專(zhuān)利名稱：軸類(lèi)零件直徑高精度快速測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及軸類(lèi)零件的直徑檢測(cè)裝置，更具體地說(shuō)是可應(yīng)用于汽車(chē)、航空、航天、 船舶、機(jī)床和CMM檢驗(yàn)等領(lǐng)域中的軸類(lèi)零件直徑高精度快速檢測(cè)裝置。
技術(shù)背景
目前常用的直徑測(cè)量方法是用游標(biāo)卡尺、千分尺、光學(xué)測(cè)長(zhǎng)儀、激光干涉儀、雙頻激光 干涉儀、工具顯微鏡等。采用游標(biāo)卡尺、千分尺，這種方法雖然符合阿貝原則，但易受人為 因素影響較大，測(cè)量力也很難控制，而測(cè)量力控制得不好會(huì)造成測(cè)量結(jié)果漂移，重復(fù)性差； 采用光學(xué)測(cè)長(zhǎng)儀、激光干涉儀、雙頻激光干涉儀，測(cè)量精度高，但每次調(diào)整起來(lái)非常困難， 因此測(cè)量效率低；采用工具顯微鏡，只能將被測(cè)件放在其中，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量，而且對(duì)被 測(cè)件尺寸有限制。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種軸類(lèi)零件直徑高精度快 速測(cè)量裝置，以實(shí)現(xiàn)軸類(lèi)零件直徑的快速和精確測(cè)量，并使其測(cè)量結(jié)果可以通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕 進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸，同時(shí)通過(guò)對(duì)所測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，獲得該軸類(lèi) 零件的圓柱度和圓錐度等數(shù)據(jù)信息。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案
本實(shí)用新型軸類(lèi)零件直徑高精度快速測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是一對(duì)可沿被測(cè)軸的直徑方 向相向滑移的左端動(dòng)卡口和右端動(dòng)卡口構(gòu)成卡口式測(cè)頭，在左端動(dòng)卡口與右端動(dòng)卡口之間， 設(shè)置用于測(cè)量左端動(dòng)卡口和右端動(dòng)卡口相對(duì)滑移距離的光柵測(cè)量裝置，光柵測(cè)量裝置由光柵 尺和光柵頭構(gòu)成，其中，光柵尺與右端動(dòng)卡口的滑移方向平行設(shè)置、并與右端動(dòng)卡口固聯(lián)， 相對(duì)設(shè)置的光柵頭與左端動(dòng)卡口面聯(lián)。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于-
左端動(dòng)卡口通過(guò)彎弓臂與可滑移殼體固聯(lián)，光柵頭固定設(shè)置在可滑移殼體上；右端動(dòng)卡 口固定設(shè)置在沿被測(cè)軸徑向設(shè)置的滑軌的端部，光柵尺通過(guò)光柵座平行設(shè)置在滑軌上。
設(shè)置固定基座，由固定基座和倒扣在固定基座上的可滑移殼體構(gòu)成光柵測(cè)量腔，在固定 基座的兩側(cè)，對(duì)稱設(shè)置一對(duì)由定導(dǎo)軌和動(dòng)導(dǎo)軌滾動(dòng)摩擦的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，定導(dǎo)軌固定設(shè)置在固定 基座上，動(dòng)導(dǎo)軌固定設(shè)置在可滑移殼體上；在光柵測(cè)量腔中，位于固定基座上，固定設(shè)置滑 軌座，滑軌與滑軌座滾動(dòng)摩擦。
在可滑移殼體與光柵座之間，設(shè)置齒輪齒條嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括固定設(shè)置在可滑移殼體 上的外齒條和固定設(shè)置在光柵座上的內(nèi)齒條，外齒條與內(nèi)齒條相互平行，外齒條和內(nèi)齒條與
同一傳動(dòng)齒輪相嚙合。
齒輪齒條嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)齒輪是由上片齒輪和下片齒輪構(gòu)成的雙片齒輪，外齒條 與上片齒輪嚙合，內(nèi)齒條與下片齒輪嚙合，在雙片齒輪與其齒輪軸之間，設(shè)置復(fù)位巻簧。
設(shè)置壓力傳感機(jī)構(gòu)，是在殼體的尾部、與光柵尺平行，固定設(shè)置螺桿軸，螺桿軸上套裝 有可沿螺桿軸的軸向滑移的環(huán)套，壓力傳感器固定設(shè)置在環(huán)套的尾部環(huán)形端面上，并以固定 設(shè)置在螺桿軸尾端相對(duì)位置上的壓板為施壓面；環(huán)套通過(guò)懸臂固定設(shè)置在尾部端蓋中，尾部 端蓋由螺桿軸的尾部壓簧抵靠在殼體的尾端。
本實(shí)用新型基于相對(duì)測(cè)量原理，測(cè)頭中的兩只動(dòng)卡口分別與光柵頭和光柵尺固聯(lián)，由光 柵測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)兩只動(dòng)卡口之間相對(duì)滑動(dòng)距離的測(cè)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)軸的直徑的測(cè)量， 與己有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在
1、 本實(shí)用新型設(shè)置卡口式測(cè)頭與光柵測(cè)量裝置的結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)快速、高精度測(cè)量；
2、 本實(shí)用新型對(duì)于左端動(dòng)卡口和右端動(dòng)卡口分別設(shè)置有滾動(dòng)導(dǎo)軌的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，有效保 證了兩端動(dòng)卡口移動(dòng)的直線度，保證動(dòng)卡口的運(yùn)動(dòng)輕便和靈活，運(yùn)動(dòng)靈敏度高；
3、 本實(shí)用新型在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)置雙片齒輪齒條傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)傳動(dòng)，瞬時(shí)傳動(dòng)比恒 定，并且避免了空回誤差，進(jìn)一步提高測(cè)量精度；
4、 本實(shí)用新型設(shè)置壓力傳感器，使兩端動(dòng)卡口之間的測(cè)量力能夠得以控制，保證每次 測(cè)量時(shí)的測(cè)量力為恒定，從而有效避免由于測(cè)量力不穩(wěn)定所產(chǎn)生的隨機(jī)誤差。
5、 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，使用方便，可設(shè)計(jì)成模塊，并能與其它測(cè)量裝置集成， 從而實(shí)現(xiàn)綜合測(cè)量。
6、 本實(shí)用新型可廣泛用于測(cè)量軸類(lèi)零件的直徑，以及用于測(cè)量球徑和兩平面之間的距離。


圖l為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖中標(biāo)號(hào)l左端動(dòng)卡口、 2右端動(dòng)卡口、 3光柵頭、4光柵尺、5殼體、6壓力傳感器、 7環(huán)套、8懸臂、9尾部端蓋、IO螺桿軸、ll外齒條、12上片齒輪、13齒輪軸、14下片齒 輪、15內(nèi)齒條、16光柵座、17壓板、18固定基座、19滑軌座、20滑軌、21復(fù)位巻簧、22 定導(dǎo)軌、23動(dòng)導(dǎo)軌、24壓板、25尾部壓簧。
以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1， 一對(duì)可沿被測(cè)軸的直徑方向相向滑移的左端動(dòng)卡口 1和右端動(dòng)卡口 2構(gòu)成卡
口式測(cè)頭，在可相向滑移的左端動(dòng)卡口 l與右端動(dòng)卡口2之間，設(shè)置用于測(cè)量左端動(dòng)卡口l 和右端動(dòng)卡口2相對(duì)滑移距離光柵測(cè)量裝置，光柵測(cè)量裝置由光柵尺4和光柵頭3構(gòu)成，其 中，光柵尺4與右端動(dòng)卡口2的滑移方向平行設(shè)置、并與右端動(dòng)卡口2固聯(lián)，相對(duì)設(shè)置的光 柵頭3與左端動(dòng)卡口1固聯(lián)。
圖1所示，具體實(shí)施中
左端動(dòng)卡口 1通過(guò)彎弓臂與可滑移殼體5固聯(lián)，光柵頭3固定設(shè)置在可滑移殼體5上； 右端動(dòng)卡口 2固定設(shè)置在沿被測(cè)軸徑向設(shè)置的滑軌20的端部，光柵尺4用壓板17固定在光 柵座16，光柵座16固定設(shè)置在滑軌20上，保持光柵尺4與滑軌20相互平行。
參見(jiàn)圖2，設(shè)置固定基座18，由固定基座18和倒扣在固定基座18上的可滑移殼體5構(gòu) 成光柵測(cè)量腔，在固定基座18的兩側(cè)，對(duì)稱設(shè)置一對(duì)由定導(dǎo)軌22和動(dòng)導(dǎo)軌23滾動(dòng)摩擦的 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，定導(dǎo)軌22固定設(shè)置在固定基座18上，動(dòng)導(dǎo)軌23固定設(shè)置在可滑移殼體5上； 在光柵測(cè)量腔中，位于固定基座18上，固定設(shè)置滑軌座19，滑軌20與滑軌座19滾動(dòng)摩擦。
圖2所示，在可滑移殼體5與光柵座16之間，設(shè)置齒輪齒條嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括固定 設(shè)置在可滑移殼體5上的外齒條11和固定設(shè)置在光柵座16上的內(nèi)齒條15，內(nèi)齒條15與外 齒條11相互平行，外齒條11與內(nèi)齒條15與同一傳動(dòng)齒輪相嚙合。
為了避免空回誤差，本實(shí)施例中，齒輪齒條嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)齒輪是由上片齒輪 12和下片齒輪14構(gòu)成的雙片齒輪，雙片齒輪分別與兩齒條對(duì)稱平行嚙合傳動(dòng)，其中，外齒 條11與上片齒輪12嚙合，內(nèi)齒條15與下片齒輪14嚙合，在雙片齒輪與其齒輪軸13之間， 設(shè)置復(fù)位巻簧21，以使得左端動(dòng)卡口 1和右端動(dòng)卡口 2在非測(cè)量狀態(tài)下處于相互分離的位 置上。
為了保持測(cè)量力的恒定，在殼體5的尾部、與光柵尺4平行，固定設(shè)置螺桿軸10，螺 桿軸10上套裝有可沿螺桿軸10的軸向滑移的環(huán)套7，壓力傳感器6固定設(shè)置在環(huán)套7的尾 部環(huán)形端面上，并以固定設(shè)置在螺桿軸10尾端相對(duì)位置上的壓板24為施壓面。具體安裝是 將環(huán)套7通過(guò)懸臂8固定設(shè)置在尾部端蓋9中，尾部端蓋9由螺桿軸10的尾部壓簧25抵靠 在殼體5的尾端。
檢測(cè)時(shí)，工件安裝完畢后，推動(dòng)外殼5移動(dòng)，使左端動(dòng)卡口 l和右端動(dòng)卡口2朝著被測(cè) 軸相向移動(dòng)，同時(shí)復(fù)位巻簧21收緊。當(dāng)兩端動(dòng)卡口都與被測(cè)軸接觸時(shí)，拉動(dòng)尾部端蓋9， 環(huán)套7隨之向尾部移動(dòng)，其上的壓力傳感器6在壓板24上受壓，因而測(cè)得兩端動(dòng)卡口之間 的測(cè)量力。當(dāng)測(cè)量力達(dá)到要求時(shí)，觸發(fā)電信號(hào)，讀數(shù)頭記錄測(cè)量結(jié)果。松開(kāi)殼體后，復(fù)位巻 簧21使兩端動(dòng)卡口分離，以備下一次測(cè)量。
權(quán)利要求1、軸類(lèi)零件直徑高精度快速測(cè)量裝置，其特征是一對(duì)可沿被測(cè)軸的直徑方向相向滑移的左端動(dòng)卡口(1)和右端動(dòng)卡口(2)構(gòu)成卡口式測(cè)頭，在所述左端動(dòng)卡口(1)與右端動(dòng)卡口(2)之間，設(shè)置用于測(cè)量左端動(dòng)卡口(1)和右端動(dòng)卡口(2)相對(duì)滑移距離的光柵測(cè)量裝置，所述光柵測(cè)量裝置由光柵尺(4)和光柵頭(3)構(gòu)成，其中，光柵尺(4)與右端動(dòng)卡口(2)的滑移方向平行設(shè)置、并與右端動(dòng)卡口(2)固聯(lián)，相對(duì)設(shè)置的光柵頭(3)與左端動(dòng)卡口(1)固聯(lián)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸類(lèi)零件直徑高精度快速測(cè)量裝置，其特征是左端動(dòng)卡口 (1) 通過(guò)彎弓臂與可滑移殼體(5)固聯(lián)，所述光柵頭(3)固定設(shè)置在可滑移殼體(5)上；所 述右端動(dòng)卡口 (2)固定設(shè)置在沿被測(cè)軸徑向設(shè)置的滑軌(20)的端部，所述光柵尺(4)通 過(guò)光柵座(16)平行設(shè)置在滑軌(20)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸類(lèi)零件直徑高精度快速測(cè)量裝置，其特征是設(shè)置固定基座 (18)，由固定基座(18)和倒扣在固定基座(18)上的可滑移殼體(5)構(gòu)成光柵測(cè)量腔，在固定基座(18)的兩側(cè)，對(duì)稱設(shè)置一對(duì)由定導(dǎo)軌(22)和動(dòng)導(dǎo)軌(23)滾動(dòng)摩擦的導(dǎo)向機(jī) 構(gòu)，所述定導(dǎo)軌(22)固定設(shè)置在固定基座(18)上，所述動(dòng)導(dǎo)軌(23)固定設(shè)置在可滑移 殼體(5)上；在所述光柵測(cè)量腔中，位于固定基座(18)上，固定設(shè)置滑軌座(19)，滑軌 (20)與滑軌座(19)滾動(dòng)摩擦。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸類(lèi)零件直徑高精度快速測(cè)量裝置，其特征是在所述可滑移 殼體(5)與光柵座(16)之間，設(shè)置齒輪齒條嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括固定設(shè)置在可滑移殼體(5)上的外齒條(11)和固定設(shè)置在光柵座(16)上的內(nèi)齒條(15)，外齒條(11)與內(nèi)齒 條(15)相互平行，所述外齒條(11)和內(nèi)齒條(15)與同一傳動(dòng)齒輪相嚙合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸類(lèi)零件直徑高精度快速測(cè)量裝置，其特征是所述齒輪齒條 嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)齒輪是由上片齒輪(12)和下片齒輪(14)構(gòu)成的雙片齒輪，所述外 齒條(11)與上片齒輪(12)嚙合，所述內(nèi)齒條(15)與下片齒輪(14)嚙合，在所述雙片 齒輪與其齒輪軸(13)之間，設(shè)置復(fù)位巻簧(21)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸類(lèi)零件直徑高精度快速測(cè)量裝置，其特征是設(shè)置壓力傳感 機(jī)構(gòu)，是在所述殼體(5)的尾部、與光柵尺(4)平行，固定設(shè)置螺桿軸(10),螺桿軸(10) 上套裝有可沿螺桿軸(10)的軸向滑移的環(huán)套(7)，壓力傳感器(6)固定設(shè)置在環(huán)套(7) 的尾部環(huán)形端面上，并以固定設(shè)置在螺桿軸(10)尾端相對(duì)位置上的壓板(24)為施壓面； 所述環(huán)套(7)通過(guò)懸臂(8)固定設(shè)置在尾部端蓋(9)中，尾部端蓋(9)由螺桿軸(10) 的尾部壓簧(25)抵靠在殼體(5)的尾端。
專(zhuān)利摘要軸類(lèi)零件直徑高精度快速測(cè)量裝置，其特征是一對(duì)可沿被測(cè)軸的直徑方向相向滑移的左端動(dòng)卡口和右端動(dòng)卡口構(gòu)成卡口式測(cè)頭，在左端動(dòng)卡口與右端動(dòng)卡口之間，設(shè)置用于測(cè)量左端動(dòng)卡口和右端動(dòng)卡口相對(duì)滑移距離的光柵測(cè)量裝置，光柵測(cè)量裝置由光柵尺和光柵頭構(gòu)成，其中，光柵尺與右端動(dòng)卡口的滑移方向平行設(shè)置、并與右端動(dòng)卡口固聯(lián)，相對(duì)設(shè)置的光柵頭與左端動(dòng)卡口固聯(lián)。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)軸類(lèi)零件直徑的快速和精確測(cè)量，并可將測(cè)量結(jié)果直接顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸功能；也能夠通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的處理與分析，計(jì)算出軸類(lèi)零件的圓柱度和圓錐度等數(shù)據(jù)信息。
文檔編號(hào)G01B11/08GK201066274SQ200720041069
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者黨學(xué)明, 劉善林, 王會(huì)生, 毅 胡, 胡鵬浩, 費(fèi)業(yè)泰, 黃強(qiáng)先 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)