CN104165566A - 一种圆锥面直径及圆度检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆锥面直径及圆度检测装置及其检测方法，包括：滑杆和固定测头组件，还包括：活动测头组件、测量表；所述固定测头组件和活动测头组件套于滑杆左右两端，所述活动测头组件右端设有测量表，所述固定测头组件和活动测头组件上的测量标准球之间的空间为测量区，将标定块或标定环放置于测量区内，使活动测头组件和固定测头组件紧挨其两端，将百分表调零，将被测件放入测量区内，读取百分表上的示数。通过上述方式，本发明采用直线导轨作为运动传递部件，阻尼小，侧头移动灵活，测量力可控，精度高，结构简单，易于操作，生产成本低，适应多个尺寸圆锥结构的检测，配合多个规格标定块和测杆，适用范围较大。

Description

一种圆锥面直径及圆度检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及一种检测装置，特别是涉及一种圆锥面直径及圆度检测装置及其检测方法。

背景技术

圆锥面结构应用范围较为广泛，一般用于比较重要及关键的场合，比如导管连接件、液体输送管路等，采用锥面对锥面这样一种有效密封结构，密封锥面的径向过盈量是保证接头气密性的重要参数，也是生产过程中需要严格检验和控制的重要参数之一，这就涉及到对圆锥面结构直径、圆度的检测。

锥面直径的测量目前还没有商品化的通用量具，有采用锥度量规测量密封锥面的方法，但不能直观的测量出密封锥面的直径和圆度；有采用通用的直径测量工具如游标卡尺、千分尺测量密封锥面的方法，但有一定测量难度，测量时难免引起较大误差，无法得到精确的密封锥面直径和圆度。中国专利ZL201020115886.1，公开了一种外圆锥面直径检测装置，其利用百分表和滑块定位来测量的装置，但存在只能测量外锥面直径，侧头移动阻尼大，不灵活，测量力不受控，精度受影响的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种圆锥面直径及圆度检测装置及其检测方法，该装置采用直线导轨作为运动传递部件，阻尼小，侧头移动灵活，测量力可控，精度高，使用该装置可精确并简便的检测出圆锥面直径和圆度，进而提高密封锥面的密封效果，结构简单，易于操作，生产成本低，适应多个尺寸圆锥结构的检测，配合多个规格标定块和测杆，适用范围较大。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种圆锥面直径及圆度检测装置，包括：滑杆和固定测头组件，所述固定测头组件包括：第一固定块、第一测杆和第一测量标准球，所述第一固定块套于滑杆上并通过螺栓固定，所述第一测杆顶端设置于第一固定块的下端，其底端与所述第一测量标准球螺纹连接，所述还包括：活动测头组件和测量表；所述活动测头组件包括：第二固定块、第二测杆、第二测量标准球、基座、推块、复位弹性件，所述第二固定块左侧套于滑杆上，并通过其上端的螺栓固定，所述第二固定块内部为空腔，其内部设有可滑动的基座，所述基座左侧下端设有伸入基座孔内的第二测杆并通过螺丝固定，其右侧上端设有伸入基座孔内的推块并通过螺丝固定，所述第二测杆底端与第二测量标准球螺纹连接，所述第二固定块与基座之间设有复位弹性件，当基座左右移动时，所述复位弹性件能使基座复位，所述固定测头组件和活动测头组件套于滑杆左右两端，所述活动测头组件右端设有测量表，所述固定测头组件和活动测头组件上的测量标准球之间的空间为测量区。

优选的是，所述活动测头组件的第二固定块右端设有铜套，所述测量表设置于铜套上，所述测量表的测头穿过铜套与推块相抵，并通过穿过铜套上的螺丝固定测量表在铜套中的位置，所述测量表为百分表。

优选的是，所述第二固定块与基座之间水平地设有直线导轨副，使基座在第二固定块空腔内沿直线导轨副滑动。

优选的是，还包括至少一块标定块或标定环，该标定块或标定环的长度与待测圆锥面的直径相匹配。

上述圆锥面直径及圆度检测装置的直径检测方法，包括步骤：

1)、检测前，已知待测件的理论直径L0，通过L＝L0±2R(1-COSα)得出标定块或标定环的长度，选取与推算出的长度相同的标定块或标定环；

2)、拧松固定测头组件的螺栓，将标定块或标定环放置于测量区内，沿滑杆调节固定测头组件，使固定测头组件的第一测量标准球和活动测头组件的第二测量标准球紧挨标定块或标定环，固定测头组件和活动测头组件的下基准面与标定块或标定环上端面贴实；

3)、沿着标定块或标定环上基准面纵向滑动，找到标定块或标定环的最大直径，然后用螺栓拧紧固定测头组件，百分表置零；

4)、检测时，将待测件放置于测量区内，使固定测头组件和活动测头组件的下基准面与被测件的上基准面贴实，纵向移动整个测量装置，找到待测件锥面的最大直径；

5)、读出百分表示数，即可得出该高度下圆锥面直径是否合格。

上述圆锥面直径及圆度检测装置的圆度检测方法，包括步骤：

1)、检测前，已知待测件的理论直径L0，通过L＝L0±2R(1-COSα)得出标定块或标定环的长度，选取与推算出的长度相同的标定块或标定环；

2)、拧松固定测头组件的螺栓，将标定块或标定环放置于测量区内，沿滑杆调节固定测头组件，使固定测头组件的第一测量标准球和活动测头组件的第二测量标准球紧挨标定块或标定环，固定测头组件和活动测头组件的下基准面与标定块或标定环上端面贴实；

3)、沿着标定块或标定环上基准面纵向滑动，找到标定块或标定环的最大直径，然后用螺栓拧紧固定测头组件，百分表置零；

4)、检测时，将待测件放置于测量区内，使固定测头组件和活动测头组件的下基准面与被测件的上基准面贴实，纵向移动整个测量装置，找到待测件锥面的最大直径，读出百分表示数；

5)、多次测量待测件检测处不同方位的直径，选取不同方位的百分表示数中的最大值径与最小值之差值即圆度。

本发明的有益效果是：本发明所述的圆锥面直径及圆度检测装置及其检测方法，该装置采用直线导轨作为运动传递部件，阻尼小，侧头移动灵活，测量力可控，精度高，使用该装置可精确并简便的检测出圆锥面直径和圆度，进而提高密封锥面的密封效果，结构简单，易于操作，生产成本低，适应多个尺寸圆锥结构的检测，配合多个规格标定块和测杆，适用范围较大。

附图说明

图1是本发明所述的圆锥面直径及圆度检测装置的结构示意图；

图2是图1所述的圆锥面直径及圆度检测装置的A-A结构剖视图；

图3是图1所述的圆锥面直径及圆度检测装置的B-B结构剖视图；

图4是本发明所述的圆锥面直径及圆度检测装置用于检测外锥面直径时计算标定块长度的局部结构示意图；

图5是本发明所述的圆锥面直径及圆度检测装置用于检测外锥面直径校正时的结构示意图；

图6是图5检测时的结构示意图；

图7是本发明所述的圆锥面直径及圆度检测装置用于检测内锥面直径时计算标定环长度的局部结构示意图；

图8是本发明所述的圆锥面直径及圆度检测装置用于检测内锥面校正时的结构示意图；

图9是图8检测时的结构示意图；

附图中各部件的标记如下：1、滑杆；2、第一固定块；3、第一测杆；4、第一测量标准球；5、第二固定块；6、第二测杆；7、基座；8推块；9、铜套；10、百分表；11、第二测量标准球；12、贯通腔；13、复位弹性件；14、标定块；15、标定环；16、直线导轨副。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1至图3，本发明实施例包括：

一种圆锥面直径及圆度检测装置，包括：滑杆1和固定测头组件，所述固定测头组件包括：第一固定块2、第一测杆3和第一测量标准球4，所述第一固定块2套于滑杆1上并通过螺栓固定，所述第一测杆3顶端设置于第一固定块2的下端，其底端与所述第一测量标准球4螺纹连接，所述还包括：活动测头组件和测量表；所述活动测头组件包括：第二固定块5、第二测杆6、第二测量标准球11、基座7、推块8、复位弹性件13，所述第二固定块5左侧套于滑杆1上，并通过其上端的螺栓固定，所述第二固定块5内部为空腔，其内部设有可沿直线导轨副16滑动的基座7，所述基座7左侧下端设有伸入基座孔内的第二测杆6并通过螺丝固定，其右侧上端设有伸入基座孔内的推块8并通过螺丝固定，所述第二测杆6底端与第二测量标准球11螺纹连接，所述第二固定块5与基座7之间设有复位弹性件13，当基座7左右移动时，所述复位弹性件13能使基座7复位，所述固定测头组件和活动测头组件套于滑杆1左右两端，所述活动测头组件右端设有测量表，所述固定测头组件和活动测头组件上的测量标准球之间的空间为测量区。

所述活动测头组件的第二固定块5右端设有铜套9，所述测量表设置于铜套9上，所述测量表的测头穿过铜套9与推块8相抵，并通过穿过铜套9上的螺丝固定测量表在铜套9中的位置，所述测量表为百分表10。

所述活动测头组件的第二固定块5上设有贯通腔12，所述贯通腔12两端与基座之间均设有复位弹性件13，所述复位弹性件13包括：弹簧。所述第二固定块5与基座7之间水平地设有直线导轨副16，使基座7在第二固定块5空腔内沿直线导轨副16滑动，所述直线导轨副16包括滑块和滑轨座。

还包括至少一块标定块14或标定环15，该标定块14或标定环15的长度与待测圆锥面的直径相匹配。

如附图4-6所示为圆锥面直径及圆度检测装置的外圆锥面直径及其圆度的检测方法，包括步骤：

1)、检测前，已知待测件的理论直径L0，通过L＝L0-2R(1-COSα)得出标定块14的长度，选取与推算出的长度相同的标定块14；

2)、拧松固定测头组件的螺栓，将标定块14放置于测量区内，沿滑杆1调节固定测头组件，使固定测头组件的第一测量标准球4和活动测头组件的第二测量标准球11紧挨标定块14两端，固定测头组件和活动测头组件的下基准面与标定块14上端面贴实；

3)、沿着标定块14上基准面纵向滑动，找到标定块14的最大直径，然后用螺栓拧紧固定测头组件，百分表10置零；

4)、检测时，将待测件放置于测量区内，使固定测头组件和活动测头组件的下基准面与被测件的上基准面贴实，纵向移动整个测量装置，找到待测件锥面的最大直径；

5)、读出百分表10示数，即可得出该高度下外锥直径是否合格；

6)、多次测量待测件检测处不同方位的直径，选取不同方位的百分表10示数中的最大值径与最小值之差值即圆度。

如附图7-9所示为所述圆锥面直径及圆度检测装置的内圆锥面直径及其圆度的检测方法，包括步骤：

1)、检测前，已知待测件的理论直径L0，通过L＝L0+2R(1-COSα)得出标定环的长度，选取与推算出的长度相同的标定环15；

2)、拧松固定测头组件的螺栓，将标定环15放置于测量区内，沿滑杆1调节固定测头组件，使固定测头组件的第一测量标准球4和活动测头组件的第二测量标准球11紧挨标定环15内侧，固定测头组件和活动测头组件的下基准面与标定环15上端面贴实；

3)、沿着标定环15上基准面纵向滑动，找到标定环15的最大直径，然后用螺栓拧紧固定测头组件，百分表10置零；

4)、检测时，将待测件放置于测量区内，使固定测头组件和活动测头组件的下基准面与被测件的上基准面贴实，纵向移动整个测量装置，找到待测件锥面的最大直径；

5)、读出百分表10示数，即可得出该高度下内锥直径是否合格；

6)、多次测量待测件检测处不同方位的直径，选取不同方位的百分表10示数中的最大值径与最小值之差值即圆度。

外锥检测工作原理：如图4所示，在检测前，将复位弹性件13两端固定在贯通腔左端和基座上，根据待测件的大小选择合适的测杆，已知待测件的理论直径L0，通过L＝L0-2R(1-COSα)得出标定块14的长度，选取推算出的长度相同的标定块14，如图5所示，将标定块14放置于测量区内，拧松固定测头组件的螺栓，沿滑杆1调节固定测头组件，使固定测头组件的第一测量标准球4和活动测头组件的第二测量标准球11紧挨标定块14两端，固定测头组件和活动测头组件的下基准面与标定块14上端面贴实，沿着标定块14上基准面纵向滑动，找到标定块14的最大直径，然后用螺栓拧紧固定测头组件，百分表10置零。如图6所示，检测时，将待测件放置于测量区内，使固定测头组件和活动测头组件的下基准面与被测件的上基准面贴实，活动测头组件的第二测量标准球11受力带动基座7沿直线导轨副16自动向右移动，同时复位弹性件13对基座7施加反作用力，纵向移动整个测量装置，找到待测件锥面的最大直径，读出百分表10示数，即可得出该高度下外锥直径是否合格，多次测量待测件检测处不同方位的直径，选取不同方位的测量值中的最大值与最小值之差值即圆度。

内锥检测工作原理：如图7所示，在检测前，将复位弹性件13两端固定在基座和贯通腔右端，根据待测件的大小选择合适的测杆，已知待测件的理论直径L0，通过L＝L0+2R(1-COSα)得出标定环15的长度，选取推算出的长度相同的标定环15，选取与被测件尺寸相同的标定环15，如图8所示，拧松固定测头组件的螺栓，将标定环15放置于测量区内，沿滑杆1调节固定测头组件，使固定测头组件的第一测量标准球4和活动测头组件的第二测量标准球11紧挨标定环15内侧，固定测头组件和活动测头组件的下基准面与标定环15上端面贴实，沿着标定环15上基准面纵向滑动，找到标定环15的最大直径，然后用螺栓拧紧固定测头组件，百分表10置零。如图9所示，检测时，将待测件放置于测量区内，使固定测头组件和活动测头组件的下基准面与被测件的上基准面贴实，活动测头组件的第二测量标准球11受力带动基座7沿直线导轨副16自动向左移动，同时复位弹性件13对基座7施加反作用力，纵向移动整个测量装置，找到待测件锥面的最大直径，读出百分表10示数，即可得出该高度下内锥直径是否合格，多次测量待测件检测处不同方位的直径，选取不同方位的测量值中的最大值与最小值之差值即圆度。

本发明的有益效果是：本发明所述的圆锥面直径及圆度检测装置及其检测方法，该装置采用直线导轨作为运动传递部件，阻尼小，侧头移动灵活，测量力可控，精度高，使用该装置可精确并简便的检测出圆锥面直径和圆度，进而提高密封锥面的密封效果，结构简单，易于操作，生产成本低，适应多个尺寸圆锥结构的检测，配合多个规格标定块和测杆，适用范围较大。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种圆锥面直径及圆度检测装置，包括：滑杆和固定测头组件，所述固定测头组件包括：第一固定块、第一测杆和第一测量标准球，所述第一固定块套于滑杆上并通过螺栓固定，所述第一测杆顶端设置于第一固定块的下端，其底端与所述第一测量标准球螺纹连接，其特征在于，所述还包括：活动测头组件和测量表；所述活动测头组件包括：第二固定块、第二测杆、第二测量标准球、基座、推块、复位弹性件，所述第二固定块左侧套于滑杆上，并通过其上端的螺栓固定，所述第二固定块内部为空腔，其内部设有可滑动的基座，所述基座左侧下端设有伸入基座孔内的第二测杆并通过螺丝固定，其右侧上端设有伸入基座孔内的推块并通过螺丝固定，所述第二测杆底端与第二测量标准球螺纹连接，所述第二固定块与基座之间设有复位弹性件，当基座左右移动时，所述复位弹性件能使基座复位，所述固定测头组件和活动测头组件套于滑杆左右两端，所述活动测头组件右端设有测量表，所述固定测头组件和活动测头组件上的测量标准球之间的空间为测量区。

2.根据权利要求1所述的圆锥面直径及圆度检测装置，其特征在于：所述活动测头组件的第二固定块右端设有铜套，所述测量表设置于铜套上，所述测量表的测头穿过铜套与推块相抵，并通过穿过铜套上的螺丝固定测量表在铜套中的位置，所述测量表为百分表。

3.根据权利要求2所述的圆锥面直径及圆度检测装置，其特征在于：所述第二固定块与基座之间水平地设有直线导轨副，使基座在第二固定块空腔内沿直线导轨副滑动。

4.根据权利要求3所述的圆锥面直径及圆度检测装置，其特征在于：还包括至少一块标定块或标定环，该标定块或标定环的长度与待测圆锥面的直径相匹配。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的圆锥面直径及圆度检测装置的直径检测方法，包括步骤：

1)、检测前，已知待测件的理论直径L0，通过L＝L0±2R(1-COSα)得出标定块或标定环的长度，选取与推算出的长度相同的标定块或标定环；

2)、拧松固定测头组件的螺栓，将标定块或标定环放置于测量区内，沿滑杆调节固定测头组件，使固定测头组件的第一测量标准球和活动测头组件的第二测量标准球紧挨标定块或标定环，固定测头组件和活动测头组件的下基准面与标定块或标定环上端面贴实；

3)、沿着标定块或标定环上基准面纵向滑动，找到标定块或标定环的最大直径，然后用螺栓拧紧固定测头组件，百分表置零；

4)、检测时，将待测件放置于测量区内，使固定测头组件和活动测头组件的下基准面与被测件的上基准面贴实，纵向移动整个测量装置，找到待测件锥面的最大直径；

5)、读出百分表示数，即可得出该高度下圆锥面直径是否合格。

6.据权利要求1或2或3或4所述的圆锥面直径及圆度检测装置的圆度检测方法，包括步骤：

1)、检测前，已知待测件的理论直径L0，通过L＝L0±2R(1-COSα)得出标定块或标定环的长度，选取与推算出的长度相同的标定块或标定环；

2)、拧松固定测头组件的螺栓，将标定块或标定环放置于测量区内，沿滑杆调节固定测头组件，使固定测头组件的第一测量标准球和活动测头组件的第二测量标准球紧挨标定块或标定环，固定测头组件和活动测头组件的下基准面与标定块或标定环上端面贴实；

3)、沿着标定块或标定环上基准面纵向滑动，找到标定块或标定环的最大直径，然后用螺栓拧紧固定测头组件，百分表置零；

4)、检测时，将待测件放置于测量区内，使固定测头组件和活动测头组件的下基准面与被测件的上基准面贴实，纵向移动整个测量装置，找到待测件锥面的最大直径，读出百分表示数；

5)、多次测量待测件检测处不同方位的直径，选取不同方位的百分表示数中的最大值径与最小值之差值即圆度。