球碗內(nèi)直徑測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及球碗內(nèi)直徑測量裝置，其用于測量球體或球冠的球面直徑，其包括：觸探頭（1）、檢測盤（5）和千分表（8），所述觸探頭（1）能夠相對于所述檢測盤（5）移動，并且所述千分表（8）能夠檢測出所述觸探頭（1）相對于所述檢測盤（5）的位置坐標(biāo)的變化。所述球碗內(nèi)直徑測量裝置還包括鎖定部件，其中，所述鎖定部件能夠在所述初始化位置將所述觸探頭（1）相對于所述檢測盤（5）鎖定在所述確定的位置坐標(biāo)處，并且能夠在所述測量位置允許所述觸探頭（1）相對于所述檢測盤（5）移動。本實用新型的有益技術(shù)效果在于能夠在加工現(xiàn)場快速便捷地檢測出不同大小的球碗的內(nèi)直徑。
【專利說明】球碗內(nèi)直徑測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及球形體的直徑測量，特別涉及球碗的內(nèi)直徑的測量裝置，其包括:觸探頭、檢測盤和千分表，所述觸探頭能夠相對于所述檢測盤移動，并且所述千分表能夠檢測出所述觸探頭相對于所述檢測盤的位置坐標(biāo)的變化；
[0002]在所述球碗內(nèi)直徑測量裝置的初始化位置，所述觸探頭相對于所述檢測盤的初始位置坐標(biāo)數(shù)值被確定，并且相應(yīng)地，所述千分表被歸零或被設(shè)置為確定的數(shù)值；
[0003]在所述球碗內(nèi)直徑測量裝置的測量位置，所述觸探頭的頂端、所述檢測盤的底面的外圓周線兩者與所述球體或球冠的內(nèi)表面接觸，并且所述千分表檢測到所述觸探頭相對于所述檢測盤的位置坐標(biāo)數(shù)值的變化值，因而能夠根據(jù)所述觸探頭的所述確定的初始位置坐標(biāo)數(shù)值和所述測量的位置坐標(biāo)變化值，通過數(shù)學(xué)計算得到所述球面的直徑。
【背景技術(shù)】
[0004]現(xiàn)有的技術(shù)中，由于球碗加工以后，半圓弧面難以用常規(guī)的檢驗工具檢驗，影響零件的快速檢驗。
[0005]專利文獻(xiàn)CN2879113涉及球窩直徑測量的儀器。一種球窩直徑測量儀，其特征是包括千分表和量具體，千分表由表盤、指針、量桿套筒、量桿和測量頭組成，量桿套筒、量桿、測量頭依次排列；量具體為筒體，筒體底部為圓，量具體套裝在千分表量桿套筒和量桿上，測量頭伸出量具體并與量具體底部圓構(gòu)成測量部件。本實用新型采用千分表加上量具體，測量讀數(shù)直觀，精度高，操作方便，且結(jié)構(gòu)簡單。
[0006]專利文獻(xiàn)CN2938024是關(guān)于一種球面曲率半徑測量儀，包括支架、三根帶球頭的測桿以及千分尺；該千分尺的測臂外套固定連接在該支架中部上，其測臂的自由端伸出該支架；該三根測桿固定連接在該支架上，該三根測桿的球頭位于以該千分尺的測臂的測頭為圓心的圓周上。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，無需調(diào)節(jié)三根測桿就可直接測量被測產(chǎn)品的球面曲率。
[0007]專利文獻(xiàn)CN201233231提供一種內(nèi)、外圓弧及球面半徑測量卡尺，包括一個定值弦長卡以及一個可調(diào)弧面弦高尺，所述可調(diào)弧面弦高尺設(shè)在定值弦長卡的中心，其高度可調(diào)，本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，操作方便快捷，測量精度高等特點。
[0008]專利文獻(xiàn)CN201527249U公開一種測量圓弧半徑或球冠半徑的裝置，包括固定在表座上的千分表，表座與刻有角度刻線的外測桿架固定連接，外測桿架上設(shè)有兩個左右對稱的外測桿，外測桿架內(nèi)設(shè)有可轉(zhuǎn)動的滑套，滑套與內(nèi)測桿架固定連接，設(shè)有兩個左右對稱的內(nèi)測桿的內(nèi)測桿架還通過復(fù)位彈簧與滑外測桿架連接；千分表測桿穿過外測桿架伸入滑套，與千分表測桿相連接的主測桿穿出內(nèi)測桿架，主測桿還通過主測桿復(fù)位彈簧與表座相連接。
[0009]專利文獻(xiàn)CN202255242U公開了一種測量球冠半徑的裝置，外測桿(I)內(nèi)同軸套裝有內(nèi)測桿(2)，所述的內(nèi)測桿(2)能在所述的外測桿(I)內(nèi)作柱塞式直線運(yùn)動，所述的外測桿(I)的外圓和內(nèi)孔以及所述的內(nèi)測桿(2)的外圓與球冠面接觸的測量部位為線型，還包括一個用于測量所述的外測桿(I)和所述的內(nèi)測桿(2)的端面落差的千分表(4)。內(nèi)測桿
(2)裝于外測桿(I)內(nèi)，通過測桿外圓或者內(nèi)孔與被測球冠表面相互接觸，用千分表(3)，添加標(biāo)準(zhǔn)塊(4)，讀出兩測桿端面落差，然后計算出被測工件半徑。本實用新型結(jié)構(gòu)及其簡單，使用方便，測量精度高。
[0010]專利文獻(xiàn)CN102445137A公開了一種測量球冠半徑的裝置及其測量方法，包括外測桿⑴、內(nèi)測桿⑵、千分表⑷和標(biāo)準(zhǔn)塊⑶；內(nèi)測桿⑵裝于外測桿⑴內(nèi)，通過測桿外圓或者內(nèi)孔與被測球冠表面相互接觸，用千分表(3)，添加標(biāo)準(zhǔn)塊(4)，讀出兩測桿端面落差，然后計算出被測工件半徑。本發(fā)明結(jié)構(gòu)極其簡單，使用方便，測量精度高。
[0011]專利文獻(xiàn)CN202024718U公開球冠半徑測量裝置，包括一安裝座，該安裝座上設(shè)置有測量環(huán)，該測量環(huán)的頂端設(shè)置有軌道，該軌道內(nèi)設(shè)置有標(biāo)準(zhǔn)鋼球，安裝座內(nèi)還設(shè)置有百分表，該百分表的測量頭伸入測量環(huán)內(nèi)。該球冠半徑測量裝置采用簡單的結(jié)構(gòu)即可方便、快捷的測量出球冠半徑，測量結(jié)果準(zhǔn)確、精度高。
[0012]已有技術(shù)中公開了各種測量球體直徑的技術(shù)方案，然而，研發(fā)新穎實用的不同于已有技術(shù)的測量球體直徑的技術(shù)方案依然是本領(lǐng)域技術(shù)人員的努力方向。
實用新型內(nèi)容
[0013]本實用新型的目的在于提出球碗內(nèi)直徑的測量裝置，其能夠在球碗加工完成以后，快速檢測出球碗內(nèi)直徑。
[0014]本實用新型的設(shè)計思想在于:通過檢測球碗的一條固定弦長L的中點到圓周上的距離LI來計算出球體半徑:球體的半徑設(shè)定為R ;圓心到所述弦長的距離等于R — LI ;根據(jù)勾股定理:R2= (L/2)2+(R-Ll)2，其中的數(shù)值L、L1都是已知道的數(shù)值，就可以計算出半徑R的數(shù)值，球體的直徑就可以簡單的求出。
[0015]為此，本實用新型提出球碗內(nèi)直徑測量裝置，其用于測量球體或球冠的球面直徑，其包括:觸探頭、檢測盤和千分表，所述觸探頭能夠相對于所述檢測盤移動，并且所述千分表能夠檢測出所述觸探頭相對于所述檢測盤的位置坐標(biāo)的變化；
[0016]在所述球碗內(nèi)直徑測量裝置的初始化位置，所述觸探頭相對于所述檢測盤的初始位置坐標(biāo)數(shù)值被確定，并且相應(yīng)地，所述千分表被歸零或被設(shè)置為確定的數(shù)值；
[0017]在所述球碗內(nèi)直徑測量裝置的測量位置，所述觸探頭的頂端、所述檢測盤的底面的外圓周線兩者與所述球體或球冠的內(nèi)表面接觸，并且所述千分表檢測到所述觸探頭相對于所述檢測盤的位置坐標(biāo)數(shù)值的變化值，因而能夠根據(jù)所述觸探頭的所述確定的初始位置坐標(biāo)數(shù)值和所述測量的位置坐標(biāo)變化值，通過數(shù)學(xué)計算得到所述球面的直徑；
[0018]其特征在于:所述球碗內(nèi)直徑測量裝置還包括鎖定部件，其中，所述鎖定部件能夠在所述初始化位置將所述觸探頭相對于所述檢測盤鎖定在所述確定的位置坐標(biāo)處，并且能夠在所述測量位置允許所述觸探頭相對于所述檢測盤移動。
[0019]根據(jù)本實用新型的其它技術(shù)方案，其還可以包括以下一個或多個技術(shù)特征。只要這樣的技術(shù)特征的組合是可實施的，由此組成的新的技術(shù)方案都屬于本實用新型的一部分。
[0020]優(yōu)選地，所述鎖定部件包括第一螺紋孔和鎖定螺釘，其中，所述第一螺紋孔被設(shè)置在相對于所述檢測盤固定的元件中，或者被設(shè)置在所述檢測盤中，并且，所述鎖定螺釘借助于所述第一螺紋孔能夠鎖定相對于所述觸探頭固定的元件或者直接鎖定所述觸探頭。
[0021]優(yōu)選地，所述球碗內(nèi)直徑測量裝置還包括聯(lián)接部件，其中，所述聯(lián)接部件將所述觸探頭、所述檢測盤和所述千分表按彼此能夠活動的方式聯(lián)接在一起；并且，所述聯(lián)接部件包括導(dǎo)向桿和導(dǎo)向套。
[0022]有利地，所述導(dǎo)向套具有階梯狀中心孔，其中，所述階梯狀中心孔包括第一中心孔道和第二中心孔道；并且，
[0023]所述千分表的測量元件被安置在所述第一中心孔道內(nèi)，且所述導(dǎo)向桿被安置在所述第二中心孔道內(nèi)，并能夠相對于所述導(dǎo)向套移動；
[0024]所述檢測盤被套裝在所述導(dǎo)向套的外側(cè)；
[0025]所述觸探頭與所述導(dǎo)向桿聯(lián)接在一起。
[0026]可選地，所述導(dǎo)向桿具有中心螺紋孔，其中，所述觸探頭通過螺紋連接被設(shè)置在所述中心螺紋孔中。
[0027]有利地，所述千分表的測量元件抵靠所述導(dǎo)向桿的頂面，因而，所述測量元件、所述導(dǎo)向桿和所述觸探頭形成測量組件，所述測量組件能夠在所述階梯狀中心孔內(nèi)移動。
[0028]可選地，在所述第二中心孔道內(nèi)，在所述導(dǎo)向套與所述導(dǎo)向桿之間設(shè)置有彈簧，其中，在所述測量位置，在所述檢測盤的底面的外圓周線與所述球體或球冠的內(nèi)表面接觸后，所述彈簧使所述觸探頭保持抵靠所述球體或球冠的內(nèi)表面，從而，所述千分表檢測出所述觸探頭相對于所述檢測盤的位置坐標(biāo)的變化。
[0029]優(yōu)選地，所述第一螺紋孔被設(shè)置在所述導(dǎo)向套中，并且，所述鎖定螺釘能夠穿過所述第一螺紋孔，頂壓所述導(dǎo)向桿的外表面，從而將所述導(dǎo)向套和所述導(dǎo)向桿相對固定地鎖
定在一起。
[0030]優(yōu)選地，所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置還包括調(diào)節(jié)部件，其中，所述調(diào)節(jié)部件包括第二螺紋孔和調(diào)節(jié)螺釘，并且，所述第二螺紋孔被設(shè)置在所述導(dǎo)向套中，且所述調(diào)節(jié)螺釘能夠穿過所述第二螺紋孔頂壓所述千分表的測量元件，從而將所述千分表固定在所述導(dǎo)向套上；在需要調(diào)節(jié)所述千分表與所述導(dǎo)向套的相對位置時，擰松所述調(diào)節(jié)螺釘，從而允許所述千分表的測量兀件相對于所述導(dǎo)向套移動。
[0031]有利地，所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置還包括第一鎖緊螺母、第二鎖緊螺母和第三鎖緊螺母，其中，所述第一鎖緊螺母用于將所述觸探頭鎖定在所述導(dǎo)向桿上，所述第二鎖緊螺母用于將所述導(dǎo)向桿活動地保持在所述導(dǎo)向套的第二中心孔道內(nèi)；所述第三鎖緊螺母用于將所述檢測盤固定在所述導(dǎo)向套的外側(cè)。
[0032]本實用新型的有益技術(shù)效果在于能夠在加工現(xiàn)場快速便捷地檢測出不同大小的球碗的內(nèi)直徑。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]參照附圖，本實用新型的特征、優(yōu)點和特性通過下文的【具體實施方式】的描述得以更好的理解，附圖中:
[0034]圖1:示出已有技術(shù)CN2879113中的球窩直徑測量儀；
[0035]圖2:示出本實用新型的球碗內(nèi)直徑測量裝置的具體實施例。
[0036]在圖中，同一的或類似的元件使用同一數(shù)字標(biāo)記，不同的元件使用不同的數(shù)字標(biāo)記，其中:
[0037]I觸探頭
[0038]2第一鎖緊螺母
[0039]3第二鎖緊螺母
[0040]4導(dǎo)向桿
[0041]5檢測盤
[0042]6導(dǎo)向套
[0043]7第三鎖緊螺母
[0044]8千分表
[0045]9彈簧
[0046]10第一螺紋孔
[0047]11階梯狀中心孔
[0048]12第一中心孔道
[0049]13第二中心孔道
[0050]14中心螺紋孔
[0051]15第二螺紋孔
[0052]16調(diào)節(jié)螺釘
[0053]81千分表的測量元件
[0054]并且，按照圖2中球碗內(nèi)直徑測量裝置的圖面布置方位來定義各零部件的“上”與“下”、“頂”與“底”的方位，當(dāng)然，在實際使用中，球窩直徑測量儀可以傾斜地使用。
【具體實施方式】
[0055]圖1示出已有技術(shù)CN2879113中的一種球窩直徑測量儀，其包括千分表1和量具體9，千分表1由表盤2、指針3、量桿套筒4、量桿5和測量頭6組成，量桿套筒4、量桿5、測量頭6依次排列。量具體9為筒體，筒體底部為圓，量具體9套裝在千分表1量桿套筒4和量桿5上，測量頭6伸出量具體9并與量具體9底部圓構(gòu)成測量部件。量具體9底部圓的直徑由加工球窩的直徑大小并以一定的比例確定，量具體9底部圓的直徑一般為標(biāo)準(zhǔn)直徑的0.866倍。量具握手8套裝在量具體9上部并用緊固螺釘7固定，便于可以用手握住球窩直徑測量儀進(jìn)行測量。
[0056]在該已有技術(shù)CN2879113中，檢測到加工球窩的直徑與標(biāo)準(zhǔn)直徑之間的偏差。所述球窩直徑測量儀的初始設(shè)定位置為標(biāo)準(zhǔn)直徑，也就是說，在測量的初始位置，測量頭6的頂端和量具體8的底部圓正好與標(biāo)準(zhǔn)球窩的球形內(nèi)表面接觸，并且，此位置的千分表的初始值歸零。因此，千分表1和量具體9等結(jié)構(gòu)元件的實體結(jié)構(gòu)和位置關(guān)系都是為此目的設(shè)計的。
[0057]已有技術(shù)CN2879113中的一種量具體8用于測量一種內(nèi)直徑的球冠。要測量不同內(nèi)直徑的球冠，一般應(yīng)更換相應(yīng)的量具體8。
[0058]本實用新型的設(shè)計思想在于，直接由千分表讀取觸探頭I到檢測盤5底面的距離變化，再根據(jù)已知的弦長和觸探頭I的頂點與檢測盤5底面之間的初始距離計算出球面的內(nèi)直徑。本實用新型的球碗內(nèi)直徑測量裝置不用更換檢測盤5就能用于測量不同內(nèi)直徑的球體。
[0059]參照如圖2所示的本實用新型的球碗內(nèi)直徑測量裝置，其測量方法在于:先用深度游標(biāo)卡尺大致估算出與檢測盤直徑相等弦長中點到圓周的距離。調(diào)整觸探頭I到檢測盤5底面的距離，并將千分表8調(diào)整到合適的位置后，用螺釘緊固好。測量出探頭I到檢測盤5底面的距離L3，將調(diào)整好的檢測裝置放入需要檢測的半圓弧面內(nèi)，查看千分表的指示讀數(shù)的變化值L4，檢測盤5的中心到圓周的距離就為:L3—L4 ;這樣就可以根據(jù)實用新型內(nèi)容所述，計算出該球面的直徑。
[0060]由此可知，本實用新型的測量方法與已有技術(shù)CN2879113的測量方法不同:已有技術(shù)CN2879113的測量基準(zhǔn)是已知的標(biāo)準(zhǔn)球窩的標(biāo)準(zhǔn)直徑；而本實用新型的測量基準(zhǔn)是預(yù)估的固定弦長中點到球面的距離。
[0061]因此，本實用新型的球碗內(nèi)直徑測量裝置的各元件的結(jié)構(gòu)和位置關(guān)系可以不同于已有技術(shù)CN2879113。
[0062]如圖2所示，本實用新型的球碗內(nèi)直徑測量裝置用于測量球體或球冠的球面直徑，其包括:觸探頭1、檢測盤5和千分表8，所述觸探頭I能夠相對于所述檢測盤5移動，并且所述千分表8能夠檢測出所述觸探頭I相對于所述檢測盤5的位置坐標(biāo)的變化。本實用新型的主要部件與已有技術(shù)CN2879113相似，檢測盤5對應(yīng)于已有技術(shù)CN2879113的量器體。與之不同點在于，在已有技術(shù)中，測量不同的球面直徑最好后使用相應(yīng)的量具體。而在本實用新型中，使用同一確定尺寸的檢測盤5可以測量不同直徑的球面。一旦所述觸探頭I相對于所述檢測盤5移動，所述千分表8的測量元件81就能感應(yīng)出這種位置變化，并進(jìn)而反映在所述千分表8的數(shù)值顯示上。圖1所示的已有技術(shù)和圖2所示的本實用新型的測量裝置的各零部件都能較好地完成這樣的位置變化測量，而且，在專利文獻(xiàn)CN2879113，CN2938024, CN201233231, CN201527249U, CN202255242U, CN102445137A, CN202024718U 與此類測量相關(guān)的技術(shù)方案。
[0063]主要地，所述球碗內(nèi)直徑測量裝置有兩個特征性的位置:初始化位置和測量位置。
[0064]在所述球碗內(nèi)直徑測量裝置的初始化位置，所述觸探頭I相對于所述檢測盤5的初始位置坐標(biāo)數(shù)值被確定，并且相應(yīng)地，所述千分表8被歸零或被設(shè)置為確定的數(shù)值。已有技術(shù)中的大部分技術(shù)方案都需要這一初始校對狀態(tài)或位置，以便確定觸探頭I的頂點相對于所述檢測盤的底面的距離。將整個測量系統(tǒng)置于直角坐標(biāo)系或球坐標(biāo)系中，就是要確定所述觸探頭I的初始位置坐標(biāo)。這也是所述測量系統(tǒng)的基準(zhǔn)參數(shù)。另一重要的參數(shù)是所述檢測盤5的直徑，準(zhǔn)確地說，也就是所述檢測盤5的底面的外圓周的直徑，亦即上文中所述的固定弦長L。
[0065]在所述球碗內(nèi)直徑測量裝置的測量位置，所述觸探頭I的頂端、所述檢測盤5的底面的外圓周線兩者與所述球體或球冠的內(nèi)表面接觸，并且所述千分表8檢測到所述觸探頭I相對于所述檢測盤5的位置坐標(biāo)數(shù)值的變化值，因而能夠根據(jù)所述觸探頭I的所述確定的初始位置坐標(biāo)數(shù)值和所述測量的位置坐標(biāo)變化值，通過數(shù)學(xué)計算得到所述球面的直徑。由于千分表8的精度較高，適合測量毫米級的位置變化。千分表8的初始化實際就是將待測長度的粗略值確定下來，然后再通過測量位置確定待測長度的精確值。根據(jù)弦長法測量球面直徑的數(shù)學(xué)原理，已知一個圓上的三個點的坐標(biāo)，就能計算出圓的直徑。因此，在本實用新型中，在通過球心剖切所述球體得到的一個相應(yīng)的圓上，檢測盤5與球體或球冠的內(nèi)表面的接觸對應(yīng)于一根弦線與所述圓的兩個交點。為此，觸探頭I的頂點必須與所述球體或球冠的內(nèi)表面接觸從而確定所述圓上的第三個點的位置坐標(biāo)，由此計算出圓的直徑，也就是球的直徑。
[0066]已有技術(shù)中公開有眾多的弦長法測量球面直徑的裝置，例如專利文獻(xiàn)CN2879113中公開的技術(shù)方案，但是，專利文獻(xiàn)CN2879113中公開的球面直徑的測量裝置需要在標(biāo)準(zhǔn)球窩內(nèi)初始化。而本實用新型的球碗內(nèi)直徑測量裝置可以在待測球體或球冠中初始化。
[0067]為此，本實用新型的所述球碗內(nèi)直徑測量裝置還包括鎖定部件10，其中，所述鎖定部件能夠在所述初始化位置將所述觸探頭I相對于所述檢測盤5鎖定在所述確定的位置坐標(biāo)處，并且能夠在所述測量位置允許所述觸探頭I相對于所述檢測盤5移動。
[0068]專利文獻(xiàn)沒有公開這樣的鎖定部件，也不需要這樣的鎖定部件，因為其初始化直接在標(biāo)準(zhǔn)球冠中完成，也就是直接將球碗內(nèi)直徑測量裝置的量具體9和測量頭6與球冠內(nèi)表面接觸，然后將千分表歸零。
[0069]這樣的鎖定部件可以有不同的實施方式，例如可以是卡箍緊固的形式，凸輪鎖緊的方式，或卡楔鎖定的方式等，其設(shè)計要點在于，所述鎖定部件的各元件的結(jié)構(gòu)和/或位置關(guān)系被設(shè)計成使得:在所述初始化位置，所述觸探頭I相對于所述檢測盤5能夠被鎖定在所述確定的位置坐標(biāo)處，并且，在所述測量位置，所述觸探頭I能夠相對于所述檢測盤5移動。
[0070]作為優(yōu)選的實施方式，參照圖2，所述鎖定部件包括第一螺紋孔10和鎖定螺釘，其中，所述第一螺紋孔10被設(shè)置在相對于所述檢測盤5固定的元件中，或者被設(shè)置在所述檢測盤5中，并且，所述鎖定螺釘借助于所述第一螺紋孔10能夠鎖定相對于所述觸探頭I固定的元件或者直接鎖定所述觸探頭I。在圖2中，相對于所述檢測盤5固定的元件是導(dǎo)向套6，所述第一螺紋孔10被設(shè)置在所述導(dǎo)向套6中；相對于所述觸探頭I固定的元件是導(dǎo)向桿4。所述鎖定螺釘被旋擰進(jìn)所述第一螺紋孔10，如圖2所示，然后，所述鎖定螺釘頂壓所述導(dǎo)向桿4，阻止所述導(dǎo)向桿4相對所述導(dǎo)向套6移動，也就是使所述檢測盤5保持與所述觸探頭I相對固定不動，這有利于精確測量出所述觸探頭I的頂端相對于所述檢測盤5的底面的距離，也就是所述觸探頭I的初始位置坐標(biāo)數(shù)值。在這樣的鎖定狀態(tài)下，將千分表8的讀數(shù)歸零，或者將千分表8的讀數(shù)設(shè)置成確定的初始值。
[0071]可選地，所述導(dǎo)向套6與所述檢測盤5是整體件，因此，所述第一螺紋孔10可以直接設(shè)置在所述檢測盤5上。同樣地，所述觸探頭I與所述導(dǎo)向桿4是整體件。這樣的配置，零件數(shù)量少，結(jié)構(gòu)簡單。
[0072]根據(jù)本實用新型的另一【具體實施方式】，參照圖2，所述球碗內(nèi)直徑測量裝置還包括聯(lián)接部件4，6，其中，所述聯(lián)接部件將所述觸探頭1、所述檢測盤5和所述千分表8按彼此能夠活動的方式聯(lián)接在一起；并且，所述聯(lián)接部件4，6包括導(dǎo)向桿4和導(dǎo)向套6。這樣的設(shè)計要點在于，所述觸探頭I和所述千分表8能夠相對于所述檢測盤5，不僅有利于在初始值的基礎(chǔ)上測量出精確值，而且有利于變換配置，以適應(yīng)不同直徑的球面的測量。如圖2所示，所述聯(lián)接部件4，6主要包括導(dǎo)向桿4和導(dǎo)向套6兩部分，有利于變換所述球碗內(nèi)直徑測量裝置的配置，以適應(yīng)不同直徑的球面的測量。在該具體實施例中，所述觸探頭1、檢測盤5、千分表8與所述導(dǎo)向桿4和導(dǎo)向套6的結(jié)構(gòu)關(guān)系、連接關(guān)系和位置關(guān)系可以有多種實施方式，可以是已有技術(shù)，或者是下文供述的具體實施變型。
[0073]根據(jù)本實用新型的實施變型，參照圖2，所述導(dǎo)向套6具有階梯狀中心孔11，其中，所述階梯狀中心孔11包括第一中心孔道12和第二中心孔道13 ;并且，所述千分表8的測量元件81被安置在所述第一中心孔道12內(nèi)，且所述導(dǎo)向桿4被安置在所述第二中心孔道13內(nèi)，并能夠相對于所述導(dǎo)向套6移動；所述檢測盤5被套裝在所述導(dǎo)向套6的外側(cè)；所述觸探頭I與所述導(dǎo)向桿4聯(lián)接在一起。這樣的具體配置使得所述球碗內(nèi)直徑測量裝置結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
[0074]參照圖2，可選地，所述導(dǎo)向桿4具有中心螺紋孔14，其中，所述觸探頭I通過螺紋連接被設(shè)置在所述中心螺紋孔14中。這樣的可折卸的連接配置，有利于更換損壞的觸探頭
I。可以理解的是，所述導(dǎo)向桿4可以具有中心孔14，其中，所述觸探頭I通過過盈配合被設(shè)置在所述中心孔14中。
[0075]優(yōu)選地，所述千分表8的測量元件81抵靠所述導(dǎo)向桿4的頂面，因而，所述測量元件81、所述導(dǎo)向桿4和所述觸探頭I形成測量組件，所述測量組件能夠在所述階梯狀中心孔11內(nèi)移動。這樣的測量組件的連接配置非常適合導(dǎo)向套6和導(dǎo)向桿4這樣的聯(lián)接部件的配置，從而保證測量操作可靠地執(zhí)行。
[0076]根據(jù)另一優(yōu)選實施方式，在所述第二中心孔道13內(nèi)，在所述導(dǎo)向套6與所述導(dǎo)向桿4之間設(shè)置有彈簧9，其中，在所述測量位置，在所述檢測盤5的底面的外圓周線與所述球體或球冠的內(nèi)表面接觸后，所述彈簧9使所述觸探頭I保持抵靠所述球體或球冠的內(nèi)表面，從而，所述千分表8檢測出所述觸探頭I相對于所述檢測盤5的位置坐標(biāo)的變化。具有彈簧的配置，有利于保證測量的精確性，消除所述球碗內(nèi)直徑測量裝置的結(jié)構(gòu)間隙帶來的誤差。
[0077]根據(jù)本實用新型的另一優(yōu)選實施方式，如圖2所示，所述第一螺紋孔10被設(shè)置在所述導(dǎo)向套6中，并且，所述鎖定螺釘能夠穿過所述第一螺紋孔10，頂壓所述導(dǎo)向桿4的外表面，從而將所述導(dǎo)向套6和所述導(dǎo)向桿4相對固定地鎖定在一起。這樣的配置不僅使得所述鎖定部件結(jié)構(gòu)簡單，而且使用操作方便。擰松所述鎖定螺釘，所述觸探頭I就能相對于所述檢測盤5移動。
[0078]根據(jù)本實用新型的另一優(yōu)選實施例，所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置還包括調(diào)節(jié)部件，其中，所述調(diào)節(jié)部件包括第二螺紋孔15和調(diào)節(jié)螺釘16，并且，所述第二螺紋孔15被設(shè)置在所述導(dǎo)向套6中，且所述調(diào)節(jié)螺釘16能夠穿過所述第二螺紋孔15頂壓所述千分表8的測量元件81，從而將所述千分表8固定在所述導(dǎo)向套6上；在需要調(diào)節(jié)所述千分表8與所述導(dǎo)向套6的相對位置時，擰松所述調(diào)節(jié)螺釘，從而允許所述千分表8的測量元件81相對于所述導(dǎo)向套6移動。所述調(diào)節(jié)部件還起到將所述千分表8固定的作用，通過將所述千分表8的測量元件81的外殼與所述導(dǎo)向套6固定在一起，保證測量操作可以穩(wěn)定可靠地進(jìn)行。
[0079]可選地，所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置還包括第一鎖緊螺母2、第二鎖緊螺母3和第三鎖緊螺母7，其中，所述第一鎖緊螺母2用于將所述觸探頭I鎖定在所述導(dǎo)向桿4上，所述第二鎖緊螺母3用于將所述導(dǎo)向桿4活動地保持在所述導(dǎo)向套6的第二中心孔道13內(nèi)；所述第三鎖緊螺母7用于將所述檢測盤5固定在所述導(dǎo)向套6的外側(cè)。所有這些可拆卸的連接方式使得所述球碗內(nèi)直徑測量裝置的使用靈活性大為增強(qiáng)。
[0080]本實用新型的球碗內(nèi)直徑測量裝置主要用于球碗半圓球面加工完成以后球面直徑的測量。
[0081 ] 在加工車間的現(xiàn)場，加工完成以后，可以快速地檢驗加工零件的尺寸。
[0082]參照圖2，作為本實用新型的實例，所述球碗內(nèi)直徑測量裝置包括:觸探頭1、檢測盤5、千分表8、鎖定部件、聯(lián)接部件4，6和調(diào)節(jié)部件。所述鎖定部件包括第一螺紋孔10和鎖定螺釘，其中，所述第一螺紋孔10被設(shè)置在相對于所述檢測盤5固定的元件中，或者被設(shè)置在所述檢測盤5中，并且，所述鎖定螺釘借助于所述第一螺紋孔10能夠鎖定相對于所述觸探頭I固定的元件或者直接鎖定所述觸探頭I。所述聯(lián)接部件將所述觸探頭1、所述檢測盤5和所述千分表8按彼此能夠活動的方式聯(lián)接在一起；并且，所述聯(lián)接部件4，6包括導(dǎo)向桿4和導(dǎo)向套6。所述導(dǎo)向套6具有階梯狀中心孔11，其中，所述階梯狀中心孔11包括第一中心孔道12和第二中心孔道13 ;并且，所述千分表8的測量元件81被安置在所述第一中心孔道12內(nèi)，且所述導(dǎo)向桿4被安置在所述第二中心孔道13內(nèi)，并能夠相對于所述導(dǎo)向套6移動；所述檢測盤5被套裝在所述導(dǎo)向套6的外側(cè)；所述觸探頭I與所述導(dǎo)向桿4聯(lián)接在一起。所述導(dǎo)向桿4具有中心螺紋孔14，其中，所述觸探頭I通過螺紋連接被設(shè)置在所述中心螺紋孔14中。所述千分表8的測量元件81抵靠所述導(dǎo)向桿4的頂面，因而，所述測量元件81、所述導(dǎo)向桿4和所述觸探頭I形成測量組件，所述測量組件能夠在所述階梯狀中心孔11內(nèi)移動。在所述第二中心孔道13內(nèi)，在所述導(dǎo)向套6與所述導(dǎo)向桿4之間設(shè)置有彈簧9，其中，在所述測量位置，在所述檢測盤5的底面的外圓周線與所述球體或球冠的內(nèi)表面接觸后，所述彈簧9使所述觸探頭I保持抵靠所述球體或球冠的內(nèi)表面，從而，所述千分表8檢測出所述觸探頭I相對于所述檢測盤5的位置坐標(biāo)的變化。所述第一螺紋孔10被設(shè)置在所述導(dǎo)向套6中，并且，所述鎖定螺釘能夠穿過所述第一螺紋孔10，頂壓所述導(dǎo)向桿4的外表面，從而將所述導(dǎo)向套6和所述導(dǎo)向桿4相對固定地鎖定在一起。所述調(diào)節(jié)部件包括第二螺紋孔15和調(diào)節(jié)螺釘，并且，所述第二螺紋孔15被設(shè)置在所述導(dǎo)向套6中，且所述調(diào)節(jié)螺釘能夠穿過所述第二螺紋孔15頂壓所述千分表8的測量元件81，從而將所述千分表8固定在所述導(dǎo)向套6上；在需要調(diào)節(jié)所述千分表8與所述導(dǎo)向套6的相對位置時，擰松所述調(diào)節(jié)螺釘，從而允許所述千分表8的測量元件81相對于所述導(dǎo)向套6移動。
[0083]另外，所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置還包括第一鎖緊螺母2、第二鎖緊螺母3和第三鎖緊螺母7，其中，所述第一鎖緊螺母2用于將所述觸探頭I鎖定在所述導(dǎo)向桿4上，所述第二鎖緊螺母3用于將所述導(dǎo)向桿4活動地保持在所述導(dǎo)向套6的第二中心孔道13內(nèi)；所述第三鎖緊螺母7用于將所述檢測盤5固定在所述導(dǎo)向套6的外側(cè)。
[0084]所述球碗內(nèi)直徑測量裝置的工作原理如下:
[0085]I).測量所述觸探頭I的初始位置坐標(biāo)L3
[0086]先用深度游標(biāo)卡尺大致估算出與檢測盤5直徑相等弦長中點到圓周的距離。調(diào)整觸探頭I到檢測盤5底面的距離，并將千分表8調(diào)整到合適的位置后，用鎖定螺釘緊固好所述觸探頭I。測量出探頭I到檢測盤5底面的距離L3。
[0087]2).準(zhǔn)確測量檢測盤5的中心到圓周的距離LI
[0088]將初始化完成的球碗內(nèi)直徑測量裝置放入需要檢測的球體或球冠內(nèi)，使得所述檢測盤5的底面的外圓周線、所述觸探頭I的頂點同時接觸所述球體或球冠的內(nèi)表面，查看千分表的指示讀數(shù)的變化值L4，檢測盤5的中心到圓周的距離LI就為:L3 — L4。
[0089]3).計算出該球面的直徑R
[0090]所述檢測盤5的直徑就是固定弦長L，這樣就可以根據(jù)勾股定理:R2= (L/2)2+(R-Ll)2，計算出該球面的直徑R。
[0091]專利文獻(xiàn)CN2879113, CN2938024, CN201233231, CN201527249U, CN101344370,CN101520320, CN202255242U, CN102445137A, CN202024718U, CN202661012U, CN203083493U公開了與本實用新型相關(guān)的零件、元件、部件或裝置，因此，在本文中沒有提及的零件、元件和部件之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系、位置關(guān)系、作用力關(guān)系、運(yùn)動關(guān)系、能量關(guān)系、動量關(guān)系等都可參照上述引用的專利文獻(xiàn)來理解。本文引用的所述專利文獻(xiàn)的技術(shù)內(nèi)容因而成為本專利申請文件的一部分。在需要的情況下，本實用新型所涉及的【技術(shù)領(lǐng)域】中的所有的已公布的專利文獻(xiàn)都可對本專利申請?zhí)峁┈F(xiàn)有技術(shù)參照。
[0092]以上詳細(xì)描述了本發(fā)明創(chuàng)造的優(yōu)選的或具體的實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明創(chuàng)造的設(shè)計構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本發(fā)明創(chuàng)造的設(shè)計構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明創(chuàng)造的范圍之內(nèi)和/或由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.球碗內(nèi)直徑測量裝置，其用于測量球體或球冠的球面直徑，其包括:觸探頭(I)、檢測盤(5)和千分表(8)，所述觸探頭(I)能夠相對于所述檢測盤(5)移動，并且所述千分表(8)能夠檢測出所述觸探頭(I)相對于所述檢測盤(5)的位置坐標(biāo)的變化； 在所述球碗內(nèi)直徑測量裝置的初始化位置，所述觸探頭(I)相對于所述檢測盤(5)的初始位置坐標(biāo)數(shù)值被確定，并且相應(yīng)地，所述千分表(8)被歸零或被設(shè)置為確定的數(shù)值； 在所述球碗內(nèi)直徑測量裝置的測量位置，所述觸探頭(I)的頂端、所述檢測盤(5)的底面的外圓周線兩者與所述球體或球冠的內(nèi)表面接觸，并且所述千分表(8)檢測到所述觸探頭(I)相對于所述檢測盤(5)的位置坐標(biāo)數(shù)值的變化值，因而能夠根據(jù)所述觸探頭(I)的所述確定的初始位置坐標(biāo)數(shù)值和所述測量的位置坐標(biāo)變化值，通過數(shù)學(xué)計算得到所述球面的直徑； 其特征在于:所述球碗內(nèi)直徑測量裝置還包括鎖定部件，其中，所述鎖定部件能夠在所述初始化位置將所述觸探頭(I)相對于所述檢測盤(5)鎖定在所述確定的位置坐標(biāo)處，并且能夠在所述測量位置允許所述觸探頭(I)相對于所述檢測盤(5)移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置，其特征在于:所述鎖定部件包括第一螺紋孔(10)和鎖定螺釘，其中，所述第一螺紋孔(10)被設(shè)置在相對于所述檢測盤(5)固定的元件中，或者被設(shè)置在所述檢測盤(5)中，并且，所述鎖定螺釘借助于所述第一螺紋孔(10)能夠鎖定相對于所述觸探頭(I)固定的元件或者直接鎖定所述觸探頭(I)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置，其特征在于:所述球碗內(nèi)直徑測量裝置還包括聯(lián)接部件(4，6)，其中，所述聯(lián)接部件將所述觸探頭(I)、所述檢測盤(5)和所述千分表(8)按彼此能夠活動的方式聯(lián)接在一起；并且，所述聯(lián)接部件(4，6)包括導(dǎo)向桿(4)和導(dǎo)向套(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的 球碗內(nèi)直徑測量裝置，其特征在于:所述導(dǎo)向套(6)具有階梯狀中心孔(11)，其中，所述階梯狀中心孔(11)包括第一中心孔道(12)和第二中心孔道(13);并且， 所述千分表(8)的測量元件(81)被安置在所述第一中心孔道(12)內(nèi)，且所述導(dǎo)向桿(4)被安置在所述第二中心孔道(13)內(nèi)，并能夠相對于所述導(dǎo)向套(6)移動； 所述檢測盤(5)被套裝在所述導(dǎo)向套(6)的外側(cè)； 所述觸探頭(I)與所述導(dǎo)向桿(4)聯(lián)接在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置，其特征在于:所述導(dǎo)向桿(4)具有中心螺紋孔(14)，其中，所述觸探頭(I)通過螺紋連接被設(shè)置在所述中心螺紋孔(14)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置，其特征在于:所述千分表(8)的測量元件(81)抵靠所述導(dǎo)向桿(4)的頂面，因而，所述測量元件(81)、所述導(dǎo)向桿(4)和所述觸探頭(I)形成測量組件，所述測量組件能夠在所述階梯狀中心孔(11)內(nèi)移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置，其特征在于:在所述第二中心孔道(13)內(nèi)，在所述導(dǎo)向套(6)與所述導(dǎo)向桿(4)之間設(shè)置有彈簧(9)，其中，在所述測量位置，在所述檢測盤(5)的底面的外圓周線與所述球體或球冠的內(nèi)表面接觸后，所述彈簧(9)使所述觸探頭(I)保持抵靠所述球體或球冠的內(nèi)表面，從而，所述千分表(8 )檢測出所述觸探頭(I)相對于所述檢測盤(5)的位置坐標(biāo)的變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置，其特征在于:所述第一螺紋孔(10)被設(shè)置在所述導(dǎo)向套(6)中，并且，所述鎖定螺釘能夠穿過所述第一螺紋孔(10)，頂壓所述導(dǎo)向桿(4)的外表面,從而將所述導(dǎo)向套(6)和所述導(dǎo)向桿(4)相對固定地鎖定在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置，其特征在于:所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置還包括調(diào)節(jié)部件，其中，所述調(diào)節(jié)部件包括第二螺紋孔(15)和調(diào)節(jié)螺釘(16)，并且，所述第二螺紋孔(15)被設(shè)置在所述導(dǎo)向套(6)中，且所述調(diào)節(jié)螺釘(16)能夠穿過所述第二螺紋孔(15)頂壓所述千分表(8)的測量元件(81)，從而將所述千分表(8)固定在所述導(dǎo)向套(6)上；在需要調(diào)節(jié)所述千分表(8)與所述導(dǎo)向套(6)的相對位置時，擰松所述調(diào)節(jié)螺釘，從而允許所述千分表(8)的測量元件(81)相對于所述導(dǎo)向套(6)移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置，其特征在于:所述的球碗內(nèi)直徑測量裝置還包括第一鎖緊螺母(2)、第二鎖緊螺母(3)和第三鎖緊螺母(7)，其中，所述第一鎖緊螺母(2)用于將所述觸探頭(I)鎖定在所述導(dǎo)向桿(4)上，所述第二鎖緊螺母(3)用于將所述導(dǎo)向桿(4)活動地保持在所述導(dǎo)向套(6)的第二中心孔道(13)內(nèi)；所述第三鎖緊螺母(7)用于將所述檢測 盤(5)固定在所述導(dǎo)向套(6)的外側(cè)。
【文檔編號】G01B5/12GK203672278SQ201320771604
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】梁永俊, 金輪, 呂倩 申請人:揚(yáng)州鍛壓機(jī)床股份有限公司