專利名稱:形位誤差測量機的制作方法
一種檢測儀器，能夠測量各種零部件幾何形狀和位置誤差的形位誤差測量機。
過去對各種零部件的形位誤差測量都是采用平臺、角尺、方箱和打表等方法，這些方法既費時、費力，而且測量精度也不高。比較先進一點的方法是采用園度儀、準直儀等，但又都是單參數(shù)測量?，F(xiàn)有進行形位誤差測量的三座標測量機，都是采用單測頭測量，測得的值是三座標內(nèi)的一個點，即數(shù)學所說的模，然后通過計算機把這個模分解成三座標上的X、Y、Z。由于三座標測量機采用的是單測頭，所以三座標測量機的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難，而且要配有計算機及其供該測量機所需的軟件，這又使得三座標測量機的價格相當昂貴。
本發(fā)明的設(shè)計思想是把三維測量變成在三維座標系內(nèi)的兩個平面測量，使測量機的結(jié)構(gòu)簡單、造價降低，并能完成三座標測量機相同的工作任務(wù)，而且操作方便、效率高、測量精度高，適合我國目前生產(chǎn)實際需要的多參數(shù)形位誤差測量裝置。
本發(fā)明的基本構(gòu)思是建立一個三維座標系，若將被測工件置于三維座標系內(nèi)，使工件沿任何一個座標軸的方向產(chǎn)生運動，即可獲得沿該座標軸方向運動的工件表面的形位誤差值。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及各部件的作用將結(jié)合附圖加以說明
圖1形位誤差測量機的主視圖
圖2形位誤差測量機的俯視圖
圖3工作臺
圖4被一橫梁連在一起的兩個T型拖板
圖5具有水平支承面的底座
圖6豎向滑架的三視圖
圖7上橫梁及X向測量裝置的三視圖
本發(fā)明主要由一個具有水平支承面的底座〔1〕、兩個相同的豎向滑架〔7〕、兩個用橫梁連在一起的相同的T型拖板〔2〕、兩個可進行Y向、Z向測量的測量裝置〔8〕、上橫梁〔9〕、一個可進X向、Y向測量的測量裝置〔10〕、一個可使拖板沿Y軸方向運動的傳動裝置置和工作臺組成。在水平底座上有一對形狀完全相同互為平行的V型導(dǎo)軌〔24〕，沿導(dǎo)軌〔24〕的縱向定義為Y軸;兩個形狀完全相同的豎向滑架〔7〕垂直于水平底座〔1〕，并互相平行，沿豎向滑架〔7〕的方向定義為Z軸;兩個豎向滑架的頂部與上橫梁〔9〕兩端相連接，上橫梁〔9〕平行于水平底座〔1〕的表面，與豎向滑架〔7〕和水平底座上的V型導(dǎo)軌〔24〕互相垂直，沿橫梁〔9〕的縱向定義為X軸。這樣就由互為垂直的V型導(dǎo)軌〔24〕、豎向滑架〔7〕和上橫梁構(gòu)成了一個完整的三維座標系。在水平底座〔1〕上的V型導(dǎo)軌〔24〕上有兩個被一橫梁〔21〕連接成一體的T型拖板〔2〕，T型拖板〔2〕的頂部與豎向滑架〔7〕的底部被一塊鐵板〔4〕連在一起，拖板〔2〕底部突出部的下端〔25〕呈V型，正好置于V型導(dǎo)軌〔24〕內(nèi)，并可帶動豎向滑架〔7〕在V型導(dǎo)軌〔24〕內(nèi)沿Y軸方向往復(fù)滑動。在拖板突出底部的兩側(cè)，各有兩個卸荷裝置〔3〕，以減小拖板〔2〕在V型導(dǎo)軌〔24〕內(nèi)滑動時的摩擦力。兩個豎向滑架〔7〕上各有一個可進行Y軸方向和Z軸方向測量的測量裝置〔8〕。豎向滑架〔7〕有一個貫通的園柱形空腔〔20〕，空腔頂部有一園柱形銷釘，銷釘穿過軸承〔11〕的軸心，銷釘兩端固定在空腔〔20〕頂部的孔〔18〕上，使?jié)L動軸承被支承在空腔〔20〕頂部。在空腔〔20〕內(nèi)還有一個與豎向滑架〔7〕上的測量裝置〔8〕重量相等的法碼，法碼與一條繞軸承半周的柔性鋼帶〔12〕一端相連接，柔性鋼帶〔12〕的另一端與豎向滑架〔7〕上的測量裝置〔8〕相連接，因此可使豎向滑架〔7〕上的測量裝置〔8〕在滑架〔7〕上任何位置與空腔〔20〕內(nèi)法碼平衡，并停留在該位置。測量裝置〔8〕上有一個平行X軸方向、垂直于Z軸方向、可沿水平方向移動的懸臂〔30〕，在懸臂〔30〕的一端連接著一個可沿垂直方向，水平面下半周旋轉(zhuǎn)180的探頭〔31〕。在上橫梁〔9〕上有一個可進行X軸方向、Y軸方向測量的測量裝置〔10〕。在橫梁〔9〕縱向中心線上有一段滿足X向測量裝置〔10〕上的探桿〔32〕做往復(fù)運動的空心槽〔33〕，在靠近空心槽〔33〕的后面有一供X向測量裝置〔10〕滑動的倒V型滑道〔28〕。測量裝置〔10〕的底部有一可在橫梁〔9〕滑道〔28〕上滑動的倒V型滑槽〔29〕。測量裝置〔10〕上有一個垂直的鋼管〔34〕，鋼管〔34〕側(cè)壁上有一個可調(diào)節(jié)探桿〔32〕上下移動的鎖緊螺釘〔29〕，以適應(yīng)不同高度工件的要求。在鋼管〔34〕的側(cè)壁上還有一個可對探桿〔32〕進行垂直方向微量調(diào)節(jié)的微調(diào)螺釘〔25〕。在探桿〔32〕的下端有一可沿垂直方向，在水平面的下半周旋轉(zhuǎn)180的探頭〔25〕。在水平底座〔1〕上還有一個Y向傳動系統(tǒng)，它包括一個手輪〔15〕、變速箱〔14〕、柔性鋼帶〔16〕、兩個支架〔17〕。變速箱〔14〕安裝水平底座〔1〕上一端，手輪軸與變速箱內(nèi)的主動輪連一起，變速箱內(nèi)的被動輪連接著一個水平軸，水平軸的另一端被支架支承，在底座的另一端也有一被支架支承的水平軸，柔性鋼帶〔16〕繞在兩個水平軸上，其鋼帶的兩端被固定在橫梁〔21〕上。在底座〔1〕的上面，兩個豎向滑架〔7〕之間有一工作臺〔20〕。在測量時將工件置于工作臺上，用手搖動手輪驅(qū)動Y向傳動裝置，使拖板帶動兩豎向滑架上的測量裝置和上橫梁上的測量裝置與工件產(chǎn)生相對運動，實現(xiàn)沿Y軸方向的測量;如用手上下推兩個豎向滑架上的測量裝置，即可實現(xiàn)Z向測量;如用手推動上橫梁上的測量裝置，即可獲得X向測量值。
本測量機采用DGC-6PG/A電感測微儀作為顯示裝置，采用DGC-8ZP/A電感測頭作為傳感器。
形位誤差測量機可在X向250mm、Y向300mm、Z向250mm的范圍內(nèi)對工件進行國標4～5級精度的測量。另外配有附件，V型鐵、頂針座、正弦尺、高精度的旋轉(zhuǎn)軸心。
權(quán)利要求
1、一種檢測儀器，形位誤差測量機，它包括一個具有水平支承面的底座[1]、垂直于底座的豎向滑架[7]、平行于底座表面、垂直于豎向滑架的上橫梁[9]、置于水平底座上的工作臺[20]、DGC-8ZP/A型[13]和DGC-6PG/A型[5]、[6]電感測頭，其特征在于水平底座上有一對互相平行的導(dǎo)軌[24]，在導(dǎo)軌上有一對T型拖板[2]，在豎向滑架[7]上安裝著可沿Y軸方向和Z軸方向進行測量的測量裝置[8]，在上橫梁[9]上安裝著可沿X軸方向和Y軸方向進行測量的測量裝置[10]，在水平底座上還裝有Y向傳動裝置。
2、如權(quán)利要求
1所述的測量機，其特征在于水平底座上互相平行的導(dǎo)軌〔24〕呈V形。
3、如權(quán)利要求
1所述的測量機，其特征在于兩個相同的T型拖板〔2〕被橫梁〔21〕連接成一體，T型拖板突出部分的下端呈V形。
4、如權(quán)利要求
1所述的測量機，其特征在于T型拖板〔2〕突出部分兩側(cè)各有兩個可減小T型拖板〔2〕在V型導(dǎo)軌〔24〕上滑動時的摩擦力的卸荷裝置〔3〕。
5、如權(quán)利要求
1所述的測量機，其特征在于豎向滑架〔7〕內(nèi)有一貫通滑架的園柱形空腔〔20〕，空腔頂部有一滾動軸承〔11〕，有一支承軸承的園柱形銷釘穿過軸承軸心，銷釘兩端固定在腔壁〔18〕上。
6、如權(quán)利要求
1、5所述的測量機，其特征在于空腔〔20〕內(nèi)有一個與豎向滑架〔7〕上的測量裝置〔8〕重量相等的法碼，有一繞軸承〔11〕半周的柔性鋼帶〔12〕，鋼帶〔12〕一端與腔內(nèi)法碼相接，另一端與豎向滑架〔7〕上的測量裝置〔8〕相連接。
7、如權(quán)利要求
1所述的測量機，其特征在于豎向滑架上的測量裝置〔8〕上有一垂直于滑架〔7〕，平行于水平底座〔1〕，可做水平方向滑動的懸壁〔30〕，懸臂〔30〕一端裝有一個垂直于水平面的探頭〔31〕，探頭〔31〕可在水平面下面，沿垂直于水平面的方向旋轉(zhuǎn)180。
8、如權(quán)利要求
1所述的測量機，其特征在于沿上橫梁〔9〕中心線上有一段可滿足X向測量裝置〔10〕上探桿〔32〕作往復(fù)移動的空心槽〔33〕，在靠近空心槽〔33〕的后面有一供X向測量裝置〔10〕滑動的倒V型滑道〔28〕。
9、如權(quán)利要求
1所述的測量機，其特征在于X向測量裝置〔10〕底部有一可在橫梁〔9〕滑道〔28〕上滑動的倒V型滑槽〔27〕。
10、如權(quán)利要求
1所述的測量機，其特征在于X向測量裝置上有一垂直的鋼管〔34〕，鋼管〔34〕側(cè)壁上有一調(diào)節(jié)探桿〔32〕上下移動的鎖緊螺釘〔29〕。
11、如權(quán)利要求
1、10所述的測量機，其特征在于鋼管〔34〕側(cè)壁上有一個可對探桿〔32〕進行垂直方向微量調(diào)節(jié)的微調(diào)螺釘〔25〕。
12、如權(quán)利要求
1所述的測量機，其特征在于X向測量裝置〔10〕上的鋼管〔34〕內(nèi)的探桿〔32〕下端有一可在水平面下面，做垂直于水平面方向旋轉(zhuǎn)180的探頭。
13、如權(quán)利要求
1所述的測量機，其特征在于Y向傳動裝置是由手輪〔15〕、變速箱〔14〕、柔性鋼帶〔16〕、支架〔17〕組成。變速箱〔14〕安裝在水平底座〔1〕上一端，手輪軸與變速箱內(nèi)的主動輪連在一起，變速箱內(nèi)的被動輪連接著一個水平軸，水平軸的另一端被支架支承，在底座的另一端也有一個被支架〔17〕支承的水平軸，柔性鋼帶〔16〕繞在兩個水平軸上，鋼帶的兩端被固定在拖板橫梁〔21〕上。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種能對各種零部件的幾何形狀和位置誤差進行測量的形位誤差測量裝置。它主要是利用互為垂直的水平底座、豎向滑架、上橫梁構(gòu)成一個完整的三維座標系。若將被測工件置于座標系內(nèi)，使工件沿任何一個座標軸的方向運動，即可獲得沿該座標軸方向運動的工件表面的形位誤差值。測量裝置可在X軸0～250mm、Y軸0～300mm、Z軸0～250mm的范圍內(nèi)對工件進行國標4～5級精度的形位誤差測量。
文檔編號G01B7/28GK85104660SQ85104660
公開日1986年12月10日 申請日期1985年6月15日
發(fā)明者劉春林 申請人:哈爾濱市計量科學技術(shù)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan