CN113639617A - 间距测量装置 - Google Patents

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CN113639617A CN202110934694.6A CN202110934694A CN113639617A CN 113639617 A CN113639617 A CN 113639617A CN 202110934694 A CN202110934694 A CN 202110934694A CN 113639617 A CN113639617 A CN 113639617A
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李齐
李文涛
陈晓峰
王熔
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Avic Power Zhuzhou Aviation Parts Manufacturing Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种间距测量装置,用于测量待测零件上平行间隔设置的基准端面和测量端面之间的待测间距,包括:支座总成、安装于支座总成上的测量表件、测量杠杆、对表件。支座总成用于在测量过程中定位支撑在基准端面和测量端面之间的安装支撑面上,且支座总成的第一端设有与基准端面顶抵限位的限位端面。测量杠杆转动支设于支座总成的第二端,包括呈夹角布设的顶抵支杆和测量支杆,测量支杆用于与测量端面顶抵时,使顶抵支杆与测量表件的表头顶抵。对表件使测量表件测取其上基准间距L后对表调零,进而使待测零件的待测间距与基准间距L的差值通过测量表件显示。本发明的间距测量装置结构简单、测量操作简单、使用方便、且测量精度高。

Description

间距测量装置
技术领域
本发明涉及高度测量领域,特别地,涉及一种间距测量装置。
背景技术
以测量说明书附图1所示轴承座零件为例,目前,测量该轴承座高度尺寸86.75(0,-0.05)的方法是:卡尺测量、测高仪测量、三坐标计量。
1)卡尺测量:可利用通用卡尺测量深度部分结构直接测量该尺寸,但卡尺精度较低,一般测量误差达0.02mm,影响零件尺寸测量精度;另外,使用通用卡尺测量时,由于卡尺结构,测量时卡尺无法很好地支靠在被测尺寸的两个基准面上,故会进一步扩大测量误差。
2)测高仪测量:采用测高仪测量,测量简单,测量精度高,但在加工过程阶段测量不方便,需要多次装拆零件,影响零件加工尺寸精度的保证,从而影响生产进度。
3)三坐标计量:采用三坐标计量,耗时较长,需要专业人员进行测量,零件批量生产后计量工作量太大,且在加工过程不方便,需要多次装拆零件,影响零件加工尺寸精度的保证,从而影响生产进度。
发明内容
本发明提供了一种间距测量装置,以解决现有测量方式存在的测量精度低、测量过程中需要多次装拆零件、影响零件加工进度及测量工作量大的技术问题。
本发明采用的技术方案如下:
一种间距测量装置,用于测量待测零件上平行间隔设置的基准端面和测量端面之间的待测间距,间距测量装置包括:支座总成、安装于支座总成上的测量表件、测量杠杆、及对表件;支座总成用于在测量过程中定位支撑在基准端面和测量端面之间的安装支撑面上,且支座总成的第一端设有用于与基准端面顶抵限位的限位端面;测量杠杆转动支设于支座总成的第二端,包括呈夹角布设的顶抵支杆和测量支杆,测量支杆用于与测量端面顶抵时,使顶抵支杆与测量表件的表头顶抵;对表件用于使测量表件测取其上基准间距L后对表调零,进而使待测零件的待测间距与基准间距L的差值通过测量表件显示。
进一步地,支座总成包括定位支座、限位挡板、及安装支座;定位支座的底面设有内凹的定位卡槽,定位卡槽的两个侧壁分别连通定位支座的两个端面,且定位支座通过定位卡槽卡装支撑于安装支撑面上;限位挡板固定连接于定位支座的第一端面上,且限位挡板朝向定位卡槽的内侧壁形成限位端面;安装支座可拆卸式连接于定位支座的顶部,测量表件和测量支杆分别装设于安装支座上。
进一步地,安装支座的顶端设有沿竖向贯穿安装支座的安装通道;测量表件包括测量表、用于固定测量表的紧固件、及施力弹簧;测量表的表盘位于安装支座外,测量表的测量杆装入安装通道中,且通过紧固件将测量表固定于安装通道中;施力弹簧位于安装通道中且套设于测量杆的外圆上,以用于与顶抵支杆顶抵后施加顶抵支杆自主旋转的作用力。
进一步地,安装通道包括沿轴向相连的第一通道和第二通道,且第一通道的内径小于第二通道的内径,以在两者连接处形成限位台阶;测量表的测量杆向下穿过第一通道后伸入第二通道中;施力弹簧沿安装通道的长度方向装设于安装通道中,且施力弹簧的外径与第一通道的内径配合设置,并施力弹簧卡设于限位台阶上。
进一步地,安装支座的外伸端设有内凹且连通安装通道的内延通道;测量杠杆转动支设于安装支座的外伸端上,且测量支杆位于定位支座的第一端外,顶抵支杆由安装支座的外伸端伸入内延通道后与施力弹簧和测量杆的表头顶抵。
进一步地,顶抵支杆的受力端设有精加工形成的顶抵平面,顶抵平面用于与测量杆的表头和施力弹簧的自由端顶抵;测量支杆的受力端设有外凸且精加工形成的顶抵弧面,顶抵弧面用于与测量端面抵接。
进一步地,支座总成还包括用于对测量杠杆的旋转角度进行限位的限位杆;限位杆的底端与定位支座相连,限位杆的顶端向上伸入安装通道与内延通道的连通处,且与测量杆的表头相对设置。
进一步地,测量杠杆还包括安装头和施力支杆;支座总成还包括用于转动安装测量杠杆的安装销,安装销插设于安装支座的外伸端上,且测量杠杆通过安装头转动装设于安装销上;顶抵支杆和测量支杆的连接端分别与安装头相连;施力支杆的连接端与安装头相连,施力支杆的受力端朝远离顶抵支杆和测量支杆的反方向延伸。
进一步地,对表件具有平行间隔设置的对表限位面和对表抵接面、及用于对支座总成进行定位支撑的对表支撑面;对表限位面和对表抵接面之间的间距为基准间距L;对表支撑面与安装支撑面相适应。
进一步地,基准间距L按照待测零件的待测间距的中差进行取值;对表支撑面的取值使定位支靠于其上的支座总成上的测量支杆始终顶抵测量端面。
本发明具有以下有益效果:
本发明的间距测量装置中,其设计原理为:首先通过支座总成上限位端面与待测零件上基准端面接触,然后通过测量表件的压缩弹性力作用使测量杠杆绕其安装点旋转,从而使测量杠杆的测量支杆与待测零件的测量端面接触,此时测量表件表盘读数发生变化,最终通过表盘读数变化获得待测零件的待测间距;本发明的间距测量装置结构简单、测量操作简单、使用方便、且测量精度高;零件加工过程中测量时,只需将支座总成定位支撑于待测零件的安装支撑面上即可,而无需多次装拆待测零件,从而不影响零件加工尺寸精度的保证,进而提高零件加工进度及加工精度,适用于大批量零件的加工使用,且测量操作时无需专业人员进行测量,测量时耗时较短;本发明间距测量装置及其测量原理,解决了类似零件准确测量问题,适用于安装支撑面为圆柱面或平面的待测零件的测量,并通过测量表件的表盘能够迅速、精确判断待测间距尺寸是否合格,设计原理准确简单,值得大量推广。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是待测零件的主视结构示意图;
图2是本发明优选实施例的间距测量装置的局部剖视主视结构示意图;
图3是图2的左视结构示意图;
图4是图2的俯视结构示意图;
图5是图2中测量杠杆的主视结构示意图;
图6是图2中对表件的主视结构示意图;
图7是图6的右视结构示意图。
图例说明
10、待测零件;101、基准端面;102、测量端面;103、安装支撑面;20、测量表件;21、测量表;22、紧固件;23、施力弹簧;30、测量杠杆;31、顶抵支杆;310、顶抵平面;32、测量支杆;320、顶抵弧面;33、安装头;34、施力支杆;40、对表件;401、对表限位面;402、对表抵接面;403、对表支撑面;50、定位支座;501、定位卡槽;60、限位挡板;601、限位端面;70、安装支座;701、安装通道;702、内延通道;80、限位杆;90、安装销。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图1-图4及图6所示,本发明的优选实施例提供了一种间距测量装置,用于测量待测零件10上平行间隔设置的基准端面101和测量端面102之间的待测间距,间距测量装置包括:支座总成、安装于支座总成上的测量表件20、测量杠杆30、及对表件40。支座总成用于在测量过程中定位支撑在基准端面101和测量端面102之间的安装支撑面103上,且支座总成的第一端设有用于与基准端面101顶抵限位的限位端面601。测量杠杆30转动支设于支座总成的第二端,包括呈夹角布设的顶抵支杆31和测量支杆32,测量支杆32用于与测量端面102顶抵时,使顶抵支杆31与测量表件20的表头顶抵。对表件40用于使测量表件20测取其上基准间距L后对表调零,进而使待测零件10的待测间距与基准间距L的差值通过测量表件20显示。
采用本发明的间距测量装置测量图1所示的待测零件10上基准端面101与测量端面102之间的待测间距时,首先将测量表件20安装于支座总成上,且安装测量表件20过程中,将测量表件20的表头进行压表0.3mm~0.4mm,以方便后续读数;然后拿对表件40进行对表,将测量表件20表盘的读数置零,此时表盘上“0”位对应的读数即为对表件40的基准间距”L”;最后用本发明的间距测量装置对待测零件10进行测量,测量时,首先将支座总成定位支撑于待测零件10的安装支撑面103上,同时拨动测量杠杆30,使测量杠杆30的测量支杆32到支座总成的限位端面601之间的距离小于待测间距,然后移动待测零件10使其上基准端面101支靠支座总成的限位端面601定位,接着慢慢松开测量杠杆30,测量杠杆30在测量表件20的压缩弹性力作用下其测量支杆32抵触待测零件10的测量端面102,最后通过测量表件20表盘指针的摆动,在基准间距L的基础上增减表盘数值变化,即可得到待测间距值。
本发明的间距测量装置中,其设计原理为:首先通过支座总成上限位端面601与待测零件10上基准端面101接触,然后通过测量表件20的压缩弹性力作用使测量杠杆30绕其安装点旋转,从而使测量杠杆30的测量支杆32与待测零件10的测量端面102接触,此时测量表件表盘读数发生变化,最终通过表盘读数变化获得待测零件10的待测间距;本发明的间距测量装置结构简单、测量操作简单、使用方便、且测量精度高;零件加工过程中测量时,只需将支座总成定位支撑于待测零件的安装支撑面103上即可,而无需多次装拆待测零件,从而不影响零件加工尺寸精度的保证,进而提高零件加工进度及加工精度,适用于大批量零件的加工使用,且测量操作时无需专业人员进行测量,测量时耗时较短;本发明间距测量装置及其测量原理,解决了类似零件准确测量问题,适用于安装支撑面103为圆柱面或平面的待测零件的测量,并通过测量表件的表盘能够迅速、精确判断待测间距尺寸是否合格,设计原理准确简单,值得大量推广。
可选地,如图2和图3所示,支座总成包括定位支座50、限位挡板60、及安装支座70。定位支座50的底面设有内凹的定位卡槽501,定位卡槽501的两个侧壁分别连通定位支座50的两个端面,且定位支座50通过定位卡槽501卡装支撑于安装支撑面103上。本可选方案中,由于待测零件10的安装支撑面103为圆柱面,故而定位卡槽501为V型槽,加工简单、定位操作简单,且定位时精度高,适用于不同外径尺寸零件的安装定位;在其它实施例中,定位卡槽501的截面形状也可与安装支撑面103的形状匹配。限位挡板60固定连接于定位支座50的第一端面上,且限位挡板60朝向定位卡槽501的内侧壁形成限位端面601;其它实施例中,限位挡板60也可与定位支座50一体成型。安装支座70可拆卸式连接于定位支座50的顶部,测量表件20和测量支杆32分别装设于安装支座70上。操作时,首先通过定位卡槽501将定位支座50支撑于待测零件上,然后移动定位支座50或待测零件10使限位端面601顶抵基准端面101,实现定位支座50在待测零件上的支撑和定位,操作简单,定位支撑迅速、精度高。
可选地,如图2和图3所示,安装支座70的顶端设有沿竖向贯穿安装支座70的安装通道701。测量表件20包括测量表21、用于固定测量表21的紧固件22、及施力弹簧23。测量表21的表盘位于安装支座70外,测量表21的测量杆装入安装通道701中,且通过紧固件22将测量表21固定于安装通道701中。本可选方案中,紧固件22包括套设于测量杆外圆上的表夹套、及装设于安装支座70上且顶抵表夹套的表夹螺钉;本可选方案中,测量表21的表头可根据待测尺寸精度进行更换,以适应测量精度要求。施力弹簧23位于安装通道701中且套设于测量杆的外圆上,以用于与顶抵支杆31顶抵后施加顶抵支杆31自主旋转的作用力,使测量支杆32能够顶抵测量端面102,有效防止测量杠杆30无旋转驱动力时“卡死”不动。
本可选方案中,如图2和图3所示,安装通道701包括沿轴向相连的第一通道和第二通道,且第一通道的内径小于第二通道的内径,以在两者连接处形成限位台阶。测量表21的测量杆向下穿过第一通道后伸入第二通道中。施力弹簧23沿安装通道701的长度方向装设于安装通道701中,且施力弹簧23的外径与第一通道的内径配合设置,并施力弹簧23卡设于限位台阶上;由于施力弹簧23的外径与第一通道的内径配合设置,从而对施力弹簧23在安装通道701中的伸缩进行导向,进而提高测量精度,又施力弹簧23卡设于限位台阶上,可有效防止施力弹簧23掉出安装通道701。
进一步地,如图2所示,安装支座70的外伸端设有内凹且连通安装通道701的内延通道702。测量杠杆30转动支设于安装支座70的外伸端上,且测量支杆32位于定位支座50的第一端外,顶抵支杆31由安装支座70的外伸端伸入内延通道702后与施力弹簧23和测量杆的表头顶抵。本可选方案中,如图2所示,内延通道702与安装支座70的底面连通,且安装支座70通过螺钉、圆柱销等可拆卸式连接于定位支座60上;安装支座70的该种结构设置,便于测量杠杆30的安装、调节、拆卸维护等,也使安装支座70的结构简单、容易加工。
优选地,如图5所示,顶抵支杆31的受力端设有精加工形成的顶抵平面310,顶抵平面310用于与测量杆的表头和施力弹簧23的自由端顶抵;精加工的顶抵平面310,可有效提高顶抵支杆31与测量表的表头的接触精度,进而提高测量结果的精确性。测量支杆32的受力端设有外凸且精加工形成的顶抵弧面320,顶抵弧面320用于与测量端面102抵接;同样的,精加工且为弧面的顶抵弧面320,可有效减少与测量端面102的接触面积,降低加工难度的同时,提高接触精度,进而也提高测量结果的精确性。
优选地,如图2所示,支座总成还包括用于对测量杠杆30的旋转角度进行限位的限位杆80。限位杆80的底端与定位支座50相连,限位杆80的顶端向上伸入安装通道701与内延通道702的连通处,且与测量杆的表头相对设置,进而使顶抵支杆31限位于施力弹簧23的底端和限位杆80的顶端之间,减小测量杠杆30可旋转角度的范围,进而提高测量精度。
本可选方案中,如图2和图5所示,测量杠杆30还包括安装头33和施力支杆34。支座总成还包括用于转动安装测量杠杆30的安装销90,安装销90插设于安装支座70的外伸端上,且测量杠杆30通过安装头33转动装设于安装销90上。优选地,安装头33与安装销90之间的装配间隙为0.005mm~0.01mm,使测量杠杆30能够相对安装销90灵活旋转。顶抵支杆31和测量支杆32的连接端分别与安装头33相连。施力支杆34的连接端与安装头33相连,施力支杆34的受力端朝远离顶抵支杆31和测量支杆32的反方向延伸,施力支杆34便于定位支座60支撑定位时受力,使测量支杆32与限位端面601之间的间距小于待测间距。优选地,制备测量杠杆30时,使测量支杆32上的顶抵弧面320至安装头33中心的间距、与顶抵支杆31上的顶抵平面310至安装头33中心的间距相等,从而减少测量杠杆30本身带来的测量误差,提高测量尺寸的精确性。
可选地,如图2、图6和图7所示,对表件40具有平行间隔设置的对表限位面401和对表抵接面402、及用于对支座总成进行定位支撑的对表支撑面403。对表限位面401和对表抵接面402之间的间距为基准间距L。对表支撑面403与安装支撑面103相适应。对表件40结构简单,容易制造;实际制作时,对表件40的结构特征与待测零件10的结构特征相似,以尽可能提高对表精度,且实际对表操作时,对表件40需多次对表,且重复对表误差不大于0.003mm,并将最终测得的基准间距L粘贴在对表件40上,对表抵接面402对作为基准的对表限位面401的平行度不大于0.003mm。
本可选方案中,如图6和图7所示,基准间距L按照待测零件10的待测间距的中差进行取值。实际加工时,一般按照待测零件的待测间距的中差值进行加工,加工更方便;本申请具体实施例中,待测零件10的待测间距为86.75(0,-0.05)mm,故而对表件40的基准间距L为86.725(0.004,-0.004)mm。对表支撑面403的取值使定位支靠于其上的支座总成上的测量支杆32始终顶抵测量端面102,本申请的具体实施例中,待测零件10的安装支撑面103为圆柱面,其外径尺寸为Φ49.2(0,-0.01)mm,故而对表件40的对表支撑面403也为圆柱面,其外径尺寸为Φ49(0.01,-0.01)mm。实际设计时,尽量使对表支撑面403的取值使测量支杆32始终顶抵测量端面102的中心,进而提高测量精度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种间距测量装置,其特征在于,用于测量待测零件(10)上平行间隔设置的基准端面(101)和测量端面(102)之间的待测间距,所述间距测量装置包括:支座总成、安装于所述支座总成上的测量表件(20)、测量杠杆(30)、及对表件(40);
所述支座总成用于在测量过程中定位支撑在所述基准端面(101)和所述测量端面(102)之间的安装支撑面(103)上,且所述支座总成的第一端设有用于与所述基准端面(101)顶抵限位的限位端面(601);
所述测量杠杆(30)转动支设于所述支座总成的第二端,包括呈夹角布设的顶抵支杆(31)和测量支杆(32),所述测量支杆(32)用于与所述测量端面(102)顶抵时,使所述顶抵支杆(31)与所述测量表件(20)的表头顶抵;
所述对表件(40)用于使所述测量表件(20)测取其上基准间距L后对表调零,进而使所述待测零件(10)的待测间距与基准间距L的差值通过所述测量表件(20)显示。
2.根据权利要求1所述的间距测量装置,其特征在于,
所述支座总成包括定位支座(50)、限位挡板(60)、及安装支座(70);
所述定位支座(50)的底面设有内凹的定位卡槽(501),所述定位卡槽(501)的两个侧壁分别连通所述定位支座(50)的两个端面,且所述定位支座(50)通过所述定位卡槽(501)卡装支撑于所述安装支撑面(103)上;
所述限位挡板(60)固定连接于所述定位支座(50)的第一端面上,且所述限位挡板(60)朝向所述定位卡槽(501)的内侧壁形成所述限位端面(601);
所述安装支座(70)可拆卸式连接于所述定位支座(50)的顶部,所述测量表件(20)和所述测量支杆(32)分别装设于所述安装支座(70)上。
3.根据权利要求2所述的间距测量装置,其特征在于,
所述安装支座(70)的顶端设有沿竖向贯穿所述安装支座(70)的安装通道(701);
所述测量表件(20)包括测量表(21)、用于固定所述测量表(21)的紧固件(22)、及施力弹簧(23);
所述测量表(21)的表盘位于所述安装支座(70)外,所述测量表(21)的测量杆装入所述安装通道(701)中,且通过所述紧固件(22)将所述测量表(21)固定于所述安装通道(701)中;
所述施力弹簧(23)位于所述安装通道(701)中且套设于所述测量杆的外圆上,以用于与所述顶抵支杆(31)顶抵后施加所述顶抵支杆(31)自主旋转的作用力。
4.根据权利要求3所述的间距测量装置,其特征在于,
所述安装通道(701)包括沿轴向相连的第一通道和第二通道,且所述第一通道的内径小于所述第二通道的内径,以在两者连接处形成限位台阶;
所述测量表(21)的所述测量杆向下穿过所述第一通道后伸入所述第二通道中;
所述施力弹簧(23)沿所述安装通道(701)的长度方向装设于所述安装通道(701)中,且所述施力弹簧(23)的外径与所述第一通道的内径配合设置,并所述施力弹簧(23)卡设于所述限位台阶上。
5.根据权利要求3所述的间距测量装置,其特征在于,
所述安装支座(70)的外伸端设有内凹且连通所述安装通道(701)的内延通道(702);
所述测量杠杆(30)转动支设于所述安装支座(70)的外伸端上,且所述测量支杆(32)位于所述定位支座(50)的第一端外,所述顶抵支杆(31)由所述安装支座(70)的外伸端伸入所述内延通道(702)后与所述施力弹簧(23)和所述测量杆的表头顶抵。
6.根据权利要求5所述的间距测量装置,其特征在于,
所述顶抵支杆(31)的受力端设有精加工形成的顶抵平面(310),所述顶抵平面(310)用于与所述测量杆的表头和所述施力弹簧(23)的自由端顶抵;
所述测量支杆(32)的受力端设有外凸且精加工形成的顶抵弧面(320),所述顶抵弧面(320)用于与所述测量端面(102)抵接。
7.根据权利要求5所述的间距测量装置,其特征在于,
所述支座总成还包括用于对所述测量杠杆(30)的旋转角度进行限位的限位杆(80);
所述限位杆(80)的底端与所述定位支座(50)相连,所述限位杆(80)的顶端向上伸入所述安装通道(701)与所述内延通道(702)的连通处,且与所述测量杆的表头相对设置。
8.根据权利要求5所述的间距测量装置,其特征在于,
所述测量杠杆(30)还包括安装头(33)和施力支杆(34);
所述支座总成还包括用于转动安装所述测量杠杆(30)的安装销(90),所述安装销(90)插设于所述安装支座(70)的外伸端上,且所述测量杠杆(30)通过所述安装头(33)转动装设于所述安装销(90)上;
所述顶抵支杆(31)和所述测量支杆(32)的连接端分别与所述安装头(33)相连;
所述施力支杆(34)的连接端与所述安装头(33)相连,所述施力支杆(34)的受力端朝远离所述顶抵支杆(31)和所述测量支杆(32)的反方向延伸。
9.根据权利要求1所述的间距测量装置,其特征在于,
所述对表件(40)具有平行间隔设置的对表限位面(401)和对表抵接面(402)、及用于对所述支座总成进行定位支撑的对表支撑面(403);
所述对表限位面(401)和所述对表抵接面(402)之间的间距为基准间距L;
所述对表支撑面(403)与所述安装支撑面(103)相适应。
10.根据权利要求9所述的间距测量装置,其特征在于,
所述基准间距L按照所述待测零件(10)的待测间距的中差进行取值;
所述对表支撑面(403)的取值使定位支靠于其上的所述支座总成上的所述测量支杆(32)始终顶抵所述测量端面(102)。
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