CN110749293A - 大跨距轴孔类部件同轴度测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于大跨距轴孔类部件同轴度测量装置及方法，包括轴线找准机构，轴线找准机构安装在待检测部件上，用于找准孔或轴类部件的轴线；激光源部件，用于发射与一侧孔或轴类部件轴线相重合的基准激光束；位置显示部件，用于接收激光，根据基准激光斑点位置测得两待检测部件的同轴度。本发明的测量装置实施例利用激光源部件和位置显示部件来对待检测部件的同轴度进行检测，结构简单，成本较低；一套该同轴度测量装置可适用于多种不同直径孔轴待检测部件的同轴度检查；激光传播直线性好，特别适合大跨距轴孔类部件同轴度测量。

Description

大跨距轴孔类部件同轴度测量装置及方法

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，涉及一种大跨距轴孔类部件同轴度测量装置及方法。

背景技术

对于制造业来说，质量永远是企业的生命线。机械设备中一般存在各种的连轴机构，为了保证同轴的耳板或耳座联动，制作过程中需要增加它们的同轴度要求。目前为了保证同轴耳板或耳座的同轴度，一般采用工艺轴予以保证。工艺轴方案存在以下问题：一是工艺轴制作工艺较难；二是大跨距的工艺轴本身的直线度和同轴度难以保证；三是不同的孔径的耳板或耳座需要制作不同的工艺轴，通用性差。对于大跨距耳板或耳座的同轴度检测，工厂生产中常采用拉线法，拉线法测量时至少需要三个耳板。故亟需设计一种同轴度测量装置来解决这一问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种易操作、易测量的同轴度测量装置。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：大跨距轴孔类部件同轴度测量装置，它包括：

轴线找准机构，用于找准待检测部件的孔或轴类部件的轴线；

激光源部件，安装于其中一个待检测部件的轴线找准机构上，并用于发射与其固定相连的待检测部件的孔或轴类部件的轴线相重合的基准激光束；

位置显示部件，安装于另一个待检测部件的轴线找准机构上，用于接收激光源部件发出的基准激光束，并显示与其固定相连的待检测部件的孔或轴类部件的回转中心与基准激光束斑点的距离和方位偏差。

所述轴线找准机构根据待检测部件的数量确定，其数量至少为一个。

所述位置显示部件采用待检测部件作为本体。

所述位置显示部件包括刻度盘，所述刻度盘用于读出两待检测部件的同轴度偏差。

所述激光源部件采用能够发射基准激光束的激光源，还能够根据所发射激光束信息获得相邻待检测部件间距的功能。

还包括位置调节机构，所述位置调节机构与位置显示部件相配合并调节其在待检测部件上的位置，进而在所述位置显示部件上测出多个基准激光束与待检测部件轴线的偏差，进而得出两个待检测部件的同轴度。

还包括磁性功能部件，所述磁性功能部件用于对整个同轴度测量装置进行安装和固定。

所述轴线找准机构包括靠壁组件、联动机构和固定座；所述靠壁组件用于找准待检测部件的轴线，联动机构用于调节靠壁组件以适应不同直径的轴孔类部件的同轴度测量。

所述轴线找准机构还包括平衡调整部件，所述平衡调整部件使轴线找准机构上的固定座至少有非共线的三点接触待检测部件表面。

采用所述大跨距轴孔类部件同轴度测量装置进行同轴度测量的方法：

S1，在第一个待检测部件上安装轴线找准机构，通过轴线找准机构寻找到此部件的轴心线，再通过磁性功能部件将激光源部件安装在轴心线位置；

S2，在第二个待检测部件上也安装轴线找准机构，通过轴线找准机构寻找到此部件的轴心线，再通过磁性功能部件将位置显示部件安装在轴心线位置，并保证刻度盘的轴心与此部件的回转中心相重合；

S3，启动激光源部件，发出基准激光束，基准激光束将沿着第一个待检测部件的轴心线发射，并照射到第二个待检测部件的刻度盘上，刻度盘接收基准激光束，并呈现出激光斑点；

S4，通过刻度盘上的刻度读出激光斑点的偏移距离，即为第一待检测部件和第二待检测部件的同轴度；

或者，通过位置调节机构驱动所述位置显示部件相对于所述第二待检测部件运动；

通过所述位置显示部件表面的刻度盘读出多个位置的同轴度偏差；

经过数据处理，获得两待检测部件的同轴度。

本发明有如下有益效果：

基于上述技术方案，本发明通过位置显示部件接收基准激光束，从刻度盘上直接读出两待检测部件的同轴度。本发明的同轴度测量装置结构简单，成本较低，调节靠壁组件位置可适用于多种不同孔径或轴径的部件的检测，应用范围广，适合应用于实际生产现场；检测准确度受环境以及测量装置自身结构影响小，特别适合大跨距轴孔类部件同轴度检测。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图中：1轴线找准机构一；2激光源部件；3位置显示部件；4轴线找准机构二；5待检测部件一；6基准激光束；7待检测部件二；11固定座一；12联动机构一；13靠壁组件一；14平衡调整部件一；31刻度盘；41固定座二；42联动机构二；43靠壁组件二；44平衡调整部件二；45位置调节机构；8磁性功能部件；9磁性功能部件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

如图1所示，在本发明所提供的活塞缸同轴度测量装置的一个示意性实施例中，该测量装置包括轴线找准机构一1、激光源部件2、位置显示部件3和轴线找准机构二4。其中，轴线找准机构一1安装在待检测部件一5上，用于确定待检测部件一5的轴线；轴线找准机构二4安装在待检测部件二7上，用于确定在待检测部件二7的轴线；激光源部件2用于发射与待检测部件一5的轴线相重合的基准激光束6；位置显示部件3安装在轴线找准机构二4上，用于接收基准激光束6，通过测量激光斑点与位置显示部件中心点间距离，此距离值即为待检测部件一5和待检测部件二7的同轴度。

在上述示意性实施例中，通过轴线找准机构一1可确保激光源部件2发射出的基准激光束与待检测部件一5的轴线重合；通过轴线找准机构二4可确保位置显示部件3中心点在待检测部件二7的轴线上；安装在轴线找准机构二4上的位置显示部件3可接收基准激光束6，通过在位置显示部件3面上测量激光束斑点与位置显示部件3中心点间的距离，即得出待检测部件一5和待检测部件二7的同轴度。该实施例中的测量装置利用激光源部件发出的激光束作为基准，通过测量激光斑点与位置显示部件中心点间距离确定两待检测部件的同轴度，结构简单，成本较低，操作简单，适合运用于实际生产现场；同时，激光的直线度较好，对同轴度的检测准确度较高，对大跨距轴孔类部件的制造质量有较好的指导意义。

可选的，位置显示部件3包含刻度盘31，通过读出激光斑点落在刻度盘上刻度，即可得到两待检测部件同轴度。

可选的，为增加该测量装置的适应性，将轴线找准机构设置成可调节的机构，如图1，轴线找准机构一1（或轴线找准机构二4）将由3个部件组成，分别是靠壁组件13（或靠壁组件43）、联动机构12（或联动机构42）、固定座11（或固定座41）。联动机构安装在固定座11（或固定座41）上，在固定座11（或固定座41）上运动；靠壁组件13（或靠壁组件43）安装在联动机构12（或联动机构42）上，随联动机构12（或联动机构42）运动，时刻保证靠壁组件13（或靠壁组件43）的中心线不变，从而可适用于不同直径的轴孔类部件的同轴度检测。

可选的，测量时固定座表面可能与待检测部件表面不贴合，可通过调节平衡调整部件一14（或平衡调整部件二44）保证固定座11（或固定座41）平稳，从而减少轴线找准机构一1（或轴线找准机构二4）的变形损伤。

可选的，大跨距轴孔类部件同轴度测量装置还包括位置调节机构45，位置显示部件3可在位置调节机构45上运动，运动后保证测量时位置显示部件3的中心点在轴线找准机构二4的轴线上。

可选的，大跨距轴孔类部件同轴度测量装置还包括磁性功能部件8或9，磁性功能部件8或9可根据需要变换磁性特征，测量时为保证装置的平稳，开启磁性吸附功能；装卸测量装置时关闭磁性吸附功能，调整方便。

进一步，大跨距轴孔类部件同轴度测量装置还包括数据处理系统和二维位置探测部件，二维位置探测部件安装在位置显示部件3上，二维位置探测部件能够检测光束照射位置的二维坐标位置，并将信息输入数据处理系统，通过数据处理软件得出待检测部件一5和待检测部件二7的同轴度，可以使检测过程自动化。

进一步，大跨距轴孔类部件同轴度测量装置还包括激光测距系统，在检测同轴度的同时可检测两待检测部件的间距。

本发明还提出一种大跨距轴孔类部件同轴度检测方法，包括：

采用所述大跨距轴孔类部件同轴度测量装置进行同轴度测量的方法：

S1，在第一个待检测部件上安装轴线找准机构，通过轴线找准机构寻找到此部件的轴心线，再通过磁性功能部件将激光源部件安装在轴心线位置；

S2，在第二个待检测部件上也安装轴线找准机构，通过轴线找准机构寻找到此部件的轴心线，再通过磁性功能部件将位置显示部件安装在轴心线位置，并保证刻度盘的轴心与此部件的回转中心相重合；

S3，启动激光源部件，发出基准激光束，基准激光束将沿着第一个待检测部件的轴心线发射，并照射到第二个待检测部件的刻度盘上，刻度盘接收基准激光束，并呈现出激光斑点；

S4，通过刻度盘上的刻度读出激光斑点的偏移距离，即为第一待检测部件和第二待检测部件的同轴度；

或者，通过位置调节机构驱动所述位置显示部件相对于所述第二待检测部件运动；

通过所述位置显示部件表面的刻度盘读出多个位置的同轴度偏差；

经过数据处理，获得两待检测部件的同轴度。

上述各个实施例中大跨距轴孔类部件同轴度测量装置所具有的积极技术效果同样适用于大跨距轴孔类部件同轴度检测方法，这里不再赘述。

下面结合附图1对本发明大跨距轴孔类部件同轴度测量装置及方法的一个实施例的工作过程进行说明：

如图1所示，在该实施例中，大跨距轴孔类部件同轴度测量装置包括该测量装置包括轴线找准机构一1；激光源部件2；位置显示部件3；轴线找准机构二4；待检测部件一5；基准激光束6；待检测部件二7；固定座一11；联动机构一12；靠壁组件一13；平衡调整部件一14；刻度盘31；固定座二41；联动机构二42；靠壁组件二43；平衡调整部件二44；位置调节机构45；磁性功能部件8；磁性功能部件9。

激光源部件2安装在固定座一11上，保证射出的基准激光束6与固定座11的中心线重合。刻度盘31安装在位置调节机构45上，位置调节机构45调节刻度盘31的位置，保证测量时刻度盘31中心点在固定座41的中心线上运动。联动机构安装在固定座上，靠壁组件安装在联动机构上，联动机构带动靠壁组件围绕中心线来回运动，保证靠壁组件的中心线与固定座的中心线重合。靠壁组件以最大可能紧贴待检测部件，可保证固定座的中心线和待检测部件的中心线重合，从而确保了基准激光束6以及过刻度盘31中心点的且垂直于刻度盘31的垂线分别于待检测部件一5和待检测部件二7的轴线重合。调节平衡调整部件可使轴线找准机构处于平稳位置。磁性功能部件8和9可变换磁性功能，磁性功能部件8或9可根据需要变换磁性特征，测量时为保证装置的平稳，开启磁性吸附功能；装卸测量装置时关闭磁性吸附功能，调整方便。

在检测前，将靠壁组件以最大可能紧贴待检测部件，调节平衡调整部件，使整个轴线找准机构平稳依附于待检测部件表面，开启磁性功能部件的磁性吸附功能，调节位置调节机构45带动刻度盘移动到待检测部件二7的一侧表面平行。

在检测过程中，打开激光源部件2，发射基准激光束6，照射在刻度盘31上，通过刻度盘31上的刻度读出激光斑点的偏移距离，调节位置调节机构45带动刻度盘移动到待检测部件二7的另一侧表面平行，再读出偏移距离，根据两偏移距离结果进行计算，得出两待测部件的同轴度。

通过对本发明大跨距轴孔类部件同轴度测量装置及方法的多个实施例的说明，可以看到本发明大跨距轴孔类部件同轴度测量装置及方法实施例至少具有以下一种或多种优点：

1、结构简单、易于实现，成本低、适用范围广、操作方便，检测动作灵敏，检测准确度较高；

2、设有平衡调整部件，可减少靠壁组件受到的弯矩，从而降低靠壁组件和联动机构变形对检测结果造成的影响，增加测量准确度及延长寿命。

3、设有磁性功能部件，可防止轴线找准结构松动，避免因轴线找准结构松动造成该测量装置操作难度。

4.该测量装置可适用于多种不同轴孔组合部件的测量，同时一套该测量装置可适用于多种直径的轴孔部件的同轴度测量。

Claims (10)

1.大跨距轴孔类部件同轴度测量装置，其特征在于，它包括：

轴线找准机构，用于找准待检测部件的孔或轴类部件的轴线；

激光源部件，安装于其中一个待检测部件的轴线找准机构上，并用于发射与其固定相连的待检测部件的孔或轴类部件的轴线相重合的基准激光束；

位置显示部件，安装于另一个待检测部件的轴线找准机构上，用于接收激光源部件发出的基准激光束，并显示与其固定相连的待检测部件的孔或轴类部件的回转中心与基准激光束斑点的距离和方位偏差。

2.根据权利要求1所述的大跨距轴孔类部件同轴度测量装置，其特征在于：所述轴线找准机构根据待检测部件的数量确定，其数量至少为一个。

3.根据权利要求1所述的大跨距轴孔类部件同轴度测量装置，其特征在于：所述位置显示部件采用待检测部件作为本体。

4.根据权利要求1所述的大跨距轴孔类部件同轴度测量装置，其特征在于：所述位置显示部件包括刻度盘，所述刻度盘用于读出两待检测部件的同轴度偏差。

5.根据权利要求1所述的大跨距轴孔类部件同轴度测量装置，其特征在于：所述激光源部件采用能够发射基准激光束的激光源，还能够根据所发射激光束信息获得相邻待检测部件间距的功能。

6.根据权利要求1所述的大跨距轴孔类部件同轴度测量装置，其特征在于：还包括位置调节机构，所述位置调节机构与位置显示部件相配合并调节其在待检测部件上的位置，进而在所述位置显示部件上测出多个基准激光束与待检测部件轴线的偏差，进而得出两个待检测部件的同轴度。

7.根据权利要求1所述的大跨距轴孔类部件同轴度测量装置，其特征在于：还包括磁性功能部件，所述磁性功能部件用于对整个同轴度测量装置进行安装和固定。

8.根据权利要求1或2所述的大跨距轴孔类部件同轴度测量装置，其特征在于：所述轴线找准机构包括靠壁组件、联动机构和固定座；所述靠壁组件用于找准待检测部件的轴线，联动机构用于调节靠壁组件以适应不同直径的轴孔类部件的同轴度测量。

9.根据权利要求8所述的大跨距轴孔类部件同轴度测量装置，其特征在于：所述轴线找准机构还包括平衡调整部件，所述平衡调整部件使轴线找准机构上的固定座至少有非共线的三点接触待检测部件表面。

10.采用权利要求1-9任意一项所述大跨距轴孔类部件同轴度测量装置进行同轴度测量的方法，其特征在于：

S1，在第一个待检测部件上安装轴线找准机构，通过轴线找准机构寻找到此部件的轴心线，再通过磁性功能部件将激光源部件安装在轴心线位置；

S2，在第二个待检测部件上也安装轴线找准机构，通过轴线找准机构寻找到此部件的轴心线，再通过磁性功能部件将位置显示部件安装在轴心线位置，并保证刻度盘的轴心与此部件的回转中心相重合；

S3，启动激光源部件，发出基准激光束，基准激光束将沿着第一个待检测部件的轴心线发射，并照射到第二个待检测部件的刻度盘上，刻度盘接收基准激光束，并呈现出激光斑点；

S4，通过刻度盘上的刻度读出激光斑点的偏移距离，即为第一待检测部件和第二待检测部件的同轴度；

或者，通过位置调节机构驱动所述位置显示部件相对于所述第二待检测部件运动；

通过所述位置显示部件表面的刻度盘读出多个位置的同轴度偏差；

经过数据处理，获得两待检测部件的同轴度。

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