CN102818503B - 一种圆环形物体的外径测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种圆环形物体的外径测量装置及其测量方法，所述测量装置包括量板，在该量板上形成有一个或多个圆形环凹槽；圆形环凹槽的外径与内径根据需要测量的圆环形物体的标准尺寸及公差确定。所述凹槽的截面为U字形或矩形，凹槽的深度大于圆环形物体的半径。本发明提出的圆环形物体的外径测量装置及其测量方法，在测量中将钢丝圈压入测量凹槽中，由于圆环形测量凹槽在压入钢丝圈的过程中起到了校正模板的作用，对其变形有自动校正功能，所以这种测量装置特别适用于D/d比值很大的钢丝圈的外径测量，方法简单，判断准确迅速。在批量检测中，测量结果可靠，大大提高了劳动生产率。

Description

一种圆环形物体的外径测量装置及其测量方法

技术领域

本发明属于测量技术领域，涉及一种外径测量装置，尤其涉及一种圆环形物体的外径测量装置；同时，本发明还涉及上述圆环形物体的外径测量装置的测量方法。

背景技术

目前对圆环形圆周封闭的钢丝圈外径的测量，多采用通用量具卡尺或直径千分尺测量。在批量检测中，根据钢丝圈的外径公差制作圆形通规或止规来检测。以上两种检测方法用在钢丝圈的外径D与钢丝直径d的比值很大，例如是大于100时，不但测量的准确度低，而且在批量检测中速度很慢，检测效率很低。其主要原因是，钢丝圈的抗变形能力随着D/d比值的增大而迅速变差。D/d越大，其外径变形越大，圆度越难保证。在这种情况下，在用通用量具卡尺或直径千分尺测量时，为了保证测量的准确性，就要在钢丝圈圆周的不同部位重复测量取其平均值。例如将钢丝圈的圆周等分为三等分，在每个等分处测量一次，然后将三次测量的结果相加后除3，得出平均值。此平均值可近似认为是钢丝圈的外径。批量检测时，如果用圆形止通规测量，由于钢丝圈圆周外径方向有变形，必须要校正其变形，然后才能进行检测，效率很低。同时变形很难完全校正好，通不过止规的钢丝圈有时并不能反应出外径的真实误差。

由于轿车车轮装饰盖的压紧钢丝圈的外径尺寸，直接决定了车轮饰盖拆卸力的大小，对安全特性有直接影响，对其测量的准确和可靠性要求高，所以以上两种测量方法不能满足大批量生产的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种圆环形物体的外径测量装置，以克服现有通用量具或止通规检测批量钢丝圈时存在的测量不准，效率不高的缺点；可提高测量结果的可靠性，大大提高劳动生产率。

此外，本发明还提供上述圆环形物体的外径测量装置的测量方法，以克服现有通用量具或止通规检测批量钢丝圈时存在的测量不准，效率不高的缺点；可提高测量结果的可靠性，大大提高劳动生产率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种圆环形物体的外径测量装置，所述测量装置包括量板，在该量板上形成有一个或多个圆形环凹槽；

圆形环凹槽的外径与内径根据需要测量的圆环形物体的标准尺寸及公差确定。

作为本发明的一种优选方案，所述凹槽的截面为U字形或矩形，凹槽的深度大于圆环形物体的半径。

作为本发明的一种优选方案，所述凹槽根据尺寸设置不同的标识。

作为本发明的一种优选方案，所述测量装置还包括基板、定位中轴，定位中轴设置于基板的中部；

所述量板主要由若干扇形板组成，各扇形板以定位中轴为中心通过固定机构固定在基板上；

各扇形板均设置有一个或多个扇形环凹槽；若干扇形板以定位中轴为中心拼接在一起，各扇形板紧密靠近，或者相邻的两个扇形板之间有空隙，在量板上形成或基本形成所述一个或多个圆形环凹槽。

作为本发明的一种优选方案，所述基板的径向方向设有若干T型槽，分别配给各扇形板，各T型槽内均设有压块；

各扇形板上设有固定机构，将扇形板与对应的压块固定；扇形板与对应压块之间设有滑键，扇形板通过滑键能在基板的T型槽内的设定区域滑动；所述扇形板与滑键间还设有定位销。

作为本发明的一种优选方案，所述量板由若干个相同的扇形板拼接而成，若干扇形板是由同一个设有一个或多个圆环形凹槽的圆环板分隔而成。

作为本发明的一种优选方案，所述基板通过螺钉与定位中轴固定为一体。

利用上述的外径测量装置的外径测量方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S10、将圆环形物体向量板的圆环形凹槽中压入；在压入的过程中，由于凹槽的内外边棱对圆环形物体的变形有自动校正作用，变形的圆环形物体会按照圆环形凹槽的圆环形状校正过来；

步骤S20、根据圆环形物体是否被全部压入判断其尺寸正常，或者超大、超小；若整个圆环形物体能全部压入凹槽内，其尺寸就在公差范围内，判断为合格；若圆环形物体不能整体压入，其尺寸肯定超过公差，并根据钢丝圈露在槽外的部分是在凹槽的外侧还是内侧，来判断其尺寸超大还是超小。

作为本发明的一种优选方案，所述测量装置还包括基板、定位中轴，定位中轴设置于基板的中部；

所述量板主要由若干扇形板组成，各扇形板以定位中轴为中心通过固定机构固定在基板上；

各扇形板均设置有一个或多个扇形环凹槽；若干扇形板以定位中轴为中心拼接在一起，各扇形板紧密靠近，或者相邻的两个扇形板之间有空隙，在量板上形成或基本形成所述一个或多个圆形环凹槽；

所述基板的径向方向设有若干T型槽，分别配给各扇形板，各T型槽内均设有压块；

各扇形板上设有固定机构，将扇形板与对应的压块固定；扇形板与对应压块之间设有滑键，扇形板通过滑键能在基板的T型槽内的设定区域滑动；所述扇形板与滑键间还设有定位销；

所述方法还包括步骤S01：将各扇形板紧靠定位中轴固定在基板上，并通过定位销设置滑键的滑动区域，从而为微调量板的测量外径提供条件。

作为本发明的一种优选方案，所述方法还包括步骤S02：在测量过程中，根据测量需要微调量板的测量外径；分别借助滑键微调各扇形板的位置，起到微调测量凹槽外径及内径的效果。

本发明的有益效果在于：本发明提出的圆环形物体的外径测量装置及其测量方法，在测量中将钢丝圈压入测量凹槽中，由于圆环形测量凹槽在压入钢丝圈的过程中起到了校正模板的作用，对其变形有自动校正功能，所以这种测量装置特别适用于D/d比值很大的钢丝圈的外径测量，方法简单，判断准确迅速。在批量检测中，测量结果可靠，大大提高了劳动生产率。

通过在环形或圆形板上制出不同尺寸的数个凹槽，或者采用凹槽尺寸可微调的结构设计，可以满足各种规格尺寸的钢丝圈在大批量生产中的检测需要。

附图说明

图1-1为D/d值很大的钢丝圈的结构示意图。

图1-2为图1-1钢丝的结构示意图的左视图。

图2-1为带U字形环形凹槽量板的结构示意图。

图2-2为图2-1的剖视图。

图2-3为图2-2中的局部放大图。

图3-1为带多个U字形环形凹槽量板的结构示意图。

图3-2为图3-1的剖视图。

图3-3为图3-2中的局部放大图。

图4-1为圆环形凹槽尺寸可调的测量装置的结构示意图。

图4-2为图4-1的BB向剖视图。

图4-3为图4-1的CC向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

本发明揭示一种圆周封闭的圆环形或类似圆环形物体，比如轿车车轮装饰盖的压紧钢丝圈（如图1-1、图1-2）外径的检测装置及方法，特别涉及当圆周封闭的钢丝圈的外径（以下用D表示）与钢丝直径（以下用d表示）的比值很大，比如D/d大于100时的钢丝圈外径的测量装置及方法。

请参阅图2-1至图2-3，本发明揭示了一种圆环形物体的外径测量装置，所述测量装置包括量板10，在该量板10上形成有一个或多个圆形环凹槽11；圆形环凹槽11的外径与内径根据需要测量的圆环形物体的标准尺寸及公差确定。所述基板10可以为圆形或环形钢板，所述凹槽11的截面为U字形或矩形，凹槽的深度大于圆环形物体的半径。

图2-1至图2-3示出了一种U字形截面凹槽的量板，U字形凹槽各部尺寸依钢丝圈的外径D及公差，钢丝的直径d确定。凹槽的直径D₁决定于钢丝圈的外径最大极限尺寸，凹槽的直径D₂决定于钢丝圈的外径最小极限尺寸。凹槽的深度应大于钢丝直径d的一半以上。以下是具体的尺寸确定原则：D₁＝D的最大极限尺寸；D₂=D的最小直线尺寸减去2Xd的标称尺寸；H≧d/2+d/5；R≈d/2。若采用矩形凹槽，则可不要尺寸R，其它尺寸也可按上述方法确定。

用上述带环形凹槽的量板测量钢丝圈时，将钢丝圈向凹槽中压入。在压入的过程中，由于凹槽的内外边棱对钢丝圈的变形有自动校正作用，原来有变形的钢丝圈会按照圆环形凹槽的圆环形状校正过来。只要整个钢丝圈能全部压入凹槽内，其尺寸就在公差范围内，可判断为合格。如果钢丝圈不能整体压入，其尺寸肯定超差，并可根据钢丝圈露在槽外的部分是在槽的外侧还是内侧，来判断其尺寸超大还是超小，所以此种工具使用起来非常便捷。

当然，可以根据需要在一块圆形或环形钢板上可以制出多个凹槽（如图3-1至图3-3所示），每个凹槽11标记于不同颜色，以适用于不同尺寸和不同规格钢丝圈的测量。其每个凹槽11的截面尺寸和钢丝圈产品尺寸的关系都如上所述。

凹槽的直径D₁和D₂可以设计成微调的结构（如图4-1至图4-3所示），将制有凹槽的环形平板沿径向方向分隔成12等分的相同扇形板7（也可以是16等分，等分数越多，调整精确度越高）。

所述测量装置还包括基板3、定位中轴1，定位中轴1设置于基板3的中部，通过紧定螺钉2将定位中轴3与基板1固定。所述量板10主要由若干扇形板7组成，各扇形板7以定位中轴1为中心通过固定机构固定在基板3上；固定机构可以为压紧螺钉9。各扇形板7均设置有一个或多个扇形环凹槽；若干扇形板以定位中轴3为中心拼接在一起，各扇形板7紧密靠近，或者相邻的两个扇形板7之间有空隙，可以在量板上形成或基本形成所述一个或多个圆形环凹槽。

所述基板3的径向方向设有若干T型槽4，分别配给各扇形板7，各T型槽4内均设有压块5。各扇形板7上设有固定机构（压紧螺钉9），扇形板7内侧在紧靠定位中轴1的情况下借助压紧螺钉9以及T型槽中的压块5紧固在基板3上。扇形板7与对应压块5之间设有滑键6，各扇形板7可以通过滑键6能在基板3的T型槽4内的设定区域滑动；所述扇形板7与滑键6间还设有定位销8。本实施例中，如图4-1所示，所述量板由若干个相同的扇形板7拼接而成，若干扇形板7是由同一个设有一个或多个圆环形凹槽的圆环板分隔而成。

微调原理如下：由于扇形板在内侧紧靠定位中轴后固定，所以微调定位中轴的外径D₃（D₃的直径变化范围控制在±1.5mm内），就可以调整扇形板中凹槽的尺寸D₁和D₂。例如，在D₃=Ф70mm时，如D₁=Ф355.8mm，D₂=Ф350mm。当换用D₃=Ф71mm的定位中轴时，这时D₁变成Ф356.8mm，D₂变成Ф351mm；而换用D₃=Ф69mm的定位中轴时，这时D₁变成Ф354.8mm，D₂变成Ф349mm。这样方便地更换D₃尺寸不同的定位中轴，就可以实现凹槽尺寸D₁和D₂的微调，以适应不同规格尺寸产品的测量需要。

以上介绍了本发明外径测量装置的组成，本发明在揭示上述测量装置的同时，还揭示利用上述的外径测量装置的外径测量方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S01：将各扇形板紧靠定位中轴固定在基板上，并通过定位销设置滑键的滑动区域，从而为微调量板的测量外径提供条件。

步骤S02：在测量过程中，根据测量需要微调量板的测量外径；分别借助滑键微调各扇形板的位置，起到微调测量凹槽外径及内径的效果。

步骤S10、将圆环形物体向量板的圆环形凹槽中压入；在压入的过程中，由于凹槽的内外边棱对圆环形物体的变形有自动校正作用，变形的圆环形物体会按照圆环形凹槽的圆环形状校正过来。

步骤S20、根据圆环形物体是否被全部压入判断其尺寸正常，或者超大、超小；若整个圆环形物体能全部压入凹槽内，其尺寸就在公差范围内，判断为合格；若圆环形物体不能整体压入，其尺寸肯定超过公差，并根据钢丝圈露在槽外的部分是在凹槽的外侧还是内侧，来判断其尺寸超大还是超小。

综上所述，本发明提出的圆环形物体的外径测量装置及其测量方法，在测量中将钢丝圈压入测量凹槽中，由于圆环形测量凹槽在压入钢丝圈的过程中起到了校正模板的作用，对其变形有自动校正功能，所以这种测量装置特别适用于D/d比值很大的钢丝圈的外径测量，方法简单，判断准确迅速。在批量检测中，测量结果可靠，大大提高了劳动生产率。

通过在环形或圆形板上制出不同尺寸的数个凹槽，或者采用凹槽尺寸可微调的结构设计，可以满足各种规格尺寸的钢丝圈在大批量生产中的检测需要。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (8)

1.一种圆环形物体的外径测量装置，其特征在于，所述测量装置包括量板，在该量板上形成有一个或多个圆形环凹槽；

圆形环凹槽的外径与内径根据需要测量的圆环形物体的标准尺寸及公差确定；

所述测量装置还包括基板、定位中轴，定位中轴设置于基板的中部；

所述量板主要由若干扇形板组成，各扇形板上设有固定机构，各扇形板以定位中轴为中心通过固定机构固定在基板上；

各扇形板均设置有一个或多个扇形环凹槽；若干扇形板以定位中轴为中心拼接在一起，各扇形板紧密靠近，或者相邻的两个扇形板之间有空隙，在量板上形成或基本形成所述一个或多个圆形环凹槽。

2.根据权利要求1所述的圆环形物体的外径测量装置，其特征在于：

所述凹槽的截面为U字形或矩形，凹槽的深度大于圆环形物体的半径。

3.根据权利要求1所述的圆环形物体的外径测量装置，其特征在于：

所述凹槽根据尺寸设置不同的标识。

4.根据权利要求1所述的圆环形物体的外径测量装置，其特征在于：

所述基板的径向方向设有若干T型槽，分别配给各扇形板，各T型槽内均设有压块；

所述固定机构将扇形板与对应的压块固定；扇形板与对应压块之间设有滑键，扇形板通过滑键能在基板的T型槽内的设定区域滑动；所述扇形板与滑键间还设有定位销。

5.根据权利要求1或4所述的圆环形物体的外径测量装置，其特征在于：

所述量板由若干个相同的扇形板拼接而成，若干扇形板是由同一个设有一个或多个圆环形凹槽的圆环板分隔而成。

6.根据权利要求1所述的圆环形物体的外径测量装置，其特征在于：

所述基板通过螺钉与定位中轴固定为一体。

7.利用权利要求1至3之一所述的外径测量装置的外径测量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S10、将圆环形物体向量板的圆环形凹槽中压入；在压入的过程中，由于凹槽的内外边棱对圆环形物体的变形有自动校正作用，变形的圆环形物体会按照圆环形凹槽的圆环形状校正过来；

步骤S20、根据圆环形物体是否被全部压入判断其尺寸正常，或者超大、超小；若整个圆环形物体能全部压入凹槽内，其尺寸就在公差范围内，判断为合格；若圆环形物体不能整体压入，其尺寸肯定超过公差，并根据圆环形物体露在槽外的部分是在凹槽的外侧还是内侧，来判断其尺寸超大还是超小。

8.根据权利要求7所述的外径测量方法，其特征在于：

所述基板的径向方向设有若干T型槽，分别配给各扇形板，各T型槽内均设有压块；

所述固定机构将扇形板与对应的压块固定；扇形板与对应压块之间设有滑键，扇形板通过滑键能在基板的T型槽内的设定区域滑动；所述扇形板与滑键间还设有定位销；

所述方法还包括步骤S01：将各扇形板紧靠定位中轴固定在基板上，并通过定位销设置滑键的滑动区域，从而为微调量板的测量外径提供条件。