CN110936230B - 圆孔中心定位装置、圆孔中心间画线和距离测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及圆孔中心定位装置，为解决工件上圆孔中心定位成本高、效率低的问题，提供一种圆孔中心定位装置，用于确定圆孔两端面均为平面的圆孔的中心，其特征在于该装置包括两个等直径的定位圆盘、竖向螺纹连接杆、定位平板、连接部件；两个所述定位圆盘同轴安装在连接部件的两端，所述竖向螺纹连接杆安装在所述连接部件上，所述定位平板安装在所述竖向螺纹连接杆下端且可以通过竖向螺纹杆上螺纹沿竖向螺纹杆轴线移动，所述竖向螺纹连接杆的轴线与所述定位平板垂直且与定位圆盘的轴线垂直相交，两定位圆盘关于所述竖向螺纹连接杆的轴线中心对称。本发明结构简单，制造方便，可以定位结构件上不同位置、不同直径圆孔的圆心和轴线。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量装置，更具体地说，涉及一种圆孔中心定位装置、圆孔中心间画线和距离测量装置。
背景技术
目前，对基于以圆孔圆心为基准线的结构件放样，一般采用制造工装的方法、现场配焊法，甚至采用凭经验感觉的方法。对于测量两圆孔轴线距离或圆孔圆心到平面的距离，由于难以确定圆孔圆心或圆孔轴线，致使很难准确获得两圆孔轴线距离或圆孔轴线到某一平面的距离的测量数据。
对基于以圆孔圆心为基准线的结构件放样，采用制作工装法成本较高，且工装适用范围窄、通用性差，同一工装仅适用于固定位置的固定零部件定位；采用现场配焊或是凭经验感觉的方法很难一次放样准确，难以避免结构件返修，甚至需要多次返修，这样既浪费时间，也增加了成本。其次，对于精确测量孔到孔距离或孔到面距离，一般需要使用三坐标，这致使获得测量数据周期长，测量地点固定，不能在任意场合进行测量孔到孔距离。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对工件上圆孔中心定位成本高、效率低的问题，而提供一种孔中心定位装置、孔中心间画线装置、距离测量装置，从而方便简单快捷精确地定位圆孔中心、在两圆孔中心间画连接圆心的直线以及测量两圆孔中心间的距离。
本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种圆孔中心定位装置，用于确定圆孔两端面均为平面的圆孔的中心，其特征在于该装置包括两个等直径的定位圆盘、竖向螺纹连接杆、定位平板、连接部件；两个所述定位圆盘同轴安装在连接部件的两端，所述竖向螺纹连接杆安装在所述连接部件上，所述定位平板安装在所述竖向螺纹连接杆下端且可以通过竖向螺纹杆上螺纹沿竖向螺纹杆轴线移动，所述竖向螺纹连接杆的轴线与所述定位平板垂直且与定位圆盘的轴线垂直相交，两定位圆盘关于所述竖向螺纹连接杆的轴线中心对称。在本发明中，定位平板与圆孔一端的端面贴合，从而使得竖向螺纹连接杆与圆孔的轴线相互平行，两定位圆盘与圆孔另一端的端面配合，使所述竖向螺纹连接杆的轴线与圆孔的轴线重合，从而对圆孔中心进行定位。
上述圆孔中心定位装置中，所述定位圆盘与所述连接部件可以是转动连接,即定位圆盘可以在连接部件的端部沿定位圆盘轴线转动；所述定位圆盘与所述连接部件之间也可以是固定连接，但转动连接使竖向螺纹连接杆的轴线与圆孔的轴线重合的调节过程中操作更加方便。
上述圆孔中心定位装置中，所述连接部件包括连接块和横向固定在所述连接块上的横向连接杆，两个所述定位圆盘分别安装在横向连接杆的两端，所述竖向螺纹连接杆的上端与所述连接块连接，下端与所述定位平板连接。
本发明为实现其画线目的的技术方案是这样的：提供一种圆孔中心间画线装置，其特征在于包括两个前述的圆孔中心定位装置和画线弯板，第一个圆孔中心定位装置的连接部件上设置有滑动方向与第一个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线平行的第一滑动部件，第一滑动部件上安装有光束发射装置，所述光束发射装置射出光线的方向与第一个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线垂直相交；第二个圆孔中心定位装置的连接部件上设置有光线接受平面，所述光线接受平面上刻画有与第二个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线重合的刻画直线；所述画线弯板包括平板部和与平板连接的竖板部，所述平板部上设有直线画线槽，所述竖板部上设置有供所述光束发射装置射出光线通过的透光通道，所述透光通道与所述直线画线槽同处于与所述平板部垂直的竖平面；圆孔中心间画线时所述画线弯板位于第一个圆孔中心定位装置和第二个圆孔中心定位装置之间且所述光束发射装置射出光线穿过画线弯板上透光通道照射在所述光线接受平面上的刻画直线上；所述画线弯板的平板部所在平面与所述圆孔端面相互平行。
在本发明中，利用两个圆孔中心定位装置分别定位两个圆孔的中心，光束发射装置射出光线穿过所述画线弯板上的透光通道照射在第二个圆孔中心定位装置中的刻画直线时，该光束的方向则与两圆孔的轴线相交，该光线在圆孔轴向方向投影在圆孔所在工件表面上的投影则与画线弯板上直线画线槽重合，在直线画线槽内画出的直线即为连接两圆孔中心的连线。
上述圆孔中心间画线装置中，所述透光通道是呈直线状的缝隙透光槽或者在直线上间隔分布的多个透光孔。
上述圆孔中心间画线装置中，所述第一个圆孔中心定位装置的连接部件包括连接块和横向固定在所述连接块上的横向连接杆，所述第一个圆孔中心定位装置的两个所述定位圆盘分别安装在横向连接杆的两端，所述第一个圆孔中心定位装置的竖向螺纹连接杆的上端与所述连接块连接，下端与所述第一个圆孔中心定位装置的定位平板连接；所述连接块上设置有滑槽，所述第一滑动部件包括可在所述滑槽中滑动的滑块和将滑块与连接块锁紧固定连接的螺钉，所述光束发射装置固定在所述滑块上。进一步地，所述第二个圆孔中心定位装置的连接部件包括连接块和横向固定在所述连接块上的横向连接杆，所述第二个圆孔中心定位装置的两个所述定位圆盘分别安装在横向连接杆的两端，所述第二个圆孔中心定位装置的竖向螺纹连接杆的上端与所述连接块连接，下端与所述第二个圆孔中心定位装置的定位平板连接；所述连接块上设置有滑槽，在滑槽内设置有滑动方向与第二个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线平行的滑板，所述滑板上设置有将其本身固定在连接块上的螺钉，所述刻画直线设置在滑板上。
本发明为实现其测距目的的技术方案是这样的：提供一种圆孔中心间距离测量装置，其特征在于包括两个前述圆孔中心定位装置，第一个圆孔中心定位装置的连接部件上设置有滑动方向与第一个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线平行的第一滑动部件，第一滑动部件上安装有激光光束测距装置，所述激光光束测距装置射出光线的方向与第一个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线垂直相交；第二个圆孔中心定位装置的连接部件上设置有光线接受平面，所述光线接受平面上刻画有与第二个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线重合的刻画直线。在本发明中，通过两个圆孔中心定位装置分别对两圆孔的中心进行定位，然后通过激光光束测距装置测量两个圆孔之间的距离。
上述圆孔中心间距离测量装置中，所述第一个圆孔中心定位装置中的连接部件包括连接块和横向固定在所述连接块上的横向连接杆，所述第一个圆孔中心定位装置中的所述定位圆盘分别安装在横向连接杆的两端，所述第一个圆孔中心定位装置中所述竖向螺纹连接杆的上端与所述连接块连接，下端与所述第一个圆孔中心定位装置中的所述定位平板连接；所述连接块上设置有滑槽，所述第一滑动部件包括可在所述滑槽中滑动的滑块和将滑块与连接块锁紧固定连接的螺钉，所述激光光束测距装置固定在所述滑块上。进一步地，所述第二个圆孔中心定位装置的连接部件包括连接块和横向固定在所述连接块上的横向连接杆，所述第二个圆孔中心定位装置中的两个所述定位圆盘分别安装在横向连接杆的两端，所述第二个圆孔中心定位装置中的竖向螺纹连接杆的上端与所述第二个圆孔中心定位装置中的所述连接块连接，下端与所述第二个圆孔中心定位装置的定位平板连接；所述第二个圆孔中心定位装置中的所述连接块上设置有滑槽，在滑槽内设置有滑动方向与第二个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线平行的滑板，所述滑板上设置有将其本身固定在连接块上的螺钉，所述刻画直线设置在滑板上。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明结构简单，制造方便，画线精度高，操作便捷，通用性高；可以适用于大范围、不同直径、不同位置的两圆孔圆心连线和距离的确定，即可以根据所测圆孔直径范围需要，设计一款该装置来满足不同情况下的圆孔圆心和轴线的定位；
圆孔中心定位装置可以定位结构件上不同位置、不同直径圆孔的圆心和轴线。
圆孔中心间画线装置可以实现以两圆心连线为基准的零部件的精确放样，采用该装置确定结构件两孔圆心连线，并以此线为基准确定该结构件其他零部件的位置；圆孔中心间距离测量装置可测量两圆孔距离和测量圆孔到平面的距离时，灵活便捷，不受场地限制。
附图说明
图1是本发明圆孔中心定位装置的结构示意图。
图2是本发明圆孔中心定位装置定位圆孔中心的正视图。
图3是本发明圆孔中心定位装置定位圆孔中心的侧视图。
图4是本发明圆孔中心定位装置定位圆孔中心的俯视图。
图5是本发明圆孔中心间画线装置中第一圆孔中心定位装置的结构示意图。
图6是图5在A处的局部放大图。
图7是本发明圆孔中心间画线装置中第二圆孔中心定位装置的结构示意图。
图8是本发明圆孔中心间画线装置中画线弯板的结构示意图。
图9是本发明圆孔中心间画线装置在工件上两圆孔中心间画圆心连线的示意图。
图10是本圆孔中心间距离测量装置测量工件上两圆孔中心距离的示意图。
图11是本圆孔中心间距离测量装置测量工件上圆孔中心到平面距离的示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明具体实施方案。
实施例一。
如图1至图4所示，本实施例中的圆孔中心定位装置，该装置用于确定圆孔两端面均为平面的圆孔的中心(圆心)，在工件上，圆孔10为通孔，圆孔10的两端端面圆所在的平面相互平行。
如图1所示，圆孔中心定位装置包括两个等直径的定位圆盘7、竖向螺纹连接杆6、定位平板5、连接部件。连接部件用于安装定位圆盘7和竖向螺纹连接杆6的作用，其包括连接块8和横向固定在连接块上的横向连接杆9，两个定位圆盘7同轴布置且分别固定或转动安装在横向连接杆9的两端，竖向螺纹连接杆6的上端与连接块8连接，下端与定位平板5连接，定位平板可通过竖向螺纹杆螺纹沿竖向螺纹杆轴线移动。竖向螺纹连接杆6的轴线61与定位平板5垂直且与定位圆盘7的轴线91垂直相交，两定位圆盘关于竖向螺纹连接杆的轴线中心对称。
本实施例中圆孔中心定位装置定位圆孔中心(也即圆心或圆孔轴线)的原理如图2至图4所示。圆孔中心定位装置定位圆孔中心时，定位平板5与定位圆盘7分置于圆孔10的两端，圆孔10的深度为H，定位平板5通过竖向螺纹连接杆6连接，转动竖向螺纹连接杆6，使定位平板5紧贴工件，且使定位平板5的侧面与圆孔10端面圆所在平面重合。两定位圆盘7所在平面与圆孔端面圆所在平面垂直，各定位圆盘7落入到圆孔10中，落入的距离为H1，每个定位圆盘7都与圆孔端面圆具有两个接触点，四个接触点的连线为矩形，其中心即为圆孔的中心，同时该中心也位于竖向螺纹连接杆的轴线上。
圆孔中心定位装置可定位圆孔中心的圆孔半径如下：
式中，L1是连接块厚度，L2是定位圆盘之间距离，L3是定位圆盘与被定位圆孔端面接触点之间距离，t是定位圆盘厚度，d1是定位圆盘直径。
由以上公式可知装置所定位圆孔最大半径值由定位圆盘之间距离L2、定位圆盘厚度t、定位圆盘直径d1决定，最小半径值由连接块厚度L1和定位圆盘厚度t决定。
本发明中，定位圆孔中心时，应使定位平板5与圆孔端面圆所在平面重合，并且竖向螺纹连接杆6要保持与定位平板垂直，在调节时可转动定位圆盘，定位后转动竖向螺纹连接杆，进而可实现圆孔中心定位装置在圆孔中姿态固定。
实施例二。
图5至图9示出了本实施例中的圆孔中心间画线装置。在圆孔中心间画线装置中包含两个实施例1中的圆孔中心定位装置和画线弯板3，圆孔中心定位装置分别是第一圆孔中心定位装置1和第二圆孔中心定位装置2。
如图5图6所示，在第一圆孔中心定位装置1中，连接块8上设置有竖向滑槽81，在滑槽81中设置有滑块82，滑块82滑动的方向与竖向螺纹连接杆6的轴线61平行，在滑块82上设置有螺钉84和光束发射装置83，当滑块82滑动到适当位置时，可通过螺钉84将滑块82与连接块8进行锁定，避免滑块82相对连接块8自行滑动。光束发射装置83，比如激光发射器，能发射细小的光束。光束发射装置83射出光线的方向与第一个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆6的轴线垂直相交。
如图7所示，在第二圆孔中心定位装置中，连接块8上设置有一个光线接受平面85，在光线接受平面85上刻画有一刻画直线86，该刻画直线86与竖向螺纹连接杆6的轴线重合。
如图8所示，画线弯板3由钢板折弯形成，其具有平板部31和与平板连接的竖板部32，竖板部32与平板部呈一定夹角或者垂直，平板部31上设有直线画线槽33，竖板部上设置有供光束发射装置射出光线通过的透光通道，透光通道是呈在直线上间隔分布的多个透光孔34。各透光孔34的连线与直线画线槽33共处于与平板部31垂直的竖平面。为方便画线弯板3的固定与移动，画线弯板3的平板部31上设置有磁铁，或者平板部本身就被磁化。
本实施例中的圆孔中心间画线装置用于在同一工件上且轴线相互平行的两圆孔之间画连接两圆孔中心的连线，以便实现以两圆心连线为基准的零部件的精确放样。如图9所示，画线时将第一圆孔中心定位装置1和第二圆孔中心定位装置2分别置于被工件4的两圆孔上，并将画线弯板3置于两圆孔之间，画线弯板3中平板部所在平面与圆孔的轴线垂直。先目测进行粗略瞄准，调整光束发射装置83和光线接受平面方向，使光束发射装置83发射的光束大致在照射在光线接受平面85上，然后微调旋转第一圆孔中心定位装置1和第二圆孔中心定位装置2，使光束刚好置于光线接受平面刻画直线86上，再沿滑槽81移动光束发射装置83，若移动过程中光束落点始终沿光线接受平面刻画直线86移动，则说明圆孔中心定位正确(即光束发射装置射出的光束沿两圆孔圆心轴线投影必然与两圆孔圆心连线重合)，否则继续微调第一圆孔中心定位装置1和第二圆孔中心定位装置2，直至定位正确为止。最后在定位正确后，旋转定位平板固定第一圆孔中心定位装置1和第二圆孔中心定位装置2，微上下移动第一圆孔中心定位装置1中动光束发射装置，使光束总能够通过画线弯板上的透光孔34。此时画线弯板3的中面与两圆孔圆心连线重合，用画笔沿直线画线槽画下一线段，该线段即为在被测结构件表面上的两圆孔圆心连线段，载借助直尺或光线装置测距，计算出圆孔圆心到线段一端的距离，此线段和距离值即可以定位其他零部件的位置。
实施例三。
如图10所示，本实施例示出了一种圆孔中心间距离测量装置，在该装置中，其结构与实施例二中的第一圆孔中心定位装置1和第二圆孔中心定位装置2基本相同，其不同点是圆孔中心间距离测量装置中无需画线弯板3，光束发射装置83不仅能射出光光束，还具备距离测量功能。进行两圆孔中心间距离测量时，第一圆孔中心定位装置1和第二圆孔中心定位装置2分别置于被测件结构两圆孔上，先目测进行粗略瞄准，调整光束发射装置83和光线接受平面方向，使光束发射装置83发射的光束大致在照射在光线接受平面85上，然后微调旋转第一圆孔中心定位装置1和第二圆孔中心定位装置2，使光束刚好置于光线接受平面刻画直线86上，再沿滑槽81移动光束发射装置83，若移动过程中红外线落点始终沿光线接受平面刻画直线86移动，则说明圆孔中心定位正确，定位正确后，光束发射装置83测出的距离即为两圆孔中心点之间的距离。
本实施例中圆孔中心间距离测量装置也可以测量圆孔中心至平面之间的距离。测量圆孔中心至平面的距离时，只需要第一圆孔中心定位装置。如图11所示，将第一圆孔中心定位装置放置1在圆孔中，并如实施例一中定位圆孔中心，并使调整光束发射装置83射出的光束照射在平面41上，圆孔中心定位后，第一圆孔中心定位装置1中的光束发射装置83测到的距离即为圆孔中心至平面的距离。
Claims (10)
1.一种圆孔中心定位装置，用于确定圆孔两端面均为平面的圆孔的中心，其特征在于该装置包括两个等直径的定位圆盘、竖向螺纹连接杆、定位平板、连接部件；两个所述定位圆盘同轴安装在连接部件的两端，所述竖向螺纹连接杆安装在所述连接部件上，所述定位平板安装在所述竖向螺纹连接杆下端且可以通过竖向螺纹杆上螺纹沿竖向螺纹杆轴线移动，所述竖向螺纹连接杆的轴线与所述定位平板垂直且与定位圆盘的轴线垂直相交，两定位圆盘关于所述竖向螺纹连接杆的轴线中心对称。
2.根据权利要求1所述的圆孔中心定位装置，其特征在于所述定位圆盘与所述连接部件转动连接。
3.根据权利要求1或2所述的圆孔中心定位装置，其特征在于所述连接部件包括连接块和横向固定在所述连接块上的横向连接杆，两个所述定位圆盘分别安装在横向连接杆的两端，所述竖向螺纹连接杆的上端与所述连接块连接，下端与所述定位平板连接。
4.一种圆孔中心间画线装置，其特征在于包括两个权利要求1或2中所述的圆孔中心定位装置和画线弯板，第一个圆孔中心定位装置的连接部件上设置有滑动方向与第一个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线平行的第一滑动部件，第一滑动部件上安装有光束发射装置，所述光束发射装置射出光线的方向与第一个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线垂直相交；第二个圆孔中心定位装置的连接部件上设置有光线接受平面，所述光线接受平面上刻画有与第二个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线重合的刻画直线；
所述画线弯板包括平板部和与平板连接的竖板部，所述平板部上设有直线画线槽，所述竖板部上设置有供所述光束发射装置射出光线通过的透光通道，所述透光通道与所述直线画线槽同处于与所述平板部垂直的竖平面；圆孔中心间画线时所述画线弯板位于第一个圆孔中心定位装置和第二个圆孔中心定位装置之间且所述光束发射装置射出光线穿过画线弯板上透光通道照射在所述光线接受平面上的刻画直线上；所述画线弯板的平板部所在平面与所述圆孔端面相互平行。
5.根据权利要求4所述的圆孔中心间画线装置，其特征在于所述透光通道是呈直线状的缝隙透光槽或者在直线上间隔分布的多个透光孔。
6.根据权利要求4所述的圆孔中心间画线装置，其特征在于所述第一个圆孔中心定位装置的连接部件包括连接块和横向固定在所述连接块上的横向连接杆，所述第一个圆孔中心定位装置的两个所述定位圆盘分别安装在横向连接杆的两端，所述第一个圆孔中心定位装置的竖向螺纹连接杆的上端与所述连接块连接，下端与所述第一个圆孔中心定位装置的定位平板连接；所述连接块上设置有滑槽，所述第一滑动部件包括可在所述滑槽中滑动的滑块和将滑块与连接块锁紧固定连接的螺钉，所述光束发射装置固定在所述滑块上。
7.根据权利要求6所述的圆孔中心间画线装置，其特征在于所述第二个圆孔中心定位装置的连接部件包括连接块和横向固定在所述连接块上的横向连接杆，所述第二个圆孔中心定位装置的两个所述定位圆盘分别安装在横向连接杆的两端，所述第二个圆孔中心定位装置的竖向螺纹连接杆的上端与所述连接块连接，下端与所述第二个圆孔中心定位装置的定位平板连接；所述连接块上设置有滑槽，在滑槽内设置有滑动方向与第二个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线平行的滑板，所述滑板上设置有将其本身固定在连接块上的螺钉，所述刻画直线设置在滑板上。
8.一种圆孔中心间距离测量装置，其特征在于包括两个权利要求1或2中所述的圆孔中心定位装置，第一个圆孔中心定位装置的连接部件上设置有滑动方向与第一个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线平行的第一滑动部件，第一滑动部件上安装有激光光束测距装置，所述激光光束测距装置射出光线的方向与第一个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线垂直相交；第二个圆孔中心定位装置的连接部件上设置有光线接受平面，所述光线接受平面上刻画有与第二个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线重合的刻画直线。
9.根据权利要求8所述的圆孔中心间距离测量装置，其特征在于所述第一个圆孔中心定位装置中的连接部件包括连接块和横向固定在所述连接块上的横向连接杆，所述第一个圆孔中心定位装置中的所述定位圆盘分别安装在横向连接杆的两端，所述第一个圆孔中心定位装置中所述竖向螺纹连接杆的上端与所述连接块连接，下端与所述第一个圆孔中心定位装置中的所述定位平板连接；所述连接块上设置有滑槽，所述第一滑动部件包括可在所述滑槽中滑动的滑块和将滑块与连接块锁紧固定连接的螺钉，所述激光光束测距装置固定在所述滑块上。
10.根据权利要求8或9所述的圆孔中心间距离测量装置，其特征在于所述第二个圆孔中心定位装置的连接部件包括连接块和横向固定在所述连接块上的横向连接杆，所述第二个圆孔中心定位装置中的两个所述定位圆盘分别安装在横向连接杆的两端，所述第二个圆孔中心定位装置中的竖向螺纹连接杆的上端与所述第二个圆孔中心定位装置中的所述连接块连接，下端与所述第二个圆孔中心定位装置的定位平板连接；所述第二个圆孔中心定位装置中的所述连接块上设置有滑槽，在滑槽内设置有滑动方向与第二个圆孔中心定位装置中竖向螺纹连接杆的轴线平行的滑板，所述滑板上设置有将其本身固定在连接块上的螺钉，所述刻画直线设置在滑板上。
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