CN220751010U - 一种复合式形位公差测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种复合式形位公差测量仪，包括装配台体结构以及设在装配台体结构上部的多维度千分表测量结构，所述的装配台体结构包括安装检测台、驱动结构、卡盘连接结构、工件四爪卡盘、控制器结构、定位支脚结构以及控制器，所述的多维度千分表测量结构包括垂直向千分检测机构以及侧向千分检测机构。本实用新型的有益效果：1.实现了形位公差测量过程中的波形图可视化，有利于学生对形位公差知识点的理解。2.采用双表检测结构，可同时采集端面与径向数据并进行计算。3.使用双端面轴承、单圆柱滚珠轴承，使卡盘旋转更稳定。4.检测方便快捷，精度高。5.测量过程自动完成。6.测量数据可保存数据库进行spc统计分析，理论联系实际。

Description

一种复合式形位公差测量仪

技术领域

本实用新型涉及检测结构，尤其是涉及一种复合式形位公差测量仪。

背景技术

工件检测结构是在工件形状公差在机器制造中有着至关重要的作用，1、可以保证机器设备总装后达到满足使用功能的精度要求；2、通过精度分解，从控制机器设备的零部件的形状公差和位置公差，达到控制机器设备在装配过程中的累积误差；3、可以提高机器设备的零部件的互换性，使机器设备既保证精度要求又易于维护和调整。所以在机械类专业教学过程中，形位公差是非常重要的知识点，但是由于形位公差教学过程中非常抽象，单纯的依靠教师的讲解学生很难对形位公差进行理解性记忆，为了能够让学生直观的看到形位公差在检测过程中的显示情况，帮助学生理解性记忆，笔者设计了一套能够演示圆度、圆柱度、径向圆跳动度、端面圆跳动等形位公差的演示教具。该套教具不仅可以在教学中演示形位公差的检测状态，而且可以用于实际生产过程中的形位公差精度检测。

现有的工件检测结构设计支撑腿和桌面主要安装和承载工作台及支架等装置；圆盘形工作台是安装零件使用，表面是平面，平面度误差在0.005mm；定位探头用于精准定位工件外圆面，以便于检测圆度；圆度检测支架用于安装百分表或者千分表，配合定位探头检测工件圆度；支架用于安装定位支撑架和表座安装支撑架，安装采用螺钉锁紧；Y形定位支撑架主要是固定圆柱零件的位置，保证零件不晃动；表座安装支撑架主要用于安装检测元件百分表或者千分表使用。

针对上述情况，在现有的工件检测结构基础上进行技术创新。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种复合式形位公差测量仪，解决工件形状公差在机器制造结构教学清晰化的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种复合式形位公差测量仪，包括装配台体结构以及设在装配台体结构上部的检测结构，所述的检测结构包括设在装配台体结构上部的多维度千分表测量结构，所述的装配台体结构包括安装检测台、设在安装检测台下部的驱动结构、连接驱动结构的卡盘连接结构、设在卡盘连接结构上部的工件四爪卡盘、驱动结构连接的控制器结构以及设在安装检测台下端的定位支脚结构，所述的多维度千分表测量结构包括垂直向千分检测机构以及侧向千分检测机构。

所述的垂直向千分检测机构包括设在安装检测台上的X向移动座、设在X向移动座外侧的X向调整手轮、设在X向移动座中的X轴沿伸块、设在X轴沿伸块上部的Z向千分表装夹块以及设在Z向千分表装夹块上部的Z向千分表。

所述的侧向千分检测机构包括安装检测台上部的安装立板、设在安装立板中的Y向连接座、设在Y向连接座中的Y向调整手轮、与Y向调整手轮连接的Y向手连接轮滑块、连接在Y向手连接轮滑块外侧的Y轴沿伸块以及设在Y轴沿伸块外侧的Y向千分表连接结构。

所述的Y向千分表连接结构包括设在Y轴沿伸块外侧的Y轴滑轨、Y轴滑块、Y轴千分表装夹座以及数显千分表。

所述的驱动结构包括设在安装检测台下部的驱动电机、电机安装架、定位杆、与驱动电机输出端连接的主动轮体、连接在主动轮体外部的同步传动带、连接在同步传动带另一端的从动轮体以及与从动轮体连接的主轴结构。

所述的主轴结构包括与从动轮体连接的转盘主轴设在转盘主轴外部的直线轴承、轴承拖体以及主轴底盖。

所述的定位支脚结构包括设在安装检测台下部四角位置的调整螺杆以及设在每个调整螺杆下部的支座。

本实用新型的有益效果：1.实现了形位公差测量过程中的波形图可视化，有利于学生对形位公差知识点的理解。

2.采用双表检测结构，可同时采集端面与径向数据并进行计算。

3.使用双端面轴承、单圆柱滚珠轴承，使卡盘旋转更稳定。

4.检测方便快捷，精度高。

5.测量过程自动完成。

6.测量数据可保存数据库进行spc统计分析，理论联系实际。与智慧工厂接轨，有助于培养学生质量管理的概念。

7.通过学生实际动手操作检测，有助于学生掌握形位公差的检测方法，提高学生的精度意识。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本实用新型的构造示意图。

图2为图1的A-A解视图。

图中：1.安装检测台、2.驱动电机、3.电机安装架、4.定位杆、5.主动轮体、6.控制器、7.同步传动带、8.从动轮体、9.转盘主轴、10.直线轴承、11.轴承拖体、12.主轴底盖、13.调整螺杆、14.支座、15.X向移动座、16.X向调整手轮、17.X轴沿伸块、18.Z向千分表装夹块、19.Z向千分表、20.安装立板、21.Y向连接座、22.Y向调整手轮、23.Y向手连接轮滑块、24.Y轴沿伸块、25.Y轴滑轨、26.Y轴滑块、27.Y轴千分表装夹座、28.数显千分表、29垂直连接块、30.轴套、31.控制器。

具体实施方式

申请文本中术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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”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”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1，如图1所示，一种复合式形位公差测量仪，包括装配台体结构以及设在装配台体结构上部的检测结构，所述的检测结构包括设在装配台体结构上部的多维度千分表测量结构，所述的装配台体结构包括安装检测台1、设在安装检测台下部的驱动结构、连接驱动结构的卡盘连接结构、设在卡盘连接结构上部的工件四爪卡盘6、驱动结构连接的控制器31、设在安装检测台下端的定位支脚结构，所述的多维度千分表测量结构包括垂直向千分检测机构以及侧向千分检测机构。

所述的驱动结构包括设在安装检测台1下部的驱动电机2、电机安装架3、定位杆4、与驱动电机输出端连接的主动轮体5、连接在主动轮体外部的同步传动带7、连接在同步传动带另一端的从动轮体8以及与从动轮体连接的主轴结构。所述的主轴结构包括与从动轮体8连接的转盘主轴9设在转盘主轴外部的轴套30设在轴套30与转盘主轴9之间的直线轴承10、轴承拖体11以及主轴底盖12。

所述的定位支脚结构包括设在安装检测台下部四角位置的调整螺杆13以及设在每个调整螺杆下部的支座14。

所述的垂直向千分检测机构包括设在安装检测台上的X向移动座15、设在X向移动座外侧的X向调整手轮16、设在X向移动座中的X轴沿伸块17、设在X轴沿伸块上部的垂直连接块29、设在垂直连接块29上的Z向千分表装夹块18以及设在Z向千分表装夹块18上部的Z向千分表19。

所述的侧向千分检测机构包括安装检测台上部的安装立板20、设在安装立板中的Y向连接座21、设在Y向连接座中的Y向调整手轮22、与Y向调整手轮连接的Y向手连接轮滑块23、连接在Y向手连接轮滑块外侧的Y轴沿伸块24以及设在Y轴沿伸块外侧的Y向千分表连接结构。

所述的Y向千分表连接结构包括设在Y轴沿伸块外侧的Y轴滑轨25、Y轴滑块26、Y轴千分表装夹座27以及数显千分表28。

整体借鉴传统立式车床结构，并使用步进电机带动一个四爪卡盘转动，并在转动轴处使用平面加圆柱轴承的方式，保证卡盘转动的稳定性；两千分表一只用于径向测量，一只用于端面测量。均由一只带刻度的手轮滑轨带动，可控制千分表各个测量点之间的距离。并均配有相应方向的滑规预压装置，可在预压完成后提供较好的刚性。

千分表将搭配数据传输设备通过蓝牙进行数据的无线传输；卡盘通过串口信号与电脑进行通信，由电脑直接控制步进电机以定速定量的旋转。并与测得的数值结合，在软件中呈现实时的图像和计算最终结果。软件最终能出具实时图像与最终测得数据的报告。

软件算法按照GB/T 40742.2-2021中提出的标准数学模型，保证测量结果复合测量标准且正确。软件中有可视化波形图与参考图形，并有测得数据值的实时显示。

设计过程中充分考虑稳定性、可靠性、易用性、安全性、结构简洁化，并在确保结构稳定的前提下进行适当的轻量化设计。

工作过程如下：开始工作前首先接通设备电源，并安装千分尺与发射器电池；将设备接线接入电脑usb接口后打开检测软件，并在软件中输入径向、端面千分表的蓝牙端口号。之后点击链接设备，并点击传输模块上的传输键，软件提示连接成功即完成测尺链接，之后选择转盘的端口好为COM4端口，完成后点击链接即可；使用手轮控制千分表移动到测量位置并使用预压装置进行千分尺预压，置零；在软件中输入标准值、公差，并根据测量尺寸选择测量的每圈的点数与圈数；最后点击开始测量，等待测量结束，即可生成测量结果。

以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (7)

1.一种复合式形位公差测量仪，其特征在于：包括装配台体结构以及设在装配台体结构上部的检测结构，所述的检测结构包括设在装配台体结构上部的多维度千分表测量结构，所述的装配台体结构包括安装检测台、设在安装检测台下部的驱动结构、连接驱动结构的卡盘连接结构、设在卡盘连接结构上部的工件四爪卡盘、驱动结构连接的控制器结构以及设在安装检测台下端的定位支脚结构，所述的多维度千分表测量结构包括垂直向千分检测机构以及侧向千分检测机构。

2.如权利要求1所述的复合式形位公差测量仪，其特征在于：所述的垂直向千分检测机构包括设在安装检测台上的X向移动座、设在X向移动座外侧的X向调整手轮、设在X向移动座中的X轴沿伸块、设在X轴沿伸块上部的Z向千分表装夹块以及设在Z向千分表装夹块上部的Z向千分表。

3.如权利要求1所述的复合式形位公差测量仪，其特征在于：所述的侧向千分检测机构包括安装检测台上部的安装立板、设在安装立板中的Y向连接座、设在Y向连接座中的Y向调整手轮、与Y向调整手轮连接的Y向手连接轮滑块、连接在Y向手连接轮滑块外侧的Y轴沿伸块以及设在Y轴沿伸块外侧的Y向千分表连接结构。

4.如权利要求3所述的复合式形位公差测量仪，其特征在于：所述的Y向千分表连接结构包括设在Y轴沿伸块外侧的Y轴滑轨、Y轴滑块、Y轴千分表装夹座以及数显千分表。

5.如权利要求1所述的复合式形位公差测量仪，其特征在于：所述的驱动结构包括设在安装检测台下部的驱动电机、电机安装架、定位杆、与驱动电机输出端连接的主动轮体、连接在主动轮体外部的同步传动带、连接在同步传动带另一端的从动轮体以及与从动轮体连接的主轴结构。

6.如权利要求5所述的复合式形位公差测量仪，其特征在于：所述的主轴结构包括与从动轮体连接的转盘主轴设在转盘主轴外部的直线轴承、轴承拖体以及主轴底盖。

7.如权利要求1所述的复合式形位公差测量仪，其特征在于：所述的定位支脚结构包括设在安装检测台下部四角位置的调整螺杆以及设在每个调整螺杆下部的支座。