CN101413778A - 一种同轴度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种同轴度检测装置，用于两个内孔之间的同轴度检测，支撑机构、旋转机构、定位机构以及检测机构，其中，所述定位机构的旋转中心轴相对于被检测零件一的圆形内孔面的中心轴相同，所述检测机构与所述定位机构在旋转时具有相同的旋转中心轴。因此，该同轴度检测装置所检测的同轴度直接是被测第一孔与被测第二孔的同轴度。该同轴度检测装置具有检测精度高的特点，并能实现大尺寸孔径、距离远之间的孔的同轴度高精度在线检测。

Description

一种同轴度检测装置

技术领域

本发明涉及一种同轴度检测装置，具体涉及一种用于两个被测零件的圆形内孔轴线之间的同轴度检测装置。

背景技术

在光刻机整机机械系统集成过程中，有一些部件的集成精度指标提出了孔与孔之间的同轴度精度要求，例如主基板中心孔与吊框中心孔的同轴度精度指标在20um～30um之间。通常，这些孔的特点为：孔径大，相距远，精度要求高。由于需要装配在线检测，而且零部件尺寸与质量相当大、零部件所装备的设备不可搬动，因此无法在线使用三坐标等高精度检测设备，这就需要一种专用的装配检测装置来实现同轴度检测。

授权公告号为CN 2624177Y的实用新型专利公开了一种平行平面孔的同轴度检测仪，该同轴度检测仪包括定位爪、转盘，夹紧轮，定尺，基体，端盖，游标尺，转轴，调心轴承和测杆。该平行平面孔的同轴度检测仪通过定位爪、转盘、夹紧轮组成定位机构，测杆安装在转轴上，利用调心轴承旋转来检测另一孔与基准孔的同轴度。由于测杆的旋转中心为调心轴承旋转中心，而调心轴承旋转中心与定位机构的定位面中心因制造精度等原因不可能完全重合，因此，测杆所测得的数值实际为被检测孔与调心轴承旋转中心的同轴度。而基准孔与被测孔的同轴度应该为测杆所测得的实测数值加上调心轴承旋转中心与定位机构的定位面中心的同轴度误差。

由于，调心轴承旋转中心与定位机构的定位面中心的同轴度误差的存在，所以这种平行平面孔的同轴度检测仪不适用于高精度的同轴度检测，并且对调心轴承的制造精度要求高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为实现孔径尺寸大、精度高、间隔距离远的两个圆形内孔轴线之间的同轴度在线检测，提供一种同轴度检测装置。

为解决上述技术问题，本发明提供的同轴度检测装置，包括支撑机构、位于支撑机构的支撑平面上的旋转机构、与旋转机构连接的定位机构以及与定位机构连接的检测机构；同轴度检测装置的特征在于，定位机构、检测机构在与旋转机构同步旋转时，定位机构的旋转中心轴相对于被检测零件一的圆形内孔的轴线相同，所述检测机构与所述定位机构在旋转时具有相同的旋转中心轴。

根据本发明提供的同轴度检测装置，其中，所述支撑机构包括支撑板、第一螺母、三个或者三个以上置于所述零件一之上的可调支撑座，所述支撑板上表面形成支撑机构的支撑平面，通过调节第一螺母和可调支撑座来调节支撑机构的支撑平面。

根据本发明提供的同轴度检测装置，其中，所述旋转机构包括第二螺母、三个或者三个以上置于所述支撑平面上的钢珠滚轮、以及置于所述钢珠滚轮上的旋转板。

根据本发明提供的同轴度检测装置，其中，所述定位机构包括与所述旋转机构连接的连接主轴、与所述连接主轴固定连接的第一连接杆、与所述第一连接杆连接的第二连接杆、三个或三个以上置于所述连接主轴上的滑板、用于定位固定滑板的螺钉以及置于滑板上的滚轮。每个滑板上具有两个形状结构相同的平行于所述零件一的圆形内孔轴线方向布置的滚轮；连接主轴具有与滑板数量相等的悬臂，滑板安装在悬臂之上，滑板相对悬臂位置可调；第一连接杆的第一端通过螺纹实现与连接主轴固定连接，第二连接杆螺纹连接于第一连接杆的第二端，通过第二连接杆与第一连接杆之间的螺纹调节，可以实现第二连接杆的伸出长度的调节；通过第二螺母与连接主轴之间的螺纹连接，实现所述定位机构和所述旋转机构的固定连接。

根据本发明提供的同轴度检测装置，其中，所述检测机构包括固定连接于定位装置的第二连接杆的连接装置、与连接装置连接的杠杆表支架、以及固定置于杠杆表支架末端的杠杆表。其中，所述连接装置包括置于第二连接杆上的连接环、置于连接环上连接套筒、销轴、以及用于实现第二连接杆、连接环连、连接套筒、销轴四个之间同时锁紧固定的锁紧扳手。其中，在检测机构旋转时，杠杆表用来测量被测零件二的圆形内孔面与检测机构旋转中心轴的距离变化。

本发明的技术效果是，被测零件一作为基准零件，通过定位机构实现其相对于被检测零件一的圆形内孔面中心的定位，调节滑板，使滑板上的滚轮均与零件一的圆形内孔面接触，最终实现定位机构的旋转中心轴相对于被检测零件一的圆形内孔面的中心轴相同；通过旋转机构带动定位机构和检测机构同步旋转，因此检测机构与定位机构在旋转时具有相同的旋转中心轴，检测机构机构上的杠杆表所检测的同轴度直接是被测零件一的内圆柱孔与被测零件二的圆形内孔之间的同轴度。因此，该同轴度检测装置具有检测精度高的特点。同时，定位机构中滑板相对悬臂位置可调，所述第一连接杆和第二连接杆的长度较长，并可以实现第二连接到长度调接，检测机构中的杠杆表支架的尺寸长度可以根据检测的孔的直径选择，因此实现大尺寸孔径、距离远之间的孔的同轴度高精度在线检测。

附图说明

图1是本发明实施例同轴度检测装置的轴侧示意图；

图2是本发明实施例同轴度检测装置的支撑机构轴测示意图；

图3是本发明实施例同轴度检测装置的旋转机构轴测示意图；

图4是本发明实施例同轴度检测装置的定位机构轴测示意图；

图5是本发明实施例同轴度检测装置的检测机构的主视图和俯视图；

图6是本实施例同轴度检测装置的调试状态的主视图；

图7是本实施例同轴度检测装置的使用状态的主视图和俯视图。

符号说明：

1第二螺母  2旋转板  3钢珠滚轮  4滑板  5螺钉

6滚轮  7支撑板  8连接主轴  9第一连接杆  10第二连接杆

11销轴  12连接套筒  13锁紧扳手  14连接环  15杠杆表支架

16杠杆表  17第一螺母  18可调支撑座  1001零件一  1002零件二

1003标准圆环  061滚轮球面  70支撑板上表面  081连接主轴悬臂

161杠杆表探头球面  10011零件一孔基准面  10012零件一上表面

10021零件二孔基准面  10031标准圆环孔基准面  10032标准圆环上基准面

181可调支撑下表面

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

图1所示为本发明实施例同轴度检测装置的轴侧示意图。整个同轴度检测装置包括支撑机构、旋转机构、定位机构以及与定位机构以及检测机构四个部分。

图2是本实施例同轴度检测装置的支撑机构轴测示意图。结合图1和图2所示，支撑机构包括支撑板7、三个第一螺母17、三个置于所述工件之上的支撑座18，其中支撑板上表面70定义为支撑平面，支撑板上表面70平面度在0.5um～5um范围内；通过调节第一螺母17和支撑座18的高度可以实现调节，从而调节支撑板的上表面70。

图3所示是本实施例同轴度检测装置的旋转机构轴测示意图。结合图1和图3所示，旋转机构位于支撑机构的支撑平面上，旋转机构包括第二螺母1、三个置于支撑板上表面70上的钢珠滚轮3以及置于所述钢珠滚轮上的旋转板2，通过钢珠滚轮3在支撑机构的支撑平面上的滚动，实现旋转机构作圆周旋转。

图4所示是本实施例同轴度检测装置的定位机构轴测示意图。结合图1和图4所示，定位机构包括通过第二螺母1与所述旋转机构固定连接的连接主轴8、与所述连接主轴8固定连接的第一连接杆9、与所述第一连接杆连接的第二连接杆10、置于所述连接主轴上的三个滑板4、用于定位固定滑板的六个螺钉5以及置于滑板上六个的滚轮6；每个滚轮6的形状结构相同，每个滑板4上的两个滚轮平行于被测零件一的圆形内孔轴线方向布置；连接主轴8具有与滑板数量相等的悬臂，滑板4安装在悬臂之上，滑板4相对悬臂位置调节完毕后通过螺钉5固定；第一连接杆9的一端通过螺纹实现与连接主轴8固定连接，第二连接杆10的圆柱螺纹连接于第一连接杆的另一端的内孔螺纹，通过第二连接杆10与第一连接杆之间的螺纹调节，可以实现第二连接杆的伸出长度调节。

图5是本实施例同轴度检测装置的检测机构的主视图和俯视图。结合图1和图5所示，检测机构包括连接环14、连接套筒12、锁紧扳手13、销轴11、销轴11连接的杠杆表支架1以及置于杠杆表支架末端的杠杆表16，其中连接环14、连接套筒12、锁紧扳手13、与销轴11组成检测机构的连接装置，用于实现与定位机构的第二连接杆10固定连接，通过锁紧扳手实现第二连接杆10、连接环连14、连接套筒12、销轴四个之间同时锁紧固定。

图1所示同轴度检测装置安装过程如下：

旋转机构穿过定位机构的连接主轴8后，通过第二螺母1与连接主轴8之间的螺纹连接，实现所述定位机构和所述旋转机构的固定连接。利用螺母1与定位机构固定。第一连接杆9安装在定位机构上，检测机构利用螺纹与连杆9连接。三个滑板4安装在连接主轴8的三个悬臂081上，利用螺钉5固定。六个滚轮6分三组分别安装到滑板4上。三个可调支撑座18安装到支撑板7上，利用第一螺母17锁紧。三个钢珠滚轮3安装在旋转板2上。第二连接杆10插入连接环14的半圆孔内，销轴11插入连接环14的圆孔内，连接套筒12套在销轴11上，杠杆表支架15同时插入连接套筒12和销轴11的孔内，然后利用锁紧扳手13固定；杠杆表16安装在杠杆表支架15上固定。其中，被测第一内孔于被测第二内孔的距离决定连接环14于第二连接杆10的相对连接固定位置。作为定位孔的第一内孔的直径决定滑板4与悬臂081的连接固定定位。

图6所示为本实施例同轴度检测装置的调试状态的主视图。结合图6和图2所示，该实施例的同轴度检测装置调整方法如下：利用标准圆环1003进行调整，要求标准圆环的孔基准面10031与标准圆环的上基准面10032垂直，孔标准圆环1003的直径不限；调整时，将检测装置的定位机构置于标准圆环1003内，支撑机构的可调支撑座18放置于标准圆环的上基准面10032上，调节可调支撑18，保证支撑座的上平面与标准圆环的上基准面10032平行；然后调节调整滑板4与连接主轴8的悬臂081的相对位置，同时调节滚轮6与调整滑板4的相对位置，保证六个滚轮的球面061与标准圆环的基准面10031全部相切；并且检测装置在标准圆环1003内是否转动自如，最终达到六个滚轮的球面061能同时与标准圆环的基准面10031相切。

图7所示为本实施例同轴度检测装置的使用状态的主视图和俯视图。如图7所示，检测装置用来检测零件一1001的圆形内孔和零件二1002的圆形内孔的同轴度。第一步，将检测装置放置到零件一1001上，可调支撑下表面181与零件一的上表面10012贴合。第二步，调整滑板4与连接主轴8的悬臂081的相对位置，使滚轮的061面与零件一的孔基准面10011贴合，然后用螺钉5锁紧。若滑板4上的两个滚轮6中只有一个滚轮的球面061与零件一的孔基准面10011贴合，那么可以调节支撑座18，调整检测装置的角度，来确保三个滑板4上共计六个滚轮的球面061完全与零件一的孔基准面10011贴合，从而实现了检测装置对零件一1001孔的定位。

第三步，调节杠杆表支架15相对于第二连接杆10的位置使杠杆表探头球面161与零件二的内孔基准面10021接触。

第四步，转动旋转板2，观察杠杆表16的读数，计算极值差。检测时，杠杆表16应分别检测零件二的孔基准面10021面的若干点，取得多个极值差，这些值中的最大值就是两个零件的同轴度误差。

在不偏离本发明的精神和范围的情况下还可以构成许多有很大差别的实施例。应当理解，除了如所附的权利要求所限定的，本发明不限于在说明书中所述的具体实施例。

Claims (10)

1.一种同轴度检测装置，用于两个被检测零件的圆形内孔轴线之间的同轴度检测，包括支撑机构、位于支撑机构的支撑平面上的旋转机构、与旋转机构连接的定位机构以及与定位机构连接的检测机构，其特征在于，所述定位机构的旋转中心轴相对于被检测零件一的圆形内孔的轴线相同，所述检测机构与所述定位机构在旋转时具有相同的旋转中心轴。

2.根据权利要求1所述的同轴度检测装置，其特征在于，所述支撑机构包括支撑板(7)、第一螺母(17)、三个或者三个以上置于所述零件一之上的可调支撑座(18)，所述支撑板上表面(70)形成所述支撑机构的支撑平面，通过调节第一螺母(17)和可调支撑座(18)来调节支撑机构的支撑平面。

3.根据权利要求1所述的同轴度检测装置，其特征在于，所述旋转机构包括第二螺母(1)、三个或者三个以上置于所述支撑平面上的钢珠滚轮(3)、以及置于所述钢珠滚轮上的旋转板(2)。

4.根据权利要求1所述的同轴度检测装置，其特征在于，所述定位机构包括与所述旋转机构连接的连接主轴(8)、与所述连接主轴固定连接的第一连接杆(9)、与所述第一连接杆连接的第二连接杆(10)、三个或三个以上置于所述连接主轴上的滑板(4)、用于定位固定滑板的螺钉(5)以及置于滑板上的滚轮(6)。

5.根据权利要求4所述的同轴度检测装置，其特征在于，每个滑板上具有两个形状结构相同的平行于所述零件一的圆形内孔轴线方向布置的滚轮。

6.根据权利要求4所述的同轴度检测装置，其特征在于，所述连接主轴具有与滑板数量相等的悬臂，所述滑板安装与所述悬臂之上，所述滑板相对悬臂位置可调。

7.根据权利要求4所述的同轴度检测装置，其特征在于，所述第一连接杆的第一端通过螺纹实现与连接主轴固定连接，所述第二连接杆螺纹连接于第一连接杆的第二端，通过第二连接杆与第一连接杆之间的螺纹调节，可以实现第二连接杆的伸出长度的调节。

8.根据权利要求1或2或4所述的同轴度检测装置，其特征在于，通过第二螺母(1)与连接主轴(8)之间的螺纹连接，实现所述定位机构和所述旋转机构的固定连接。

9.根据权利要求1所述的同轴度检测装置，其特征在于，所述检测机构包括固定连接于定位装置的第二连接杆的连接装置、与连接装置连接的杠杆表支架(15)、以及固定置于杠杆表支架末端的杠杆表(16)。

10.根据权利要求7所述的同轴度检测装置，其特征在于，所述连接装置包括置于第二连接杆上的连接环(14)、置于连接环上连接套筒(12)、销轴(11)、以及用于实现第二连接杆、连接环连、连接套筒、销轴四个之间同时锁紧固定的锁紧扳手(13)。

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