CN113188402B - 一种弹簧检测工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弹簧检测工装，该工装将自由长度检测、节距及其均匀度检测、内外径检测集中在一个工装上，不仅对检测精度进行优化，而且使得检验过程更加便捷。其技术方案要点是：包括用于测量自由长度的水平检测组件和用于检测弹簧内、外径的竖直检测组件，所述水平检测组件包括支撑架、平行光源、用于放置弹簧的光滑平台和刻度板，所述光滑平台采用透明材料，平行光源、光滑平台和刻度板由上至下平行设置；所述竖直检测组件包括底座、弹簧限位座、内径测量机构和外径测量机构；所述支撑架端部与底座旋转连接，支撑架可以0‑90°的范围在竖直面上翻转，当支撑架向上翻转90°后，放置在光滑平台上的弹簧可以滑落至弹簧限位座上。

Description

一种弹簧检测工装

技术领域

本发明涉及工装设计制造领域，具体为一种弹簧检测工装。

背景技术

弹簧生产完成后，为保证弹簧的合格率，判断弹簧尺寸精度，评估弹簧性能，需要对弹簧进行必要的和性能检验，达到合格标准的弹簧才能出厂。弹簧的检验内容包括弹簧自由高度（或自由长度）检测、弹簧内外径检测、垂直度检测以及弹簧节距及均匀度检测等项目。

目前，生产厂家进行检验时，常采用游标卡尺、千分尺、检测套筒、角度规等工具进行检测，且对于不同的检测项目，需要分为多个步骤依次检测。现有的这种检验方法和工具存在以下不足：

1.由操作人员采用游标卡尺测量弹簧的最大外径，而由于徒手操作游标卡尺时手臂难以保持稳定，导致测量结果不准确，且在测量弹簧最小内径时，游标卡尺难以伸入较深的内部，无法得到准确的最小内径数值；

2.目前采用钢卷尺对弹簧的自由高度（或长度）进行测量，由于弹簧形状不规则，仅凭肉眼观察卷尺难以得到较为精确的长度数据，造成较大误差；

3.由于检验所涉及的项目有多个，分为多个步骤依次检测会导致检测时间过长，消耗人力较多，效率低下。

发明内容

本发明的目的是针对上述背景技术中存在的问题，提供一种弹簧检测工装，该工装将自由长度检测、节距及其均匀度检测、内外径检测集中在一个工装上，不仅对检测精度进行优化，而且使得检验过程更加便捷。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种弹簧检测工装，包括用于测量自由长度的水平检测组件和用于检测弹簧内、外径的竖直检测组件，所述水平检测组件包括支撑架、平行光源、用于放置弹簧的光滑平台和刻度板，所述光滑平台采用透明材料，平行光源、光滑平台和刻度板由上至下平行设置；所述竖直检测组件包括底座、弹簧限位座、内径测量机构和外径测量机构；所述支撑架端部与底座旋转连接，支撑架可以0-90°的范围在竖直面上翻转，当支撑架向上翻转90°后，放置在光滑平台上的弹簧可以滑落至弹簧限位座上。

优选的，水平检测组件中还设有用于将弹簧压紧在弹簧限位座上的压紧机构，所述压紧机构可以沿着平行于光滑平台的方向滑动。

优选的，内径测量机构包括两个平行设置的探测杆，所述两个探测杆弹性连接，两个探测杆之间配备有第一测距机构；所述弹簧限位座内部设有通腔，探测杆设于所述通腔中，弹簧限位座两侧设有用于探测杆伸出的开口。

优选的，内径测量机构还设有限位套，所述限位套中部留有缺口，所述缺口与开口相对齐，探测杆位于限位套的缺口中，限位套的底端连接有用于带动限位套上下运动的第一驱动器。

优选的，外径测量机构设于弹簧限位座侧面，外径测量机构包括第二测距机构和用于支撑第二测距机构的支座。

优选的，第二测距机构包括标尺和用于显示长度读数的数显仪，支座设有竖直设置的长形通孔，标尺穿过长形通孔，标尺靠近弹簧限位座的一端设有用于与弹簧外壁接触的接触头。

优选的，支座上设有可竖直滑动的滑动座，第二测距机构固定于滑动座上。

优选的，压紧机构包括顶部限位座、滑动架和第二驱动器，所述滑动架套设在支撑架上且可沿着支撑架滑动，滑动架连接第二驱动器，第二驱动器固定于支撑架远离底座的一端。

优选的，支撑架与底座之间还设有紧固机构，所述紧固机构包括第一螺纹杆、第二螺纹杆和螺纹套，第一螺纹杆和第二螺纹杆分别与支撑架与底座固定连接。

优选的，支撑架上设有水平仪。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的弹簧检测工装，具有如下有益效果：

1.该工装将自由长度检测、节距及其均匀度检测、内外径检测集中在一个工装上，只需一个操作工便可以对上述多个项目同时进行检测，使得检测用时更短，节省人力，减轻工作量，检验过程更加便捷；

2.测量内、外径时，只需移动探测杆和标尺使其接触弹簧内、外侧，便可以直接读取测量结果，解决了手持卡尺测量时难以保持稳定的问题，操作更加简单便捷，测量精准度更高；

3.通过平行光源照射在弹簧上形成阴影来测定自由长度，阴影可以投射在刻度板上，相对于直接采用钢卷尺测量更加精确，有利于减小误差；

4.弹簧的最大外径可用于判断弹簧尺寸精度，评估弹簧性能，通过压紧机构配合外径测量机构可以直接测量弹簧的最大外径。

附图说明

图1和图2为本发明弹簧检测工装实施例的结构示意图；

图3为本实施例中内径测量机构的剖面示意图；

图4为本实施例中内径测量机构与弹簧限位座的配合示意图；

图5为本实施例中外径测量机构的结构示意图；

图6为本实施例中水平检测组件的结构示意图；

图7为本实施例中压紧机构的结构示意图；

图8为本实施例中水平检测组件的工作方式示意图；

图9为本实施例的工作方式示意图。

附图标记：1、水平检测组件；10、支撑架；100、圆杆；11、平行光源；12、光滑平台；13、刻度板；14、水平仪；15、压紧机构；150、顶部限位座；151、滑动架；1510、滑动套环；2、竖直检测组件；20、底座；21、弹簧限位座；210、开口；22、内径测量机构；220、探测杆；221、限位套；2210、缺口；222、弹性伸缩杆；223、第一测距机构；23、外径测量机构；230、支座；2300、长形通孔；231、第二测距机构；2310、标尺；2311、数显仪；232、滑动座；233、接触头；3、第一螺纹杆；4、第二螺纹杆；5、螺纹套；6、第一驱动器；7、第二驱动器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

如图1和2所示的弹簧检测工装，包括水平检测组件1和竖直检测组件2，水平检测组件1用于测量弹簧的自由长度，还可以检测弹簧的节距及均匀度，竖直检测组件2用于检测弹簧内、外径。

水平检测组件1包括支撑架10、平行光源11、光滑平台12和刻度板13，光滑平台12为玻璃，平行光源11、光滑平台12和刻度板13由上至下平行设置，支撑架10包括四个圆杆100，平行光源11、光滑平台12和刻度板13均与支撑架10的四个圆杆100固定连接，平行光源11和光滑平台12之间形成用于放置弹簧的空间，其中一个圆杆100的外侧设有水平仪14，测量弹簧的自由长度时，将弹簧放置在光滑平台12上，在根据水平仪14将光滑平台12调至完全水平。

竖直检测组件2包括底座20、弹簧限位座21、内径测量机构22和外径测量机构23，支撑架10端部与底座20旋转连接，支撑架10可以0-90°的范围在竖直面上翻转，当支撑架10向上翻转90°后，放置在光滑平台12上的弹簧可以滑落至弹簧限位座21上，支撑架10与底座20之间设有紧固机构，紧固机构包括两个第一螺纹杆3、两个第二螺纹杆4和两个螺纹套5，两个第一螺纹杆3分别与支撑架10的两个圆杆100下端部固定连接，两个第二螺纹杆4分别底座20上与第一螺纹杆3相对应的位置，螺纹套5套设在第二螺纹杆4上，当支撑架10旋转90°使圆杆100下端部的第一螺纹杆3接触第二螺纹杆4时，旋转螺纹套5可将支撑架10固定在底座20上。

如图3和4所示，内径测量机构22包括两个平行设置的探测杆220和限位套221，两个探测杆220之间设有两个弹性伸缩杆222，两个弹性伸缩杆222上下平行设置，两个探测杆220之间连接有第一测距机构223，第一测距机构223采用红外测距传感器，可以实时地测量两个探测杆220之间的距离，红外测距传感器可以将所测数据显示在电脑或外置显示器中。

限位套221中部留有缺口2210，探测杆220位于限位套221的缺口2210中，限位套221的底端连接有第一驱动器6，弹簧限位座21内部设有通腔，限位套221设于通腔中，限位套221紧贴通腔内壁且可在通腔中上下滑动，第一驱动器6用于带动限位套221上下运动，弹簧限位座21两侧设有用于探测杆220伸出的开口210，限位套221的缺口2210与弹簧限位座21的开口210相对齐，当限位套221位于通腔内部靠下位置时，探测杆220收缩在限位套221的缺口2210中，当限位套221上升一端距离后，探测杆220从限位套221的缺口2210以及弹簧限位座21的开口210向外弹出。

如图5所示，外径测量机构23设于弹簧限位座21侧面，外径测量机构23包括第二测距机构231和用于支撑第二测距机构231的支座230，第二测距机构231包括标尺2310和用于显示长度读数的数显仪2311，标尺2310上设有格栅，数显仪2311可以捕捉格栅的位移距离并将其转化成具体数字，达到测量的目的。

支座230上设有可竖直滑动的滑动座232，滑动座232与支座230背向弹簧限位座21的一侧滑动连接，数显仪2311固定在滑动座232上，支座230中部设有竖直的长形通孔2300，标尺2310穿过数显仪2311内部并穿过长形通孔2300，标尺2310靠近弹簧限位座21的一端设有用于与弹簧外壁接触的接触头233。

如图6和7所示，水平检测组件1中还设有用于将弹簧压紧在弹簧限位座21上的压紧机构15，压紧机构15可以沿着平行于光滑平台12的方向滑动，压紧机构15包括顶部限位座150、滑动架151和第二驱动器7，滑动架151向四周分散延伸形成四个滑动套环1510，四个滑动套环1510分别套设在支撑架10的四个圆杆100上，滑动架151背部（与顶部限位座150相反的一面）连接第二驱动器7，第二驱动器7固定于支撑架10远离底座20的一端。

如图8和9所示，测量过程分为两步，首先采用水平检测组件1测量弹簧的自由长度，然后采用竖直检测组件2测量弹簧的内、外径或最大外径参数。

测量自由长度时，首先将弹簧放在光滑平台12上，然后参照调节水平仪14将光滑平台12调节至水平，再打开平行光源11，平行光源11照射弹簧并在刻度板13上形成阴影，读取刻度板13上阴影的长度即为该弹簧的自由长度。

测量内径时，将水平检测组件1向上翻转，使弹簧落在弹簧限位座21上，然后启动第一驱动器6将内径测量机构22向上推出，探测杆220在弹性伸缩杆222的作用下由限位套221的缺口2210和弹簧限位座21的开口210伸出并抵在弹簧内壁上，以测量内径。

测量外径时，朝向弹簧推动标尺2310，使接触头233接触弹簧外壁，读取数显仪2311上的数据以测量外径。

测量最大外径时，只需使压紧机构15从上向下压紧弹簧即可。

以上所述是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种弹簧检测工装，其特征在于：包括用于测量自由长度的水平检测组件（1）和用于检测弹簧内、外径的竖直检测组件（2），

所述水平检测组件（1）包括支撑架（10）、平行光源（11）、用于放置弹簧的光滑平台（12）和刻度板（13），所述光滑平台（12）采用透明材料，平行光源（11）、光滑平台（12）和刻度板（13）由上至下平行设置；

所述竖直检测组件（2）包括底座（20）、弹簧限位座（21）、内径测量机构（22）和外径测量机构（23）；

所述支撑架（10）端部与底座（20）旋转连接，支撑架（10）可以0-90°的范围在竖直面上翻转，当支撑架（10）向上翻转90°后，放置在光滑平台（12）上的弹簧可以滑落至弹簧限位座（21）上；

所述内径测量机构（22）包括两个平行设置的探测杆（220），所述两个探测杆（220）弹性连接，两个探测杆（220）之间配备有第一测距机构（223）；所述弹簧限位座（21）内部设有通腔，探测杆（220）设于所述通腔中，弹簧限位座（21）两侧设有用于探测杆（220）伸出的开口（210）。

2.根据权利要求1所述的弹簧检测工装，其特征在于：所述水平检测组件（1）中还设有用于将弹簧压紧在弹簧限位座（21）上的压紧机构（15），所述压紧机构（15）可以沿着平行于光滑平台（12）的方向滑动。

3.根据权利要求1所述的弹簧检测工装，其特征在于：所述内径测量机构（22）还设有限位套（221），所述限位套（221）中部留有缺口（2210），所述缺口（2210）与开口（210）相对齐，探测杆（220）位于限位套（221）的缺口（2210）中，限位套（221）的底端连接有用于带动限位套（221）上下运动的第一驱动器（6）。

4.根据权利要求1所述的弹簧检测工装，其特征在于：所述外径测量机构（23）设于弹簧限位座（21）侧面，外径测量机构（23）包括第二测距机构（231）和用于支撑第二测距机构（231）的支座（230）。

5.根据权利要求4所述的弹簧检测工装，其特征在于：所述第二测距机构（231）包括标尺（2310）和用于显示长度读数的数显仪（2311），支座（230）设有竖直设置的长形通孔（2300），标尺（2310）穿过长形通孔（2300），标尺（2310）靠近弹簧限位座（21）的一端设有用于与弹簧外壁接触的接触头（233）。

6.根据权利要求5所述的弹簧检测工装，其特征在于：所述支座（230）上设有可竖直滑动的滑动座（232），第二测距机构（231）固定于滑动座（232）上。

7.根据权利要求2所述的弹簧检测工装，其特征在于：所述压紧机构（15）包括顶部限位座（150）、滑动架（151）和第二驱动器（7），所述滑动架（151）套设在支撑架（10）上且可沿着支撑架（10）滑动，滑动架（151）连接第二驱动器（7），第二驱动器（7）固定于支撑架（10）远离底座（20）的一端。

8.根据权利要求1所述的弹簧检测工装，其特征在于：所述支撑架（10）与底座（20）之间还设有紧固机构，所述紧固机构包括第一螺纹杆（3）、第二螺纹杆（4）和螺纹套（5），第一螺纹杆（3）和第二螺纹杆（4）分别与支撑架（10）与底座（20）固定连接。

9.根据权利要求1所述的弹簧检测工装，其特征在于：所述支撑架（10）上设有水平仪（14）。

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