CN107228639A - 带有防转机构的激光深孔直线度检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有防转机构的激光深孔直线度检测装置,采用激光准直原理与PSD传感器测量深孔工件孔轴线的直线度误差。将被测工件放置在V形块上,V形块固定于检测架上。PSD传感器固定在测头上,利用测杆牵拉测头使PSD传感器从深孔一端移动到另一端。测杆为刚性零件,多段相接连接测头。为防止测头绕深孔轴线旋转,测杆截面不为圆形,与检测架上孔或槽配合。测杆通过一个万向节与测头相连,具有三个平移自由度,不具有旋转自由度。检测信息通过天线传送至深孔外部,由计算机接收。本发明占地空间小,排除了测头旋转造成的检测误差,天线从孔内伸出,避免了信号屏蔽,检测精度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种深孔直线度检测装置,具体地说涉及一种带有防转机构的激光深孔直线度检测装置。
背景技术
在深孔直线度检测过程中,采用PSD传感器配合激光检测可以较为准确地得到深孔的直线度误差。然而在检测过程中,如采用柔性的线绳牵拉测头在深孔内移动,测头会在深孔中绕深孔轴线产生一定角度的旋转,影响测量结果。而且,柔性线绳只能以拉力使测头在深孔中沿一个方向移动,不方便测头归位进行多次测量,效率很低。在检测过程中,线绳还会有较大的可能性发生断裂,使检测装置的可靠性有所降低。线绳的弹性会使测头在深孔内间歇运动,而非理想的匀速直线运动,不仅可能由于振动影响检测结果,还会使测头的轴向定位变得困难。
发明内容
本发明的目的:本发明旨在克服上述技术缺点,开发一种能够防止测头在深孔中旋转的激光深孔直线度检测装置,提高深孔直线度误差测量的精度。
本发明采用如下技术方案实现:本发明包括一个检测架,检测架上放有两个V形块,将被测工件放置于两个V形块上。PSD传感器固定于测头上,测头位于被测工件深孔内,激光从被测工件深孔外部射入深孔照射在PSD传感器上形成一个光斑,PSD传感器记录下的光斑位置变化信息就是被测工件深孔的直线度误差,通过天线传送至深孔外部,避免屏蔽。
本发明采用刚性测杆牵引测头在被测工件深孔内移动,测杆横截面不是圆形,且在所述的检测架上具有一个可与测杆相配合的孔或槽,检测时使测杆穿过该孔或槽牵引测头移动,由于测杆在圆周方向被检测架上所述的非圆孔所限制,测杆不会在被测工件深孔内绕深孔轴线旋转,可以利用测杆限制测头在深孔内的旋转。
由于深孔工件通常较长,本发明测杆以多段相同长度的短杆刚性连接的方式连接测头,检测时拉动测杆带动测头在深孔内移动,移动一定长度后一节测杆露出深孔外,就可将这一节测杆卸下,从而可以减小检测装置的占地空间。
在检测过程中,需要测头随深孔壁发生位置偏移,才能测得深孔直线度误差,测头和测杆之间如采用简单的刚性连接,会导致测头的自由度受到限制,影响测头的测量。本发明采用一个万向节连接测头与测杆,在限制了测头的三个旋转自由度的同时不会限制测头的移动自由度。
检测之前需要进行调光,以保证激光光斑在整个检测过程中都能落在PSD传感器上。调光方法如下:首先在被测工件深孔的两端加两个端盖,端盖中心有一个小孔;然后使激光发射器固定在深孔外部的激光调节架上,调节激光调节架的位置和角度使激光同时穿过两个端盖上的小孔;最后,卸下端盖,完成调光。
总之,本发明具有以下特点:
1.检测架1上放置有V形块2,被测工件5置于V形块2上,PSD传感器6固定在测头7上,测头7放置于深孔内,测杆9与测头7相连,激光发射器4固定于激光调节架3上,放置于被测工件5深孔外部,天线从深孔内的PSD传感器6上引出到被测工件5深孔外部。
2.万向节8一端连接测头7,另一端连接测杆9。
3.测杆9的截面不为圆形,在检测架1上具有可与测杆9相配合的孔或槽。
4.测杆9为刚性零件。
5.检测前,在被测工件5深孔两端加两个端盖,该端盖中心有一个小孔,激光同时穿过两个端盖上的小孔。
6.测杆9为多节短杆相连。
本发明的有益效果:本发明采用刚性测杆牵拉测头,有效解决了测头在深孔内绕深孔轴线旋转的问题。同时,在完成一次检测后可以方便地利用测杆将测头推回起点,而不需要将测头取出再安装,提高了多次检测的效率。刚性的测杆在检测过程中可以保证测头最近似于匀速直线运动,使测头可以准确地轴向定位。刚性测杆强度较线绳更高,使系统具有更高的可靠性。
利用检测架上的方孔或方形槽限制测杆绕深孔轴线转动,利用万向节连接测头与测杆。故测头具有垂直于深孔轴线的两个自由度,但不具有绕深孔轴线旋转的自由度。
附图说明
图1是本发明结构示意图
图2是万向节结构示意图
图3是测杆结构示意图俯视图
图4是测杆结构示意图侧视图
图中:1-检测架,2-V形块,3-激光调节架,4-激光发射器,5-被测工件,6-PSD传感器,7-测头,8-万向节,9-测杆,10-万向节头,11-十字块。
具体实施方式
结合附图对本发明的实施方式作进一步描述,本实施方式是用来说明本发明的,而不是对本发明做任何限制。
具体实施方式1:
检测架1上放置有两个V形块2,被测工件5置于V形块2上,PSD传感器6固定在测头7上,测头7放置于深孔内,刚性的测杆9与测头7相连,激光发射器4固定于激光调节架3上放置于被测工件5深孔外部,天线从深孔内的PSD传感器6上引出到被测工件5深孔外部。
万向节8一端连接测头7,另一端连接测杆9,测杆9为多节相同长度的短杆相连,测杆9的截面为D形,在检测架1上具有长方形的孔。
具体实施方式2:
检测架1上放置有两个V形块2,被测工件5置于V形块2上,PSD传感器6固定在测头7上,测头7放置于深孔内,刚性的测杆9与测头7相连,激光发射器4固定于激光调节架3上放置于被测工件5深孔外部,天线从深孔内的PSD传感器6上引出到被测工件5深孔外部。
万向节8一端连接测头7,另一端连接测杆9,测杆9为多节相同长度的短杆相连,测杆9的截面为矩形,在检测架1上具有矩形的槽。
Claims (6)
1.带有防转机构的激光深孔直线度检测装置,其特征在于:检测架(1)上放置有V形块(2),被测工件(5)置于V形块(2)上,PSD传感器(6)固定在测头(7)上,测头(7)放置于深孔内,测杆(9)与测头(7)相连,激光发射器(4)固定于激光调节架(3)上,放置于被测工件(5)深孔外部,天线从深孔内的PSD传感器(6)上引出到被测工件(5)深孔外部。
2.根据权利要求1所述的带有防转机构的激光深孔直线度检测装置,其特征在于:万向节(8)一端连接测头(7),另一端连接测杆(9)。
3.根据权利要求1所述的带有防转机构的激光深孔直线度检测装置,其特征在于:测杆(9)的截面不为圆形,在检测架(1)上具有可与测杆(9)相配合的孔或槽。
4.根据权利要求1所述的带有防转机构的激光深孔直线度检测装置,其特征在于:测杆(9)为刚性零件。
5.根据权利要求1所述的带有防转机构的激光深孔直线度检测装置,其特征在于:检测前,在被测工件(5)深孔两端加两个端盖,该端盖中心有一个小孔,激光同时穿过两个端盖上的小孔。
6.根据权利要求1所述的带有防转机构的激光深孔直线度检测装置,其特征在于:测杆(9)为多节短杆相连。
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