CN112504166B - 一种锥孔加工用精密度测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锥孔加工用精密度测量装置，包括筒体，筒体左端与控制箱相连，筒体右端与端板相连，筒体内部中央设有螺纹杆，螺纹杆和条形孔之间设有测量杆，所述测量杆上设有一号放置块、二号放置块，所述一号放置块上设有位移传感器，二号放置块上设有置物板，置物板上方设有激光测量仪，所述控制箱上端设有操作面板和显示屏，控制箱左端下部连接设置有两个大小相同的卡位块，两个卡位块之间通过连接板相连，连接板上端设有水平仪，该精密的测量装置通过设置螺纹杆、测量杆、激光测量仪、位移传感器等部件实现了对锥孔的锥度进行测量，又通过垂直度校正仪、卡位块和水平仪等部件提高了测量的稳定性和准确性，精确度高且实用性强。

Description

一种锥孔加工用精密度测量装置

技术领域

本发明涉及一种锥度测量装置，具体是一种锥孔加工用精密度测量装置。

背景技术

在现代化的机械加工行业中，质量是产品的生命，为了保证产品的质量，不仅对测量人员有严格的要求，还对测量仪器的精度有较高的要求。目前，在制造业有许多零件的内孔比较小，而且在孔的深处有锥度结构，用游标卡尺和万用角度尺直接测量则存在测量误差较大、锥度难以测量的问题，而产品测量误差大会导致加工精度不够，进而影响产品质量，给厂家带来直接的经济损失，因此在生产过程中对深孔内锥度的测量问题一直困扰着加工者。

中国专利(公告号：CN 207649529 U，公告日：2018.07.24)公布了一种内锥孔锥度测量装置，该装置通过设置刻度套、测量爪和球头等部件，实现了对内锥孔锥度的快速测量，但是，该装置采用刻度尺进行测量，不适用于锥孔较大的测量场合，且稳定性较差，测量的精密度不够高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锥孔加工用精密度测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种锥孔加工用精密度测量装置，包括筒体，所述筒体左端通过连接套板与控制箱相连，筒体右端与端板相连，所述筒体上设有条形孔，筒体内壁上连接有滑动支撑块，筒体内部中央设有螺纹杆，螺纹杆左方设有步进电机，所述步进电机左端与连接套板相连，所述螺纹杆左端通过联轴器与步进电机相连，螺纹杆右端通过连接套与端板相连，所述螺纹杆和条形孔之间设有测量杆，所述测量杆与螺纹杆通过螺纹滑块相连，所述测量杆由下往上依次设有一号放置块、二号放置块，所述一号放置块上设有位移传感器，所述二号放置块上设有置物板，置物板上方设有激光测量仪，所述控制箱上端设有操作面板和显示屏，控制箱左端下部连接设置有两个大小相同且分布均匀的卡位块，两个卡位块之间通过连接板相连，所述控制箱内部设有电源和集成电路板，所述步进电机、位移传感器、激光测量仪、操作面板和显示屏均通过装置内部设置的电线与电源和集成电路板相连。

作为本发明进一步的方案：所述螺纹滑块还包括前螺纹面和后光滑面两部分，其中，前螺纹面上设置的螺纹和螺纹杆上的螺纹相匹配，后光滑面部分与测量杆固定连接。

作为本发明再进一步的方案：再控制箱和端板下端均设置连接有相同厚度的垫块。

作为本发明进一步的方案：所述连接套板和端板均为圆盘形，且圆直径相等，连接套板中央设有尺寸相匹配的通孔供步进电机放置用，同时，端板中央也设置有与连接套外圆直径相匹配的通孔。

作为本发明进一步的方案：为了防止螺纹杆和螺纹滑块之间可能出现的相对打滑的状况发生，因此在所述螺纹滑块与滑动支撑块之间还设有限位块。

作为本发明进一步的方案：所述一号放置块的数量设置为四个，且每两个为一组贴合设置在位移传感器的上下两侧。

作为本发明进一步的方案：所述置物板下端连接有垂直度校正仪，用来测量前对激光测量仪的垂直度进行测量矫正。

作为本发明进一步的方案：所述连接板上端设有水平仪，用于对两个卡位块的相对水平度进行测量矫正。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该精密的测量装置通过设置螺纹杆、测量杆、激光测量仪、位移传感器等部件实现了对锥孔的锥度进行测量，又通过垂直度校正仪、卡位块和水平仪等部件提高了测量的稳定性和准确性，适用于多种场合内锥孔测量，精确度高且实用性强。

附图说明

图1为一种锥孔加工用精密度测量装置的主视结构示意图。

图2为一种锥孔加工用精密度测量装置的俯视结构示意图。

图3为一种锥孔加工用精密度测量装置的左视图。

图4为一种锥孔加工用精密度测量装置中的测量杆部分结构示意图。

图5为一种锥孔加工用精密度测量装置的测量原理图。

其中：筒体-1，连接套板-2，控制箱-3，步进电机-4，联轴器-5，螺纹杆-6，连接套-7，端板-8，条形孔-9，滑动支撑块-10，测量杆-11，垫块-12，卡位块-13，连接板-14，集成电路板-15，电源-16，水平仪-17，操作面板-18，显示屏-19，一号放置块-20，二号放置块-21，位移传感器-22，置物板-23，垂直度校正仪-24，激光测量仪-25，螺纹滑块-26，限位块-27，被测量锥孔面-28。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

请参阅图1-5，一种锥孔加工用精密度测量装置，包括筒体1，筒体1左端通过连接套板2与控制箱3相连，筒体1右端与端板8相连，所述筒体1上设有条形孔9，筒体1内壁上连接有滑动支撑块10，筒体1内部中央设有螺纹杆6，螺纹杆6左方设有步进电机4，所述步进电机4左端与连接套板2相连，所述螺纹杆6左端通过联轴器5与步进电机4相连，螺纹杆6右端通过连接套7与端板8相连，所述螺纹杆6和条形孔9之间设有测量杆11，所述测量杆11与螺纹杆6通过螺纹滑块26相连，所述测量杆11由下往上依次设有一号放置块20、二号放置块21，所述一号放置块20上设有位移传感器22，所述二号放置块21上设有置物板23，置物板23上方设有激光测量仪25，所述控制箱3上端设有操作面板18和显示屏19，控制箱3内部设有电源16和集成电路板15，所述步进电机4、位移传感器22、激光测量仪25、操作面板18和显示屏19均通过装置内部设置的电线与电源16和集成电路板15相连。

所述螺纹滑块26还包括前螺纹面和后光滑面两部分，其中，前螺纹面上设置的螺纹和螺纹杆6上的螺纹相匹配，后光滑面部分与测量杆11固定连接。

进一步的，再控制箱3和端板8下端均设置连接有相同厚度的垫块12。

优选的，所述连接套板2和端板8均为圆盘形，且圆直径相等，连接套板2中央设有尺寸相匹配的通孔供步进电机4放置用，同时，端板8中央也设置有与连接套7外圆直径相匹配的通孔。

为了防止螺纹杆6和螺纹滑块26之间可能出现的相对打滑的状况发生，因此在所述螺纹滑块26与滑动支撑块10之间还设有限位块27。

考虑到位移传感器22可能再放置位置上出现松动的可能，将所述一号放置块20的数量设置为四个，且每两个为一组贴合设置在位移传感器22的上下两侧。

进一步的，所述置物板23下端连接有垂直度校正仪24，用来测量前对激光测量仪25的垂直度进行测量矫正。

工作时，通过电源16向集成电路板15供电，集成电路板15控制各个部件工作，并将结果反馈到显示屏19上，具体地，再对被测量锥孔进行锥度测量时，将装置中的激光测量仪25进行垂直度矫正后再将装置本体至于被测量锥孔面28上，通过给步进电机4输入脉冲，使螺纹杆6转动一定的角度进而带动测量杆11的水平移动，同时通过激光测量仪25对移动前后首末位置的测量杆11和被测量锥孔面28之间的距离进行测量。

工作原理：参见图5，根据步进电机4的转动角度和螺纹杆6的螺距，再结合位移传感器22的数据，可计算出移动距离d，同时，通过激光测量仪25对移动前后测量杆11与上方被测量锥孔面28的相对距离进行测量，并计算出相对距离差值h，将直径较大的锥孔视作底圆构造圆锥，底圆直径记为D，圆锥高度记为L，构建半圆锥角α、装置本体与上方被测量锥孔面28的夹角β，由几何关系可知，角度大小β＝2α，则

由半角公式，再结合已知测量数据：

则

实施例二

参阅图1-3，在实施例1的基础上，虽然能够很好的对锥孔的锥度进行测量，但是，再测量前放置装置的过程中，由于装置筒体1的轴线可能会与锥孔的中心轴线不平行，导致在测量时水平度不一致，进而对测量结果产生影响，因此，再控制箱3左端下部均匀连接设置有两个相同尺寸的卡位块13，两个卡位块13之间通过连接板14相连。

进一步的，所述连接板14上端设有水平仪17，用于对两个卡位块13的相对水平度进行测量矫正。

工作时，将筒体1至于被测量锥孔内后，将控制箱3放置再被测量锥孔面28上，再将卡位块13至于被测量锥孔端面处，卡位块13的右端面与被测量锥孔端面贴合，再通过水平仪17对两个卡位块13相对之间的水平度进行矫正，可使筒体1轴线与被测量锥孔的中心轴线保持平行。

综上所述，该精密的测量装置通过设置螺纹杆6、测量杆11、激光测量仪25、位移传感器22等部件实现了对锥孔的锥度进行测量，又通过垂直度校正仪24、卡位块13和水平仪17等部件提高了测量的稳定性和准确性，适用于多种场合内锥孔测量，精确度高且实用性强。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (4)

1.一种锥孔加工用精密度测量装置，包括筒体（1），其特征在于，所述筒体（1）左端通过连接套板（2）与控制箱（3）相连，筒体（1）右端与端板（8）相连，所述筒体（1）上设有条形孔（9），筒体（1）内壁上连接有滑动支撑块（10），筒体（1）内部中央设有螺纹杆（6），螺纹杆（6）左方设有步进电机（4），所述步进电机（4）左端与连接套板（2）相连，所述螺纹杆（6）左端通过联轴器（5）与步进电机（4）相连，螺纹杆（6）右端通过连接套（7）与端板（8）相连，所述螺纹杆（6）和条形孔（9）之间设有测量杆（11），所述测量杆（11）与螺纹杆（6）通过螺纹滑块（26）相连，所述测量杆（11）由下往上依次设有一号放置块（20）、二号放置块（21），所述一号放置块（20）上设有位移传感器（22），所述二号放置块（21）上设有置物板（23），置物板（23）上方设有激光测量仪（25），所述控制箱（3）上端设有操作面板（18）和显示屏（19），控制箱（3）左端下部连接设置有两个大小相同且分布均匀的卡位块（13），两个卡位块（13）之间通过连接板（14）相连，所述控制箱（3）内部设有电源（16）和集成电路板（15），所述步进电机（4）、位移传感器（22）、激光测量仪（25）、操作面板（18）和显示屏（19）均通过装置内部设置的电线与电源（16）和集成电路板（15）相连，所述螺纹滑块（26）包括前螺纹面和后光滑面两部分，其中，前螺纹面上设置的螺纹和螺纹杆（6）上的螺纹相匹配，后光滑面部分与测量杆（11）固定连接，所述控制箱（3）和端板（8）下端均连接有厚度相同的垫块（12），所述连接套板（2）和端板（8）均为圆盘形，且圆直径相等，所述连接板（14）上端设有水平仪（17），所述筒体（1）可置于被测量锥孔内后，将控制箱（3）放置再被测量锥孔面（28）上，再将卡位块（13）置于被测量锥孔端面处，卡位块（13）的右端面与被测量锥孔端面贴合，再通过水平仪（17）对两个卡位块（13）相对之间的水平度进行矫正，可使筒体（1）轴线与被测量锥孔的中心轴线保持平行。

2.根据权利要求1所述的一种锥孔加工用精密度测量装置，其特征在于，所述螺纹滑块（26）与滑动支撑块（10）之间还设有限位块（27）。

3.根据权利要求2所述的一种锥孔加工用精密度测量装置，其特征在于，所述一号放置块（20）数量设置为四个，且每两个为一组贴合设置在位移传感器（22）的上下两侧。

4.根据权利要求3所述的一种锥孔加工用精密度测量装置，其特征在于，所述置物板（23）下端连接有垂直度校正仪（24）。

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