專利名稱：圈類零件內(nèi)、外徑測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
圈類零件內(nèi)、外徑測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量頭技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量設(shè)備上的重要、關(guān)鍵部件，特別是一種用于軸承、缸套、 活塞等圈類零件內(nèi)、外徑測(cè)量使用的圈類零件內(nèi)、外徑測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量頭。
背景技術(shù)：
[0002]就目前精密機(jī)械制造業(yè)，針對(duì)精密零件的內(nèi)孔和外徑的高精度、高穩(wěn)定性、高效率 和批量檢測(cè)的現(xiàn)狀，目前的檢測(cè)手段多依賴于人工和常規(guī)量表，無法實(shí)現(xiàn)高精度和高穩(wěn)定 性的檢測(cè)，而采用三坐標(biāo)檢測(cè)儀等又無法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)大批量的檢測(cè)?，F(xiàn)用于替代人工檢 測(cè)、精度高、穩(wěn)定性好，且能更高提升檢測(cè)效率、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、保證產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 檢測(cè)的各種軸承測(cè)量機(jī)、檢測(cè)裝置、檢測(cè)儀器的專利應(yīng)運(yùn)而生。[0003]專利號(hào)201120186858. 3 “數(shù)顯式內(nèi)外徑測(cè)量?jī)x”主要提供的是用于測(cè)量圓柱形的 物體或零件內(nèi)徑，并采用滾輪結(jié)構(gòu)作為觸點(diǎn)去接觸被測(cè)體，雖結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、攜帶方便，但由于 滾輪結(jié)構(gòu)的局限，其測(cè)量精度不高，還不適宜于更精密零件的高精度自動(dòng)化檢測(cè)。[0004]專利號(hào)200720046711. 8 “軸承內(nèi)徑及外徑的測(cè)量機(jī)”，其內(nèi)、外徑測(cè)量機(jī)構(gòu)是由完 全不同的零部件構(gòu)成的兩套機(jī)構(gòu)，其整機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件多，還操作麻煩，每只軸承在內(nèi)徑 測(cè)量時(shí)，還需將氣動(dòng)測(cè)頭伸入到標(biāo)準(zhǔn)樣品和待測(cè)軸承中去，測(cè)量外徑時(shí)，待測(cè)軸承被夾在固 定測(cè)量頭和活動(dòng)測(cè)量頭間，通過彈簧的拉伸壓縮帶動(dòng)觸頭位移，使壓在觸頭上的測(cè)量筆伸 縮，測(cè)出待測(cè)軸承的外徑數(shù)據(jù)，其支撐點(diǎn)的扭曲變化和測(cè)量力的波動(dòng)也不能得到高精度和 高穩(wěn)定性的測(cè)量。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種圈類零件內(nèi)、外徑測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量 頭，能高精度高穩(wěn)定性的測(cè)量圈類零件的內(nèi)、外徑、橢圓度、錐度等，若更換不同尺寸、結(jié)構(gòu) 的測(cè)量頭，可用于不同零件內(nèi)、外徑的測(cè)量，甚至厚度長(zhǎng)度等的測(cè)量，使用范圍廣泛。[0006]本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案為圈類零件內(nèi)、外徑測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè) 量頭，包括安裝軸上連接的芯軸，帶有觸點(diǎn)的測(cè)量觸腳與芯軸配合，所述安裝軸上還固定有 兩平行的簧片體，所述帶有觸點(diǎn)的測(cè)量觸腳固定在兩簧片體上，兩簧片體上還安裝有測(cè)量 筆及與測(cè)量筆接觸配合的測(cè)量頂桿，所述兩簧片體上有呈平行四邊形分布的四平衡孔和間 隙槽，并且平衡孔和間隙槽貫通。[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于因測(cè)量筆是與光滑的測(cè)量頂桿緊密接 觸，并且是分別固定在兩簧片體上，當(dāng)兩個(gè)測(cè)腳接觸到工件的同時(shí)，簧片體以平行的1:1的 線性關(guān)系移動(dòng)，且傳導(dǎo)到工件表面的測(cè)量力僅為簧片體材料的恒定變形張力。簧片體是彈 性材料，平行形變的微位移量和測(cè)力更穩(wěn)定。另外采用平行四邊形的頂點(diǎn)作為測(cè)量支點(diǎn)，各 支點(diǎn)間變形均勻，理論上支承點(diǎn)的位置是不變不動(dòng)的。測(cè)量頭設(shè)計(jì)時(shí)，充分將對(duì)測(cè)量有影響 的測(cè)量力變化、位移線性關(guān)系、支承點(diǎn)變動(dòng)等不利因素全部排除，因此他能達(dá)到高精度和 高穩(wěn)定性持續(xù)測(cè)量的目的。因測(cè)量頭的兩個(gè)測(cè)腳在芯軸外徑的中心線兩側(cè)，在插入后芯軸即已經(jīng)固定好工件的中心點(diǎn)，當(dāng)圈類零件或測(cè)量頭轉(zhuǎn)動(dòng)180°后，通過測(cè)值的連續(xù)變化即可測(cè)量待測(cè)體內(nèi)外圈上多點(diǎn)的直徑，捕捉到最大最小直徑，從而換算出其橢圓度，還可移動(dòng)該測(cè)量頭或移動(dòng)工件的高低位置，測(cè)量?jī)?nèi)外圈不同高度處的直徑，即可換算出待測(cè)體的錐度，依據(jù)數(shù)值結(jié)果分檢出合格品或不合格。另外，可通過快速更換不同尺寸的芯軸和測(cè)量頭，即可適用于不同零件內(nèi)、外徑的測(cè)量，測(cè)量范圍廣。

圖1、本實(shí)用新型的剖視圖(內(nèi)徑測(cè)量示意圖)。圖2、圖1的左視圖(未畫測(cè)量?jī)x表)。圖3、內(nèi)徑測(cè)量工作狀態(tài)示意圖。圖4、圖3的A— A視圖。圖5、本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖(立體圖)。圖6、外徑測(cè)量示意圖(未畫測(cè)量?jī)x表)。圖7、微孔測(cè)量示意圖(未畫測(cè)量?jī)x表)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步描述。安裝軸I為階梯形，上有兩平行的上安裝孔1-1、下安裝孔1-2。芯軸6、14、17為中間有盲孔的階梯形，芯軸6、17的下表面上有相對(duì)應(yīng)長(zhǎng)條形的開□。測(cè)量觸腳4、12、15由彈簧鋼材料制作，一端為燕尾形臂，另一端與燕尾形臂垂直，還在各對(duì)應(yīng)測(cè)量觸腳的內(nèi)或外側(cè)壁上嵌有由寶石或合金球或陶瓷制作的觸點(diǎn)5、13、16?；善w2、2，前、后表面上有相通并呈平行四邊形分布的4平衡孔2-1和與上、下安裝孔1-1、1-2對(duì)應(yīng)的橫向安裝孔2-3和螺孔、階梯孔，各平衡孔2-1經(jīng)寬度在O.1 I毫米的間隙槽2-2的連接并貫通，底面上有截面呈燕尾形的開口槽。調(diào)換不同的芯軸和測(cè)量觸腳用于不同的圈類零件內(nèi)、外徑的測(cè)量。安裝軸下端插入各芯軸上端盲孔內(nèi)，并用螺釘分別將芯軸6、14、17固定在安裝軸I上?；善w2、2^對(duì)稱裝在安裝軸I的兩側(cè)，并用螺釘依次穿過簧片體Y上的階梯孔、安裝軸I的上安裝孔1-1、固定在簧片體2上的螺孔內(nèi)，將兩簧片體2、2,上內(nèi)端面與安裝軸I連接成整體，并簧片體的上內(nèi)端面緊貼安裝軸，安裝軸下端的階梯面與兩簧片體內(nèi)端面間留有間隙，間隙b為I 2毫米。兩測(cè)量觸腳4上端的燕尾形臂，分別插入兩簧片體2、2'底面上的燕尾形開口槽內(nèi)，外面再用螺釘固定使測(cè)量觸腳不會(huì)移動(dòng)。測(cè)量觸腳4、15上的觸點(diǎn)5、16向外伸出芯軸6、17外表面長(zhǎng)條形的開口外，測(cè)量觸腳12上的觸點(diǎn)13向內(nèi)。在簧片體2、2'的前、后外表面上用螺釘固定有罩板19 (圖未畫)。分別將與測(cè)量?jī)x表11連接的測(cè)量筆10、測(cè)量頂桿3用帶開口的抱攀9用螺釘夾緊，安裝在安裝軸I的下安裝孔1-2和簧片體上相對(duì)應(yīng)的橫向安裝孔2-3內(nèi)，測(cè)量頭安裝完成后，分別用來測(cè)量待測(cè)軸承的內(nèi)、外徑，如圖1、圖2、圖3、圖6所示。[0027]為提高效率，同時(shí)能測(cè)量多個(gè)軸承或其它待測(cè)零件缸套、活塞等，可在測(cè)量機(jī)構(gòu)上 多安裝幾個(gè)測(cè)量頭，如將兩套裝配好的測(cè)量頭，用其上的安裝軸固定在同一臺(tái)板上，用同 一動(dòng)力電機(jī)帶動(dòng)(圖未畫)。待測(cè)軸承7、微孔件18放置在工作臺(tái)8上，并用壓板壓住上表面 (圖未畫)。[0028]臺(tái)板在升降氣缸的作用下，向下移動(dòng)并同時(shí)帶動(dòng)測(cè)量頭同步下移，當(dāng)測(cè)量頭上的 芯軸6插入待測(cè)軸承7的內(nèi)圈與其動(dòng)配合，由電機(jī)帶動(dòng)兩測(cè)量頭上的芯軸向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)， 兩待測(cè)軸承不動(dòng)，同時(shí)由芯軸帶動(dòng)測(cè)量觸腳4上的觸點(diǎn)5與待測(cè)軸承7內(nèi)圈接觸，將同一高 度位置周邊上的各點(diǎn)直徑，通過測(cè)量筆10測(cè)出來，通過傳感器從儀表或顯示屏上顯示，然 后停止轉(zhuǎn)動(dòng)，將臺(tái)板再向下移動(dòng)一位置，測(cè)量頭也同步下降一位置，再開動(dòng)電機(jī)，芯軸6又 繞待測(cè)軸承內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)180°，測(cè)量出內(nèi)壁上各點(diǎn)的直徑，和上述測(cè)量數(shù)據(jù)比較，即可測(cè)出待 測(cè)軸承內(nèi)圈的橢圓度或錐度，如圖3、圖4所示。[0029]同理，調(diào)換芯軸14和測(cè)量觸腳12、觸點(diǎn)13也可測(cè)出待測(cè)軸承7的外徑，如圖6所/Jn ο[0030]調(diào)換芯軸17、測(cè)量觸腳15、觸點(diǎn)16可測(cè)量待測(cè)微孔件18的孔徑，可測(cè)到4毫米的 孔徑，如圖7所示，不詳述。
權(quán)利要求1.一種圈類零件內(nèi)、外徑測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量頭，包括安裝軸(I)上連接的芯軸，帶有觸點(diǎn)的測(cè)量觸腳與芯軸配合，其特征在于所述安裝軸(I)上還固定有兩平行的簧片體(2)、簧片體(2')，所述帶有觸點(diǎn)的測(cè)量觸腳固定在簧片體(2)、簧片體(2')上，簧片體(2)、簧片體 (2')上還安裝有測(cè)量筆(10)及與測(cè)量筆配合的測(cè)量頂桿(3)，所述兩簧片體上有呈平行四邊形分布的四平衡孔(2-1)和間隙槽(2-2)，并且平衡孔(2-1)和間隙槽(2-2)貫通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圈類零件內(nèi)、外徑測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量頭，其特征在于所述簧片體(2)、簧片體(2')前、后表面上有相通并呈平行四邊形分布的4平衡孔(2-1)和與上、下安裝孔(1-1、1_2)對(duì)應(yīng)的橫向安裝孔(2-3)和螺孔、階梯孔，在簧片體(2)、簧片體(2')的前、后外表面上用螺釘固定有罩板(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圈類零件內(nèi)、外徑測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量頭，其特征在于所述測(cè)量觸腳(4)、測(cè)量觸腳(12)、測(cè)量觸腳(15)由彈簧鋼材料制作，一端為燕尾形臂，另一端與燕尾形臂垂直，還在各對(duì)應(yīng)測(cè)量觸腳的內(nèi)或外側(cè)壁上嵌有由寶石或合金球或陶瓷制作的觸點(diǎn)(5)、觸點(diǎn)(13)、觸點(diǎn)(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圈類零件內(nèi)、外徑測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量頭，其特征在于所述芯軸(6)、芯軸(14)、芯軸(17)為中間有盲孔的階梯形，芯軸(6)、芯軸(17)的下表面上有相對(duì)應(yīng)長(zhǎng)條形的開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圈類零件內(nèi)、外徑測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量頭，其特征在于所述安裝軸(I)為階梯形，上有兩平行的上安裝孔(1-1 )、下安裝孔(1-2)，安裝軸下端插入各芯軸上端盲孔內(nèi)，并用螺釘分別將芯軸(6)、芯軸(14)、芯軸(17)固定在安裝軸(I)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圈類零件內(nèi)、外徑測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量頭，其特征在于所述簧片體(2)、簧片體(2')對(duì)稱裝在安裝軸(I)的兩側(cè)，并用螺釘依次穿過簧片體(2')上的階梯孔、安裝軸(I)的上安裝孔(1-1)、固定在簧片體(2)上的螺孔內(nèi)，將簧片體(2)、簧片體 Cl')與安裝軸(I)連接成整體，并簧片體的上內(nèi)端面緊貼安裝軸(1)，安裝軸(I)下端的階梯面與兩簧片體內(nèi)端面間留有間隙，間隙b為I 2毫米。
專利摘要一種圈類零件內(nèi)、外徑測(cè)量機(jī)構(gòu)的測(cè)量頭，包括安裝軸上連接的芯軸，帶有觸點(diǎn)的測(cè)量觸腳與芯軸配合，安裝軸中心線兩側(cè)還固定有兩簧片體，帶有觸點(diǎn)的測(cè)量觸腳固定在兩簧片體上，兩簧片體上還安裝有測(cè)量筆及與測(cè)量筆配合的測(cè)量頂桿，兩簧片體上有呈平行四邊形分布的四平衡孔和間隙槽，并且平衡孔和間隙槽貫通。測(cè)量力是簧片體材料的變形力，簧片體為彈性材料，變形力恒定、穩(wěn)定，并且小，采用平行四邊形頂點(diǎn)作為測(cè)量支點(diǎn)，各支點(diǎn)間變形均勻，將對(duì)測(cè)量有影響的不利因素排除，因此測(cè)量精度高，只需將測(cè)量頭插入圈類零件孔內(nèi)、外圈中轉(zhuǎn)動(dòng)180°可測(cè)出其橢圓度，往下移動(dòng)后再轉(zhuǎn)180°可測(cè)出其錐度，測(cè)量方便準(zhǔn)確，只需更換不同的測(cè)量頭可適用于不同零件內(nèi)、外徑測(cè)量。
文檔編號(hào)G01B21/10GK202836542SQ20122024757
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者黃津 申請(qǐng)人:黃津