装置及测量***，能同时检测作业机械主平台开档尺寸和销轴孔内径尺寸，检测效率高，能满足高标准精度要求。上述测量装置包括转动机构、直线移动机构和测量机构，所述转动机构适于带动所述直线移动机构和所述测量机构绕z轴转动；所述直线移动机构安装于所述转动机构上，适于带动所述测量机构沿x轴直线移动；所述测量机构安装于所述直线移动机构上，用于测量待测孔内径尺寸和开档尺寸。本实用新型解决了现有检测工具不能同时检测作业机械主平台开档尺寸和销轴孔内径尺寸、检测精度差、检测效率低的问题。

Description

一种测量装置及测量***

技术领域

本实用新型涉及结构件相关测量技术领域，具体涉及一种测量装置及测量***。

背景技术

在挖掘机等作业机械的主平台组对焊接后，需要对主平台的开档尺寸、销轴孔内径进行测量，以检测机加工误差是否在规定尺寸公差范围内，再进行后续组装。通常，该检测过程是由人工操作完成的，现场工人一般会采用卷尺、卡尺等测量工具来对开档尺寸(精度0.1)和销轴孔内径(精度0.01)进行测量。但是，在利用卷尺、卡尺等进行测量时，单人不易操作，平均人工测量时间需要2分钟以上，测量效率很低，而且测量过程会掺杂诸多人为因素，导致测量误差较大，测量精度达不到尺寸公差精度要求，这可能会导致尺寸不合格的主平台流入后续装配线，从而影响作业机械的装配质量，增加作业机械日后工作过程中的故障率。

虽然，现有技术中也出现了一些能检测主平台开档尺寸的测具，但是销轴孔内径的检测仍然依赖于人工测量，不能有效地提高作业机械的装配质量和装配效率，检测精度仍然达不到尺寸公差精度要求，不能满足当前作业机械高标准的装配需求。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的检测工具不能同时检测作业机械主平台开档尺寸和销轴孔内径尺寸、检测精度差、检测效率低的缺陷，从而提供一种能同时检测作业机械主平台开档尺寸和销轴孔内径尺寸、检测效率高、能满足高标准精度要求的测量装置及测量***。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种测量装置，包括转动机构、直线移动机构和测量机构，所述转动机构适于带动所述直线移动机构和所述测量机构绕z轴转动；所述直线移动机构安装于所述转动机构上，适于带动所述测量机构沿x轴直线移动；所述测量机构安装于所述直线移动机构上，用于测量待测孔内径尺寸和开档尺寸。

可选的，所述测量机构包括孔内径测量件、至少一个开档尺寸测量件以及驱动组件，所述驱动组件适于带动所述孔内径测量件和所述开档尺寸测量件绕所述开档尺寸测量件的轴向转动。

可选的，所述孔内径测量件为气动检测器，所述气动检测器的轴向与x轴方向、待测孔的轴向平行，气动测头设置于气动检测器壳体朝向所述待测孔的一端，且所述气动测头的外径小于所述待测孔的内径；

所述开档尺寸测量件为位移传感器，所述位移传感器设置于所述气动检测器壳体的柱面上，所述位移传感器的位移测头适于接触待测孔成型板；

所述驱动组件包括电机以及与所述电机的输出轴依次连接的联轴器和回转轴承，所述回转轴承与所述气动检测器壳体远离所述待测孔的端面固定连接。

可选的，所述位移传感器为两个，且两个所述位移传感器相对于所述气动检测器的径向对称设置。

可选的，所述气动检测器通过气动检测器安装座安装于测量机构安装板上，所述电机通过电机安装座安装于所述测量机构安装板上；

所述直线移动机构包括直线移动机构安装板，所述直线移动机构安装板上设置有延伸方向与所述气动检测器的轴向平行的轨道，所述测量机构安装板设置于所述轨道上，所述测量机构安装板在直线移动驱动件的带动下沿所述轨道移动。

可选的，所述直线移动驱动件为直线气缸，所述直线气缸的伸缩杆与x轴方向平行，所述直线气缸通过直线气缸安装座设置于所述直线移动机构安装板上，所述伸缩杆与连接板固定连接，所述连接板与所述测量机构安装板固定连接。

可选的，所述转动机构包括转动机构安装板，所述转动机构安装板上设置有转动驱动件，所述直线移动机构安装板设置于所述转动驱动件上。

可选的，还包括用于调节所述直线气缸x轴方向位置的x轴调节机构和用于调节所述气动检测器y轴方向位置的y轴调节机构。

可选的，所述x轴调节机构包括成型于所述直线气缸安装座与所述直线移动机构安装板装配位置的x轴调节腰孔；所述y轴调节机构包括成型于所述气动检测器安装座与所述测量机构安装板装配位置的y轴调节腰孔。

一种测量***，具有上述测量装置以及控制所述测量装置运行的控制机构。

本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型提供的测量装置，包括转动机构、直线移动机构和测量机构，同时具备测量待测孔内径尺寸和测量开档尺寸的功能，可应用于挖掘机等作业机械的主平台组装过程，不再需要手工测量，单台机械的检测时长在1分钟以内，检测效率很高，误差小，能满足高标准精度要求，为作业机械的后续装配过程提供可靠保障，降低设备故障率，而且装置整体结构简单，设计构思巧妙，易于操作，可靠性强。

(2)本实用新型提供的测量装置，其中测量机构中孔内径测量件为气动检测器，开档尺寸测量件为位移传感器，当设置两个位移传感器且二者相对于气动检测器的径向对称设置时，测量孔内径时只需气动检测器转动180°，即可全面采集数据进而计算获得相应测量尺寸值，操作方便，检测效率高。

(3)本实用新型提供的测量***，具有本实用新型的测量装置以及控制该测量装置运行的控制机构，可广泛应用于挖掘机等作业机械的主平台组装检测，检测效率高，误差小，能满足高标准精度要求，采用该测量***进行检测的作业机械故障率低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型测量装置应用于挖掘机主平台时的示意图；

图2示出了本实用新型测量装置中转动机构的示意图；

图3示出了本实用新型测量装置中直线移动机构的示意图；

图4示出了本实用新型测量装置中测量机构和直线移动机构的示意图。

附图标记说明：

1-支架，101-支杆；

201-气动检测器，2011-气动测头，2012-气动检测器壳体，2013-通气孔，202-位移传感器，2021-位移测头，203-电机，204-联轴器，205-回转轴承，206-气动检测器安装座，207-电机安装座，208-测量机构安装板，209-y轴调节腰孔，210-位移传感器安装座；

301-直线移动机构安装板，302-轨道，303-直线气缸，3031-伸缩杆，304-直线气缸安装座，305-连接板，306-x轴调节腰孔；

401-转动机构安装板，402-转动气缸，4021-转盘；

5-待测孔成型板。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，是本实用新型测量装置的优选实施例，本实用新型的测量装置适用于挖掘机等作业机械的主平台组装过程，在本实施例中以测量装置应用于挖掘机主平台的组装过程为例，在挖掘机主平台两侧的待测孔成型板5上成型有待测孔，该待测孔即为销轴孔，该销轴孔用于组装挖掘机的动力臂，本实施例的测量装置用于测量两侧待测孔成型板5之间的距离(即开档尺寸)，以及测量销轴孔内径大小(即待测孔内径尺寸)。

本实用新型的测量装置包括转动机构、直线移动机构和测量机构，本实施例中，转动机构、直线移动机构和测量机构设置于支架1上。该支架1包括两根具有一定长度的支杆101，优选的是，两根支杆101延伸方向一致且相互平行。上述转动机构、直线移动机构和测量机构设置于两个支杆101之间，在使用测量装置进行检测时，将支架1放置于挖掘机主平台的中间位置，两个支杆101将上述机构置于两待测孔成型板5之间。

转动机构安装于支架1上、适于带动直线移动机构和测量机构绕z轴转动，直线移动机构安装于转动机构上、适于带动测量机构沿x轴直线移动，测量机构安装于直线移动机构上、用于测量待测孔内径尺寸和开档尺寸。需要说明的是，本实用新型中所指x轴方向、y轴方向可为水平方向，也可为其他方向，同样z轴方向可为竖直方向，也可为其他方向，本实用新型对测量装置的使用方向和使用角度不做限定。具体到本实施例中，x轴方向、y轴方向为水平方向，z轴方向为竖直方向。

如图2所示，转动机构包括转动机构安装板401和转动驱动件，在本实施例中，转动驱动件为转动气缸402，该转动机构安装板401两侧分别与支架1的两根支杆101连接，连接方式可为螺栓紧固连接等常用方式。转动气缸402设置于转动机构安装板401上。转动气缸402的上部为圆形的转盘4021，转动气缸402可带动直线移动机构和测量机构在水平面内进行360°转动，在本实施例的应用中，在测量机构完成一侧的测量作业后，转动气缸402带动直线移动机构和测量机构在水平面内转动180°即可进行另一侧的测量作业。

如图3所示，直线移动机构包括直线移动机构安装板301，直线移动机构安装板301设置于转动气缸402的转盘4021上，二者之间的连接方式可为螺栓紧固连接等常用方式。直线移动机构安装板301上设置有轨道302，轨道302为沿x轴方向延伸的直线轨道，测量机构安装板208设置于轨道302上，测量机构安装板208在直线移动驱动件的带动下可沿轨道302移动。测量机构安装板208的底部与轨道302之间具有匹配的装配结构，本实用新型对测量机构安装板208与轨道302之间的装配结构不做具体限定，只要能使测量机构安装板208平稳地设置于轨道302上，且测量机构安装板208能顺畅地沿轨道302滑动即可。

在本实施例中，直线移动驱动件为直线气缸303，直线气缸303的伸缩杆3031与x轴方向平行，直线气缸303通过直线气缸安装座304设置于直线移动机构安装板301上。直线气缸安装座304为L型板，其底板通过螺栓紧固的方式与直线移动机构安装板301连接，其竖板与直线气缸303连接。伸缩杆3031与连接板305固定连接，连接板305也为L型板，其底板通过螺栓紧固机构与测量机构安装板208连接，其竖板与伸缩杆3031连接。伸缩杆3031可在直线气缸303的控制下伸长或缩短，进而带动连接板305、测量机构安装板208及设置在测量机构安装板208上的测量机构一起沿轨道302移动。

如图4所示，测量机构包括孔内径测量件、至少一个开档尺寸测量件以及驱动组件，驱动组件适于带动孔内径测量件、开档尺寸测量件绕开档尺寸测量件的轴向转动。

在本实施例中，孔内径测量件为气动检测器201，气动检测器201的轴向与x轴方向、待测孔(即销轴孔)的轴向及轨道302的延伸方向均平行，气动检测器201包括气动检测器壳体2012和气动测头2011。气动检测器201通过气动检测器安装座206安装于测量机构安装板208上，该气动检测器安装座206也为L型板，其底板与测量机构安装板208通过螺栓紧固机构连接，其竖板与气动检测器壳体2012连接。为了使气动检测器201更稳固，L型连接板305的竖板上具有一缺口，气动检测器壳体2012搭设在其上。

气动测头2011设置于气动检测器壳体2012朝向待测孔的一端，且气动测头2011的外径小于待测孔(即销轴孔)的内径。气动测头2011的外壁具有两个通气孔2013，且两个通气孔2013相对于气动测头2011的径向对称设置。在测量销轴孔内径时，气动侧头2011***销轴孔，两个通气孔2013向外出气，在测量过程中根据气压变化值换算出销轴孔内径值。由于气动检测器201为现有设备，故本实施例不再对其工作原理进行详述。

在本实施例中，开档尺寸测量件为位移传感器202，位移传感器202设置于气动检测器壳体2012的柱面上，在气动检测器壳体2012的柱面上切削出两个平面，在该平面上安装位移传感器安装座210，该位移传感器安装座210也为L型板，其底板与气动检测器壳体2012柱面上的平面通过螺栓紧固的方式连接，其竖板连接位移传感器202。在本实施例中，该位移传感器202的轴向与x轴方向、待测孔(即销轴孔)的轴向及气动检测器201的轴向均平行。

位移传感器202具有位移测头2021，该位移测头2021在外力的作用下可延其轴向产生形变，具体的，位移测头2021适于接触待测孔成型板5，并可在接触待测孔成型板5后产生沿位移传感器202轴向方向的形变，根据位移测头2021的位移变化量可计算主平台的开档尺寸值。由于位移传感器202为现有设备，故本实施例不再对其工作原理进行详述。

驱动组件包括电机203以及与电机203的输出轴依次连接的联轴器204和回转轴承205，回转轴承205与气动检测器壳体2012远离待测孔的端面固定连接。电机203通过电机安装座207安装于测量机构安装板208上，该电机安装座207也为L型板，其底板与测量机构安装板208通过螺栓紧固的方式连接，其竖板与电机203连接。在本实施例中，电机203、联轴器204和回转轴承205与气动检测器201同轴设置。电机203启动时，其输出轴带动联轴器204、回转轴承205一起转动，进而带动气动检测器201绕其轴向转动。

在本实施例中，位移传感器202为两个，且两个位移传感器202相对于气动检测器201的径向对称设置。这样的话，测量时只需电机203带动气动检测器201转动180°即可完成待测孔内径一周的检测，提高检测效率。

本实用新型的测量装置还包括x轴调节机构和y轴调节机构，其中，x轴调节机构用于调节直线气缸303x轴方向位置，y轴调节机构用于调节气动检测器201y轴方向位置的。具体的，x轴调节机构包括成型于直线气缸安装座304与直线移动机构安装板301装配位置的y轴调节腰孔306，通过该腰孔306可对直线气缸303x轴方向位置进行微调，以使装置具有更好的灵活性和匹配性。y轴调节机构包括成型于气动检测器安装座206与测量机构安装板208装配位置的x轴调节腰孔209，通过该腰孔209可对气动检测器201y轴方向位置进微调，以使装置具有更好的灵活性和匹配性。进一步的，本实用新型的测量装置中所有装配孔均可设置为腰孔。

本实用新型还提供一种测量***，具有本实用新型的测量装置以及控制测量装置运行的控制机构。在控制机构的控制下，测量装置能够同时完成作业机械主平台开档尺寸和销轴孔内径尺寸的检测，检测效率高，误差小，能满足高标准精度要求。而且，该测量***可应用于挖掘机等作业机械的主平台组装过程，适用范围广泛。

下面对本实用新型的测量***的测量过程进行叙述：

(1)在进行测量之前，需要对测量装置的气动检测器201和位移传感器202进行“0”位标定，对于气动检测器201来说需要提前设定某一气压反馈值为“0”，对于位移传感器202来说需要提前设定其位移测头2021无形变时位移反馈为“0”，该操作为现有已知内容，此不详述；

(2)在进行完“0”位标定后，将测量装置的支架1放置于待测挖掘机的主平台中间位置，使转动机构、直线移动机构和测量机构置于两待测孔成型板5之间，并使气动测头2011对准一侧的待测孔(即销轴孔)；

(3)控制直线移动机构的直线气缸303，使测量机构沿轨道302朝待测孔靠近，测量机构的行走距离为预设行程距离，气动测头2011***待测孔，此时气动测头2011的外壁与待测孔的内壁具有微小间隙；

(4)驱动测量机构的电机203使气动检测器201及其气动测头2011绕其轴向转动，同时对通气孔2013通气，使气体从通气孔2013喷出，根据气压变化值换算出本侧销轴孔的内径值R₁；与此同时，位移测头2021将接触到待测孔成型板5，位移测头2021产生沿位移传感器202轴向方向的形变，记录本侧的位移变化量S₁；

(5)控制转动机构的转动气缸402带动直线移动机构和测量机构转动180°，使气动测头2011朝向另一侧的待测孔(即销轴孔)，重复步骤(3)和(4)，获得这一侧销轴孔的内径值R₂和本侧的位移变化量S₂；

(6)根据内径值R₁、R₂判断销轴孔内径是否满足尺寸公差精度要求，根据位移变化量S₁和S₂计算出挖掘机主平台的开档尺寸并判断该开档尺寸是否满足尺寸公差精度要求。

在其他实施例中，位移传感器202可以只设置一个，测量时需要电机203带动气动检测器201转动360°来完成待测孔内径一周的检测，同样能够实现本实用新型的目的。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种测量装置，其特征在于：包括转动机构、直线移动机构和测量机构，所述转动机构适于带动所述直线移动机构和所述测量机构绕z轴转动；所述直线移动机构安装于所述转动机构上，适于带动所述测量机构沿x轴直线移动；所述测量机构安装于所述直线移动机构上，用于测量待测孔内径尺寸和开档尺寸。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述测量机构包括孔内径测量件、至少一个开档尺寸测量件以及驱动组件，所述驱动组件适于带动所述孔内径测量件和所述开档尺寸测量件绕所述开档尺寸测量件的轴向转动。

3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于：

所述孔内径测量件为气动检测器(201)，所述气动检测器(201)的轴向与x轴方向、待测孔的轴向平行，气动测头(2011)设置于气动检测器壳体(2012)朝向所述待测孔的一端，且所述气动测头(2011)的外径小于所述待测孔的内径；

所述开档尺寸测量件为位移传感器(202)，所述位移传感器(202)设置于所述气动检测器壳体(2012)的柱面上，所述位移传感器(202)的位移测头(2021)适于接触待测孔成型板(5)；

所述驱动组件包括电机(203)以及与所述电机(203)的输出轴依次连接的联轴器(204)和回转轴承(205)，所述回转轴承(205)与所述气动检测器壳体(2012)远离所述待测孔的端面固定连接。

4.根据权利要求3所述的测量装置，其特征在于：所述位移传感器(202) 为两个，且两个所述位移传感器(202)相对于所述气动检测器(201)的径向对称设置。

5.根据权利要求4所述的测量装置，其特征在于：所述气动检测器(201)通过气动检测器安装座(206)安装于测量机构安装板(208)上，所述电机(203)通过电机安装座(207)安装于所述测量机构安装板(208)上；

所述直线移动机构包括直线移动机构安装板(301)，所述直线移动机构安装板(301)上设置有延伸方向与所述气动检测器(201)的轴向平行的轨道(302)，所述测量机构安装板(208)设置于所述轨道(302)上，所述测量机构安装板(208)在直线移动驱动件的带动下沿所述轨道(302)移动。

6.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于：所述直线移动驱动件为直线气缸(303)，所述直线气缸(303)的伸缩杆(3031)与x轴方向平行，所述直线气缸(303)通过直线气缸安装座(304)设置于所述直线移动机构安装板(301)上，所述伸缩杆(3031)与连接板(305)固定连接，所述连接板(305)与所述测量机构安装板(208)固定连接。

7.根据权利要求6所述的测量装置，其特征在于：

所述转动机构包括转动机构安装板(401)，所述转动机构安装板(401)上设置有转动驱动件，所述直线移动机构安装板(301)设置于所述转动驱动件上。

8.根据权利要求6或7所述的测量装置，其特征在于：还包括用于调节所述直线气缸(303)x轴方向位置的x轴调节机构和用于调节所述气动检测器(201)y轴方向位置的y轴调节机构。

9.根据权利要求8所述的测量装置，其特征在于：所述x轴调节机构包括成型于所述直线气缸安装座(304)与所述直线移动机构安装板(301)装配位置的x轴调节腰孔(306)；所述y轴调节机构包括成型于所述气动检测器安装座(206)与所述测量机构安装板(208)装配位置的y轴调节腰孔(209)。

10.一种测量***，其特征在于：具有权利要求1-9任一所述的测量装置以及控制所述测量装置运行的控制机构。

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