CN110260767A - 回转体空心工件同轴度检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及回转体空心工件同轴度检测装置及检测方法。回转体空心工件同轴度检测装置，包括底座，底座上设置有用于与待检测的回转体空心工件的内孔定位配合的定位轴，所述底座上还装配有与所述定位轴的轴线平行的检测件，检测件具有在检测时与底座相对固定的检测面，检测面在检测时与定位轴的轴线的最短距离等于标准的回转体空心工件的外周面的半径。转动安装在定位轴上的回转体空心工件，通过检测面是否与外周面发生干涉，来判断待检测的回转体空心工件的同轴度是否合格，不需要观察百分表的数值，在旋转的过程中能够直接判断出待检测的回转体空心工件的同轴度是否合格，提高了检测效率。

Description

回转体空心工件同轴度检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及一种回转体空心工件同轴度检测装置及检测方法。

背景技术

因法兰面螺母具有法兰面，在装配时不需要额外设置垫片，且具有良好的自锁性能，当前法兰面螺母广泛使用在航天航空和高铁领域。法兰面螺母的法兰面外周面与螺纹有很高的同轴度要求，保证螺纹与法兰盘外周面的同轴度最简便的方法是在螺母光孔加工完成后对法兰面螺母的同轴度进行检测，通过检测光孔与法兰外周面的同轴度来判断法兰面螺母胚体是否合格，并及时将不合格的法兰面螺母胚体挑出。由于法兰面螺母的数量多，当前无法对所有的法兰面螺母胚体进行检测，只能采取抽检的方式，且用传统的检验方法劳动量特别大、易出错，不利于生产也不利于质量控制。

在授权公告号为CN208108996U的中国实用新型专利中公开了一种链轮同心度检测装置，该检测装置能够检测链轮的中心孔与外周面的同轴度，将链轮的中心孔放在底座上的转轴上，该转轴为对链轮的中心孔进行定位的定位轴，转动链轮使链轮绕中心孔的轴线转动，通过链轮外部的百分表的数值来判断链轮的同心度是否合格。上述装置虽然能够用于检测法兰面螺母的同轴度，但是在检测的过程中需要时刻观察百分表的数值，不能够直接的判断出法兰面螺母的同轴度是否合格，检测效率低，不能够适用于大批量的法兰面螺母检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回转体空心工件同轴度检测装置，用于解决现有技术中检测法兰面螺母同心度是否合格时耗时长效率低的问题；同时本发明还提供一种检验法兰面螺母同心度是否合格的回转体空心工件同轴度检测方法。

为实现上述目的，本发明回转体空心工件同轴度检测装置的技术方案是，回转体空心工件同轴度检测装置，包括底座，底座上设置有用于与待检测的回转体空心工件的内孔定位配合的定位轴，其特征在于：所述底座上还装配有检测件，检测件具有在检测时与底座相对固定且与所述定位轴的轴线平行的的检测面，检测面在检测时与定位轴的轴线的最短距离等于标准的回转体空心工件的外周面的半径。

本发明回转体空心工件同轴度检测装置的有益效果是，将待检测的回转体空心工件的内孔通过定位轴定位在底座上，在转动待检测的回转体空心工件时，内孔始终绕内孔的轴线转动，此时检测的回转体空心工件的外周面也绕内孔的轴线转动，当待检测的回转体空心工件同轴度合格时，外周面距内孔的轴线的距离为外周面的半径，此时外周面不会与检测面发生干涉，当待检测的回转体空心工件同轴度不合格时，外周面绕内孔的轴线偏心转动，外周面距内孔的轴线最远距离大于外周面的半径，外周面在转动的过程中会与检测面发生干涉；根据检测面是否与外周面发生干涉，来判断待检测的回转体空心工件的同轴度是否合格，不需要观察百分表的数值，在旋转的过程中能够直接判断出待检测的回转体空心工件的同轴度是否合格，提高了检测效率。

进一步地，所述检测件以定位轴的轴线为中心均匀设置至少两个。

有益效果：设置两个以上的检测件，能够减小待检测的回转体空心工件的转动角度，有助于提高检测效率。

进一步地，所述检测件活动装配在底座上，以使检测面与定位轴的轴线的最短距离可调。

有益效果：检测件能够在底座上活动，在检测时能够针对不同尺寸的回转体空心工件调整检测面和定位轴的轴线的最短距离，能够对不同尺寸的回转体空心工件进行检测。

进一步地，所述检测件通过丝杠驱动，以使检测件相对底座移动。

有益效果：丝杠调整精准，还能够防止检测件移动。

进一步地，所述检测件固定在与所述丝杠螺纹配合的丝母上，当丝杠转动时能够带动丝母发生位移。

有益效果：将检测件设置在丝母上，通过丝杠带动丝母移动，不需要设置丝杠的移动空间，有助于减小回转体空心工件同轴度检测装置的体积。

进一步地，所述检测件相对设置两个，所述丝杠具有正丝段和反丝段，两个检测件分别安装在正丝段和反丝段，以在丝杠转动时两检测件相对或相背运动，所述定位轴设置在正丝段与反丝段之间。

有益效果：通过一个丝杠驱动两个检测件移动，协同性好，不需要分别调整两个检测件的位置。

进一步地，所述底座上设置有凸块，凸块上设置有供所述丝杠穿过的通孔，正丝段与反丝段之间设置有与通孔在周向方向上定位配合的定位段，所述定位轴设置在凸块上。

有益效果：设置通孔避免了丝杠与凸块发生干涉，保证了丝杠能够正常转动，由于丝杠较长，在丝杠的中间部位设置通孔能够对丝杠进行周向的定位，防止丝杠晃动。

进一步地，所述定位段为相对于正丝段和反丝段的尺寸缩小的缩径段，缩径段与所述凸块在丝杠的轴向方向上定位配合，凸块包括固定在底座上的下隔块以及与下隔块固定连接的上隔块，下隔块上设置有开口朝向上隔块的下凹槽，上隔块上设置有与下凹槽对合以形成所述通孔的上凹槽，所述定位轴安装在上隔块上。

有益效果：在丝杠上设置缩径段与通孔在轴向方向上进行定位，防止丝杠在轴向方向上发生窜动，提高检测的准确度，将凸块设置为上下分体的形式，便于与丝杠进行组装。

本发明回转体空心工件同轴度检测方法的技术方案是，保持待检测的回转体空心工件的内孔的轴线在设定位置，在回转体空心工件的外部设置检测面，检测面与所述内孔的轴线的距离为最短标准的回转体空心工件的外周面的半径，使待检测的回转体空心工件绕内孔的轴线旋转，如果待检测的回转体空心工件与检测面发生干涉说明待检测的回转体空心工件不合格，如果待检测的回转体空心工件能够顺利转动说明待检测的回转体空心工件合格。

本发明回转体空心工件同轴度检测方法的有益效果是，在转动待检测的回转体空心工件时，内孔始终绕内孔的轴线转动，此时待检测的回转体空心工件的外周面也绕内孔的轴线转动，当待检测的回转体空心工件同轴度合格时，外周面距内孔的轴线的距离为外周面的半径，此时外周面不会与检测面发生干涉，回转体空心工件能够顺利转动，当待检测的回转体空心工件同轴度不合格时，外周面绕内孔的轴线偏心转动，外周面距内孔的轴线最远距离大于外周面的半径，外周面在转动的过程中会与检测面发生干涉，回转体空心工件不能够顺利转动；通过检测面是否与外周面发生干涉，能够快速的判断待检测的回转体空心工件的同轴度是否合格，提高了检测效率。

进一步地，所述检测面设置n个并围绕待检测的回转体空心工件均匀布置，n≥2，检测时旋转360°/n，如果待检测的回转体空心工件与检测面发生干涉说明不合格，如果待检测的回转体空心工件能够顺利转动说明合格。

有益效果：设置n个检测面，在转动待检测的回转体空心工件时，只需要转动一定角度，不需要将检测的回转体空心工件转动一整圈，进一步的提高了检测效率。

附图说明

图1为法兰面螺母胚体的正视图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明回转体空心工件同轴度检测装置的实施例在检测时的示意图；

图4为图3中回转体空心工件同轴度检测装置的结构示意图；

图5为图4中底座的示意图；

图6为图4中丝杠的示意图；

图7为图3中左限位块的示意图；

图8为图7的正面局部剖视图；

图9为图4中上隔块的示意图；

图10为图9中A-A向的剖视图；

图11为图3中定位轴的示意图；

其中：1-法兰面螺母胚体，2-外周面，3-内孔，4-底座，5-左旋丝杠段，6-右旋丝杠段，7-左限位块，8-右限位块，9-手轮，10-凸块，11-上隔块，12-盲孔，13-缩径段，14-方形孔，15-螺栓穿孔，16-上凹槽，17-定位轴，18-插接段，19-定位段，20-左旋丝母，21-右旋丝母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的回转体空心工件同轴度检测装置的实施例作进一步说明。

本发明的回转体空心工件同轴度检测装置的实施例中，以检测法兰面螺母胚体1的同轴度为例进行说明，如图1和图2所示，法兰面螺母胚体1具有内孔3和外周面2，需要对内孔3和外周面2的同轴度进行检测。

回转体空心工件同轴度检测装置的结构如图3和图4所示，包括底座4，底座4上设置有凸块10，凸块10上设置有定位轴17，内孔3能够套装在定位轴17上，且内孔3与定位轴17的外周面接触并能够发生相对转动，由于定位轴17的定位，内孔3在转动时，内孔3始终绕定位轴17的轴线旋转。

底座4上还设置有限位块，限位块为检测法兰面螺母胚体1的同轴度的检测件，限位块正对定位轴17的侧面为检测面，检测面与定位轴17的轴线平行，在检测时定位轴17的轴线距检测面的最短距离等于标准的法兰面螺母的外周面2的半径，本实施例中限位块相对设置两个，分别为左限位块7和右限位块8。

当对法兰面螺母胚体1的同轴度进行检测时，先将法兰面螺母胚体1的内孔3套装在定位轴17上，调整限位块与定位轴17的距离，并将限位块固定在底座4上，转动法兰面螺母胚体1，使内孔3绕定位轴17的轴线旋转180°，如果法兰面螺母胚体1能够顺利转动，说明法兰面螺母胚体1的外周面2的轴线与定位轴17的轴线重合，即外周面2的轴线与内孔3的轴线重合，法兰面螺母胚体1的同轴度合格；如果法兰面螺母胚体1不能够顺利转动，外周面2与检测面发生干涉，说明外周面2是以定位轴17的轴线为旋转中心偏心转动，此时法兰面螺母胚体1的外周面2的轴线与定位轴17的轴线不重合，即外周面2的轴线与内孔3的轴线不重合，法兰面螺母胚体1的同轴度不合格。在上述检测过程中，不需要测量出法兰面螺母胚体1的同轴度的精确数值，再根据数值判断同轴度，仅依靠转动就能够直接确定法兰面螺母胚体1的同轴度是否合格，提高了检测效率。

限位块设置两个，分别对法兰面螺母胚体1的两个半圆部分进行检测，在旋转时只需要转动180°就能够判断出法兰面螺母胚体1的同轴度是否合格。

在底座上设置限位块形成检测件，限位块便于固定，防止法兰面螺母胚体1在转动将检测面挤压变形，影响测量结果。

在实际的生产过程中，法兰面螺母的规格多，尺寸也不一致，将限位块通过丝杠螺母机构活动的装配在底座4上，通过丝杠螺母机构使限位块相对于定位轴17移动，调节检测面与定位轴17的轴线的距离，使回转体空心工件同轴度检测装置能够对不同尺寸的法兰面螺母胚体1进行检测。此外，由于法兰面螺母在生产过程中不需要保证100%的同轴度，将限位块活动装配在底座4上可以根据实际要求的同轴度公差对限位块的位置进行微调。

本实施例中，左限位块7和右限位块8通过同一个丝杠螺母机构驱动，丝杠螺母机构中的丝杠上设置有正丝段和反丝段，正丝段为左旋丝杠段5，左旋丝杠段5上安装有与底座4止转配合的左旋丝母20，左旋丝母20导向移动装配在底座4上，左旋丝母20上安装有左限位块7；反丝段为右旋丝杠段6，右旋丝杠段6上安装有与底座4止转配合的右旋丝母21，右旋丝母21导向移动装配在底座4上，右旋丝母21上安装有右限位块8；丝杠固定在底座4上，底座4外部设置有控制丝杠转动的手轮9，当通过手轮9带动丝杠转动时，左旋丝母20和右旋丝母21能够相向移动或相背移动，且位移量也相等。

左旋丝母20上固定有方形块，左限位块7上设置有方形孔14，方形块的外周尺寸与方形块14的内孔尺寸相等，使左限位块7能够直接套在左旋丝母20的方形块上。本实施例中方形块为左旋丝母20上铣出的方形块，在左限位块7套在方形块上以后，通过方形销对左限位块7进行固定，防止左限位块7与左旋丝母20分离。

右旋丝母21的结构与左旋丝母20结构相同，右限位块8的结构与左限位块7结构相同，右限位块8的固定方式与上述左限位块7的固定方式相同，在此不再展开说明。

通过丝杠螺母机构能够精确的控制限位块的位移量，同时丝杠螺母机构还防止在检测时限位块移动，不需要额外的设置锁止机构对限位块进行固定，使回转体空心工件同轴度检测装置的结构更加简单。

左限位块7和右限位块8通过同一个丝杠驱动，不需要分别对左限位块7和右限位块8进行操作，操作步骤少，且左限位块7和右限位块8具有较好的协同性，在调整限位块与定位轴17的距离时，保证其中一个限位块的位置移动到位即可。

本实施例中丝杠发生转动带动丝母移动，限位块由丝母带动，相比限位块由丝杠带动，不需要为丝杠预留移动空间，使回转体空心工件同轴度检测装置的结构更加紧凑。

本实施例中，丝杠还包括设置在左旋丝杠段5和右旋丝杠段6之间的定位段，凸块10上设置有与定位段在周向方向上定位配合的通孔，防止丝杠在径向方向上发生位移或变形，有助于提高检测的准确性。

具体的，定位段为如图6所示的缩径段13。如图9和图10所示，凸块10的包括固定在底座4上的下隔块以及固定在下隔块上的上隔块11，下隔块上设置有螺栓穿孔，上隔块11上也设置有与下隔块上的螺栓穿孔对应的螺栓穿孔15，上隔块11与下隔块通过螺栓穿过对应的螺栓穿孔固定在底座4上，上隔块11与下隔块通过螺栓对合并固定在一起。

下隔块上还开设有开口朝向上隔块的下凹槽，上隔块11上有与下凹槽相对的上凹槽16，上凹槽16与下凹槽对合后形成缩径段13穿过的通孔。缩径段13还能够在丝杠的轴向方向上与通孔两端形成定位配合，有效的防止了丝杠在轴向方向上发生窜动，有助于提高检测的准确性。

由于丝杠贯穿整个底座4，在丝杠的左旋丝杠段5和右旋丝杠段6之间设置缩径段13，凸块10上设置有对缩径段13进行避让并供缩径段13通过的通孔，有效的防止了凸块10与丝杠发生干涉。

上隔块11的顶部还设置有安装定位轴17的盲孔12，如图11所示，定位轴17具有处于下端的圆柱形的插接段18，插接段18插入盲孔12内部并与盲孔12的孔壁紧密接触，实现定位轴17的定位；定位轴17上还设置有与插接段18相连的圆锥形定位段19，定位段19的外表面与法兰面螺母胚体1的内孔3的孔壁紧密接触，实现法兰面螺母胚体1的定位。此外定位段19的上端设置倒角，便于法兰面螺母胚体1装在定位轴17上。

定位轴17通过插装的方式可拆装配在凸块10上，能够根据不同内孔尺寸挑选并更换定位轴17，从而对不同的法兰面螺母胚体1进行检测。

本发明的回转体空心工件同轴度检测装置在使用时先根据法兰面螺母胚体的尺寸确定合适的定位轴，然后根据法兰面螺母胚体的尺寸以及同轴度公差要求旋转丝杠调整限位块的位置，将法兰面螺母胚体安装在定位轴上，转动法兰面螺母胚体判断同轴度是否合格。

在其他实施例中，检测件也可以只设置一个，此时需要转动法兰面螺母胚体360°以判断法兰面螺母胚体是否合格，或者检测件设置多个，通过多个检测面对法兰面螺母胚体的同轴度进行检测。

在其他实施例中，检测件也可以是限位板，也可以是限位柱。

在其他实施例中，检测面可以是弧形面。

在其他实施例中，检测件也可以直接固定在底座上，只针对某一种特定的法兰面螺母胚体进行检测。

在其他实施例中，驱动检测件移动的装置也可以油缸、气缸或者电推杆。

在其他实施例中，检测件也可以固定在丝杠上，通过旋转固定在底座上的丝母带动丝杠转动，从而带动检测件移动。

在其他实施例中，两个检测件可以通过两个独立的丝杠螺母机构驱动，此时需要分别对检测件的位置进行设定和调整。

在其他实施例中，凸块也可以是一体的，凸块上直接设置通孔，丝杠上不设置缩径段，通孔的内孔尺寸与丝杠的外周尺寸相等，在安装时直接将丝杠穿入通孔中，实现丝杠的周向定位。

在其他实施例中，也可以不在丝杠上设置缩径段对丝杠进行轴向定位。

在其他实施例中，凸块和定位轴也可以一体设置；或者不设置凸块，直接将定位轴设置在底座上。

在其他实施例中，回转体空心工件同轴度检测装置也可以用于其他回转体空心工件的同轴度检测，如空心轴，套筒等。

本发明回转体空心工件同轴度检测方法的实施例中，保持回转体空心工件的内孔的轴线在设定位置，在回转体空心工件的外部设置检测面，检测面与所述内孔的轴线的最短距离为标准的回转体空心工件的外周面的半径，使待检测的回转体空心工件绕内孔的轴线旋转，如果待检测的回转体空心工件与检测面发生干涉说明不合格，如果待检测的回转体空心工件能够顺利转动说明合格。实现该方法的回转体空心工件同轴度检测装置与上述回转体空心工件同轴度检测装置的具体实施例中的结构相同，在此不再赘述。

在转动待检测的回转体空心工件时，内孔始终绕内孔的轴线转动，此时待检测的回转体空心工件的外周面也绕内孔的轴线转动，当待检测的回转体空心工件同轴度合格时，内孔与外周面同轴或同轴度较高，外周面距内孔的轴线为外周面的半径，此时外周面不会与检测面发生干涉，当待检测的回转体空心工件同轴度不合格时，外周面绕内孔的轴线偏心转动，外周面距内孔的轴线最远距离大于外周面的半径，外周面在转动的过程中会与检测面发生干涉；通过检测面是否与外周面发生干涉，能够快速的判断待检测的回转体空心工件的同轴度是否合格，提高了检测效率。

本实施例中，检测面相对设置两个，只需要转动180°就能够完成检测。在其他实施例中也可以只设置一个，此时需要转动360°，或者围绕回转体空心工件均匀设置三个，此时只需要转动120°即可完成检测。当然检测面也可以不围绕回转体空心工件均匀设置。

Claims (10)

1.回转体空心工件同轴度检测装置，包括底座，底座上设置有用于与待检测的回转体空心工件的内孔定位配合的定位轴，其特征在于：所述底座上还装配有检测件，检测件具有在检测时与底座相对固定且与所述定位轴的轴线平行的的检测面，检测面在检测时与定位轴的轴线的最短距离等于标准的回转体空心工件的外周面的半径。

2.根据权利要求1所述的回转体空心工件同轴度检测装置，其特征在于：所述检测件以定位轴的轴线为中心均匀设置至少两个。

3.根据权利要求1或2所述的回转体空心工件同轴度检测装置，其特征在于：所述检测件活动装配在底座上，以使检测面与定位轴的轴线的最短距离可调。

4.根据权利要求3所述的回转体空心工件同轴度检测装置，其特征在于：所述检测件通过丝杠驱动，以使检测件相对底座移动。

5.根据权利要求4所述的回转体空心工件同轴度检测装置，其特征在于：所述检测件固定在与所述丝杠螺纹配合的丝母上，当丝杠转动时能够带动丝母发生位移。

6.根据权利要求4或5所述的回转体空心工件同轴度检测装置，其特征在于：所述检测件相对设置两个，所述丝杠具有正丝段和反丝段，两个检测件分别安装在正丝段和反丝段，以在丝杠转动时两检测件相对或相背运动，所述定位轴设置在正丝段与反丝段之间。

7.根据权利要求6所述的回转体空心工件同轴度检测装置，其特征在于：所述底座上设置有凸块，凸块上设置有供所述丝杠穿过的通孔，正丝段与反丝段之间设置有与通孔在周向方向上定位配合的定位段，所述定位轴设置在凸块上。

8.根据权利要求7所述的回转体空心工件同轴度检测装置，其特征在于：所述定位段为相对于正丝段和反丝段的尺寸缩小的缩径段，缩径段与所述凸块在丝杠的轴向方向上定位配合，凸块包括固定在底座上的下隔块以及与下隔块固定连接的上隔块，下隔块上设置有开口朝向上隔块的下凹槽，上隔块上设置有与下凹槽对合以形成所述通孔的上凹槽，所述定位轴安装在上隔块上。

9.回转体空心工件同轴度检测方法，其特征在于：保持待检测的回转体空心工件的内孔的轴线在设定位置，在回转体空心工件的外部设置检测面，检测面与所述内孔的轴线的最短距离为标准的回转体空心工件的外周面的半径，使待检测的回转体空心工件绕内孔的轴线旋转，如果待检测的回转体空心工件与检测面发生干涉说明待检测的回转体空心工件不合格，如果待检测的回转体空心工件能够顺利转动说明待检测的回转体空心工件合格。

10.根据权利要求9所述的回转体空心工件同轴度检测方法，其特征在于：所述检测面设置n个并围绕待检测的回转体空心工件均匀布置，n≥2，检测时旋转360°/n，如果待检测的回转体空心工件与检测面发生干涉说明不合格，如果待检测的回转体空心工件能够顺利转动说明合格。