CN111829419A - 一种双框架同轴检测装置 - Google Patents

Abstract

一种双框架同轴检测装置，包括主轴、第一轴承、轴承挡圈、第二轴承、锁紧挡圈、底座、轴承压块、测量立杆、销轴、连接套筒、连接环、锁紧把手、杠杆表支架、杠杆千分表、压紧立杆、压紧横杆、固定销、固定螺母，能够实现同时检测内、外框架的同轴度，适用于多种规格双框架结构的同轴度检测，解决了双框架结构中两个框架同轴旋转驱动过程中容易出现框架抖动影响精度甚至损坏框架的问题，实用性强，结构稳定，操作简单。

Description

一种双框架同轴检测装置

技术领域

本发明涉及一种双框架同轴检测装置，属于同轴检测技术领域。

背景技术

随着航空航天、无人机等技术领域的不断发展，小型化双框架结构应用的越来越多。双框架结构中能否保证两个框架旋转轴同轴，即X轴、Y轴、Z轴三个轴交于一点，是制约双框架结构发展瓶颈之一。如果双框架结构中两个框架旋转轴同轴偏差较大，在框架结构驱动过程中会引起框架抖动，降低框架控制精度，恶劣环境下甚至会引起框架损坏。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，双框架结构中两个框架同轴旋转驱动过程中容易出现框架抖动影响精度甚至损坏框架的问题，提出了一种双框架同轴检测装置。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种双框架同轴检测装置，包括主轴、第一轴承、轴承挡圈、第二轴承、锁紧挡圈、底座、轴承压块、测量立杆、销轴、连接套筒、连接环、锁紧把手、杠杆表支架、杠杆千分表、压紧立杆、压紧横杆、固定销，所述主轴为T型圆盘结构，所述第一轴承、第二轴承均紧贴主轴下端与主轴同轴安装，第一轴承、第二轴承间紧贴第一轴承内圈设置有轴承挡圈，所述锁紧挡圈紧贴第二轴承内圈设置于底座上，所述底座与第一轴承、第二轴承配合同轴安装，所述轴承压块紧贴第二轴承外圈并通过紧固螺钉与底座配合安装；

所述测量立杆设置于底座顶端一侧，所述连接套筒与测量立杆相连，连接环设置于连接套筒一端，锁紧把手通过销轴固定于测量立杆上并与连接环紧密接触，所述杠杆表支架一端与连接环相连，另一端设置有杠杆千分表对待测产品进行测量；

所述压紧立杆设置于测量立杆对应方向的底座顶端上，所述压紧横杆与压紧力杆接触安装，并通过固定销与固定螺母固定于压紧立杆上。

所述主轴、第一轴承、轴承挡圈、第二轴承、锁紧挡圈、底座、轴承压块组成旋转机构，所述测量立杆、销轴、连接套筒、连接环、锁紧把手、杠杆表支架、杠杆千分表组成测量机构，所述压紧立杆、压紧横杆、固定销、固定螺母组成压紧机构，所述压紧机构、测量机构均通过紧固螺钉连接于旋转机构上，待测产品置于旋转机构上进行旋转，通过压紧机构压紧后利用测量机构进行检测。

所述主轴包括圆柱面、螺纹孔、圆柱凸台、外螺纹，所述螺纹孔数量为6个，用于与待测产品固定，所述第一轴承、第二轴承均通过外螺纹设置于圆柱凸台外侧，其中，所述第一轴承、第二轴承均为角接触轴承，用于保证主轴与底座的同轴度。

所述底座顶端表面两侧均设置有螺纹孔，底座中空内侧顶端设置有对第一轴承外圈进行限位的限位面，底端设置有对第二轴承限位的螺纹孔。

所述主轴的圆柱凸台对第一轴承进行限位，所述主轴外螺纹与锁紧挡圈旋紧后锁定第一轴承及第二轴承，所述轴承压块通过底座螺纹孔对第二轴承外圈进行锁定限位，所述底座通过第一轴承、第二轴承对主轴进行支撑，主轴可相对底座沿径向自由旋转。

所述杠杆表支架相对测量立杆的位置可根据锁紧把手旋紧程度进行调整，锁紧把手旋紧后杠杆表支架位置固定，并可调整杠杆千分表沿三轴方向进行自由移动，所述压紧立杆一端设置有两条滑槽，另一端设置有4个光孔，侧面设置有滑槽，所述压紧横杆一端设置有滑槽，另一端设置有圆柱孔，圆柱孔底端设置有压紧平面。

所述固定销一侧设置有滚花圆柱面、另一侧设置有外螺纹，固定销中部设置有第一限位面、第二限位面，其中，所述第一限位面与压紧立杆的滑槽配合，所述第二限位面与压紧横杆的滑槽配合，所述外螺纹与固定螺母相互配合，所述压紧横杆与压紧立杆的滑槽紧密接触，并通过旋松固定螺母以调整压紧横杆与压紧立杆的相对位置，位置调整结束后旋紧固定螺母固定压紧横杆位置，所述压紧横杆的压紧平面可沿同轴检测装置坐标系进行三轴自由移动以适应不同外形待测产品，所述压紧横杆的圆柱孔可避开待测产品表面的不规则凸起；

其中，同轴检测装置坐标系为以主轴的T型圆盘上表面与主轴轴线交点为原点，以主轴轴线为X轴，以主轴轴线与测量立杆轴线形成平面的垂线为Y轴，通过右手定则确认Z轴。

所述测量机构通过螺钉及底座的螺纹孔连接于旋转机构上，所述压紧机构通过螺钉、光孔及底座的螺纹孔连接于旋转机构上。

所述待测产品与主轴固定连接，待测产品圆柱面与主轴圆柱面配合使待测产品与旋转机构径向同轴。

所述压紧机构压紧待测产品后，通过测量机构以杠杆千分表读取数值变化对待测产品进行同轴偏差检测。

本发明与现有技术相比的优点在于：

本发明提供的一种双框架同轴检测装置，通过设计压紧机构与检测机构，能够实现对待测产品双框架的同轴度检测，能够实现同时检测内框架和外框架的同轴度，同时可针对多种外形尺寸的框架同轴度检测，解决双框架结构中检测两个框架旋转轴同轴偏差困难，检测效率高，检测精度高，避免了双框架结构中两个框架同轴旋转驱动过程中容易出现框架抖动影响精度甚至损坏框架的问题。

附图说明

图1为发明提供的同轴检测装置结构示意图；

图2为发明提供的主轴结构剖视图；

图3为发明提供的底座结构剖视图；

图4为发明提供的压紧力杆结构图；

图5为发明提供的压紧横杆结构图；

图6为发明提供的固定销结构图；

图7为发明提供的待测产品结构示意图；

具体实施方式

一种双框架同轴检测装置，结构新颖紧凑、体积小，可以解决双框架结构中检测两个框架旋转轴同轴偏差问题，且能够实现同时检测内框架和外框架的同轴度，包括主轴、第一轴承、轴承挡圈、第二轴承、锁紧挡圈、底座、轴承压块、测量立杆、销轴、连接套筒、连接环、锁紧把手、杠杆表支架、杠杆千分表、压紧立杆、压紧横杆、固定销、固定螺母，主轴为T型圆盘结构，主要包括圆柱面、螺纹孔、圆柱凸台、外螺纹，所述螺纹孔数量为6个，用于与待测产品固定，所述第一轴承、第二轴承均通过外螺纹设置于圆柱凸台外侧，其中，所述第一轴承、第二轴承均为角接触轴承，用于保证主轴与底座的同轴度；

第一轴承、第二轴承均紧贴主轴下端与主轴同轴安装，第一轴承、第二轴承间紧贴第一轴承内圈设置有轴承挡圈，锁紧挡圈紧贴第二轴承内圈设置于底座上，底座与第一轴承、第二轴承配合同轴安装，所述轴承压块紧贴第二轴承外圈并通过紧固螺钉与底座配合安装；

其中，底座顶端表面两侧均设置有螺纹孔，底座中空内侧顶端设置有对第一轴承外圈进行限位的限位面，底端设置有对第二轴承限位的螺纹孔；主轴的圆柱凸台对第一轴承进行限位，所述主轴外螺纹与锁紧挡圈旋紧后锁定第一轴承及第二轴承，所述轴承压块通过底座螺纹孔对第二轴承外圈进行锁定限位，底座通过第一轴承、第二轴承对主轴进行支撑，主轴可相对底座沿径向自由旋转；

测量立杆设置于底座顶端一侧，所述连接套筒与测量立杆相连，连接环设置于连接套筒一端，锁紧把手通过销轴固定于测量立杆上兵与连接环紧密接触，所述杠杆表支架一端与连接环相连，另一端设置有杠杆千分表对待测产品进行测量，压紧立杆设置于测量立杆对应方向的底座顶端上，所述压紧横杆与压紧力杆接触安装，并通过固定销与固定螺母固定于压紧立杆上，其中：

杠杆表支架相对测量立杆的位置可根据锁紧把手旋紧程度进行调整，锁紧把手旋紧后杠杆表支架位置固定，并可调整杠杆千分表沿三轴方向进行自由移动，所述压紧立杆一端设置有两条滑槽，另一端设置有4个光孔，侧面设置有滑槽，所述压紧横杆一端设置有滑槽，另一端设置有圆柱孔，圆柱孔底端设置有压紧平面。

固定销一侧设置有滚花圆柱面、另一侧设置有外螺纹，固定销中部设置有第一限位面、第二限位面，其中，所述第一限位面与压紧立杆的滑槽配合，所述第二限位面与压紧横杆的滑槽配合，所述外螺纹与固定螺母相互配合，所述压紧横杆与压紧立杆的滑槽紧密接触，并通过旋松固定螺母以调整压紧横杆与压紧立杆的相对位置，位置调整结束后旋紧固定螺母固定压紧横杆位置，所述压紧横杆的压紧平面可沿同轴检测装置坐标系进行三轴自由移动以适应不同外形待测产品，所述压紧横杆的圆柱孔可避开待测产品表面的不规则凸起；

其中，同轴检测装置坐标系为以主轴的T型圆盘上表面与主轴轴线交点为原点，以主轴轴线为X轴，以主轴轴线与测量立杆轴线形成平面的垂线为Y轴，通过右手定则确认Z轴。

在检测装置中，轴、第一轴承、轴承挡圈、第二轴承、锁紧挡圈、底座、轴承压块组成旋转机构，所述测量立杆、销轴、连接套筒、连接环、锁紧把手、杠杆表支架、杠杆千分表组成测量机构，所述压紧立杆、压紧横杆、固定销、固定螺母组成压紧机构，所述压紧机构、测量机构均通过固定螺母连接于旋转机构上，待测产品置于旋转机构上进行旋转，通过压紧机构压紧后利用测量机构进行检测；

测量机构通过螺钉及底座的螺纹孔连接于旋转机构上，所述压紧机构通过螺钉、光孔及底座的螺纹孔连接于旋转机构上，待测产品与主轴固定连接，待测产品圆柱面与主轴圆柱面配合使待测产品与旋转机构径向同轴，压紧机构压紧待测产品后，通过测量机构以杠杆千分表读取数值变化对待测产品进行同轴偏差检测，对待测产品进行测量的具体步骤为：

待测产品通过6个螺钉与主轴中的6个螺纹孔配合，实现待测产品与主轴固定，主轴中的圆柱面与待测产品的圆柱面配合，保证待测产品与旋转机构的X轴同轴。

旋松固定螺母后调整压紧横杆，使压紧平面压在待测产品的接触平面，保证待测产品的两个框架轴相互垂直并与旋转机构的X轴垂直，然后旋紧固定螺母，旋松锁紧把手后调整杠杆表支架，使杠杆千分表的表头与待测产品的测量圆柱面接触，然后旋紧锁紧把手，整周旋转主轴，通过杠杆千分表读取数值变化，Y轴方向的数值变化为外框轴的同轴偏差数值、Z轴方向的数值变化为内框轴的同轴偏差数值。

下面结合具体实施例进行进一步说明：

如图1所示，1为主轴、1-1为圆柱面、1-2为螺纹孔、1-3为圆柱凸台、1-4为外螺纹、2为第一轴承、3为轴承挡圈、4为第二轴承、5为锁紧挡圈、6为底座、6-1为螺纹孔、6-2为螺纹孔、6-3为限位面、6-4为螺纹孔、7为轴承压块、8为螺钉、9为旋转机构、10为测量立杆、11为销轴、12为连接套筒、13为连接环、14为锁紧把手、15为杠杆表支架、16为杠杆千分表、17为测量机构、18为螺钉、19为压紧立杆、19-1为滑槽、19-2为光孔、19-3为滑槽、20为压紧横杆、20-1为滑槽、20-2为圆柱孔、20-3为压紧平面、21为固定销、21-1为滚花圆柱面、21-2为外螺纹、21-3为第一限位面、21-4为第二限位面、22为固定螺母、23为压紧机构、24为螺钉、25为待测产品、25-1为圆柱面、25-2为接触平面、25-3为测量圆柱面，其中：

一种双框架同轴检测装置，如图1-图3所示，由旋转机构、测量机构、压紧机构和螺钉。旋转机构包括主轴、第一轴承、轴承挡圈、第二轴承、锁紧挡圈、底座、轴承压块；测量机构包括测量立杆、销轴、连接套筒、连接环、锁紧把手、杠杆表支架、杠杆千分表；压紧机构包括压紧立杆、压紧横杆、固定销、固定螺母。底座通过第一轴承和第二轴承支撑主轴，使主轴可以自由旋转，即旋转机构中的底座固定，轴可以绕X轴自由旋转；

旋松锁紧把手后可以调整杠杆表支架相对测量立杆的位置，位置调整好后，旋紧锁紧把手可以固定杠杆表支架的位置。可以实现杠杆千分表沿着X轴、Y轴和Z轴移动，从而适应不同外形的待测产品；

如图4-图6所示，固定销中第一限位面与压紧立杆滑槽、第二限位面与压紧横杆滑槽配合、外螺纹与固定螺母配合，通过滚花圆柱面保持固定销不动，通过旋转固定螺母实现固定销与固定螺母的松紧配合。压紧横杆与压紧立杆中的滑槽紧密接触，旋松固定螺母后可以调整压紧横杆相对压紧立杆的位置，位置调整好后，旋紧固定螺母可以固定压紧横杆的位置。从而实现压紧横杆中压紧平面沿着X轴、Y轴和Z轴移动，从而适应不同外形的待测产品。压紧横杆中的圆柱孔可以避开个别待测产品的不规则凸起；

如图7所示，待测产品通过6个螺钉与轴中的6个螺纹孔配合，实现待测产品与主轴固定，主轴中的圆柱面与待测产品的圆柱面配合，保证待测产品与旋转机构的X轴同轴。通过旋松、旋紧固定螺母调整压紧横杆，使待测产品的两个框架轴相互垂直并与旋转机构的X轴垂直；通过旋松、旋紧锁紧把手调整杠杆表支架，使杠杆千分表的表头与待测产品的测量圆柱面接触。整周旋转轴，通过杠杆千分表读取数值变化，Y轴方向的数值变化为外框轴的同轴偏差数值、Z轴方向的数值变化为内框轴的同轴偏差数值。可以同时检测双框架的内框和外框的同轴度，同轴度检测精度优于0.005mm。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种双框架同轴检测装置，其特征在于：包括主轴、第一轴承、轴承挡圈、第二轴承、锁紧挡圈、底座、轴承压块、测量立杆、销轴、连接套筒、连接环、锁紧把手、杠杆表支架、杠杆千分表、压紧立杆、压紧横杆、固定销，所述主轴为T型圆盘结构，所述第一轴承、第二轴承均紧贴主轴下端与主轴同轴安装，第一轴承、第二轴承间紧贴第一轴承内圈设置有轴承挡圈，所述锁紧挡圈紧贴第二轴承内圈设置于底座上，所述底座与第一轴承、第二轴承配合同轴安装，所述轴承压块紧贴第二轴承外圈并通过紧固螺钉与底座配合安装；

所述测量立杆设置于底座顶端一侧，所述连接套筒与测量立杆相连，连接环设置于连接套筒一端，锁紧把手通过销轴固定于测量立杆上并与连接环紧密接触，所述杠杆表支架一端与连接环相连，另一端设置有杠杆千分表对待测产品进行测量；

所述压紧立杆设置于测量立杆对应方向的底座顶端上，所述压紧横杆与压紧力杆接触安装，并通过固定销与固定螺母固定于压紧立杆上。

2.根据权利要求1所述的一种双框架同轴检测装置，其特征在于：

所述主轴、第一轴承、轴承挡圈、第二轴承、锁紧挡圈、底座、轴承压块组成旋转机构，所述测量立杆、销轴、连接套筒、连接环、锁紧把手、杠杆表支架、杠杆千分表组成测量机构，所述压紧立杆、压紧横杆、固定销、固定螺母组成压紧机构，所述压紧机构、测量机构均通过紧固螺钉连接于旋转机构上，待测产品置于旋转机构上进行旋转，通过压紧机构压紧后利用测量机构进行检测。

3.根据权利要求1所述的一种双框架同轴检测装置，其特征在于：

所述主轴包括圆柱面、螺纹孔、圆柱凸台、外螺纹，所述螺纹孔数量为6个，用于与待测产品固定，所述第一轴承、第二轴承均通过外螺纹设置于圆柱凸台外侧，其中，所述第一轴承、第二轴承均为角接触轴承，用于保证主轴与底座的同轴度。

4.根据权利要求3所述的一种双框架同轴检测装置，其特征在于：

所述底座顶端表面两侧均设置有螺纹孔，底座中空内侧顶端设置有对第一轴承外圈进行限位的限位面，底端设置有对第二轴承限位的螺纹孔。

5.根据权利要求4所述的一种双框架同轴检测装置，其特征在于：

所述主轴的圆柱凸台对第一轴承进行限位，所述主轴外螺纹与锁紧挡圈旋紧后锁定第一轴承及第二轴承，所述轴承压块通过底座螺纹孔对第二轴承外圈进行锁定限位，所述底座通过第一轴承、第二轴承对主轴进行支撑，主轴可相对底座沿径向自由旋转。

6.根据权利要求1所述的一种双框架同轴检测装置，其特征在于：

所述杠杆表支架相对测量立杆的位置可根据锁紧把手旋紧程度进行调整，锁紧把手旋紧后杠杆表支架位置固定，并可调整杠杆千分表沿三轴方向进行自由移动，所述压紧立杆一端设置有两条滑槽，另一端设置有4个光孔，侧面设置有滑槽，所述压紧横杆一端设置有滑槽，另一端设置有圆柱孔，圆柱孔底端设置有压紧平面。

7.根据权利要求6所述的一种双框架同轴检测装置，其特征在于：

所述固定销一侧设置有滚花圆柱面、另一侧设置有外螺纹，固定销中部设置有第一限位面、第二限位面，其中，所述第一限位面与压紧立杆的滑槽配合，所述第二限位面与压紧横杆的滑槽配合，所述外螺纹与固定螺母相互配合，所述压紧横杆与压紧立杆的滑槽紧密接触，并通过旋松固定螺母以调整压紧横杆与压紧立杆的相对位置，位置调整结束后旋紧固定螺母固定压紧横杆位置，所述压紧横杆的压紧平面可沿同轴检测装置坐标系进行三轴自由移动以适应不同外形待测产品，所述压紧横杆的圆柱孔可避开待测产品表面的不规则凸起；

其中，同轴检测装置坐标系为以主轴的T型圆盘上表面与主轴轴线交点为原点，以主轴轴线为X轴，以主轴轴线与测量立杆轴线形成平面的垂线为Y轴，通过右手定则确认Z轴。

8.根据权利要求4所述的一种双框架同轴检测装置，其特征在于：

所述测量机构通过螺钉及底座的螺纹孔连接于旋转机构上，所述压紧机构通过螺钉、光孔及底座的螺纹孔连接于旋转机构上。

9.根据权利要求4所述的一种双框架同轴检测装置，其特征在于：

所述待测产品与主轴固定连接，待测产品圆柱面与主轴圆柱面配合使待测产品与旋转机构径向同轴。

10.根据权利要求2所述的一种双框架同轴检测装置，其特征在于：

所述压紧机构压紧待测产品后，通过测量机构以杠杆千分表读取数值变化对待测产品进行同轴偏差检测。

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