CN104359370A - 锥形管内外锥面综合检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锥形管内外锥面综合检测装置，包括机架、驱动及限位机构、外锥检测机构和内锥检测机构。本发明实现上定位柱的高精度重复定位，通过可调式限位柱控制上定位柱的轴向到位位置。内、外锥检测机构均设有导向钻套和压簧，导向钻套可使上定位柱与内腔定位轴的轴线同轴度小于0.01mm，进而保证了内、外锥面测量部的同轴度；压簧可使上定位柱和内腔定位轴到位后，继续被施加相向的轴向作用力，从而确保测量部位与被测锥形管的内、外锥面完全贴合。

Description

锥形管内外锥面综合检测装置

技术领域

本发明属于一种精密检测装置，具体涉及一种锥形管内外锥面综合检测装置。

背景技术

小直径锥形管一般是通过旋压方式加工成型的，其锥面位置是否满足设计要求将直接影响此类工件的功能特性。对于该类工件的检测，一直使用光学法，即万能工具显微镜进行检测。随着该工件产量不断加大，光学法自身的检测方法繁琐、效率低的缺陷显得尤为突出，特别是对于内腔锥面的检测，只能将锥形管沿轴线对称剖开后方可进行检测，这种方法显然不适用于批量检测，因此，需要研制一种能满足此类锥形管批量检测要求的检测装置。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种锥形管内外锥面综合检测装置。

本发明的技术方案是：

一种锥形管内外锥面综合检测装置，包括机架、驱动及限位机构、外锥检测机构和内锥检测机构，所述机架包括底板、垂直固定于底板上的立板和固定于立板的上端面的气缸固定板；

所述驱动及限位机构包括安装于立板的侧面上的导轨，限位固定块的短边固定于立板的侧面、且位于导轨下方，限位柱安装于限位固定块上、且处于气缸驱动体下方，万向连接头的上端连接气缸的气缸杆、其下端连接气缸驱动体，气缸驱动体上端中部与转接杆固定连接，其背面固定有两个与导轨滑动配合的滑块；气缸固定于固定板上；

所述外锥检测机构包括安装在上检测套筒阶梯孔内的上定位柱，气缸驱动体连接板与气缸驱动体侧面固定连接，且其平行于底板，上检测套筒与气缸驱动体连接板固定连接，上百分表安装于上检测套筒上方、且其上表检测探头伸入上检测套筒的阶梯孔内；

所述内锥检测机构包括水平安装于立板的侧面上的下支板，且位于限位固定块下方，下定位盘和导向套分别固定于下支板上下端面，挡片固定于导向套的下端面，下导向钻套安装于导向套内孔，表架水平安装于立板的侧面上，且位于下支板下方，下百分表固定于表架下方、且其下表检测探头上端与内腔定位轴下端面接触，工件辅助定位块通过左右两个固定螺钉与限位固定块长边纵端面连接，两个固定螺钉之间设置有调节螺钉。

所述万向连接头由容置座和转接杆组成，容置座呈圆柱型，其上端形成中心孔，下端形成容置孔，转接杆一端呈球形，且球形端置于容置孔内。

所述内腔定位轴自上而下由细径段、限位段和粗径段组成，细径段上端形成锥面，锥面的锥度与待测锥形管内锥角度相同。

本发明的有益效果是：

本发明实现上定位柱的高精度重复定位，通过可调式限位柱控制上定位柱的轴向到位位置。内、外锥检测机构均设有导向钻套和压簧，导向钻套可使上定位柱与内腔定位轴的轴线同轴度小于0.01mm，进而保证了内、外锥面测量部的同轴度；压簧可使上定位柱和内腔定位轴到位后，继续被施加相向的轴向作用力，从而确保测量部位与被测锥形管的内、外锥面完全贴合。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的左视图；

图3是图2中A部分的放大图；

图4是图2中B部分的放大图；

图5是本发明中容置座的结构示意图；

图6是本发明标准锥形管内外锥面检测位置示意图；

图7是本发明待测锥形管内外锥面检测位置示意图。

其中：

1  底板                        2  加强筋

3  立板                        4  气缸固定板

5  导轨                        6  气缸驱动体

7  限位柱                      8  限位固定块

9  内腔定位轴                 10  万向连接头

11  下百分表                   12  表架

13  挡片                       14  导向套

15  下支板                     16  下定位盘

17  工件辅助定位块             18  上定位柱

19  气缸驱动体连接板           20  上检测套筒

21  上百分表                   22  气缸

23  下导向钻套                 24  上导向钻套

25  上紧固螺钉                 26  上压簧

27  销                         28  待测锥形管

29  容置座                     30  转接杆

31  中心孔                     32  容置孔

33  滑块                       34  凸缘

35  上表检测探头               36  内锥孔

37  键槽                       38  下紧固螺钉

39  下压簧                     40  下表检测探头

41  螺钉                       42  细径段

43  限位段                     44  粗径段

45  锥面                       46  固定螺钉

47  调节螺钉。

具体实施方式

下面结合说明书附图及实施例对本发明锥形管内外锥面综合检测装置进行详细说明：

如图1~5所示，一种锥形管内外锥面综合检测装置，包括机架、驱动及限位机构、外锥检测机构和内锥检测机构， 

所述机架包括底板1、直角三角形加强筋2和垂直固定于底板1上的立板3，加强筋2的两直角边分别与底板1和立板3焊接，气缸固定板4固定于立板3的上端面；

所述驱动及限位机构包括导轨5、气缸驱动体6、限位柱7、限位固定块8、万向连接头10和气缸22；导轨5安装于立板3的侧面上；所述导轨5与加强筋2位于立板3的异侧。限位固定块8截面呈倒L型，其短边固定于立板3的侧面上，且位于导轨5下方；限位柱7安装于限位固定块8上，且处于气缸驱动体6下方；万向连接头10由容置座29和转接杆30组成；

所述容置座29呈圆柱型，其上端形成中心孔31，下端形成容置孔32，转接杆30一端呈球形，且球形端置于容置孔32内；气缸驱动体6上端中部与转接杆30固定连接，其背面固定有两个与导轨5滑动配合的滑块33；气缸22固定于气缸固定板4上，气缸22的气缸杆与容置座29连接；所述气缸杆一端固定于中心孔31内。

在驱动及限位机构中，其导轨运动副直线精度为0.005mm，同时，气缸与气缸驱动体通过万向连接头连接，有效避免了气缸与导轨间的不平行度带来的影响，这样，保证了气缸驱动体连接板19重复定位精度。

所述外锥检测机构包括上定位柱18、气缸驱动体连接板19、上检测套筒20、上百分表21、上导向钻套24、上紧固螺钉25、上压簧26和销27，气缸驱动体连接板19与气缸驱动体6侧面固定连接，且其平行于底板1，气缸驱动体连接板19中间形成通孔；上检测套筒20呈圆柱状，中心形成阶梯孔，其中部向外形成凸缘34，凸缘34沿圆周形成均布的螺钉孔，上检测套筒20通过上紧固螺钉25与气缸驱动体连接板19固定连接；上百分表21安装于上检测套筒20上方，且其上表检测探头35伸入上检测套筒20的阶梯孔内；上定位柱18截面呈⊥型，由小直径段和大直径段组成，大直径段下端面形成内锥孔36，作为测量部位；小直径段伸入上检测套筒20的阶梯孔内，且小直径段上部外圆周形成键槽37，小直径段位于阶梯孔外的部分外圆套有上压簧26，上导向钻套24安装于上检测套筒20的阶梯孔下段内，且与上检测套筒20过盈配合，上定位柱18小直径段与上导向钻套24的内孔间隙配合；上检测套筒20的阶梯孔内壁与键槽37对应处安装有销27；

所述内锥孔36的锥度与待测锥形管28的外锥角度相同。

在外锥检测机构中，上定位柱18通过销-键配合实现轴向移动，同时，上导向钻套24内孔与上定位柱18小直径段外圆配合间隙为0.005mm，保证了上定位柱18的重复定位精度，所设置的上压簧26，在上定位柱18到位后被压缩，产生向下的轴向作用力，确保测量部位，即内锥孔36与待测锥形管28外锥面的完全贴合。

所述内锥检测机构包括内腔定位轴9、下百分表11、表架12、挡片13、导向套14、下支板15、下定位盘16、工件辅助定位块17、下导向钻套23、下紧固螺钉38和下压簧39；下支板15水平安装于立板3的侧面上，且位于限位固定块8下方，下支板15中心形成通孔，下定位盘16和导向套14通过下紧固螺钉38分别固定于下支板15上下端面，挡片13通过螺钉41固定于导向套14的下端面；下定位盘16截面呈凸字形，其中间形成阶梯孔，导向套14中间形成内孔，内腔定位轴9自上而下由细径段42、限位段43和粗径段44组成，细径段42上端形成锥面45，作为测量部位；且细径段与下定位盘16阶梯孔上段间隙配合，限位段43置于下定位盘16阶梯孔下段内，粗径段44位于下支板15通孔内部的外圆套装有下压簧39，下导向钻套23安装于导向套14内孔与内腔定位轴9粗径段44的间隙间，且与导向套14过盈配合，与粗径段44间隙配合；表架12水平安装于立板3的侧面上，且位于下支板15下方，下百分表11固定于表架12下方，且其下表检测探头40上端与内腔定位轴9下端面接触；工件辅助定位块17通过左右两个固定螺钉46与限位固定块8长边纵端面连接，两个固定螺钉46之间设置有调节螺钉47，调节螺钉47外部套装有弹簧；

所述锥面45的锥度与待测锥形管28内锥角度相同。

所述限位段43的外径与下定位盘16阶梯孔下段内径相匹配。

所述细径段42上端面高于限位固定块8上端面。

在内锥检测机构中，下导向钻套23内孔与内腔定位轴9粗段44外圆配合间隙为0.005mm，保证了内腔定位轴9的重复定位精度，所设置的下压簧39，在内腔定位轴9到位后被压缩，产生向上的轴向作用力，确保测量部位，即锥面45与待测锥形管28内锥面的完全贴合。

本发明的使用方法：

如图6所示，将标准锥形管套装于内腔定位轴9的锥面45外部，轴向以测量部位即锥面45与标准锥形管内锥面完全贴合为标准，径向以工件辅助定位块17压紧，接通气源，气缸22推杆伸出，推动气缸驱动体6沿导轨5下降到与限位柱7接触后到位，上定位柱18测量部位即内锥孔36同时与标准锥形管外锥面完全贴合，此时，记录下百分表11、上百分表21的读数，并记为标准值；

切断气源，外锥检测机构抬起，取下标准锥形管，如图7所示，放置待测锥形管28，接通气源，待下百分表11、上百分表21的读数稳定后，记录数值，将该数值与标准值进行相应加减运算后得到的运算值，即为待测锥形管28内、外锥面位置的测量值。

Claims (3)

1. 一种锥形管内外锥面综合检测装置，包括机架、驱动及限位机构、外锥检测机构和内锥检测机构，其特征在于：所述机架包括底板（1）、垂直固定于底板（1）上的立板（3）和固定于立板（3）的上端面的气缸固定板（4）；

所述驱动及限位机构包括安装于立板（3）的侧面上的导轨（5），限位固定块（8）的短边固定于立板（3）的侧面、且位于导轨（5）下方，限位柱（7）安装于限位固定块（8）上、且处于气缸驱动体（6）下方，万向连接头（10）的上端连接气缸（22）的气缸杆、其下端连接气缸驱动体（6），气缸驱动体（6）上端中部与转接杆（30）固定连接，其背面固定有两个与导轨（5）滑动配合的滑块（33）；气缸（22）固定于固定板（4）上；

所述外锥检测机构包括安装在上检测套筒（20）阶梯孔内的上定位柱（18），气缸驱动体连接板（19）与气缸驱动体（6）侧面固定连接，且其平行于底板（1），上检测套筒（20）与气缸驱动体连接板（19）固定连接，上百分表（21）安装于上检测套筒（20）上方、且其上表检测探头（35）伸入上检测套筒（20）的阶梯孔内；

所述内锥检测机构包括水平安装于立板（3）的侧面上的下支板（15），且位于限位固定块（8）下方，下定位盘（16）和导向套（14）分别固定于下支板（15）上下端面，挡片（13）固定于导向套（14）的下端面，下导向钻套（23）安装于导向套（14）内孔，表架（12）水平安装于立板（3）的侧面上，且位于下支板（15）下方，下百分表（11）固定于表架（12）下方、且其下表检测探头（40）上端与内腔定位轴（9）下端面接触，工件辅助定位块（17）通过左右两个固定螺钉（46）与限位固定块（8）长边纵端面连接，两个固定螺钉（46）之间设置有调节螺钉（47）。

2. 根据权利要求1所述的一种锥形管内外锥面综合检测装置，其特征在于：所述万向连接头（10）由容置座（29）和转接杆（30）组成，容置座（29）呈圆柱型，其上端形成中心孔（31），下端形成容置孔（32），转接杆（30）一端呈球形，且球形端置于容置孔（32）内。

3. 根据权利要求1所述的一种锥形管内外锥面综合检测装置，其特征在于：所述内腔定位轴（9）自上而下由细径段（42）、限位段（43）和粗径段（44）组成，细径段（42）上端形成锥面（45），锥面（45）的锥度与待测锥形管（28）内锥角度相同。