CN109870124A - 一种管类零件内孔直线度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管类零件内孔直线度检测装置，包括工作台，工作台上设置有定位装置，定位装置一端正对设置有一个定心装置，定心装置包括一个和定位后管类零件同轴设置且外径小于管类零件内径的内筒，内筒中心设置有一个透光孔，内筒外设置有能够外扩和管类零件内孔壁相贴的外扩定心机构，定心装置和一个轴线移动装置相连，定心装置背离定位装置一端还设置有光源；定位装置另一端正对被定位的管类零件内孔设置有一个成像屏；还包括用于检测成像光斑变动情况的检测仪器。本发明能够适用于管类零件内孔直线度检测使用，具有检测方便快捷，检测精度高的优点。

Description

一种管类零件内孔直线度检测装置

技术领域

本发明涉及管类零件检测技术领域；特别是涉及一种管类零件内孔直线度检测装置。

背景技术

孔的长度大于直径五倍的孔类零件称为深孔类零件。深孔类零件在军工、机械、航天、石油化工、管道运输等行业应用越来越广泛。如机械领域的气缸，油缸，兵器中的火炮深管等。深孔类零件生产时，直线度误差将直接影响零部件的配合及旋转的精度，而导致震颤、磨损、噪声等。因此，深孔直线度经常作为深孔类零部件的验收依据。

枪炮类管类零件内孔是管类零件的关键形面，其质量的优劣直接影响枪炮的射击精度。如果管类零件内孔直线度超出误差范围，会严重影响枪炮的出射，轻则降低打击精度，更为严重的是阻塞弹药运动，导致膨胀、炸膛事故造成人员财产损失。因此，内孔直线度一直都是枪炮类管类零件制造、验收和问题分析过程中很重要的检测项目。然而，枪炮类管类零件在加工制造的过程中，由于热处理和机械加工难度大，很难保证其内孔直线度。所以，管类零件一般都需要校直来保证其质量要求。管类零件内孔直线度检测是管类零件校直的核心问题。因此，对管类零件校直内孔直线度检测的研究有十分重要的意义。

现阶段，管类零件校直内孔直线度检测较为成熟的方法主要有三角阴影法杠杆法、塞规法等，这些都属于人工检测方法，人为因素对判断结果有很大的影响。近年来，国内外学者也提出过很多关于管类零件直线度检测的方法，主要有光电测量法、PSD直接法、PSD间接法，超声波测量法等，但是这些方法大多还处于理论分析或试验阶段，有的还存在一些不合理的地方，将其应用于管类零件校直内孔直线度检测还需要进一步研究。

另外，枪炮类管类零件内壁由于具有弹道设置，故也会影响常规方法的检测。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够适用于管类零件内孔使用，检测方便快捷，检测精度高的管类零件内孔直线度检测装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种管类零件内孔直线度检测装置，其特征在于，包括工作台，工作台上表面设置有用于实现管类零件水平定位的定位装置，定位装置一端正对被定位的管类零件内孔设置有一个定心装置，定心装置包括一个和定位后管类零件同轴设置且外径小于管类零件内径的内筒，内筒中心沿轴心线同轴设置有一个透光孔，内筒外设置有能够外扩和管类零件内孔壁相贴的外扩定心机构，定心装置和一个轴线移动装置相连并能够依靠轴线移动装置带动从被定位后管类零件一端移动到另一端，定心装置背离定位装置一端还设置有光源，光源能够发出正对被定位后管类零件轴心线的光柱，光柱直径大于透光孔直径；定位装置另一端正对被定位的管类零件内孔设置有一个成像屏；还包括用于检测成像光斑变动情况的检测仪器。

这样，本装置使用时，轴线移动装置带动定心装置沿被定位后管类零件内孔移动，从管类零件内孔一端移动到另一端，该过程中，外扩定心机构用于外扩和管类零件内壁相贴并使得透光孔始终处于管类零件内孔轴心位置，光源的光柱穿过透光孔照射到成像屏上，依靠检测仪器检测到光斑变动情况，即获得在定心装置的透光孔沿行进路径的轴线方向偏离的情况，即可换算获得管类零件内孔直线度的精度情况。光斑变动情况越大，则管类零件内孔直线度精度越低，光斑变动情况越小，则管类零件内孔直线度精度越高。

作为优化，所述定位装置包括两个用于对管类零件两端进行定位的定位V形座，两个定位V形座上端为V形的定位面，还包括一个位于管类零件中部的压头支撑座，压头支撑座具有一个位于管类零件上方的安装部，安装部上具有正对管类零件竖直向下的螺纹孔，螺纹孔内旋接有螺杆，螺杆下端形成能够和管类零件接触压紧的压头。

这样，具有结构简单，定位方便可靠，且不和检测干涉等优点。

作为优化，所述轴线移动装置包括位于定心装置背离定位装置一端设置的伸缩机构，伸缩机构具有一个水平设置的伸缩杆，伸缩杆的外端正对被定位后管类零件内孔设置并和定心装置相连，伸缩杆能够带动定心装置从被定位后管类零件一端伸入并到另一端伸出，伸缩杆和光源错位设置。

这样，依靠伸缩杆带动定心装置从被定位后管类零件一端伸入并到另一端伸出，具有结构简单，操作方便快捷等优点。

作为优化，所述检测仪器包括一个正对成像屏设置的CCD相机，还包括和CCD相机相连的计算机。

这样，依靠相机对成像屏上的光斑摄像，然后计算机可根据摄像光斑的变动情况，换算出管类零件内孔直线度精度，由于计算机图像处理软件比较成熟，方便应用，并能够较好地保证检测结果精确可靠。

作为优化，外扩定心机构包括一个同轴套设在内筒外的扩展套，扩展套由弹性材料制得且沿周向均匀分布有若干开槽，开槽顺轴向设置且每相邻的两个开槽开口方向沿轴向相反，扩展套一端抵接在内筒端部的一个台阶斜面上，扩展套另一端抵接在一个推动环的推动斜面上，推动环可轴向滑动地套设在内筒外，推动环背离扩展套一端设置有推力弹簧，推力弹簧为套设在内筒外的螺旋弹簧，推力弹簧一端和位于内筒端部的弹簧抵接台阶抵接，另一端和推动环相接并将推动环抵接在拓展套端部。

这样，依靠推力弹簧的推力作用，同时在台阶斜面和推动环的推动斜面共同作用下，对扩展套两端提供一个均匀向外的推力，使得扩展套呈向外扩展的趋势，并保证在定心装置沿管类零件内孔移动过程中，扩展套外表面始终贴合字管类零件内壁，并进而使得透光孔始终位于管类零件当下位置的轴心处。故具有结构简单，使用方便可靠，且弹簧弹力可伸缩，以能够保证定心装置前行的顺畅性。

进一步地，开槽背离开口方向的槽底位置具有一个沿开槽宽度方向外扩放大的扩展空间。这样，可以使得扩展套端部受斜面作用向外的扩张力时，扩展套能够更好地沿周向向外扩展张开。

进一步地，所述光源，采用平行光管得到。这样具有光柱直线度好，成本低廉等优点。

综上所述，本发明能够适用于管类零件内孔直线度检测使用，具有检测方便快捷，检测精度高的优点。

附图说明

图1为本发明的实施例的结构示意图。

图2为图1中单独定心装置的结构示意图。

图3为图2的立体图。

图4为图2的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明

实施例：参见图1-4，一种管类零件内孔直线度检测装置，包括工作台1，工作台1上表面设置有用于实现管类零件水平定位的定位装置，定位装置一端正对被定位的管类零件内孔设置有一个定心装置，定心装置包括一个和定位后管类零件同轴设置且外径小于管类零件内径的内筒2，内筒2中心沿轴心线同轴设置有一个透光孔3，内筒2外设置有能够外扩和管类零件内孔壁相贴的外扩定心机构，定心装置和一个轴线移动装置相连并能够依靠轴线移动装置带动从被定位后管类零件一端移动到另一端，定心装置背离定位装置一端还设置有光源4，光源4能够发出正对被定位后管类零件轴心线的光柱，光柱直径大于透光孔直径；定位装置另一端正对被定位的管类零件内孔设置有一个成像屏5；还包括用于检测成像光斑变动情况的检测仪器。

这样，本装置使用时，轴线移动装置带动定心装置沿被定位后管类零件内孔移动，从管类零件内孔一端移动到另一端，该过程中，外扩定心机构用于外扩和管类零件内壁相贴并使得透光孔始终处于管类零件内孔轴心位置，光源的光柱穿过透光孔照射到成像屏上，依靠检测仪器检测到光斑变动情况，即获得在定心装置的透光孔沿行进路径的轴线方向偏离的情况，即可换算获得管类零件内孔直线度的精度情况。光斑变动情况越大，则管类零件内孔直线度精度越低，光斑变动情况越小，则管类零件内孔直线度精度越高。

其中，所述定位装置包括两个用于对管类零件两端进行定位的定位V形座6，两个定位V形座6上端为V形的定位面，还包括一个位于管类零件中部的压头支撑座7，压头支撑座7具有一个位于管类零件上方的安装部，安装部上具有正对管类零件竖直向下的螺纹孔，螺纹孔内旋接有螺杆8，螺杆8下端形成能够和管类零件接触压紧的压头。

这样，具有结构简单，定位方便可靠，且不和检测干涉等优点。

其中，所述轴线移动装置包括位于定心装置背离定位装置一端设置的伸缩机构10，伸缩机构10具有一个水平设置的伸缩杆9，伸缩杆9的外端正对被定位后管类零件内孔设置并和定心装置相连，伸缩杆能够带动定心装置从被定位后管类零件一端伸入并到另一端伸出，伸缩杆和光源错位设置。

这样，依靠伸缩杆带动定心装置从被定位后管类零件一端伸入并到另一端伸出，具有结构简单，操作方便快捷等优点。

其中，所述检测仪器包括一个正对成像屏设置的CCD相机11，还包括和CCD相机11相连的计算机（计算机未显示）。

这样，依靠相机对成像屏上的光斑摄像，然后计算机可根据摄像光斑的变动情况，换算出管类零件内孔直线度精度，由于计算机图像处理软件比较成熟，方便应用，并能够较好地保证检测结果精确可靠。

其中，外扩定心机构包括一个同轴套设在内筒2外的扩展套12，扩展套12由弹性材料制得且沿周向均匀分布有若干开槽17，开槽顺轴向设置且每相邻的两个开槽开口方向沿轴向相反，扩展套12一端抵接在内筒端部的一个台阶斜面13上，扩展套12另一端抵接在一个推动环14的推动斜面上，推动环14可轴向滑动地套设在内筒外，推动环背离扩展套一端设置有推力弹簧15，推力弹簧15为套设在内筒外的螺旋弹簧，推力弹簧15一端和位于内筒端部的弹簧抵接台阶16抵接，另一端和推动环14相接并将推动环14抵接在拓展套12端部。

其中，开槽背离开口方向的槽底位置具有一个沿开槽宽度方向外扩放大的扩展空间18。这样，可以使得扩展套端部受斜面作用向外的扩张力时，扩展套能够更好地沿周向向外扩展张开。

这样，依靠推力弹簧的推力作用，同时在台阶斜面和推动环的推动斜面共同作用下，对扩展套两端提供一个均匀向外的推力，使得扩展套呈向外扩展的趋势，并保证在定心装置沿管类零件内孔移动过程中，扩展套外表面始终贴合字管类零件内壁，并进而使得透光孔始终位于管类零件当下位置的轴心处。故具有结构简单，使用方便可靠，且弹簧弹力可伸缩，以能够保证定心装置前行的顺畅性。

其中，所述光源4，采用平行光管得到。这样具有光柱直线度好，成本低廉等优点。

Claims (7)

1.一种管类零件内孔直线度检测装置，其特征在于，包括工作台，工作台上表面设置有用于实现管类零件水平定位的定位装置，定位装置一端正对被定位的管类零件内孔设置有一个定心装置，定心装置包括一个和定位后管类零件同轴设置且外径小于管类零件内径的内筒，内筒中心沿轴心线同轴设置有一个透光孔，内筒外设置有能够外扩和管类零件内孔壁相贴的外扩定心机构，定心装置和一个轴线移动装置相连并能够依靠轴线移动装置带动从被定位后管类零件一端移动到另一端，定心装置背离定位装置一端还设置有光源，光源能够发出正对被定位后管类零件轴心线的光柱，光柱直径大于透光孔直径；定位装置另一端正对被定位的管类零件内孔设置有一个成像屏；还包括用于检测成像光斑变动情况的检测仪器。

2.如权利要求1所述的管类零件内孔直线度检测装置，其特征在于，所述定位装置包括两个用于对管类零件两端进行定位的定位V形座，两个定位V形座上端为V形的定位面，还包括一个位于管类零件中部的压头支撑座，压头支撑座具有一个位于管类零件上方的安装部，安装部上具有正对管类零件竖直向下的螺纹孔，螺纹孔内旋接有螺杆，螺杆下端形成能够和管类零件接触压紧的压头。

3.如权利要求1所述的管类零件内孔直线度检测装置，其特征在于，所述轴线移动装置包括位于定心装置背离定位装置一端设置的伸缩机构，伸缩机构具有一个水平设置的伸缩杆，伸缩杆的外端正对被定位后管类零件内孔设置并和定心装置相连，伸缩杆能够带动定心装置从被定位后管类零件一端伸入并到另一端伸出，伸缩杆和光源错位设置。

4.如权利要求1所述的管类零件内孔直线度检测装置，其特征在于，所述检测仪器包括一个正对成像屏设置的CCD相机，还包括和CCD相机相连的计算机。

5.如权利要求1所述的管类零件内孔直线度检测装置，其特征在于，外扩定心机构包括一个同轴套设在内筒外的扩展套，扩展套由弹性材料制得且沿周向均匀分布有若干开槽，开槽顺轴向设置且每相邻的两个开槽开口方向沿轴向相反，扩展套一端抵接在内筒端部的一个台阶斜面上，扩展套另一端抵接在一个推动环的推动斜面上，推动环可轴向滑动地套设在内筒外，推动环背离扩展套一端设置有推力弹簧，推力弹簧为套设在内筒外的螺旋弹簧，推力弹簧一端和位于内筒端部的弹簧抵接台阶抵接，另一端和推动环相接并将推动环抵接在拓展套端部。

6.如权利要求5所述的管类零件内孔直线度检测装置，其特征在于，开槽背离开口方向的槽底位置具有一个沿开槽宽度方向外扩放大的扩展空间。

7.如权利要求1所述的管类零件内孔直线度检测装置，其特征在于，所述光源，采用平行光管得到。