CN220472538U - 工件垂直度检测工装 - Google Patents

Abstract

提供一种工件垂直度检测工装，其包括：底板、第一基座、凸台、真空吸座、第二基座、X方向运动机构、Z方向运动机构和千分计。在操作时，Z方向运动机构处于Z方向的初始位置，千分计的测头处于起始位置，外部的真空抽吸装置的抽吸经由真空吸座将工件真空吸附固定在真空吸座上。X方向运动机构带动Z方向运动机构和千分计相对第一基座沿X方向运动，直到千分计的测头接触工件的外表面。之后，Z方向运动机构带动千分计沿Z方向竖直向下或向上平移，以测试工件的外表面上的沿Z方向处于同一直线的各点的X方向坐标，基于各点的X方向坐标确定工件的外表面的垂直度，检测方法简便，对操作人员的技术水平要求低，检测效率高。

Description

工件垂直度检测工装

技术领域

本公开涉及检测工装领域，更具体地涉及工件垂直度检测工装。

背景技术

垂直度，用于评价直线之间、平面之间或直线与平面之间的垂直状态。其中一个直线或平面是评价基准，而直线可以是被测样品的直线部分或直线运动，平面可以是被测样品的平面部分或运动轨迹形成的平面。

通常采用三坐标测量仪检测工件的垂直度，三坐标测量仪比较精密，需要专人进行操作，设备学习周期长，对设备操作人员综合素质要求高。因此具有如下诸多缺陷：(1)检测效率慢；(2)人员技能要求高，综合技能要求能力强；(3)设备无法移动。

于2020年4月28日授权公告的中国实用新型专利申请授权公告号CN210426390U公开的检测零件垂直度的工装，利用旋转板围绕芯轴旋转驱动表头旋转，旋转过程中检测表头读取芯轴上放置的待测件的垂直度。该专利测量的是待测件圆周运动形成的平面，需要将检测表头旋转一圈，以读取待测件的高度差。但是在旋转过程中，离心力会对待测件产生较大的应力而引起形变，同时旋转板在旋转过程中会有振动、扭转也会导致待测件的位移和形变，这都会影响待测件垂直度的测量结果。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本公开的一目的在于提供一种工件垂直度检测工装，检测方法简便，对操作人员的技术水平要求低，检测效率高。

本公开的又一目的在于提供一种工件垂直度检测工装，能够确保测量精度的准确。

本公开的再一目的在于提供一种工件垂直度检测工装，整体为可搬运的，提高工装的适用范围，无需重新安装或调整，减少检测成本及工件的搬运和操作时间。

由此，在一些实施例中，一种工件垂直度检测工装，其包括：底板、第一基座、凸台、真空吸座、第二基座、X方向运动机构、Z方向运动机构和千分计。底板，为上下表面均为水平面的平板。第一基座，固定于底板的上表面且第一基座的上表面平行于底板的上表面。凸台，可拆装地固定于第一基座的中心，凸台设有带豁口的圆环以及圆环围绕的下支撑面，下支撑面平行于第一基座的上表面，圆环的中心与第一基座的中心、凸台的中心共轴线。真空吸座，可拆装地容纳于圆环中，真空吸座用于收容并从下方真空吸附固定工件在其上，真空吸座具有本体、开孔和吸气接口，开孔经由本体内部的通道连通于吸气接口，真空吸座的吸气接口收容于圆环的豁口内并用于连接外部的真空抽吸装置。第二基座，固定于底板的上表面，并沿X方向位于第一基座的一侧。X方向运动机构，固定在第二基座上，并能够相对第二基座在X方向水平平移。Z方向运动机构，固定在X方向运动机构上，并能够相对X方向运动机构在Z方向竖直上下平移。千分计，固定于Z方向运动机构上，并能够随着Z方向运动机构支撑在Z方向竖直上下移动，千分计包括测头和指针盘，测头用于与工件的外表面接触。

在操作时，Z方向运动机构处于Z方向的初始位置，千分计的测头处于起始位置，外部的真空抽吸装置的抽吸经由真空吸座将工件真空吸附固定在真空吸座上。X方向运动机构带动Z方向运动机构和千分计相对第一基座沿X方向运动，直到千分计的测头接触工件的外表面。之后，Z方向运动机构带动千分计沿Z方向竖直向下或向上平移，以测试工件的外表面上的沿Z方向处于同一直线的各点的X方向坐标，基于各点的X方向坐标确定工件的外表面的垂直度。

本公开的有益效果如下：相较于背景技术的检测零件垂直度的工装通过测量待测件圆周运动形成的平面，以及三坐标测量仪逐个测量各测量点的三个坐标值再导入计算机中处理导致检测效率低，在本实用新型的工件垂直度检测工装100中，只需要测量工件200的直线部分，即测试工件200的外表面上的沿Z方向处于同一直线的各点的X方向坐标就可以得到工件的垂直度，因而检测方法简便，对操作人员的技术水平要求低，检测效率高。

本实用新型的工件垂直度检测工装100中，参照图1至图3，底板1、第一基座2、凸台3依次处于水平面且从下而上堆叠放置，进而保证真空吸座4及位于真空吸座4上的工件200也处于水平面位置，千分计8在水平方向和竖直方向平移，因而保证工件200与千分计8仅在由X方向和Z方向构成的平面上接触，进而确保测量精度的准确，并且工件200与千分计8无需相对旋转，避免背景技术的检测零件垂直度的工装在旋转过程中振动、扭转导致待测件的位移和形变会影响待测件垂直度的测量结果，进而影响测量精度的准确性。

附图说明

图1是根据本公开的工件垂直度检测工装的一组装图。

图2是根据图1的一分解图。

图3是根据图1的另一角度的一组装图。

其中，附图标记说明如下：

100工件垂直度检测工装 5第二基座

1底板 6X方向运动机构

2第一基座 61滑轨

21槽道 62滑块

3凸台 7Z方向运动机构

31圆环 71导轨

31a豁口 72滑动件

31b上端面 73L型板

32下支撑面 73a竖直板

33底座 73b水平板

33a通孔 8千分计

4真空吸座 81测头

41本体 82指针盘

42开孔 9螺钉

43吸气接口 91帽体

44环形凸缘 92螺杆

45凸部 10螺母

45a锥面200工件

45b柱面

具体实施方式

附图示出本公开的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本公开的示例，本公开可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本公开。

注意的是，在本实用新型中，术语“第一”和“第二”的使用仅是为了标示部件，并不代表部件之间的相互依存性和相对重要性。

[工件垂直度检测工装]

参照图1至图3，根据本公开的工件垂直度检测工装100，其包括：底板1、第一基座2、凸台3、真空吸座4、第二基座5、X方向运动机构6、Z方向运动机构7和千分计8。底板1，为上下表面均为水平面的平板。第一基座2，固定于底板1的上表面且第一基座2的上表面平行于底板1的上表面。凸台3，可拆装地固定于第一基座2的中心，凸台3设有带豁口31a的圆环31以及圆环31围绕的下支撑面32，下支撑面32平行于第一基座2的上表面，圆环31的中心与第一基座2的中心、凸台3的中心共轴线。真空吸座4，可拆装地容纳于圆环31中，真空吸座4用于收容并从下方真空吸附固定工件200在其上，真空吸座4具有本体41、开孔42和吸气接口43，开孔42经由本体41内部的通道(未示出)连通于吸气接口43，真空吸座4的吸气接口43收容于圆环31的豁口31a内并用于连接外部的真空抽吸装置(未示出)。第二基座5，固定于底板1的上表面，并沿X方向位于第一基座2的一侧。X方向运动机构6，固定在第二基座5上，并能够相对第二基座5在X方向水平平移。Z方向运动机构7，固定在X方向运动机构6上，并能够相对X方向运动机构6在Z方向竖直上下平移。千分计8，固定于Z方向运动机构7上，并能够随着Z方向运动机构7支撑在Z方向竖直上下移动，千分计8包括测头81和指针盘82，测头81用于与工件200的外表面接触。

在操作时，Z方向运动机构7处于Z方向的初始位置，千分计8的测头81处于起始位置，外部的真空抽吸装置的抽吸经由真空吸座4将工件200真空吸附固定在真空吸座4上。X方向运动机构6带动Z方向运动机构7和千分计8相对第一基座2沿X方向运动，直到千分计8的测头81接触工件200的外表面。之后，Z方向运动机构7带动千分计8沿Z方向竖直向下或向上平移，以测试工件200的外表面上的沿Z方向处于同一直线的各点的X方向坐标，基于各点的X方向坐标确定工件200的外表面的垂直度。

相较于背景技术的检测零件垂直度的工装通过测量待测件圆周运动形成的平面，以及三坐标测量仪逐个测量各测量点的三个坐标值再导入计算机中处理导致检测效率低，在本实用新型的工件垂直度检测工装100中，只需要测量工件200的直线部分，即测试工件200的外表面上的沿Z方向处于同一直线的各点的X方向坐标就可以得到工件的垂直度，因而检测方法简便，对操作人员的技术水平要求低，检测效率高。

本实用新型的工件垂直度检测工装100中，参照图1至图3，底板1、第一基座2、凸台3依次处于水平面且从下而上堆叠放置，进而保证真空吸座4及位于真空吸座4上的工件200也处于水平面位置，千分计8在水平方向和竖直方向平移，因而保证工件200与千分计8仅在由X方向和Z方向构成的平面上接触，进而确保测量精度的准确，并且工件200与千分计8无需相对旋转，避免背景技术的检测零件垂直度的工装在旋转过程中振动、扭转导致待测件的位移和形变会影响待测件垂直度的测量结果，进而影响测量精度的准确性。

在一示例中，参照图1至图3，第一基座2可以为圆柱形，结构更加稳定，凸台3的中心和第一基座2的中心更容易确定在一条轴线上。另一示例中，第一基座2也可以为方形的或者其他适合的形状。

在一示例中，真空吸座4可适用于圆片、圆柱或者方条形状的工件。其中圆片或圆柱形的工件的直径10-100mm。

真空吸座4利用真空吸附的方式将工件200方便快捷地吸附固定，使得工件200的安装方式简单。

在一示例中，千分计8可以是千分表、百分表或者数字测量装置。

在一示例中，参照图2，工件垂直度检测工装100还包括多个螺钉9和多个螺母10，各螺钉9具有帽体91和螺杆92。第一基座2具有多个槽道21，多个槽道21在第一基座2的中心处的一端连通，多个槽道21的径向相反的另一端延伸到第一基座2的周面并开口，各槽道21在第一基座2的上表面开口。凸台3具有底座33，底座33设有沿Z方向贯通的多个通孔33a。

操作时，螺钉9的帽体91和螺杆92进入到对应的槽道21中，螺杆92从下往上穿过凸台3的对应通孔33a，螺母10拧在对应的螺杆92上，当圆环31的中心与第一基座2的中心、凸台3的中心共轴线时，将各螺母10拧紧，以将凸台3固定在第一基座2上。

在一示例中，参照图2，多个槽道21为三个槽道，相邻槽道21为120度夹角，均匀分布的槽道21便于螺钉9将凸台3水平地固定在第一基座2上，避免凸台3重心偏移或者不均匀负载其上的真空吸座4及位于真空吸座4上的工件200而导致工件200不能处于水平面，而影响检测结果的准确性。

在一示例中，参照图2，圆环31具有上端面31b，上端面31b为水平面，上端面31b用于支撑真空吸座4并使真空吸座4位于水平面上。

参照图2，真空吸座4还具有环形凸缘44，开孔42设置于本体41的上表面。环形凸缘44从本体41的上端向外突出，环形凸缘44的下表面为水平面。环形凸缘44用于支撑在圆环31的上端面31b上，使得环形凸缘44也位于水平面上。

在一示例中，参照图2，本体41的上表面为水平面。真空吸座4还具有多个凸部45，多个凸部45沿环形凸缘44的上表面周向间隔，多个凸部45围成圆形，凸部45用于容纳工件200并限位工件200的移动，避免测量时限位工件200与千分计8相对接触而限位工件200产生平移，降低检测的准确性。

在一示例中，参照图2，各凸部45的靠近多个凸部45围成圆形的一侧具有锥面45a和柱面45b，锥面45a用于引导圆柱形的工件200，柱面45b用于从径向抵靠工件200的外表面。

在一示例中，参照图1至图3，X方向运动机构6包括：滑轨61，固定安装于第二基座5上，并沿X方向延伸；滑块62，滑动配合地安装于滑轨61上，并能够相对第二基座5在X方向平移；Z方向运动机构7固定安装在滑块62上。在一示例中，滑块62可在X方向平移100-150mm。

在一示例中，参照图1至图3，Z方向运动机构7包括：导轨71，固定安装于X方向运动机构6上，并沿Z方向延伸；滑动件72，滑动配合地安装于导轨71上，并能够相对导轨71在Z方向平移。千分计8的指针盘82固定于滑动件72上。在一示例中，滑动件72可在Z方向平移10-50mm。

其中，参照图1至图3，滑动件72具体为滑块，能在导轨71上运动更加平稳和准确，因而提高检测的精度和稳定性。

在一示例中，参照图1至图3，滑块62和滑动件72分别设有旋钮，通过旋转旋钮精确控制滑块62和滑动件72并带动千分计8的水平和竖直方向平移，提高测量的准确性。

在一示例中，参照图1至图3，Z方向运动机构7还包括L型板73。L型板73包括竖直板73a和水平板73b，竖直板73a固定于滑动件72，水平板73b用于固定千分计8的指针盘82。

在一示例中，工件垂直度检测工装100整体为可搬运的，提高工装的适用范围，无需重新安装或调整，减少检测成本及工件的搬运和操作时间。

[测试]

表1给出了本公开的工件垂直度检测工装与三坐标测量仪的对工件1-5的垂直度测试结果对比。

表1工件垂直度检测工装与三坐标测量仪的垂直度测试结果对比表

从表1可以看出，本公开的工件垂直度检测工装的测量精度高，与三坐标测量仪的差值在±0.003mm以内。

采用上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。

Claims (10)

1.一种工件垂直度检测工装，其特征在于，

工件垂直度检测工装(100)包括：

底板(1)，为上下表面均为水平面的平板；

第一基座(2)，固定于底板(1)的上表面且第一基座(2)的上表面平行于底板(1)的上表面，

凸台(3)，可拆装地固定于第一基座(2)的中心，凸台(3)设有带豁口(31a)的圆环(31)以及圆环(31)围绕的下支撑面(32)，下支撑面(32)平行于第一基座(2)的上表面，圆环(31)的中心与第一基座(2)的中心、凸台(3)的中心共轴线，

真空吸座(4)，可拆装地容纳于圆环(31)中，真空吸座(4)用于收容并从下方真空吸附固定工件(200)在其上，真空吸座(4)具有本体(41)、开孔(42)和吸气接口(43)，开孔(42)经由本体(41)内部的通道连通于吸气接口(43)，真空吸座(4)的吸气接口(43)收容于圆环(31)的豁口(31a)内并用于连接外部的真空抽吸装置；

第二基座(5)，固定于底板(1)的上表面，并沿X方向位于第一基座(2)的一侧；

X方向运动机构(6)，固定在第二基座(5)上，并能够相对第二基座(5)在X方向水平平移，

Z方向运动机构(7)，固定在X方向运动机构(6)上，并能够相对X方向运动机构(6)在Z方向竖直上下平移，

千分计(8)，固定于Z方向运动机构(7)上，并能够随着Z方向运动机构(7)支撑在Z方向竖直上下移动，千分计(8)包括测头(81)和指针盘(82)，测头(81)用于与工件(200)的外表面接触；

在操作时，Z方向运动机构(7)处于Z方向的初始位置，千分计(8)的测头(81)处于起始位置，外部的真空抽吸装置的抽吸经由真空吸座(4)将工件(200)真空吸附固定在真空吸座(4)上，

X方向运动机构(6)带动Z方向运动机构(7)和千分计(8)相对第一基座(2)沿X方向运动，直到千分计(8)的测头(81)接触工件(200)的外表面；

之后，Z方向运动机构(7)带动千分计(8)沿Z方向竖直向下或向上平移，以测试工件(200)的外表面上的沿Z方向处于同一直线的各点的X方向坐标，基于各点的X方向坐标确定工件(200)的外表面的垂直度。

2.根据权利要求1所述的工件垂直度检测工装，其特征在于，

工件垂直度检测工装(100)还包括多个螺钉(9)和多个螺母(10)，各螺钉(9)具有帽体(91)和螺杆(92)，

第一基座(2)具有多个槽道(21)，多个槽道(21)在第一基座(2)的中心处的一端连通，多个槽道(21)的径向相反的另一端延伸到第一基座(2)的周面并开口，各槽道(21)在第一基座(2)的上表面开口；

凸台(3)具有底座(33)，底座(33)设有沿Z方向贯通的多个通孔(33a)；

操作时，螺钉(9)的帽体(91)和螺杆(92)进入到对应的槽道(21)中，螺杆(92)从下往上穿过凸台(3)的对应通孔(33a)，螺母(10)拧在对应的螺杆(92)上，当圆环(31)的中心与第一基座(2)的中心、凸台(3)的中心共轴线时，将各螺母(10)拧紧，以将凸台(3)固定在第一基座(2)上。

3.根据权利要求2所述的工件垂直度检测工装，其特征在于，

所述多个槽道(21)为三个槽道，相邻槽道(21)为120度夹角。

4.根据权利要求1所述的工件垂直度检测工装，其特征在于，

圆环(31)具有上端面(31b)，上端面(31b)为水平面，

真空吸座(4)还具有环形凸缘(44)，开孔(42)设置于本体(41)的上表面；

环形凸缘(44)从本体(41)的上端向外突出，环形凸缘(44)的下表面为水平面；

环形凸缘(44)用于支撑在圆环(31)的上端面(31b)上。

5.根据权利要求4所述的工件垂直度检测工装，其特征在于，

本体(41)的上表面为水平面，

真空吸座(4)还具有多个凸部(45)，多个凸部(45)沿环形凸缘(44)的上表面周向间隔，多个凸部(45)围成圆形。

6.根据权利要求5所述的工件垂直度检测工装，其特征在于，

各凸部(45)的靠近多个凸部(45)围成圆形的一侧具有锥面(45a)和柱面(45b)，锥面(45a)用于引导圆柱形的工件(200)，柱面(45b)用于从径向抵靠工件(200)的外表面。

7.根据权利要求1所述的工件垂直度检测工装，其特征在于，

X方向运动机构(6)包括：

滑轨(61)，固定安装于第二基座(5)上，并沿X方向延伸，

滑块(62)，滑动配合地安装于滑轨(61)上，并能够相对第二基座(5)在X方向平移；

Z方向运动机构(7)固定安装在滑块(62)上。

8.根据权利要求1所述的工件垂直度检测工装，其特征在于，

Z方向运动机构(7)包括：

导轨(71)，固定安装于X方向运动机构(6)上，并沿Z方向延伸，

滑动件(72)，滑动配合地安装于导轨(71)上，并能够相对导轨(71)在Z方向平移，

千分计(8)的指针盘(82)固定于滑动件(72)上。

9.根据权利要求8所述的工件垂直度检测工装，其特征在于，

Z方向运动机构(7)还包括L型板(73)，

L型板(73)包括竖直板(73a)和水平板(73b)，竖直板(73a)固定于滑动件(72)，水平板(73b)用于固定千分计(8)的指针盘(82)。

10.根据权利要求1所述的工件垂直度检测工装，其特征在于，工件垂直度检测工装(100)整体为可搬运的。