CN112344884B - 一种用于框架组件的同轴度和间隙测量装置 - Google Patents

一种用于框架组件的同轴度和间隙测量装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于精密机械技术领域，公开了一种用于框架组件的同轴度和间隙测量装置，包括施力单元、工作台单元、间隙测量单元和同轴度视觉测量单元。可通过同轴度视觉测量单元测量框架组件的框架组件的同轴度，通过施力单元滑台带动施力测头移动，在规定的力的范围内，给固定在工作台单元上的框架组件施加作用力，然后通过间隙单元测量施力点对应面的微小位移确定装配间隙，检测同轴度和间隙否符合装配要求。

Description

一种用于框架组件的同轴度和间隙测量装置
技术领域
本发明属于精密机械技术领域，涉及框架组件同轴度和装配间隙测量，能够精确测量装配间隙，检测装配质量，并为后续零部件的装调提供依据。
背景技术
本发明涉及的框架组件属于精密机械领域，该框架组件的两个圆环类零件通过连接螺钉组装而成。由于螺纹副之间存在配合间隙，导致在外力作用下，框架组件的两个圆环零件之间的间隙发生改变，影响组件的同轴度。因此，在进行框架部组件自动装配作业时，需要保证装配间隙在施加一定力时，最大位移满足装配要求，故在此类组件装配时，需要同时满足装配间隙和同轴度要求。因此，设计一种结构简单且能够适用于这类框架组件的装配间隙和同轴度的专用测量装置是十分必要的。
发明内容
本发明的目的是：针对上述技术问题，本发明旨在提出一种适用于上述框架组件的装配间隙和同轴度的专用测量装置。
本发明的技术方案：
一种用于框架组件的同轴度和间隙测量装置，包括用于对已装配好的框架组件施加作用力的施力单元1、用于框架组件定位夹紧及位姿调整的工作台单元2、用于测量框架组件装配间隙的间隙测量单元3和用于测量框架组件两个圆环零件之间的同轴度的同轴度视觉测量单元4，通过同轴度视觉测量单元4测量框架组件的框架组件的同轴度，通过施力单元1的滑台带动施力头移动，给固定在工作台单元2上的框架组件施加一定的作用力，然后通过间隙单元3测量施力点对应面的微小位移，从而确定装配间隙；
所述施力单元1主要由精密位移滑台5、导向轴安装角座6、导向轴7、弹簧8、直线轴承9、内六角螺钉10、力传感器安装板11、力传感器12、导向轴支座13、滚珠衬套导向组件14、轴环15、紧定螺钉16和施力测头17组成；精密位移滑台5位于施力单元1的最下面，精密位移滑台5为施力单元提供动力，通过控制精密位移滑台5的行程来压缩弹簧8，准确的控制施力单元1所施加的力；L型的导向轴安装角座6安装在精密位移滑台5上，导向轴安装角座6的垂直面上装有两个结构尺寸相同的导向轴7，导向轴7上套装有弹簧8，弹簧8位于导向轴安装角座6和力传感器安装板11之间；力传感器安装板11上装有两个直线轴承9，直线轴承9和力传感器安装板11之间采用过盈配合的方式连接，直线轴承9内圈和导向轴7配合，使得力传感器安装板11沿着导向轴7运动；力传感器12一侧通过内六角螺钉10安装在力传感器安装板11上，另一侧安装有滚珠衬套导向组件14，滚珠衬套导向组件14穿过导向轴支座13上孔与轴环15连接，并通过紧定螺钉16紧固，导向轴支座13固定在导向轴安装角座6上，轴环15上装有施力测头17，两者通过螺纹副连接；施力测头17和力传感器12沿着导向轴7运动。
所述工作台单元2主要由精密转台18、左侧定位块19和右侧定位块20组成，左侧定位块19和右侧定位块20均安装在精密转台18上，测量时将框架组件21放置于精密转台18上，由左侧定位块19和右侧定位块20将框架组件21夹紧，精密转台18调整框架组件21的姿态；
所述间隙测量单元3主要由间隙测量单元安装板22、支柱固定夹23和电感测微仪24组成；支柱固定夹23安装在间隙测量单元安装板22上，电感测微仪24固定在支柱固定夹上；
所述同轴度视觉测量单元4主要由相机组件支座25和相机组件26组成，相机组件26安装在相机组件支座25上。
本发明的有益效果：本发明针对框架部组件自动装配时，需要在一定力的范围内保证装配间隙满足装配要求，设计了一种结构简单且能够适用于这种框架组件的装配间隙和同轴度的专用测量装置。通过同轴度视觉测量单元4测量框架组件的框架组件的同轴度，通过施力单元滑台带动施力测头移动，在规定的力的范围内，给固定在工作台单元2上的框架组件施加作用力，然后通过间隙单元3测量施力点对应的位移从而实现装配间隙的准确测量，检测同轴度和间隙是否满足装配要求。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为所述施力单元结构示意图。
图3为所述工作台单元结构示意图。
图4为所述间隙测量单元结构示意图。
图5所述同轴度视觉测量单元结构示意图。
图6为所述框架组件结构示意图。
图中：1-施力单元1；2-工作台单元；3-间隙测量单元；4-同轴度视觉测量单元；5-精密位移滑台；6-导向轴安装角座；7-导向轴；8-弹簧；9-直线轴承；10-内六角螺钉；11-力传感器安装板；12-力传感器；13-导向轴支座；14-滚珠衬套导向组件；15-轴环；16-紧定螺钉；17-施力测头；18-精密转台；19-左侧定位块；20-右侧定位块；21-框架组件；22-间隙测量单元安装板；23-支柱固定夹；24-电感测微仪；25-相机组件支座；26-相机组件；27-外框架；28-内框架；29-连接螺钉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明公开了一种用于框架组件的间隙和同轴度测量装置，其结构组成如图1所示。所述间隙和同轴度测量装置由用于对已装配好的框架组件施加作用力的施力单元1、用于框架组件定位夹紧及位姿调整的工作台单元2、用于测量框架组件装配间隙的间隙测量单元3和用于测量框架组件两个圆环零件之间的同轴度的同轴度视觉测量单元4组成，可通过同轴度视觉测量单元4测量框架组件的框架组件的同轴度，通过施力单元滑台带动施力测头移动，在规定的力的范围内，给固定在工作台单元2上的框架组件施加作用力，然后通过间隙单元3测量施力点对应面的微小位移确定装配间隙，检测同轴度和间隙是否符合装配要求。
所述施力单元1主要由精密位移滑台5，导向轴安装角座6、导向轴7、弹簧8、直线轴承9、内六角螺钉10，力传感器安装板11，力传感器12，导向轴支座13、滚珠衬套导向组件14，轴环15、紧定螺钉16和施力测头17组成。所述精密位移滑台5位于施力单元1的最下面，精密位移滑台5为施力单元提供动力，通过精确的控制精密位移滑台5的行程来准确的控制施力单元1所施加的力。所述导向轴安装角座6安装在精密位移滑台5上，导向轴安装角座6的垂直面上装有导向轴7，此处为方便标注和介绍仅标注了一处导向轴，实际上导向轴安装角座6的垂直面上装有两个结构尺寸相同的导向轴7，导向轴7的外侧套有弹簧8(图中仅标注了一处弹簧)，弹簧8位于导向轴安装角座6和力传感器安装板11之间。所述力传感器安装板11上装有两个直线轴承9(图中仅标注了一处直线轴承)，直线轴承9和力传感器安装板11之间采用过盈配合的方式连接，直线轴承9内圈和导向轴7配合，使得力传感器安装板11能够沿着导向轴7运动。力传感器12左侧通过内六角螺钉10安装在力传感器安装板11上，右侧安装有滚珠衬套导向组件14，滚珠衬套导向组件14穿过导向轴支座13上孔与轴环15的左侧连接，并通过紧定螺钉16紧固，导向轴支座13固定在导向轴安装角座6，轴环15的右侧装有施力测头17，两者通过螺纹副连接。施力测头17和力传感器12可以沿着导向轴7运动。
所述工作台单元2，其结构组成如图3所示，由精密转台18、左侧定位块19和右侧定位块20组成，左侧定位块18和右侧定位块19均安装在精密转台18上，测量时将框架组件21放置于精密转台18上，由左侧定位块18和右侧定位块19将框架组件21夹紧，精密转台18调整框架组件21的姿态。
所述间隙测量单元3，其结构组成如图4所示，主要由间隙测量单元安装板22、支柱固定夹23和电感测微仪24组成。支柱固定夹23安装在间隙测量单元安装板22上，电感测微仪24固定在支柱固定夹上。
所述同轴度视觉测量单元4，其结构如图5所示，主要由相机组件支座25和相机组件26组成，相机组件26安装在相机组件支座25上。
图6为所述框架组件结构示意图。该框架组件由外框架27、内框架28、连接螺钉29组成。
本发明执行间隙和同轴度测量时，先将框架组件21放置在精密转台18，由左侧定位块18和右侧定位块19将框架组件21夹紧，精密转台18调整框架组件21的姿态是连接螺钉29和施力测头17对准，通过相机组件26测量框架组件21的同轴度，通过精密位移滑台5调整施力测头17的位置使其与连接螺钉29接触，同时调整电感测微仪24与另一侧的连接螺钉接触，再通过施力单元滑台带动施力测头移动，在规定的力的范围内，给固定在工作台单元2上的框架组件施加作用力，然后通过间隙单元3测量施力点对应面的位移从而确定装配间隙，检测同轴度和间隙是否符合装配要求。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (1)

1.一种用于框架组件的同轴度和间隙测量装置，其特征在于，该用于框架组件的同轴度和间隙测量装置包括用于对已装配好的框架组件施加作用力的施力单元（1）、用于框架组件定位夹紧及位姿调整的工作台单元（2）、用于测量框架组件装配间隙的间隙测量单元（3）和用于测量框架组件两个圆环零件之间的同轴度的同轴度视觉测量单元（4），通过同轴度视觉测量单元（4）测量框架组件的框架组件的同轴度，通过施力单元（1）的滑台带动施力头移动，给固定在工作台单元（2）上的框架组件施加一定的作用力，然后通过间隙测量单元（3）测量施力点对应面的微小位移，从而确定装配间隙；
所述施力单元（1）主要由精密位移滑台（5）、导向轴安装角座（6）、导向轴（7）、弹簧（8）、直线轴承（9）、内六角螺钉（10）、力传感器安装板（11）、力传感器（12）、导向轴支座（13）、滚珠衬套导向组件（14）、轴环（15）、紧定螺钉（16）和施力测头（17）组成；精密位移滑台（5）位于施力单元（1）的最下面，精密位移滑台（5）为施力单元提供动力，通过控制精密位移滑台（5）的行程来压缩弹簧（8），准确的控制施力单元（1）所施加的力；L型的导向轴安装角座（6）安装在精密位移滑台（5）上，导向轴安装角座（6）的垂直面上装有两个结构尺寸相同的导向轴（7），导向轴（7）上套装有弹簧（8），弹簧（8）位于导向轴安装角座（6）和力传感器安装板（11）之间；力传感器安装板（11）上装有两个直线轴承（9），直线轴承（9）和力传感器安装板（11）之间采用过盈配合的方式连接，直线轴承（9）内圈和导向轴（7）配合，使得力传感器安装板（11）沿着导向轴（7）运动；力传感器（12）一侧通过内六角螺钉（10）安装在力传感器安装板（11）上，另一侧安装有滚珠衬套导向组件（14），滚珠衬套导向组件（14）穿过导向轴支座（13）上孔与轴环（15）连接，并通过紧定螺钉（16）紧固，导向轴支座（13）固定在导向轴安装角座（6）上，轴环（15）上装有施力测头（17），两者通过螺纹副连接；施力测头（17）和力传感器（12）沿着导向轴（7）运动；
所述工作台单元（2）主要由精密转台（18）、左侧定位块（19）和右侧定位块（20）组成，左侧定位块（19）和右侧定位块（20）均安装在精密转台（18）上，测量时将框架组件（21）放置于精密转台（18）上，由左侧定位块（19）和右侧定位块（20）将框架组件（21）夹紧，精密转台（18）调整框架组件（21）的姿态；
所述间隙测量单元（3）主要由间隙测量单元安装板（22）、支柱固定夹（23）和电感测微仪（24）组成；支柱固定夹（23）安装在间隙测量单元安装板（22）上，电感测微仪（24）固定在支柱固定夹上；
所述同轴度视觉测量单元（4）主要由相机组件支座（25）和相机组件（26）组成，相机组件（26）安装在相机组件支座（25）上。
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