CN113405504B - 涡形槽测台及其测量单元 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种涡形槽测台及其测量单元，该测量单元包括：基座，该基座固定安装于工作台上；活动座，该活动座沿水平方向可滑动地安装于所述基座；和弹性测量机构，该弹性测量机构包括测杆和传感器，该测杆沿竖直方向可弹性浮动地安装于所述活动座，所述传感器固定安装于所述活动座上，用于测量所述测杆在所述竖直方向上的位移。根据本申请的技术方案，提供了一种柔性适用性较高的涡形槽测量方式。

Description

涡形槽测台及其测量单元

技术领域

本申请涉及测量领域，更具体地说，涉及一种涡形槽测台及其测量单元。

背景技术

随着现代工业的发展，机械工件的精度要求也随之升高，因此在生产和装配过程中需要对工件的加工精度严格把关。因此，在生产线或装配线中通常会设置用于工件测量的装置。

传统上，为了在批量的工件测量过程中提高测量效率，通常只针对一种或几种工件针对设计测量方案。然而，随着产品更新迭代速度越来越快，不同类型或尺寸的工件难以通过同一套测量装置完成测量，这就导致需要花费更多的投资成本以改进旧的测量装置或设置新的测量装置以应对新类型的工件。例如图1所示的涡盘工件，不同尺寸的涡盘工件的涡形结构壁的弧度及其之间的距离往往不同，这就使得测量装置的测杆无法在相同的测量位置伸入涡盘工件的槽中进行测量。

因此，如何实现一种具备较高柔性适用性的用于涡盘工件的测量方案成为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种涡形槽测台及其测量单元，以实现一种具备较高柔性适用性的用于涡盘工件的测量方案。

根据本申请，提出了一种用于涡形槽测台的测量单元，该测量单元包括：基座，该基座固定安装于工作台上；活动座，该活动座沿水平方向可滑动地安装于所述基座；和弹性测量机构，该弹性测量机构包括测杆和传感器，该测杆沿竖直方向可弹性浮动地安装于所述活动座，所述传感器固定安装于所述活动座上，用于测量所述测杆在所述竖直方向上的位移。

优选地，所述活动座设置有制动机构和定位件，该定位件在垂直于所述水平方向的方向上可浮动的安装于所述活动座，所述制动机构用于选择性地控制所述定位件压紧于所述基座上。

优选地，所述制动机构为弹性件，该弹性件连接于所述活动座和所述定位件之间，用于在提供使所述定位件压紧于所述基座的弹性力。

优选地，所述活动座包括通孔和沿该通孔的径向方向从所述通孔连通至所述基座表面的通道，所述制动机构包括螺纹件和间隔设置的两个活动块，该活动块可滑动地设置于所述通孔内，所述螺纹件安装于所述活动块上，用于调节两个所述活动块之间的距离，所述定位件位于所述通道内，与至少一个所述活动块斜面配合，在两个所述活动块之间的距离减小时，压迫所述定位件朝向所述基座移动。

优选地，所述定位件与所述通道之间设置有限位销，所述限位销固定安装于所述定位件或所述通道中的一者，且与另一者上的孔结构间隙配合。

优选地，所述活动座上安装有围绕所述测杆布置的保护件，该保护件与所述测杆不接触，所述保护件为长型件，该长型的保护件与所述测杆的延伸方向相同且延伸长度小于所述测杆。

优选地，所述保护件为围绕所述测杆的圆筒结构或半圆筒结构；或者所述保护件包括至少一根布置于所述测杆周围的杆状件。

优选地，所述弹性测量机构包括浮动座和弹性片，该浮动座与所述活动座间隔设置，所述测杆固定安装于所述活动座上，至少两个所述弹性片平行间隔地连接于所述活动座和所述浮动座之间，以形成平行四边形的浮动结构。

优选地，所述浮动座形成有朝向所述活动座的第一延伸部，所述活动座形成有朝向所述浮动座的第二延伸部，所述第一延伸部和第二延伸部之间连接有弹簧件，该弹簧件用于提供沿所述竖直方向的弹性力，以使所述弹性片在自然状态下保持水平。

根据本申请另一方面还提供了一种涡形槽测台，该涡形槽测台包括：定位台，该定位台固定设置于机架，用于放置和定位待测工件；工作台，该工作台布置于所述定位台的上方，所述工作台具有靠近所述定位台的测量位置和远离所述定位台的非测量位置；驱动机构，该驱动机构用于驱动所述工作台在所述测量位置和非测量位置之间转换，所述驱动机构为手动驱动机构或所述驱动机构包括线性驱动器；和多个测量单元，该测量单元为如上任意一项所述的用于涡形槽测台的测量单元，所述测量单元安装于所述工作台上，且所述测量单元的测杆指向所述定位台。

根据本申请的技术方案，该用于涡形槽测台的测量单元的测杆可沿竖直方向弹性浮动，通过弹性测量机构的传感器测量测杆位移从而获取测量参数。当被测涡盘工件更换型号时，使用该测量单元的涡形槽测台可根据被测涡盘工件的类型调整活动座在基座上的位置，从而改变测量单元在工作台上的测量位置，以使测杆始终能够对准待测位置进行测量。本申请的涡形槽测台及其测量单元能够根据不同类型的被测工件随时调整测量单元的位置状态，因此具备较高的柔性适用性。

本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：

图1为被测涡盘工件的示意图；

图2为根据本申请一种优选实施方式的用于涡形槽测台的测量单元的立体图；

图3为根据本申请另一种优选实施方式的用于涡形槽测台的测量单元的立体图；

图4为图3所示的用于涡形槽测台的测量单元的侧视图；

图5为图4的A-A方向剖视图；

图6为本申请优选实施方式的涡形槽测台的立体图。

具体实施方式

带有涡形槽的工件（例如图1所示的涡盘）根据其型号不同，工件的尺寸以及涡形槽的结构分布存在差别，因此为适应产品更新迭代，在自动化测量的环境下需要测量装置能够满足多种型号尺寸的工件的测量需求。有鉴于此，本申请提供了一种具备较高柔性适用性的涡形槽测台及其测量单元。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。

如图2所示，本申请提供了一种用于涡形槽测台的测量单元，该测量单元包括基座10、活动座20和弹性测量机构30。其中，基座10可通过螺纹连接、焊接等方式固定安装于涡形槽测台的工作台上，以作为测量单元的安装基础。活动座20沿水平方向X可滑动地安装于基座10，可以理解的是，这里所述的水平方向X是根据活动座20的可滑动方向定义的，在实际应用中可根据工况需要设置，基座10可以为与活动座20配合的滑轨或其他导向结构。弹性测量机构30安装于上述活动座20上，包括测杆31和传感器32。其中，测杆31沿竖直方向Y可弹性浮动地安装于活动座20，传感器32固定安装于活动座20上，用于测量测杆31在竖直方向Y上的位移。

根据本申请的技术方案，用于涡形槽测台的测量单元在测量过程中，工作台移动至测量位置，通过将测量单元的测杆31伸入被测工件的涡形槽内，并弹性压触于涡形槽的底部，传感器32测量测杆31在竖直方向Y上相对于活动座20的位置，从而实现对涡形槽底部的测量。如图1所示，根据不同型号或尺寸的涡盘工件的涡形槽形状存在差异，通过沿水平方向X移动活动座20相对于基座10的位置，从而使该测量单元能够适用于多种型号的涡盘工件的测量，既满足涡盘工件的质量控制的需要，又降低生产成本。

在对同一种型号的涡盘工件进行重复测量的情况下，调整好测量单元的活动座20的位置后，也可以将活动座20与基座10之间的相对位置通过如夹具或螺纹紧固件等方式进行固定，以保证重复测量过程中的定位精度。优选如图5所示，活动座20设置有制动机构和定位件22，该定位件22在垂直于水平方向X的方向上可浮动的安装于活动座20，制动机构用于选择性地控制定位件22压紧于基座10上。在需要将测量单元的活动座20与基座10的相对位置固定以对同一型号的工件进行重复测量时，通过制动机构将定位件22压紧于基座10，从而在活动座20与基座10之间提供抱紧的力以实现活动座20位置的固定。上述实施方式中的制动机构可以为如弹簧的弹性件，该弹性件连接于活动座20和定位件22之间，用于在提供使定位件22压紧于基座10的弹性力。

优选情况下，所述制动机构还可以为可手动调控定位件22与基座10之间的压力的大小的手动调节机构，例如通过螺纹调节。优选如图5所示，活动座20包括通孔201和沿该通孔201的径向方向从通孔201连通至基座10表面的通道202，制动机构包括螺纹件211和间隔设置的两个活动块212。其中，两个活动块212可滑动地间隔设置于通孔201内，螺纹件211安装于两个所述活动块212上，用于调节两个活动块212之间的距离，定位件22位于通道202内，与至少一个活动块212斜面或弧面配合。在两个活动块212之间的距离减小时，通过上述斜面或弧面压迫定位件22朝向基座10移动，以使定位件22压紧于基座10上实现摩擦定位。

根据该实施方式，操作人员可通过手动调节螺纹件211，以调整两个所述活动块212之间的距离，进而通过活动块212与定位件22之间配合的斜面或弧面调控定位件22与基座10之间的压力及摩擦力的大小。螺纹件211可与两个所述活动块212均螺纹配合，或与其中一者螺纹配合，另一者在螺纹件211的大端限位的情况下可滑动地配合。定位件22与所述活动块212上优选设置有相互配合的台阶结构，用于限制两个所述活动块212之间的最远距离。两个活动块212之间优选设置有提供使之相互远离的弹性力的弹性体（如弹簧），以在螺纹件211未控制两个活动块212互相接近时，使两个所述活动块212保持远离的位置，以能够自由控制活动座20与基座10的相对位置。

为提高上述测量单元的活动座20的集成度以及结构可靠性，优选如图5所示，定位件22与通道202之间可以设置有限位销203，该限位销203固定安装于定位件22或通道202中的一者，且与另一者上的孔结构间隙配合。根据该限位销203与孔结构之间的间隙的大小，从而限定所述定位件22在通道202中的最大移动距离，防止操作人员施加力过大导致基座10被压迫变形；而且在维护或拆卸活动座20时，能够防止零件脱落。限位销203优选为可拆卸地，以方便活动座20的定位件22、活动块212等部件的更换或维护。

如图2、图3和图4所示，活动座20上优选安装有围绕测杆31布置的保护件23，用于尽可能避免测杆31在工作过程中受到径向方向的干涉，提高测杆31的使用寿命并减少测量过程中其他因素（例如涡形槽结构壁与测杆的径向干涉）对测量结果的影响。其中，保护件23优选与测杆31不接触，和/或保护件23优选为长型件，该长型的保护件23与测杆31的延伸方向相同且延伸长度小于测杆31。在测量过程中，保护件23可以设置为与测杆31的相对位置固定，即当测杆31在竖直方向Y上移动时，保护件23随之移动；或者优选如图2所示，保护件23通过固定连接杆连接于活动座20上，当测杆31在竖直方向Y上移动时，保护件23在竖直方向Y上的位置不变，以进一步减少对测量过程的影响。其中，保护件23优选为围绕测杆31的圆筒结构或半圆筒结构；或者保护件23包括至少一根布置于测杆31周围的杆状件，在所述测杆31径向周围形成栅栏状的保护。

根据上述实施方式，如图4所示，其弹性测量机构30包括浮动座301。其中，浮动座301可通过滑动连接或铰接或弹性连接等方式连接于活动座20上，以实现浮动座301在竖直方向Y上相对于活动座20浮动的自由度。优选情况下，弹性测量机构30包括弹性片33，该浮动座301与活动座20间隔设置，测杆31固定安装于活动座20上，至少两个弹性片33平行间隔地连接于活动座20和浮动座301之间，以形成平行四边形的浮动结构，从而尽量减少了配合间隙，进而提高测量精度。

弹性片33可以设置有多个，以增加用于在非测量状态下保持测杆31位置的弹性力，或者可以在浮动座301和活动座20之间设置其他弹性件。优选如图4所示，浮动座301形成有朝向活动座20的第二延伸部35，活动座20形成有朝向浮动座301的第一延伸部34，第一延伸部34和第二延伸部35之间连接有弹簧件24，该弹簧件24用于提供沿竖直方向Y的弹性力，以使弹性片33在自然状态下保持水平。所述弹簧件24优选与第一延伸部34和第二延伸部35中的至少一者为可调节的螺纹连接或夹具夹持连接的连接方式，从而能够方便调整弹簧件24施加于第一延伸部34和第二延伸部35之间的弹性力的大小，或在弹簧件24长时间使用下产生变形或弹性力减小后调整弹簧件的安装位置以保持弹性力。

根据上述任意实施方式的用于涡形槽测台的测量单元，本申请提供了一种具备较高柔性适用性的涡形槽测台。如图6所示，该涡形槽测台包括：定位台200，该定位台200固定设置于机架，用于放置和定位待测工件；工作台100，该工作台100布置于定位台200的上方，工作台100具有靠近定位台200的测量位置和远离定位台200的非测量位置；驱动机构300，该驱动机构300用于驱动工作台100在测量位置和非测量位置之间转换，驱动机构300为手动驱动机构或驱动机构300包括线性驱动器；和多个所述测量单元，该测量单元安装于工作台100上，且测量单元的测杆31指向定位台200。

涡形槽测台的多个测量单元的活动座20相对于基座10可滑动的水平方向X优选呈放射状分布，以能够根据待测工件（如图1所示的涡盘）的型号或尺寸适应性调整测杆31相对于待测工件的水平位置。测量单元可包括如图2或图3所示的结构形式，以根据工况环境能够较为方便地在工作台100上布局。在测量过程中，优选先将作为标准件的待测工件置于定位台200上通过夹具或定位销等进行固定。多个测量单元根据该待测工件调整活动座20的位置，以在驱动机构300驱动工作台100从非测量位置移动至测量位置后，测杆31能够分别顺利抵接于待测工件的涡形槽底部。记录测量标准件的数值并固定每个测量单元的活动座位置后，即可对相同型号的待测工件进行高效率的重复测量，通过测量数值与标准件的测量结果进行比对，快速判断工件的相应参数是否符合生产要求。

以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (9)

1.用于涡形槽测台的测量单元，其特征在于，该测量单元包括：

基座（10），该基座（10）固定安装于工作台上；

活动座（20），该活动座（20）沿水平方向X可滑动地安装于所述基座（10）；和

弹性测量机构（30），该弹性测量机构（30）包括测杆（31）和传感器（32），该测杆（31）沿竖直方向Y可弹性浮动地安装于所述活动座（20），所述传感器（32）固定安装于所述活动座（20）上，用于测量所述测杆（31）在所述竖直方向Y上的位移，

所述活动座（20）设置有制动机构和定位件（22），该定位件（22）在垂直于所述水平方向X的方向上可浮动的安装于所述活动座（20），

所述制动机构用于选择性地控制所述定位件（22）压紧于所述基座（10）上。

2.根据权利要求1所述的用于涡形槽测台的测量单元，其特征在于，所述制动机构为弹性件，该弹性件连接于所述活动座（20）和所述定位件（22）之间，用于在提供使所述定位件（22）压紧于所述基座（10）的弹性力。

3.根据权利要求1所述的用于涡形槽测台的测量单元，其特征在于，所述活动座（20）包括通孔（201）和沿该通孔（201）的径向方向从所述通孔（201）连通至所述基座（10）表面的通道（202），

所述制动机构包括螺纹件（211）和间隔设置的两个活动块（212），该活动块（212）可滑动地设置于所述通孔（201）内，所述螺纹件（211）安装于所述活动块（212）上，用于调节两个所述活动块（212）之间的距离，

所述定位件（22）位于所述通道（202）内，与至少一个所述活动块（212）斜面配合，在两个所述活动块（212）之间的距离减小时，压迫所述定位件（22）朝向所述基座（10）移动。

4.根据权利要求3所述的用于涡形槽测台的测量单元，其特征在于，所述定位件（22）与所述通道（202）之间设置有限位销（203），

所述限位销（203）固定安装于所述定位件（22）或所述通道（202）中的一者，且与另一者上的孔结构间隙配合。

5.根据权利要求1所述的用于涡形槽测台的测量单元，其特征在于，所述活动座（20）上安装有围绕所述测杆（31）布置的保护件（23），该保护件（23）与所述测杆（31）不接触，

所述保护件（23）为长型件，该长型的保护件（23）与所述测杆（31）的延伸方向相同且延伸长度小于所述测杆（31）。

6.根据权利要求5所述的用于涡形槽测台的测量单元，其特征在于，所述保护件（23）为围绕所述测杆（31）的圆筒结构或半圆筒结构；或者所述保护件（23）包括至少一根布置于所述测杆（31）周围的杆状件。

7.根据权利要求1所述的用于涡形槽测台的测量单元，其特征在于，所述弹性测量机构（30）包括浮动座（301）和弹性片（33），

该浮动座（301）与所述活动座（20）间隔设置，所述测杆（31）固定安装于所述活动座（20）上，至少两个所述弹性片（33）平行间隔地连接于所述活动座（20）和所述浮动座（301）之间，以形成平行四边形的浮动结构。

8.根据权利要求7所述的用于涡形槽测台的测量单元，其特征在于，所述浮动座（301）形成有朝向所述活动座（20）的第二延伸部（35），所述活动座（20）形成有朝向所述浮动座（301）的第一延伸部（34），

所述第一延伸部（34）和第二延伸部（35）之间连接有弹簧件（24），该弹簧件（24）用于提供沿所述竖直方向Y的弹性力，以使所述弹性片（33）在自然状态下保持水平。

9.涡形槽测台，其特征在于，该涡形槽测台包括：

定位台（200），该定位台（200）固定设置于机架，用于放置和定位待测工件；

工作台（100），该工作台（100）布置于所述定位台（200）的上方，所述工作台（100）具有靠近所述定位台（200）的测量位置和远离所述定位台（200）的非测量位置；

驱动机构（300），该驱动机构（300）用于驱动所述工作台（100）在所述测量位置和非测量位置之间转换，所述驱动机构（300）为手动驱动机构或所述驱动机构（300）包括线性驱动器；和

多个测量单元，该测量单元为权利要求1-8中任意一项所述的用于涡形槽测台的测量单元，所述测量单元安装于所述工作台（100）上，且所述测量单元的测杆（31）指向所述定位台（200）。

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