CN104180741A - 一种多功能检具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能检具，包括基准支座，所述基准支座的中心竖直设置支座导柱，所述支座导柱上设有高度标尺；所述支座导柱上套装升降托，所述升降托上设置轴向锁紧机构；所述升降托上方设置摇臂导杆，所述摇臂导杆一端通过滑套与所述支座导柱铰接，所述摇臂导杆上设有半径标尺；所述摇臂导杆上设置滑座，所述滑座上设有水平定位孔和竖直定位孔，所述水平定位孔和所述竖直定位孔的一侧设置紧定螺钉，所述滑座的水平定位孔或竖直定位孔上安装有百分表。本发明可以同时实现工件的多种误差检测，且结构简单，操作简便，实用性强。

Description

一种多功能检具

技术领域

本发明涉及计量设备领域，特别涉及一种多功能检具。

背景技术

工程机械上的一些零件，加工后尺寸存在误差，构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置与理想几何体规定的形状和相互位置还不可避免的存在差异，这种形状上的差异就是形状误差，而相互位置的差异就是位置误差，统称为形位公差。目前的检具大致分为两类，一类是针对特定工件的误差测量，更换另一工件后就不适用了，检具的使用范围非常窄；另一类是针对误差类别的测量，分别通过专门的测量工具完成，由于误差的测量标准还不够统一，影响测量结果的精确度；另外在铆焊工、普通钳工进行圆周划线、圆周分度划线、同心圆划线、圆弧测量、垂直线和平行线绘制等工序作业时，也希望能够依靠一种通用性强的工具辅助完成。所以，急需提供一种多功能检具。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用范围广、简便实用、通用性强的多功能检具，以解决上述现有技术中的不足。

本发明的目的是由下述技术方案实现的：一种多功能检具，包括基准支座，所述基准支座的中心竖直设置支座导柱，所述支座导柱上设有高度标尺；所述支座导柱上套装升降托，所述升降托上设置轴向锁紧机构；所述升降托上方设置摇臂导杆，所述摇臂导杆一端通过滑套与所述支座导柱铰接，所述摇臂导杆上设有半径标尺；所述摇臂导杆上设置滑座，所述滑座上设有水平定位孔和竖直定位孔，所述水平定位孔和所述竖直定位孔的一侧设置紧定螺钉，所述滑座的水平定位孔或竖直定位孔上安装有百分表。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明通过基准支座确定统一的测量基准，利用支座导柱、升降托、摇臂导杆、滑座组成的三坐标移动系统，使装配在滑座上的测量头(如百分表)可以实现X、Y、Z三坐标位置的移动，同时实现平面度、平行度、垂直度的检测。本发明结构简单，操作简便，实用性强。

以下结合附图和具体实施例对本发明作详尽说明。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图；

图2是图1的B-B剖视图；

图3是图1的俯视图；

图4是轴向锁紧机构的示意图(图1的C-C剖视图)；

图5是图1的A-A剖视图；

图6是实施例三中定心凸台的示意图；

图7是实施例二中辅助底座的示意图；

图8是实施例二中另一辅助底座的示意图；

图9是实施例三中止动短尺的示意图；

图10是实施例三中绘制圆弧分度直线的示意图；

图11是百分表支架的安装示意图；

图12是实施例二的结构示意图；

图13是图12的D-D剖视图；

图14是检测垂直度误差的示意图；

图15是实施例三中辅助支撑组件的示意图；

图16是浮动划线锥的示意图。

具体实施方式

实施例一

参见图1、图3，一种多功能检具，包括基准支座1，所述基准支座的中心竖直设置支座导柱2，所述支座导柱上设有高度标尺3；所述支座导柱上套装升降托4，所述升降托上设置轴向锁紧机构；所述升降托上方设置摇臂导杆5，所述摇臂导杆一端通过滑套6与所述支座导柱铰接，所述摇臂导杆上设有半径标尺7；所述摇臂导杆上设置滑座8，所述滑座上设有水平定位孔9和竖直定位孔10，所述水平定位孔和所述竖直定位孔的一侧设置紧定螺钉11，所述滑座的水平定位孔或竖直定位孔上安装有百分表12。

参见图1、图3，在本实施例中，所述基准支座1为圆台体，所述支座导柱2为圆柱体，所述支座导柱与所述基准支座是一体加工而成，保证所述基准支座和所述支座导柱的同轴度、垂直度。所述基准支座底面设为基准平面13，所述支座导柱上设有高度标尺3，高度标尺可以直接刻在所述支座导柱上。所述高度标尺以所述基准平面13为零刻度。

参见图1，在本实施例中，所述摇臂导杆5一端设有滑套6，滑套与所述支座导柱2铰接，使摇臂导杆以所述支座导柱为轴进行转动。在所述滑套与所述支座导柱之间可以安装滑动轴承14，减小滑套对支座导柱的磨损，延长检具的使用寿命。在滑套6与所述基准支座1之间安装有升降托4，所述升降托为圆筒形，该升降托可以沿所述支座导柱滑动，并通过轴向锁紧机构固定在支座导柱上任意高度位置。所述升降托用于调整所述摇臂导杆的高度位置。摇臂导杆上的半径标尺7与所述高度标尺设置方式相同。所述半径标尺以所述基准平面13的中心线上的点为零刻度。在所述升降托与所述摇臂导杆之间可以安装推力轴承，减少升降托与所述摇臂导杆之间的磨擦力。

参见图1、图4，在本实施例中，所述轴向锁紧机构包括多个锁紧块15，所述锁紧块镶嵌在所述升降托4的内壁上；所述锁紧块正面设有与所述支座导柱的柱面相匹配的弧形工作面，所述锁紧块背面连接有锁紧螺杆16，所述锁紧螺杆与所述升降托螺纹连接。所述升降托的内壁上设置多个容置槽，容置槽背面连接有螺纹孔，所述容置槽内装有锁紧块15，螺纹孔内装有锁紧螺杆16，锁紧块在锁紧螺杆的驱动下抱紧支座导柱，实现竖直方向上的定位。

参见图3，在本实施例中，所述滑座8与所述摇臂导杆5滑动安装，所述滑座顶部设有水平定位孔9，所述滑座前侧设有竖直定位孔10，所述水平定位孔的中心线与所述竖直定位孔的中心线垂直且相交。所述竖直定位孔的一侧垂直设有螺纹孔，该螺纹孔与所述竖直定位孔连通，螺纹孔内安装紧定螺钉11。同理，所述水平定位孔的一侧垂直设有螺纹孔，该螺纹孔与所述水平定位孔连通，螺纹孔内安装紧定螺钉。百分表根据检测项目的需要固定安装在所述水平定位孔或所述竖直定位孔上。

参见图1、图3，在本实施例中，所述升降托4可以调整摇臂导杆5在所述支座导柱2上的高度位置，称之为Z坐标位置。滑座8载着百分表12沿摇臂导杆做直线运动，或者随摇臂导杆转动；滑座同时做直线与旋转结合的复合运动时，滑座载着百分表在升降托确定的平面上调整X坐标位置、Y坐标位置。通过对同一平面上多个不同点的测量，实现平面度误差的检测。百分表的使用方法属于现有技术，此处不进行详细描述。

在本实施例中，将基准支座1放置在一个平面上，通过升降托4将摇臂导杆5调整至另一平面的检测高度上，可以检测两个平面的平行度误差。以此类推，也可以应用于检测多个平面之间的平行度误差。

参见图11，在平面度误差和平行度误差的检测中，百分表12固定安装在所述竖直定位孔10上。也可以先将支架17固定在所述竖直定位孔上，再将百分表12固定在支架上。

实施例二

本实施例是在实施例一基础上进行的改进，与实施例一中相同的部分，请参照实施例一公开的内容进行理解，此处不做重复描述。

参见图12、图13，在本实施例中，所述摇臂导杆5的滑套6上设置防转槽18，所述基准支座1上固定止动长尺19，所述止动长尺卡在所述防转槽内。所述止动长尺底部通过螺钉20固定在所述基准支座1上，通过止动长尺与防转槽配合，实现摇臂导杆的周向固定，所述滑座只能沿摇臂导杆做直线运动。将摇臂导杆与待测工件的轴线保持平行，就可以对待测工件进行直线度误差的检测。

直线度误差的检测也常用于轴类工件，其表面为曲面，基准支座不便于对轴类工件的基准定位，就需要加装一些辅助工装。参见图7、图8，在本实施例中，进一步的，所述基准支座1底部设置辅助底座21，所述辅助底座上设置V型定位长槽或矩形定位长槽。通过V型定位长槽便于将摇臂导杆与轴类工件保持平行，扩展了可测工件的范围。矩形定位长槽适用于条形板类的工件定位。

参见图14，在本实施例中，将百分表12固定安装在所述水平定位孔上，摇臂导杆5被止动长尺19限制转动，摇臂导杆只能沿支座导柱做竖直向运动，再将滑座沿摇臂导杆的运动锁死，滑座上的百分表可以随摇臂导杆做竖直向运动，实现相对于基准支座的基准平面的垂直度误差的检测。

实施例三

本实施例是在实施例一基础上进行的改进，与实施例一中相同的部分，请参照实施例一公开的内容进行理解，此处不做重复描述。

参见图5，在本实施例中，所述滑座8底部设置螺纹孔，所述螺纹孔内固定有划线锥22，所述划线锥的锥杆上设有外螺纹，划线锥的锥杆与螺纹孔螺纹连接。划线锥的锥杆上还装有止退螺母23，止退螺母端面抵压在所述滑座上。所述滑座上设置紧定螺钉24。紧定螺钉可以实现滑座在摇臂导杆5上的定位。

在绘制同心圆之前，先要确定基准圆心，穿过基准圆心划出两条直线，在直线上划出至少三个点，每个点到两条直线交点之间的距离等于基准支座的底面半径，然后将基准支座的边沿同时与每个点对齐，此时基准支座的中心与基准圆心重合。然后根据摇臂导杆5上的半径标尺7将滑座8移动到指定位置锁紧，转动摇臂导杆可以绘制同心圆。这样划出的同心圆精度较高，尤其是绘制多个同心圆时效果更明显。

在完成划线作业时，划线锥与作业面的刚性接触会影响划线精度，损伤划线锥。参见图16，在本实施例中，在所述滑座上安装一个浮动划线锥，具体的结构如下：所述滑座8底部设置导向孔，所述导向孔内设有浮动划线锥25，所述浮动划线锥中部设有限位槽40，所述导向孔的侧壁上对应设有限位顶丝41，所述浮动划线锥的顶端设置有缓冲弹簧42。所述限位槽40是环形槽，所述缓冲弹簧上端压紧在所述导向孔底端，所述缓冲弹簧下端压紧在所述浮动划线锥的凸台上。缓冲弹簧用来防止划线锥在划线时与作业面产生刚性接触，对划线锥起到保护作用。

参见图1、图2、图6，在划同心圆作业时，有些工件已经预先开设了作为基准圆心的圆孔，此时需要加装辅助工装。在本实施例中，所述基准支座底部设置定心凸台26。定心凸台与工件上基准圆心的圆孔匹配。将定心凸台插入工件上基准圆心的圆孔中，可以快速定位圆心，然后按上述操作步骤完成同心圆的绘制。定心凸台与基准支座的同轴度可以通过定位止口27保证，定心凸台与基准支座的固定方式可以采用螺钉28固定。

参见图2、图9，在本实施例中，所述升降托4上设置防转槽，所述基准支座上固定止动短尺29，所述止动短尺卡在所述防转槽内；所述升降托上设有角度标尺30，所述摇臂导杆的滑套6上设有角度指示线31。所述止动短尺底部通过螺钉固定在所述基准支座上，通过止动短尺与防转槽配合，防止升降托4旋转，通过角度指示线可以读取摇臂导杆5的旋转角度值。

参见图9，在本实施例中，进一步的，所述滑座上设置观测口32，所述观测口下沿设有半径指示线33。更加方便读取半径值。

在本实施例中，所述摇臂导杆的滑套上设置周向锁紧机构，所述周向锁紧机构与实施例一中公开的轴向锁紧机构相同，此处不重复描述。

参见图10，在绘制圆弧分度直线作业时，先将基准支座的中心与圆弧的圆心重合，再将划线锥的锥头对准圆弧34的起始点，通过观测口读取圆弧的半径值，再使摇臂导杆上的角度指示线对准角度标尺的零刻度，然后旋转摇臂导杆使划线锥的锥头沿圆弧移动到圆弧的终止点，读取摇臂导杆的旋转角度值，即得到圆弧所对应的圆心角。根据需要绘制分度直线的个数计算出每条分度直线的角度。例如，圆弧所对应的圆心角为50度，需要绘制四条分度直线35，即每绘制一条分度直线摇臂导杆转动的角度是10度。按计算结果转动摇臂导杆定位各分度直线在圆弧上的位置，通过滑座的直线运动绘制出各条分度直线。

在本实施例中，通过上述得到的圆弧半径值和圆弧对应的圆心角，可以计算出圆弧的弧长。

为了进一步提高检具的工作范围，摇臂导杆需要加长，使摇臂导杆悬臂过长。为了保证摇臂导杆能正常工作，本实施例中加装了辅助工装。参见图15，在本实施例中，所述摇臂导杆5上设置辅助支撑组件，所述辅助支撑组件包括伸缩支架36、轮轴37、滚轮38，所述滚轮安装在所述伸缩支架底部，所述伸缩支架顶部通过螺栓与所述摇臂导杆固定。所述摇臂导杆上设置多个连接伸缩支架的安装孔39，使伸缩支架对摇臂导杆的支撑位置可调。

本实施例的内容仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多功能检具，其特征在于：包括基准支座，所述基准支座的中心竖直设置支座导柱，所述支座导柱上设有高度标尺；所述支座导柱上套装升降托，所述升降托上设置轴向锁紧机构；所述升降托上方设置摇臂导杆，所述摇臂导杆一端通过滑套与所述支座导柱铰接，所述摇臂导杆上设有半径标尺；所述摇臂导杆上设置滑座，所述滑座上设有水平定位孔和竖直定位孔，所述水平定位孔和所述竖直定位孔的一侧设置紧定螺钉，所述滑座的水平定位孔或竖直定位孔上安装有百分表。

2.根据权利要求1所述的多功能检具，其特征在于：所述轴向锁紧机构包括多个锁紧块，所述锁紧块镶嵌在所述升降托的内壁上；所述锁紧块正面设有与所述支座导柱的柱面相匹配的弧形工作面，所述锁紧块背面连接有锁紧螺杆，所述锁紧螺杆与所述升降托螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的多功能检具，其特征在于：所述摇臂导杆的滑套上设置防转槽，所述基准支座上固定止动长尺，所述止动长尺卡在所述防转槽内。

4.根据权利要求3所述的多功能检具，其特征在于：所述基准支座底部设置辅助底座，所述辅助底座上设置V型定位长槽或矩形定位长槽。

5.根据权利要求2所述的多功能检具，其特征在于：所述滑座底部设置螺纹孔，所述螺纹孔内固定有划线锥，所述滑座上设置紧定螺钉。

6.根据权利要求2所述的多功能检具，其特征在于：所述滑座底部设置导向孔，所述导向孔内设有浮动划线锥，所述浮动划线锥中部设有限位槽，所述导向孔的侧壁上对应设有限位顶丝，所述浮动划线锥的顶端设置有缓冲弹簧。

7.根据权利要求6所述的多功能检具，其特征在于：所述基准支座底部设置定心凸台。

8.根据权利要求6所述的多功能检具，其特征在于：所述升降托上设置防转槽，所述基准支座上固定止动短尺，所述止动短尺卡在所述防转槽内；所述升降托上设有角度标尺，所述摇臂导杆的滑套上设有角度指示线。

9.根据权利要求8所述的多功能检具，其特征在于：所述滑座上设置观测口，所述观测口下沿设有半径指示线。

10.根据权利要求1至9中任一项权利要求所述的多功能检具，其特征在于：所述摇臂导杆上设置辅助支撑组件，所述辅助支撑组件包括伸缩支架、轮轴、滚轮，所述滚轮安装在所述伸缩支架底部，所述伸缩支架顶部通过螺栓与所述摇臂导杆固定。