CN218724042U - 一种内孔检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种内孔检测装置，包括测量头、位置度补偿装置和直线位移传感器；测量头通过直线位移传感器测量出上锥体、下锥体的间距值计算出被测孔的直径，测量过程中上、下锥体在直线位移传感器的驱动下同时上下移动相互远离，期间上锥体、下锥体的锥面会推着传动球向外移动，同时同一方向的上下传动球也会推着一组圆柱形测量柱往外运动，当一组圆柱形测量柱接触到待测产品的内孔壁后，整个装置停止运动，此时直线位移传感器会测量出一个距离值；直线位移传感器测量出的值通过锥面锥度三角函数进行计算得出一组直线位移传感器的最大内接圆的值；总的来讲：本实用新型具有测量精度高、操作方便的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及内孔检测技术领域，具体涉及一种内孔检测装置。
背景技术
自动化电子检具上测量产品的内孔尺寸需要速度快，定位准确，现有的内孔检测装置存在以下问题：
1、产品被测量面与测量头之间存在位置度误差，降低了测量精度；
2、不同产品由于位置度差异导致产品测量时上下卡滞导致操作不顺畅。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种测量精度高、操作方便的内孔检测装置，具体技术方案为：
一种内孔检测装置，包括测量头，所述测量头下端通过法兰连接有位置度补偿装置，所述位置度补偿装置内套设有直线位移传感器，且所述直线位移传感器的测量杆与所述测量头相连接；
所述测量头包括测量头主体，所述测量头主体内部设有上锥体和下锥体，所述上锥体的连接杆贯穿下锥体后与所述直线位移传感器相连接，所述上锥体与所述下锥体之间设有一组限位销，所述限位销沿所述测量头的径向设置；所述测量头主体侧壁上沿轴向方向设有一组长腰形测量孔，所述长腰形测量孔内浮动连接有圆柱形测量柱，所述圆柱形测量柱与所述上锥体的锥面之间、所述下锥体的锥面之间设有传动球，所述下锥体伸出所述测量头主体的一端连接有螺纹锥套，所述螺纹锥套外侧壁上连接有传感器固定块，所述测量头主体的上端设有封盖；
所述位置度补偿装置包括所述检测座，套设于所述检测座内孔的一组复位装置，所述复位装置沿所述检测座内孔的轴向分布，所述复位装置内活动插设有浮动柱，所述浮动柱上设有浮动装置，所述浮动装置分别与所述浮动柱以及所述检测座或所述复位装置连接，用于使所述浮动柱沿水平面任意移动和/或沿轴线任意摆动；所述上锥体的连接杆、所述下锥体的连接端、所述螺纹锥套、所述传感器固定块及所述直线位移传感器的测量杆均穿设在所述浮动柱的内孔内；
所述浮动柱内孔内设有限位台，所述限位台与所述传感器固定块之间设有伸缩弹簧，且所述伸缩弹簧套设在所述直线位移传感器上；
其中，所述复位装置用于使所述浮动柱复位至零位或初始位置。
优选的，所述复位装置包括复位环，所述复位环套设在所述检测座内，且位于所述检测座的两端，所述复位环上设有一组复位槽和复位孔，所述复位孔沿所述复位环阵列设置，且与所述复位槽相通；及
复位拉簧，所述复位拉簧活动插在所述复位槽内，所述复位拉簧的两端连接在一起，所述复位拉簧还活动插在所述复位孔内，所述复位环的内部不少于三段的拉簧段，所述拉簧段活动抵在所述浮动柱的外圆面上。
优选的，所述浮动装置包括：上摆动环，所述上摆动环上设有上摆动球面，所述上摆动环活动位于所述检测座内孔且靠近上端的所述复位装置；
下摆动环，所述下摆动环上设有下摆动球面，所述下摆动环活动位于所述检测座内孔且靠近下端的所述复位装置；
及球面环，所述球面环安装在所述检测座内孔，且位于所述上摆动环与所述下摆动环之间，所述球面环上设有上球面和下球面，所述上球面活动抵在所述上摆动球面上，所述下球面活动抵在所述下摆动球面上，且所述上摆动球面和所述下摆动球面分别与所述上球面和所述下球面相匹配，使所述浮动柱沿轴线任意摆动；
所述上摆动环和所述下摆动环还分别与位于所述检测座内孔两端的所述复位装置滑动连接，且所述上摆动环和所述下摆动环的直径小于所述检测座内孔的直径，使所述浮动柱沿水平面任意移动。
优选的，所述传动球上下各3颗，且呈120°夹角均布。
优选的，所述复位装置沿所述检测座内孔的轴线均匀设置。
优选的，所述复位环的两端设有圆弧面，且所述圆弧面与所述浮动柱相对设置。
与现有技术相比本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型的测量头采用圆柱形测量柱与被测内孔面接触，测量精度和稳定性均比两点测量和三点测量高；
2、位置度补偿装置平衡了产品被测量面相对于测量头的位置度误差，提高了测量精度；
3、浮动柱可通过复位装置和浮动装置实现自动复位，解决了不同产品由于位置度差异导致产品测量时上下活动卡滞带来的操作不顺畅影响；总的，本实用新型通过复位装置、浮动装置实现浮动柱的浮动设置，进而实现与浮动柱连接的测量头浮动设置，方便根据位置误差自动调整，提高了检测精度，并且操作方便。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图；
图2是本实用新型的立体图剖视图；
图3是本实用新型测量头的立体图剖视图；
图4是本实用新型位置度补偿装置的立体图剖视图；
附图标记：1、测量头，11、测量头主体，12、上锥体，13、下锥体，14、限位销，15、长腰形测量孔，16、圆柱形测量柱，17、传动球，18、螺纹锥套，19、传感器固定块，110、封盖，2、位置度补偿装置，21、检测座，22、浮动柱，221、限位台，23、复位装置，231、复位环，2311、复位槽，2312、复位孔，2313、复位拉簧，2314、拉簧段，24、浮动装置，241、上摆动环，2411、上摆动球面，242、下摆动环，2421、下摆动球面，243、球面环，2431、上球面，2432、下球面，3、直线位移传感器，4、伸缩弹簧。
具体实施方式
现结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1、图2所示，一种内孔检测装置，包括测量头1，测量头1下端通过法兰连接有位置度补偿装置2，位置度补偿装置2内套设有直线位移传感器3，且直线位移传感器3的测量杆与测量头1相连接；直线位移传感器3采用拉杆式直线位移传感器，测量头主体11、检测座21、浮动柱22均为为圆筒形。
如图3所示，测量头1包括测量头主体11，测量头主体11内部设有上锥体12和下锥体13，上锥体12的连接杆贯穿下锥体13后与直线位移传感器3相连接，上锥体12与下锥体13之间设有一组限位销14，限位销14沿测量头1的径向均布设置；测量头主体11侧壁上沿轴向方向均匀设有一组长腰形测量孔15，长腰形测量孔15内浮动连接有圆柱形测量柱16，圆柱形测量柱16与上锥体12的锥面之间、下锥体13的锥面之间设有传动球17，传动球17上下各3颗，且呈120°夹角均布，下锥体13伸出测量头主体11的一端连接有螺纹锥套18，螺纹锥套18外侧壁上连接有传感器固定块19，测量头主体11的上端设有封盖110；
如图4所示，位置度补偿装置2包括检测座21，套设于检测座21内孔的一组复位装置23，复位装置23设有两个，复位装置23沿检测座21内孔的轴向均匀分布，分别位于检测座21内孔的顶部和底部。复位装置23内活动插设有浮动柱22，浮动柱22上设有浮动装置24，浮动装置24分别与浮动柱22以及检测座21或复位装置23连接，用于使浮动柱22沿水平面任意移动和/或沿轴线任意摆动；上锥体12的连接杆、下锥体13的连接端、螺纹锥套18、传感器固定块19及直线位移传感器3的测量杆均穿设在浮动柱22的内孔内；浮动柱22内孔内设有限位台221，限位台221与传感器固定块19之间设有伸缩弹簧4，且伸缩弹簧4套设在直线位移传感器3上；
其中，复位装置23用于使浮动柱22复位至零位或初始位置。
复位装置23包括复位环231，复位环231套设在检测座21内，且位于检测座21的两端，复位环231上设有一组复位槽2311和复位孔2312，复位槽2311位于复位环231的外圆面，复位孔2312位于复位槽2311的底部，复位孔2312沿复位环231阵列设置，且与复位槽2311相通；及
复位拉簧2313，复位拉簧2313活动插在复位槽2311内，复位拉簧2313的两端连接在一起，复位拉簧2313还活动插在复位孔2312内，复位环231的内部不少于三段的拉簧段2314，拉簧段2314活动抵在浮动柱22的外圆面上，拉簧段2314形成复位框，上下两组拉簧段2314位置一致，从而使复位框上下一致，进而保证同轴度和可靠的复位；浮动柱22活动插在检测座21内孔内，且活动卡在复位拉簧2313的拉簧段2314上，浮动柱22的外径小于复位环231的内径，从而使浮动柱22在检测座21内孔内能够移动或摆动。
浮动装置24包括：上摆动环241，上摆动环241上设有上摆动球面2411，上摆动环241活动位于检测座21内孔且靠近上端的复位装置23；
下摆动环242，下摆动环242上设有下摆动球面2421，下摆动环242活动位于检测座21内孔且靠近下端的复位装置23；
及球面环243，球面环243安装在检测座21内孔，且位于上摆动环241与下摆动环242之间，球面环243上设有上球面2431和下球面2432，上球面2431活动抵在上摆动球面2411上，下球面2432活动抵在下摆动球面2421上，且上摆动球面2411和下摆动球面2421分别与上球面2431和下球面2432相匹配，使浮动柱22沿轴线任意摆动；其中，上球面2431与下球面2432位于同一个球面上，上球面2431和下球面2432还分别与上摆动球面2411和下摆动球面2421相匹配，实现关节轴承结构，使浮动柱22自由摆动。
上摆动环241和下摆动环242还分别与位于检测座21内孔两端的复位装置23滑动连接，且上摆动环241和下摆动环242的直径小于检测座21内孔的直径，使浮动柱22沿水平面任意移动。上摆动环241和下摆动环242分别滑动抵在检测座21内孔两端的复位环231上限制了球面环243的轴线位置，防止球面环243上下窜动，使球面环243只能摆动或转动。
浮动柱22在外力作用下即可以摆动，同时可以沿水平面进行任意角度移动。
复位环231的两端设有圆弧面，且圆弧面与浮动柱22相对设置，圆弧面既能防止划碰伤浮动柱22，同时能够增大浮动柱22的摆动角度。
测量头1通过法兰固定在浮动柱22上，当测量时如果测量头1相对于产品被检测面存在位置偏差时，浮动柱22会被在测量头1和被测面接触时产生偏载力顶偏，以此达到测量头位置修正效果，并保证测量结果不受位置度误差影响。
工作原理：
测量头1主要通过直线位移传感器3测量出上锥体12、下锥体13的间距值计算出被测孔的直径，测量过程中上、下锥体在直线位移传感器的驱动下同时上下移动相互远离，期间上锥体12、下锥体13的锥面会推着传动球17向外移动，同时同一方向的上下传动球17也会推着一组圆柱形测量柱16往外运动，当一组圆柱形测量柱16接触到待测产品的内孔壁后，整个装置停止运动，此时直线位移传感器3会测量出一个距离值；直线位移传感器3测量出的值通过锥面锥度三角函数进行计算得出一组直线位移传感器3的最大内接圆的值；当测量完成取下产品后，浮动柱22会在上下两位复位拉簧2313和伸缩弹簧4的作用力下自动返回到初始位置。
具有以下有益效果：
1、本实用新型的测量头1采用圆柱形测量柱16与被测内孔面接触，测量精度和稳定性均比两点测量和三点测量高；
2、位置度补偿装置2平衡了产品被测量面相对于测量头1的位置度误差，提高了测量精度；
3、浮动柱22可通过复位装置23和浮动装置24实现自动复位，解决了不同产品由于位置度差异导致产品测量时上下活动卡滞带来的操作不顺畅影响；总的，本实用新型通过复位装置23、浮动装置24实现浮动柱22的浮动设置，进而实现与浮动柱22连接的测量头1浮动设置，方便根据位置误差自动调整，提高了检测精度，并且操作方便。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种内孔检测装置，其特征在于：包括测量头(1)，所述测量头(1)下端通过法兰连接有位置度补偿装置(2)，所述位置度补偿装置(2)内套设有直线位移传感器(3)，且所述直线位移传感器(3)的测量杆与所述测量头(1)相连接；
所述测量头(1)包括测量头主体(11)，所述测量头主体(11)内部设有上锥体(12)和下锥体(13)，所述上锥体(12)的连接杆贯穿下锥体(13)后与所述直线位移传感器(3)相连接，所述上锥体(12)与所述下锥体(13)之间设有一组限位销(14)，所述限位销(14)沿所述测量头(1)的径向设置；所述测量头主体(11)侧壁上沿轴向方向设有一组长腰形测量孔(15)，所述长腰形测量孔(15)内浮动连接有圆柱形测量柱(16)，所述圆柱形测量柱(16)与所述上锥体(12)的锥面之间、所述下锥体(13)的锥面之间设有一组传动球(17)，所述下锥体(13)伸出所述测量头主体(11)的一端连接有螺纹锥套(18)，所述螺纹锥套(18)外侧壁上连接有传感器固定块(19)，所述测量头主体(11)的上端设有封盖(110)；
所述位置度补偿装置(2)包括检测座(21)，套设于所述检测座(21)内孔的一组复位装置(23)，所述复位装置(23)沿所述检测座(21)内孔的轴向分布，所述复位装置(23)内活动插设有浮动柱(22)，所述浮动柱(22)上设有浮动装置(24)，所述浮动装置(24)分别与所述浮动柱(22)以及所述检测座(21)或所述复位装置(23)连接，用于使所述浮动柱(22)沿水平面任意移动和/或沿轴线任意摆动；所述上锥体(12)的连接杆、所述下锥体(13)的连接端、所述螺纹锥套(18)、所述传感器固定块(19)及所述直线位移传感器(3)的测量杆均穿设在所述浮动柱(22)的内孔内；
所述浮动柱(22)内孔内设有限位台(221)，所述限位台(221)与所述传感器固定块(19)之间设有伸缩弹簧(4)，且所述伸缩弹簧(4)套设在所述直线位移传感器(3)上；
其中，所述复位装置(23)用于使所述浮动柱(22)复位至零位或初始位置。
2.根据权利要求1所述的一种内孔检测装置，其特征在于，所述复位装置(23)包括复位环(231)，所述复位环(231)套设在所述检测座(21)内，且位于所述检测座(21)的两端，所述复位环(231)上设有一组复位槽(2311)和复位孔(2312)，所述复位孔(2312)沿所述复位环(231)阵列设置，且与所述复位槽(2311)相通；及
复位拉簧(2313)，所述复位拉簧(2313)活动插在所述复位槽(2311)内，所述复位拉簧(2313)的两端连接在一起，所述复位拉簧(2313)还活动插在所述复位孔(2312)内，所述复位环(231)的内部不少于三段的拉簧段(2314)，所述拉簧段(2314)活动抵在所述浮动柱(22)的外圆面上。
3.根据权利要求1所述的一种内孔检测装置，其特征在于，所述浮动装置(24)包括：
上摆动环(241)，所述上摆动环(241)上设有上摆动球面(2411)，所述上摆动环(241)活动位于所述检测座(21)内孔且靠近上端的所述复位装置(23)；
下摆动环(242)，所述下摆动环(242)上设有下摆动球面(2421)，所述下摆动环(242)活动位于所述检测座(21)内孔且靠近下端的所述复位装置(23)；
及球面环(243)，所述球面环(243)安装在所述检测座(21)内孔，且位于所述上摆动环(241)与所述下摆动环(242)之间，所述球面环(243)上设有上球面(2431)和下球面(2432)，所述上球面(2431)活动抵在所述上摆动球面(2411)上，所述下球面(2432)活动抵在所述下摆动球面(2421)上，且所述上摆动球面(2411)和所述下摆动球面(2421)分别与所述上球面(2431)和所述下球面(2432)相匹配，使所述浮动柱(22)沿轴线任意摆动；
所述上摆动环(241)和所述下摆动环(242)还分别与位于所述检测座(21)内孔两端的所述复位装置(23)滑动连接，且所述上摆动环(241)和所述下摆动环(242)的直径小于所述检测座(21)内孔的直径，使所述浮动柱(22)沿水平面任意移动。
4.根据权利要求1所述的一种内孔检测装置，其特征在于，所述传动球(17)上下各3颗，且呈120°夹角均布。
5.根据权利要求1所述的一种内孔检测装置，其特征在于，所述复位装置(23)沿所述检测座(21)内孔的轴线均匀设置。
6.根据权利要求2所述的一种内孔检测装置，其特征在于，所述复位环(231)的两端设有圆弧面，且所述圆弧面与所述浮动柱(22)相对设置。
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| CN117606325A (zh) * | 2024-01-22 | 2024-02-27 | 无锡恩梯量仪科技有限公司 | 内孔精密检测装置及检测方法 |
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Effective date of registration: 20231226 Address after: 315000 Qian Xu village, Yunlong Town, Yinzhou District, Ningbo, Zhejiang Patentee after: Ningbo Yihang Electric Co.,Ltd. Address before: No. 56-28, Ningchuanxi Road, Daqi Street, Beilun District, Ningbo City, Zhejiang Province 315000 Patentee before: Zhejiang Shaoxu Precision Machinery Co.,Ltd. |
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