CN216308870U

CN216308870U - 孔用垂直度测量装置

Info

Publication number: CN216308870U
Application number: CN202120202249.6U
Authority: CN
Inventors: 汤涛; 罗思洁; 邓春梅; 邢立军; 匡佳俊
Original assignee: Avic Power Zhuzhou Aviation Parts Manufacturing Co ltd
Current assignee: Hunan Xingtu Aerospace And Spacecraft Manufacturing Co ltd
Priority date: 2021-01-25
Filing date: 2021-01-25
Publication date: 2022-04-15
Anticipated expiration: 2031-01-25

Abstract

本实用新型公开了一种孔用垂直度测量装置，包括：安装定位组件、标准棒、测头组件、及测量表。安装定位组件用于***被测孔中，以安装、支撑被测零件，并使被测孔的轴线沿竖直方向延伸。标准棒用于***基准孔中，以用于将被测孔轴线相对竖直平面的偏角转换成标准棒轴线相对水平面的偏角。测头组件用于通过其上两个测点分别抵顶标准棒的外圆，以将标准棒轴线相对水平面的偏角转换成测头组件安装中线相对竖直平面的偏角。测量表用于打表顶抵测头组件以显示读数变化，如读数变化量不大于实际计算值，则被测孔相对基准孔的垂直度满足设计要求，否则，被测孔相对基准孔的垂直度不满足设计要求。

Description

孔用垂直度测量装置

技术领域

本实用新型涉及孔的垂直度测量技术领域，特别地，涉及一种孔用垂直度测量装置。

背景技术

以测量如图1所示零件(测扭油缸)为例，目前测量内孔对基准A孔的垂直度0.04的方法是：

影像仪投影测量；把零件半剖切开，在影像仪投影下，找到两孔的中心线，由计算机计算判断得出垂直度的大小。

三坐标计量；采用三坐标计量方法，使用三坐标探针采点，通过计算机判断垂直度大小。

采用影像仪测量，需要剖切零件，成本太高；剖切的零件只是某一个截面，测量结果误差大；零件不易找正，耗时长，测量效率很低，测量等待时间太长，加工效率低。

采用三坐标计量时，测头需要转换角度，存在测量误差大；而且计量单个零件需要人工操作仪器采多个点，耗时太长、效率低，测量工作量大，增加了人力、设备成本。

实用新型内容

本实用新型提供了一种孔用垂直度测量装置，以解决现有的测量方式存在的测量成本高、测量效率低、及测量误差大的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种孔用垂直度测量装置，用于测量待测零件上被测孔相对基准孔的垂直度是否满足设计要求，孔用垂直度测量装置包括：安装定位组件、标准棒、测头组件、及测量表；安装定位组件用于***被测孔中，以安装、支撑被测零件，并使被测孔的轴线沿竖直方向延伸；标准棒用于***基准孔中，以用于将被测孔轴线相对竖直平面的偏角转换成标准棒轴线相对水平面的偏角；测头组件用于通过其上两个测点分别抵顶标准棒的外圆，以将标准棒轴线相对水平面的偏角转换成测头组件安装中线相对竖直平面的偏角；测量表用于打表顶抵测头组件以显示读数变化，如读数变化量不大于实际计算值，则被测孔相对基准孔的垂直度满足设计要求，否则，被测孔相对基准孔的垂直度不满足设计要求。

进一步地，测头组件包括支设于地面的安装支架、与安装支架转动连接的安装杆、及连接于安装杆底端的测量头；安装杆与装设于安装定位组件上的待测零件同轴布设，且测量表打表顶抵安装杆的外圆；两个测点相对布设，且分别连接于测量头上。

进一步地，测量头包括与安装杆的底端垂直固定的水平杆，水平杆的两端关于安装杆的轴线对称布设；两个测点分别连接于水平杆两端的下表面上，且两个测点位于同一竖直高度。

进一步地，设测量表顶抵安装杆的顶抵点至安装杆与水平杆相连的连接点的距离为S，则设测点至连接点的距离为S/2。

进一步地，设实际计算值为2L，垂直度为X，基准孔的长度为K，测量表顶抵安装杆的顶抵点至安装杆与水平杆相连的连接点的距离为S，则：

进一步地，测点与水平杆一体加工成型。

进一步地，安装杆的外圆上设有用于与测量表的表尖顶抵的顶抵面，顶抵面为沿竖向延伸的平面。

进一步地，标准棒包括与基准孔配合设置的安装段、及连接于安装段两端的测量段；安装段及两段测量段同轴布设。

进一步地，安装定位组件包括定位杆、及用于竖直安装定位杆的夹紧座；定位杆的上端用于沿轴向***待测零件的被测孔中，以用于安装、支撑被测零件，定位杆的下端用于装入夹紧座中，以沿竖直方向支撑待测零件。

进一步地，测头组件对位于初始位置的标准棒、及由初始位置旋转180°后的标准棒进行两次测量时，如测量表两次读数差值的绝对值不大于实际计算值2L，则被测孔相对基准孔的垂直度满足设计要求，否则，被测孔相对基准孔的垂直度不满足设计要求。

本实用新型具有以下有益效果：

采用本实用新型的孔用垂直度测量装置测量时，操作简单，通过测量表的读数变化可快速、直观获知垂直度是否满足设计要求，从而解决了采用影像仪和三坐标计量的方式存在的测量成本高、测量误差大、测量效率低、及增加了人力和设备成本的问题；通过本实用新型孔用垂直度测量装置的设计、测量原理，解决了类似空间垂直孔类零件的垂直度测量问题，该设计、测量原理值得推广；检测操作快捷方便、测量准确高效，可以实现大批量零件的快速测量，及时发现不合格件，从而大大提高批量大零件的合格率，既保证了质量也保证了效率。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是被测零件剖视结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例的孔用垂直度测量装置测量时的状态示意图；

图3是推算过程示意图一；

图4是推算过程示意图二。

图例说明

10、待测零件；101、被测孔；102、基准孔；20、安装定位组件；21、定位杆；22、夹紧座；30、标准棒；31、安装段；32、测量段；40、测头组件；41、安装杆；411、顶抵面；42、测量头；421、水平杆；422、测点；50、测量表。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

参照图1和图2，本实用新型的优选实施例提供了一种孔用垂直度测量装置，用于测量待测零件10上被测孔101相对基准孔102的垂直度是否满足设计要求，孔用垂直度测量装置包括：安装定位组件20、标准棒30、测头组件40、及测量表50。安装定位组件20用于***被测孔101中，以安装、支撑被测零件，并使被测孔101的轴线沿竖直方向延伸。标准棒30用于***基准孔102中，以用于将被测孔101轴线相对竖直平面的偏角转换成标准棒30轴线相对水平面的偏角。测头组件40用于通过其上两个测点422分别抵顶标准棒30的外圆，以将标准棒30轴线相对水平面的偏角转换成测头组件40安装中线相对竖直平面的偏角。测量表50用于打表顶抵测头组件40以显示读数变化，如读数变化量不大于实际计算值，则被测孔101相对基准孔102的垂直度满足设计要求，否则，被测孔101相对基准孔102的垂直度不满足设计要求。

采用本实用新型的孔用垂直度测量装置，测量待测零件10上被测孔101相对基准孔102的垂直度是否满足设计要求时，首先将安装定位组件20***待测零件10的被测孔101中，以对待测零件10进行安装和支撑，并使被测孔101的轴线沿竖直方向延伸；然后将标准棒30***基准孔102中，以用于将被测孔101轴线相对竖直平面的偏角转换成标准棒30轴线相对水平面的偏角；接着使测头组件40上的两个测点422分别顶抵标准棒30的外圆，以将标准棒30轴线相对水平面的偏角转换成测头组件40安装中线相对竖直平面的偏角；最后采用测量表50打表顶抵测头组件40以显示读数变化，如测量表50的读数变化量不大于实际计算值，则表明被测孔101相对基准孔102的垂直度满足设计要求，否则，被测孔101相对基准孔102的垂直度不满足设计要求。

采用本实用新型的孔用垂直度测量装置测量时，操作简单，通过测量表50的读数变化可快速、直观获知垂直度是否满足设计要求，从而解决了采用影像仪和三坐标计量的方式存在的测量成本高、测量误差大、测量效率低、及增加了人力和设备成本的问题；通过本实用新型孔用垂直度测量装置的设计、测量原理，解决了类似空间垂直孔类零件的垂直度测量问题，该设计、测量原理值得推广；检测操作快捷方便、测量准确高效，可以实现大批量零件的快速测量，及时发现不合格件，从而大大提高批量大零件的合格率，既保证了质量也保证了效率。

可选地，如图2所示，测头组件40包括支设于地面的安装支架(图未示)、与安装支架转动连接的安装杆41、及连接于安装杆41底端的测量头42。安装杆41与装设于安装定位组件20上的待测零件10同轴布设，且测量表50打表顶抵安装杆41的外圆。两个测点422相对布设，且分别连接于测量头42上。

本可选方案中，如图2所示，测量头42包括与安装杆41的底端垂直固定的水平杆421，水平杆421的两端关于安装杆41的轴线对称布设。两个测点422分别连接于水平杆421两端的下表面上，且两个测点422位于同一竖直高度。本实用新型方案中，由于待测零件10在安装定位组件20的作用下，其上被测孔101的轴线沿竖直方向延伸，故而被测孔101轴线相对竖直平面的偏角将转换成标准棒30轴线相对水平面的偏角；又由于安装杆41与装设于安装定位组件20上的待测零件10同轴布设，且水平杆421的两端关于安装杆41的轴线对称布设，并两个测点422位于同一竖直高度，故而标准棒30轴线相对水平面的偏角将转换成安装杆41轴线相对竖直平面的偏角；而测量头42，即百分表的表尖又顶抵安装杆41的外壁面，故而可通过百分表读数的变化量直观判断被测孔101相对基准孔102的垂直度是否满足设计要求，并百分表测量前，大压表量后调零，以使百分表的读数始终为正数，且百分表读数的变化量与垂直度相关，如图1中，垂直度要求为0.02，则百分表读数的变化量应等于或小于0.088时，表明被测孔101相对基准孔102的垂直度满足设计要求，当百分表读数的变化量大于0.088时，则表明被测孔101相对基准孔102的垂直度不满足设计要求。

本可选方案中，如图2所示，为使标准棒30的轴线相对水平面的偏角精确转换成安装杆41轴线相对竖直平面的偏角，本方案中，设测量表50顶抵安装杆41的顶抵点至安装杆41与水平杆421相连的连接点的距离为S，则设测点422至连接点的距离为S/2，该关系设定，也使得测头组件40结构简单、容易制备。

实际计算时，设实际计算值为2L，垂直度为X，基准孔102的长度为K，测量表50顶抵安装杆41的顶抵点至安装杆41与水平杆421相连的连接点的距离为S，则：

公式推导过程如下：

如图3和图4所示，

则：

本实用新型具体实施例中，

当百分表的读数变化量不大于0.088时，被测孔101相对基准孔102的垂直度满足设计要求。

优选地，如图2所示，测点422与水平杆421一体加工成型，简化测量头42的加工，也使测头组件40整体结构稳定。

优选地，如图2所示，安装杆41的外圆上设有用于与测量表50的表尖顶抵的顶抵面411，顶抵面411为沿竖向延伸的平面。设置平面以与测量表50的表尖顶抵，可使测量表50稳定顶抵安装杆41，提高打表测量精度。

可选地，如图2所示，标准棒30包括与基准孔102配合设置的安装段31、及连接于安装段31两端的测量段32。安装段31及两段测量段32同轴布设。由于安装段31与基准孔102配合设置，故而可减少标准棒30与基准孔102之间的安装误差，提高被测孔101轴线相对竖直平面的偏角转换成标准棒30轴线相对水平面偏角的转换精度，进而提高垂直度检测精度。

可选地，如图2所示，安装定位组件20包括定位杆21、及用于竖直安装定位杆21的夹紧座22。定位杆21的上端用于沿轴向***待测零件10的被测孔101中，以用于安装、支撑被测零件，定位杆21的下端用于装入夹紧座22中，以沿竖直方向支撑待测零件10。

本可选方案中，夹紧座22为电动夹头，方便夹紧、拆卸定位杆21。

可选地，为提高垂直度的测量精度，本可选方案中，测头组件40对位于初始位置的标准棒30、及由初始位置旋转180°后的标准棒30进行两次测量，且第一次测量后使测量表50压表为零，然后再进行第二次测量，如测量表50两次读数差值的绝对值不大于实际计算值2L，则被测孔101相对基准孔102的垂直度满足设计要求，否则，被测孔101相对基准孔102的垂直度不满足设计要求。通过对位于初始位置的标准棒30、及由初始位置旋转180°后的标准棒30进行两次测量，从而降低标准棒30由于制造误差对垂直度测量精度的影响，进一步提高垂直度的测量精度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种孔用垂直度测量装置，其特征在于，用于测量待测零件(10)上被测孔(101)相对基准孔(102)的垂直度是否满足设计要求，所述孔用垂直度测量装置包括：安装定位组件(20)、标准棒(30)、测头组件(40)、及测量表(50)；

所述安装定位组件(20)用于***所述被测孔(101)中，以安装、支撑所述被测零件，并使所述被测孔(101)的轴线沿竖直方向延伸；

所述标准棒(30)用于***所述基准孔(102)中，以用于将所述被测孔(101)轴线相对竖直平面的偏角转换成所述标准棒(30)轴线相对水平面的偏角；

所述测头组件(40)用于通过其上两个测点(422)分别抵顶所述标准棒(30)的外圆，以将所述标准棒(30)轴线相对水平面的偏角转换成所述测头组件(40)安装中线相对竖直平面的偏角；

所述测量表(50)用于打表顶抵所述测头组件(40)以显示读数变化，如读数变化量不大于实际计算值，则所述被测孔(101)相对所述基准孔(102)的垂直度满足设计要求，否则，所述被测孔(101)相对所述基准孔(102)的垂直度不满足设计要求。

2.根据权利要求1所述的孔用垂直度测量装置，其特征在于，

所述测头组件(40)包括支设于地面的安装支架、与所述安装支架转动连接的安装杆(41)、及连接于所述安装杆(41)底端的测量头(42)；

所述安装杆(41)与装设于所述安装定位组件(20)上的所述待测零件(10)同轴布设，且所述测量表(50)打表顶抵所述安装杆(41)的外圆；

两个所述测点(422)相对布设，且分别连接于所述测量头(42)上。

3.根据权利要求2所述的孔用垂直度测量装置，其特征在于，

所述测量头(42)包括与所述安装杆(41)的底端垂直固定的水平杆(421)，所述水平杆(421)的两端关于所述安装杆(41)的轴线对称布设；

两个所述测点(422)分别连接于所述水平杆(421)两端的下表面上，且两个所述测点(422)位于同一竖直高度。

4.根据权利要求3所述的孔用垂直度测量装置，其特征在于，

设所述测量表(50)顶抵所述安装杆(41)的顶抵点至所述安装杆(41)与所述水平杆(421)相连的连接点的距离为S，则设所述测点(422)至所述连接点的距离为S/2。

5.根据权利要求4所述的孔用垂直度测量装置，其特征在于，

设实际计算值为2L，垂直度为X，基准孔(102)的长度为K，所述测量表(50)顶抵所述安装杆(41)的顶抵点至所述安装杆(41)与所述水平杆(421)相连的连接点的距离为S，则：

6.根据权利要求3所述的孔用垂直度测量装置，其特征在于，

所述测点(422)与所述水平杆(421)一体加工成型。

7.根据权利要求2所述的孔用垂直度测量装置，其特征在于，

所述安装杆(41)的外圆上设有用于与所述测量表(50)的表尖顶抵的顶抵面(411)，所述顶抵面(411)为沿竖向延伸的平面。

8.根据权利要求1所述的孔用垂直度测量装置，其特征在于，

所述标准棒(30)包括与所述基准孔(102)配合设置的安装段(31)、及连接于所述安装段(31)两端的测量段(32)；

所述安装段(31)及两段所述测量段(32)同轴布设。

9.根据权利要求1所述的孔用垂直度测量装置，其特征在于，

所述安装定位组件(20)包括定位杆(21)、及用于竖直安装所述定位杆(21)的夹紧座(22)；

所述定位杆(21)的上端用于沿轴向***所述待测零件(10)的所述被测孔(101)中，以用于安装、支撑所述被测零件，所述定位杆(21)的下端用于装入所述夹紧座(22)中，以沿竖直方向支撑所述待测零件(10)。

10.根据权利要求1所述的孔用垂直度测量装置，其特征在于，

所述测头组件(40)对位于初始位置的所述标准棒(30)、及由初始位置旋转180°后的所述标准棒(30)进行两次测量时，如测量表(50)两次读数差值的绝对值不大于实际计算值2L，则所述被测孔(101)相对所述基准孔(102)的垂直度满足设计要求，否则，所述被测孔(101)相对所述基准孔(102)的垂直度不满足设计要求。