CN103105144A - 激光反射式同轴测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械零件形位公差测量装置，特别是涉及一种激光反射式同轴测量仪。它由调节杆、钢球座、钢球、滚轴、电机架、电机、电机座、调节盘、镜架座、夹臂、激光笔、弹簧片、螺钉、固定架、平面镜、镜架、紧固螺钉、滑槽、调节柄、轴托架、入射孔和投射靶构成。U字形的弹簧片通过螺钉与固定架的顶部连接为一体。在弹簧片的上下端分别有一个与弹簧片为一整体的夹臂，每个夹臂的右端安装有一钢球，钢球可自由转动，每个夹臂的左端有一竖向螺纹通孔，调节盘的螺杆与所述螺纹通孔相配合。与现有技术相比，本发明具有更高的测量精度和更高的测量效率。

Description

激光反射式同轴测量仪

技术领域

本发明涉及机械零件形位公差测量装置，特别是涉及一种激光反射式同轴测量仪。

背景技术

专利号为200910060010.3的“外切三角式同轴测量仪”通过三块限位板与百分表相结合的方式来测定大型管件的同轴度，该装置具有以下缺陷：

1.该方案并没有一个可靠的机械手段让三块限位板紧贴于管件表面并旋转，只能够采用手工操作，这样的的操作，其施力方向和用力大小均具有不稳定性，这样无疑会降低测量的精确度。

2.该方案的读数依赖于测量杆和百分表，而现有的百分表通常由利用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度测量工具。通常由测头、量杆、防震弹簧、齿条、齿轮、游丝、圆表盘及指针等组成。在齿轮的多次传动过程中，齿轮的啮合齿之间的细微间隙会造成测量结果的延迟，这种延迟会忽略掉一些细微的测量值的波动，从而降低同轴度测量的准确度，同时，为了克服这种延迟所带来的测量误差，只有以较慢速度进行测量，这无疑是降低了测量的效率。

发明内容

本发明为解决现有技术的不足，提供一种具有稳定可靠的测量工艺，使测量结果的精确度具有明显提升的激光反射式同轴测量仪。

解决本发明技术问题的方案是：

激光反射式同轴测量仪，由调节杆、钢球座、钢球、滚轴、电机架、电机、电机座、调节盘、镜架座、夹臂、激光笔、弹簧片、螺钉、固定架、平面镜、镜架、紧固螺钉、滑槽、调节柄、轴托架、入射孔和投射靶构成。

其中，电机座和镜架座均为置于水平地面上的金属立方体，电机座位于镜架座的左侧，电机座的上表面有一对与电机座为一整体的电机架，每个电机架的上端固定有一电机，每个电机的转轴分别与一根滚轴的左端固定。滚轴与电机的转轴共轴。

在镜架座的上表面从左到右依次有一个轴托架、一个固定架和一对镜架。

轴托架为竖直设置的板状体，轴托架的底部与镜架座为一个整体。轴托架上开有两个高度相同的圆孔，所述的每条滚轴的右端分别插入一个圆孔中并能够在圆孔中转动。所述每条滚轴的轴心线水平。

固定架是侧面为A字形的构架，固定架的底部与镜架座为一个整体。

在固定架的右侧有左、右两个镜架，每个镜架的顶部有一竖直的插槽，每一竖直插槽内插有一块竖直的平面镜，两平面镜的镜面彼此相向。每一个镜架的插槽的侧壁上有一螺孔。紧固螺钉的端部穿过所述螺孔并压在插槽内的平面镜上。位于左侧的镜架其底部与镜架座为一个整体，且插于其中的平面镜开有上下两个入射孔；位于右侧的镜架，其底部处于设于镜架座表面的滑槽内，并可在滑槽内左右滑动，调节柄是从镜架座的右端面水平插入所述滑槽内的一根螺柄，调节柄的右端伸出镜架座的右端面并套有手柄，通过旋转手柄可使所述调节柄在滑槽内旋转，所述的位于右侧的镜架其底部有与调节柄相互配合的螺纹。调节柄的旋转可带动镜架左右水平移动。位于右侧的平面镜，其中部的左侧面贴有一圆形的投射靶，所述投射靶的中心与所述两入射孔的中心均在同一竖直平面上，且投射靶的中心位于所述两入射孔的中心连线的垂直平分线上。

U字形的弹簧片通过螺钉与固定架的顶部连接为一体。在弹簧片的上下端分别有一个与弹簧片为一整体的、条状的夹臂，每个夹臂的右端与另一个夹臂相向的一面安装有一凸出夹臂表面的钢球，钢球可自由转动，每个夹臂的左端有一竖向螺纹通孔，T字形的调节盘的螺杆与所述螺纹通孔相配合并穿过所述螺纹通孔。调节盘的螺杆端部固定于钢球座中，每个钢球座中安装有一凸出钢球座表面的钢球,钢球可自由转动。

在每个夹臂的右端均安装有一激光笔，上、下两激光笔发射的激光分别穿过上下入射孔的中心。

测量前，将待测管件置于两滚轴之间，将两夹臂和弹簧片构成的夹体结构夹于待测管件的壁上。两个夹臂分别处于待测管件的内外两侧。分别旋转两调节盘以调节两激光笔的水平角度，同时旋转调节柄调节两平面镜之间的距离，使上、下两激光笔发出的激光分别穿过上、下入射孔后，经过两平面镜之间多次反射最终在投射靶上汇聚为一点。然后开动两电机，在两滚轴的转动下待测管件发生转动，在待测管件转动过程中，若投射靶上始终只有一个激光点，说明待测管件的内外壁同轴心；若投射靶上出现两个激光点，说明待测管件的内外壁具有不同轴心。

采用上述方案，与现有技术相比，本发明具有以下显著进步：

1.由于本发明采用的具有弹性的夹体结构来实现测量工具与待测管件之间的紧密接触，同时又采用钢球滚动的形式使弹性夹体结构与待测管件之间具有更小的摩擦力，这样提高了测量精度，同时也提高了测量效率。

2.由于本发明与现有技术相比，在测量管件是否同轴时，并未依赖百分表，而是采用的不受任何干扰因素的激光，因此避免了现有技术中因测量结果的延迟而产生的误差，提高了测量的灵敏度。

3.本发明采用两个平面镜的镜面相对设置的方式，使激光在两镜面之间保持一偏角反复反射，这样就使本装置的长度大大缩小的前提下能够看到激光投射方向的微细偏差，与现有的其他激光测量装置相比，节省了空间。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖面示意图；

图3是图1的B-B剖面示意图。

图中的箭头代表激光发射方向。

图中：01.调节杆  02.钢球座  03.钢球  04.滚轴  05.电机架  06.电机  07.电机座  08.调节盘  09.镜架座  10.夹臂  11.激光笔  12.弹簧片  13.螺钉  14.固定架  15.平面镜  16.镜架  17.紧固螺钉  18.滑槽  19.调节柄  20.轴托架  21.入射孔  22.投射靶  23.待测管件

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

激光反射式同轴测量仪，由调节杆01、钢球座02、钢球03、滚轴04、电机架05、电机06、电机座07、调节盘08、镜架座09、夹臂10、激光笔11、弹簧片12、螺钉13、固定架14、平面镜15、镜架16、紧固螺钉17、滑槽18、调节柄19、轴托架20、入射孔21和投射靶22构成。

其中，电机座07和镜架座09均为置于水平地面上的金属立方体，电机座07位于镜架座09的左侧，电机座07的上表面有一对与电机座07为一整体的电机架05，每个电机架05的上端固定有一电机06，每个电机06的转轴分别与一根滚轴04的左端固定。滚轴04与电机06的转轴共轴。

在镜架座09的上表面从左到右依次有一个轴托架20、一个固定架14和一对镜架16。

轴托架20为竖直设置的板状体，轴托架20的底部与镜架座09为一个整体。轴托架20上开有两个高度相同的圆孔，所述的每条滚轴04的右端分别插入一个圆孔中并能够在圆孔中转动。所述每条滚轴04的轴心线水平。

固定架14是侧面为A字形的构架，固定架14的底部与镜架座09为一个整体。

在固定架14的右侧有左、右两个镜架16，每个镜架16的顶部有一竖直的插槽，每一竖直插槽内插有一块竖直的平面镜15，两平面镜15的镜面彼此相向。每一个镜架16的插槽的侧壁上有一螺孔。紧固螺钉17的端部穿过所述螺孔并压在插槽内的平面镜15上。位于左侧的镜架16其底部与镜架座09为一个整体，且插于其中的平面镜15开有上下两个入射孔21；位于右侧的镜架16，其底部处于设于镜架座09表面的滑槽18内，并可在滑槽18内左右滑动，调节柄19是从镜架座09的右端面水平插入所述滑槽18内的一根螺柄，调节柄19的右端伸出镜架座09的右端面并套有手柄，通过旋转手柄可使所述调节柄19在滑槽18内旋转，所述的位于右侧的镜架16其底部有与调节柄19相互配合的螺纹。调节柄19的旋转可带动镜架16左右水平移动。位于右侧的平面镜15，其中部的左侧面贴有一圆形的投射靶22，所述投射靶22的中心与所述两入射孔21的中心均在同一竖直平面上，且投射靶22的中心位于所述两入射孔21的中心连线的垂直平分线上。

U字形的弹簧片12通过螺钉13与固定架14的顶部连接为一体。在弹簧片12的上下端分别有一个与弹簧片12为一整体的、条状的夹臂10，每个夹臂10的右端与另一个夹臂相向的一面安装有一凸出夹臂10表面的钢球03，钢球03可自由转动，每个夹臂10的左端有一竖向螺纹通孔，T字形的调节盘08的螺杆与所述螺纹通孔相配合并穿过所述螺纹通孔。调节盘08的螺杆端部固定于钢球座02中，每个钢球座02中安装有一凸出钢球座02表面的钢球03,钢球03可自由转动。

在每个夹臂10的右端均安装有一激光笔11，上、下两激光笔11发射的激光分别穿过上下入射孔21的中心。

测量前，将待测管件23置于两滚轴04之间，将两夹臂10和弹簧片12构成的夹体结构夹于待测管件23的壁上。两个夹臂10分别处于待测管件23的内外两侧。分别旋转两调节盘08以调节两激光笔11的水平角度，同时旋转调节柄19调节两平面镜15之间的距离，使上、下两激光笔11发出的激光分别穿过上、下入射孔21后，经过两平面镜15之间多次反射最终在投射靶22上汇聚为一点。然后开动两电机06，在两滚轴04的转动下待测管件23发生转动，在待测管件23转动过程中，若投射靶22上始终只有一个激光点，说明待测管件23的内外壁同轴心；若投射靶22上出现两个激光点，说明待测管件23的内外壁具有不同轴心。

Claims (1)

1.一种激光反射式同轴测量仪，由调节杆、钢球座、钢球、滚轴、电机架、电机、电机座、调节盘、镜架座、夹臂、激光笔、弹簧片、螺钉、固定架、平面镜、镜架、紧固螺钉、滑槽、调节柄、轴托架、入射孔和投射靶构成，其特征是：电机座和镜架座均为置于水平地面上的金属立方体，电机座位于镜架座的左侧，电机座的上表面有一对与电机座为一整体的电机架，每个电机架的上端固定有一电机，每个电机的转轴分别与一根滚轴的左端固定，滚轴与电机的转轴共轴，在镜架座的上表面从左到右依次有一个轴托架、一个固定架和一对镜架，轴托架为竖直设置的板状体，轴托架的底部与镜架座为一个整体，轴托架上开有两个高度相同的圆孔，所述的每条滚轴的右端分别插入一个圆孔中并能够在圆孔中转动，所述每条滚轴的轴心线水平，固定架是侧面为A字形的构架，固定架的底部与镜架座为一个整体，在固定架的右侧有左、右两个镜架，每个镜架的顶部有一竖直的插槽，每一竖直插槽内插有一块竖直的平面镜，两平面镜的镜面彼此相向，每一个镜架的插槽的侧壁上有一螺孔，紧固螺钉的端部穿过所述螺孔并压在插槽内的平面镜上，位于左侧的镜架其底部与镜架座为一个整体，且插于其中的平面镜开有上下两个入射孔；位于右侧的镜架，其底部处于设于镜架座表面的滑槽内，并可在滑槽内左右滑动，调节柄是从镜架座的右端面水平插入所述滑槽内的一根螺柄，调节柄的右端伸出镜架座的右端面并套有手柄，通过旋转手柄可使所述调节柄在滑槽内旋转，所述的位于右侧的镜架其底部有与调节柄相互配合的螺纹，调节柄的旋转可带动镜架左右水平移动，位于右侧的平面镜，其中部的左侧面贴有一圆形的投射靶，所述投射靶的中心与所述两入射孔的中心均在同一竖直平面上，且投射靶的中心位于所述两入射孔的中心连线的垂直平分线上，U字形的弹簧片通过螺钉与固定架的顶部连接为一体，在弹簧片的上下端分别有一个与弹簧片为一整体的、条状的夹臂，每个夹臂的右端与另一个夹臂相向的一面安装有一凸出夹臂表面的钢球，钢球可自由转动，每个夹臂的左端有一竖向螺纹通孔，T字形的调节盘的螺杆与所述螺纹通孔相配合并穿过所述螺纹通孔，调节盘的螺杆端部固定于钢球座中，每个钢球座中安装有一凸出钢球座表面的钢球,钢球可自由转动，在每个夹臂的右端均安装有一激光笔，上、下两激光笔发射的激光分别穿过上下入射孔的中心，测量前，将待测管件置于两滚轴之间，将两夹臂和弹簧片构成的夹体结构夹于待测管件的壁上，两个夹臂分别处于待测管件的内外两侧，分别旋转两调节盘以调节两激光笔的水平角度，同时旋转调节柄调节两平面镜之间的距离，使上、下两激光笔发出的激光分别穿过上、下入射孔后，经过两平面镜之间多次反射最终在投射靶上汇聚为一点，然后开动两电机，在两滚轴的转动下待测管件发生转动，在待测管件转动过程中，若投射靶上始终只有一个激光点，说明待测管件的内外壁同轴心；若投射靶上出现两个激光点，说明待测管件的内外壁具有不同轴心。

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