CN111664771A - 用于管类零件内孔检测的装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于管类零件内孔检测的装置及其检测方法，包括用于固定管类零件的位置的定位机构以及用于检测管类零件的内孔参数的测量机构；所述的测量机构沿X轴方向移动；所述的定位机构沿Y轴和Z轴方向移动，顶端设置有开设有定位槽的定位块，所述定位槽的两端相对设置有轴向限位块和夹紧组件。本发明的一种用于管类零件内孔检测的装置将内径比较仪与精密滑台组合使用，实现了待测工件与内径比较仪的测头之间在空间上的全方向对准和测量，同时能够准确检测孔径的轴向变化趋势，突破了坐标测量机检测法和二维光学法无法实现的技术瓶颈，解决了微小孔径的测量难题。
Description
技术领域
本发明涉及机械产品几何量检测技术领域，涉及一种用于管类零件内孔检测的装置及其检测方法，具体涉及一种用于检测小直径的管类零件的内孔孔径及长度的装置及其检测方法。
背景技术
在精密测量领域，管类零件的内孔检测一直是公认的难题。由于管类零件的内孔孔径较小，测量其孔径及内孔长度通常需要结合多种测量工具。现有技术中针对于管类零件的内孔检测主要采用接触式的坐标测量机检测法和二维光学法，坐标测量机检测法主要用于有轴向深度检测需求的情况，而二维光学法主要应用于单截面直径的测量。
坐标测量机在使用时需要一定的采点回程距离，对于直径偏小的管类零件，由于无法满足采点回程距离的要求无法运行测量程序导致无法检测。
因此必须开发可满足小直径的管类零件的检测方法，研制可实现快速、精确测量的专用检测装置，该设备应可实现对小直径的管类零件的众多参数同时检测，从而提高检测效率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于管类零件内孔检测的装置，该装置能够实现对小直径的管类零件内孔的直径和长度的快速、准确测量。
本发明的另一个目的在于提供一种用于管类零件内孔检测的装置及其检测方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于管类零件内孔检测的装置，包括用于固定管类零件的位置的定位机构以及用于检测管类零件的内孔参数的测量机构；
所述的测量机构沿X轴方向移动；所述的定位机构沿Y轴和Z轴方向移动，顶端设置有开设有定位槽的定位块，所述定位槽的两端相对设置有轴向限位块和夹紧组件。
在上述技术方案中，所述的测量机构固定在水平放置的底板左侧，包括单向滑台、夹持架和内径比较仪，所述单向滑台的下端固定部与所述底板固定连接，上端活动部由螺旋测微计驱动沿X轴方向移动；所述夹持架竖直设置在所述活动部的顶面；所述内径比较仪固定安装在所述夹持架的顶端。
在上述技术方案中，所述的定位机构固定在水平放置的底板右侧，包括双向滑台、定位块、轴向限位块和夹紧组件，所述的双向滑台的上端活动部分别由不同的螺旋测微计驱动沿Y轴和Z轴方向移动；所述的定位块设置在所述双向滑台的顶面中央，所述定位块的顶部自左至右贯穿其顶面开设有用于放置管类零件的定位槽；所述轴向限位块设置在所述定位块的左侧，其中心开设有定位孔，所述定位孔的设置方向与所述定位槽的开设方向相同且所述定位孔的中心与所述定位槽的中心同心；所述夹紧组件用于管类零件的夹紧和定位，设置在所述定位块的右侧。
在上述技术方案中，所述的夹持架为倒置的T形结构，底部的水平部通过螺钉固定在所述单向滑台上，顶部的竖直部上端开设有用于安装内径比较仪的通孔。
在上述技术方案中，所述竖直部上端开设的通孔上方开有竖直的通槽，通槽两侧分别开设有通孔和螺纹孔，用于安装螺钉，实现对内径比较仪的抱紧固定。
在上述技术方案中，所述定位槽的形状为V形，角度为30°-120°。
在上述技术方案中，所述轴向限位块的两侧通过螺钉与所述的双向滑台连接。
在上述技术方案中，所述的夹紧组件包括快速卡钳和卡钳座，所述的卡钳座通过螺钉与所述的双向滑台连接，所述的快速卡钳设置在所述的卡钳座上，为标准通用件，用于夹紧管类零件的端部并实施定位。
在上述技术方案中，所述定位孔为自左至右直径依次增大的阶梯通孔。
在上述技术方案中，所述的轴向限位块上的阶梯通孔的内径为1-3mm。
在上述技术方案中，所述的定位块的宽度为所述双向滑台顶面宽度的1/2。
在上述技术方案中，所述螺旋测微计的移动精度为0.01mm，所述内径比较仪的测量精度为0.001mm。
另一方面，本发明的一种用于管类零件内孔检测的装置的检测方法为：将待测工件(小孔径的管类零件)放置于定位槽内，将其左端沿轴向向左推入至轴向限位块上的定位孔内，利用夹紧组件夹紧工件；联合调整单向滑台及双向滑台，实现X轴、Y轴、Z轴方向综合联动，直至内径比较仪的测头轴线与待测工件的轴线同轴为止；调整单向滑台，使内径比较仪的测头在待测工件的内孔内沿轴向移动，观察读数变化，得到不同深度的直径数值，实现轴向尺寸的动态检测。
本发明的优点和有益效果为：
本发明的一种用于管类零件内孔检测的装置将内径比较仪与精密滑台组合使用，实现了待测工件与内径比较仪的测头之间在空间上的全方向对准和测量，同时能够准确检测孔径的轴向变化趋势，突破了坐标测量机检测法和二维光学法无法实现的技术瓶颈，解决了微小孔径的测量难题。
附图说明
图1是本发明的一种用于管类零件内孔检测的装置的立体结构示意图。
图2是本发明的一种用于管类零件内孔检测的装置的正视图。
图3是定位机构的定位部分的剖面图。
其中：
1：底板，2：单向滑台，3：夹持架，4：内径比较仪，5：双向滑台，6：定位块，7：轴向限位块，8：快速卡钳，9：卡钳座，10：定位槽，11：定位孔，12：螺旋测微仪。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
下面结合附图与具体的实施例对本发明作进一步详细描述。需要说明的是：下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
实施例一
一种用于管类零件内孔检测的装置，包括用于固定管类零件的位置的定位机构以及用于检测管类零件的内孔参数的测量机构；
所述的测量机构沿X轴方向移动；所述的定位机构沿Y轴和Z轴方向移动，顶端设置有开设有定位槽的定位块，所述定位槽的两端相对设置有轴向限位块和夹紧组件。
本发明的用于管类零件内孔检测的装置通过测量机构和定位机构在X、Y和Z轴方向上的移动，实现了待测工件(管类零件)与测量机构之间在空间上的全方向对准和测量，同时能够准确检测孔径的轴向变化趋势，突破了坐标测量机检测法和二维光学法无法实现的技术瓶颈，解决了微小孔径的测量难题。
实施例二
在上述实施例一的基础上，作为优选，所述的测量机构固定在水平放置的底板左侧，包括单向滑台、夹持架和内径比较仪，所述单向滑台的下端固定部与所述底板通过螺钉固定连接，上端活动部由螺旋测微计驱动沿X轴方向移动；所述夹持架竖直设置在所述活动部的顶面；所述内径比较仪固定安装在所述夹持架的顶端。
作为优选，所述的定位机构固定在水平放置的底板右侧，包括双向滑台、定位块、轴向限位块和夹紧组件，所述的双向滑台的上端活动部分别由不同的螺旋测微计驱动沿Y轴和Z轴方向移动；所述的定位块设置在所述双向滑台的顶面中央，所述定位块的顶部自左至右贯穿其顶面开设有用于放置管类零件的定位槽，定位槽两侧通过螺钉与双向滑台连接；所述轴向限位块设置在所述定位块的左侧，其中心开设有定位孔，两侧通过螺钉与所述的双向滑台连接；所述定位孔的设置方向与所述定位槽的开设方向相同且所述定位孔的中心与所述定位槽的中心同心；所述夹紧组件用于管类零件的夹紧和定位，设置在所述定位块的右侧。
作为优选，所述的夹持架为倒置的T形结构，底部的水平部通过螺钉固定在所述单向滑台上，顶部的竖直部上端开设有用于安装内径比较仪的通孔。
作为优选，所述竖直部上端开设的通孔上方开有竖直的通槽，通槽两侧分别开设有通孔和螺纹孔，用于安装螺钉，实现对内径比较仪的抱紧固定。
作为优选，所述的夹紧组件包括快速卡钳和卡钳座，所述的卡钳座通过螺钉与所述的双向滑台连接，所述的快速卡钳设置在所述的卡钳座上，为标准通用件，用于夹紧管类零件的端部并实施定位。
本发明的用于管类零件内孔检测的装置通过测量机构和定位机构在X、Y和Z轴方向上的移动，将内径比较仪与精密滑台组合使用，相互动态调整，实现测头与工件轴线的同轴，实现了工件与内径比较仪之间在空间上的全方向对准和测量，同时能够准确检测孔径的轴向变化趋势，突破了坐标测量机检测法和二维光学法无法实现的技术瓶颈，解决了微小孔径的测量难题。
实施例三
在上述实施例二的基础上，作为优选，所述的夹持架上部设有通孔，用于安装内径比较仪，通孔上方开有通槽，通槽两侧分别设有通孔和螺纹孔，用于安装螺钉，实现对内径比较仪的抱紧固定；下部设有对称通孔，用于连接单向滑台。
作为优选，所述的内径比较仪可测量微小孔的直径，测量精度达0.001mm，内径比较仪的对中允许误差为0.05mm，调整精度余量达5倍，其原理为相对测量方式，测量前以经检定的规格环规进行标定并置零，通过比较与环规的差值，确定所测直径的实际值。
作为优选，所述的双向滑台在底部固定端相对固定的状态下，由螺旋测微计驱动，移动精度为0.01mm；上端平面设有螺纹孔，用于连接其他机构部件。
作为优选，所述定位槽的形状为V形，角度为60°。
作为优选，所述定位孔为自左至右直径依次增大的阶梯通孔，用于定位导向，其中心与定位槽的中心同心，阶梯通孔的内径为2mm。
作为优选，所述的定位块的宽度为所述双向滑台顶面宽度的1/2。
作为优选，所述螺旋测微计的移动精度为0.01mm。
作为优选，所述的快速卡钳为标准通用件，用于工件的夹紧和定位，通过螺钉与卡钳座连接。
作为优选，所述的卡钳座设有用于穿过紧固螺钉的配合通孔，分别与快速卡钳及双向滑台连接。
本发明的一种用于管类零件内孔检测的装置的检测方法为：将待测工件(小孔径的管类零件)放置于定位槽内，将其左端沿轴向向左推入至轴向限位块上的定位孔内，利用快速卡钳夹紧工件；联合调整单向滑台及双向滑台，实现X轴、Y轴和Z轴方向综合联动，直至内径比较仪的测头轴线与待测工件的轴线同轴为止；调整单向滑台，使内径比较仪的测头在待测工件的内孔内沿轴向移动，观察读数变化，得到不同深度的直径数值，实现轴向尺寸的动态检测。
与现有技术相比，本发明具有如下明显的优点：
本发明的一种用于管类零件内孔检测的装置将内径比较仪与精密滑台组合使用，实现了待测工件与内径比较仪的测头之间在空间上的全方向对准和测量，同时能够准确检测孔径的轴向变化趋势，突破了坐标测量机检测法和二维光学法无法实现的技术瓶颈，解决了微小孔径的测量难题。
为了易于说明、实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语、用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是、除了图中示出的方位之外、空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如、如果图中的装置被倒置、被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此、示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)、这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且、诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来、而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种用于管类零件内孔检测的装置，其特征在于，包括用于固定管类零件的位置的定位机构以及用于检测管类零件的内孔参数的测量机构；
所述的测量机构沿X轴方向移动；所述的定位机构沿Y轴和Z轴方向移动，顶端设置有开设有定位槽的定位块，所述定位槽的两端相对设置有轴向限位块和夹紧组件。
2.根据权利要求1所述的用于管类零件内孔检测的装置，其特征在于，所述的测量机构固定在水平放置的底板左侧，包括单向滑台、夹持架和内径比较仪，所述单向滑台的下端固定部与所述底板固定连接，上端活动部由螺旋测微计驱动沿X轴方向移动；所述夹持架竖直设置在所述活动部的顶面；所述内径比较仪固定安装在所述夹持架的顶端。
3.根据权利要求1或2所述的用于管类零件内孔检测的装置，其特征在于，所述的定位机构固定在水平放置的底板右侧，包括双向滑台、定位块、轴向限位块和夹紧组件，所述的双向滑台的上端活动部分别由不同的螺旋测微计驱动沿Y轴和Z轴方向移动；所述的定位块设置在所述双向滑台的顶面中央，所述定位块的顶部自左至右贯穿其顶面开设有用于放置管类零件的定位槽；所述轴向限位块设置在所述定位块的左侧，其中心开设有定位孔，所述定位孔的设置方向与所述定位槽的开设方向相同且所述定位孔的中心与所述定位槽的中心同心；所述夹紧组件用于管类零件的夹紧和定位，设置在所述定位块的右侧。
4.根据权利要求2所述的用于管类零件内孔检测的装置，其特征在于，所述的夹持架为倒置的T形结构，底部的水平部通过螺钉固定在所述单向滑台上，顶部的竖直部上端开设有用于安装内径比较仪的通孔。
5.根据权利要求4所述的用于管类零件内孔检测的装置，其特征在于，所述竖直部上端开设的通孔上方开有竖直的通槽，通槽两侧分别开设有通孔和螺纹孔，用于安装螺钉，实现对内径比较仪的抱紧固定。
6.根据权利要求2所述的用于管类零件内孔检测的装置，其特征在于，所述定位槽的形状为V形，角度为30°-120°。
7.根据权利要求3所述的用于管类零件内孔检测的装置，其特征在于，所述轴向限位块的两侧通过螺钉与所述的双向滑台连接。
8.根据权利要求3所述的用于管类零件内孔检测的装置，其特征在于，所述的夹紧组件包括快速卡钳和卡钳座，所述的卡钳座通过螺钉与所述的双向滑台连接，所述的快速卡钳设置在所述的卡钳座上，为标准通用件，用于夹紧管类零件的端部并实施定位。
9.根据权利要求3所述的用于管类零件内孔检测的装置，其特征在于，所述定位孔为自左至右直径依次增大的阶梯通孔。
10.根据权利要求9所述的用于管类零件内孔检测的装置，其特征在于，所述的轴向限位块上的阶梯通孔的内径为1-3mm；所述的定位块的宽度为所述双向滑台顶面宽度的1/2。
11.一种根据权利要求3-10任一项所述的弹性压紧式定位及回转机构的使用方法，其特征在于，将待测工件放置于定位槽内，将其左端沿轴向向左推入至轴向限位块上的定位孔内，利用夹紧组件夹紧工件；联合调整单向滑台及双向滑台，实现X轴、Y轴、Z轴方向综合联动，直至内径比较仪的测头轴线与待测工件的轴线同轴为止；调整单向滑台，使内径比较仪的测头在待测工件的内孔内沿轴向移动，观察读数变化，得到不同深度的直径数值，实现轴向尺寸的动态检测。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112345235A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-09 | 浙江夏厦精密制造股份有限公司 | 一种用于长轴类零件内齿测量的定位方法及装置 |
| CN114476642A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-05-13 | 河北陆源科技有限公司 | 瓶口口径检测装置及检测方法 |
| CN115922587A (zh) * | 2022-09-30 | 2023-04-07 | 成都飞机工业（集团）有限责任公司 | 一种用于测量螺栓轴径向孔对称度的夹具 |
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