CN114061407B - 一种柔性定中测距方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种柔性定中测距方法，对于有基准轴，需安装另一个安装轴的情况，包括将位于刻线0点位置的夹持爪安装在基准轴上；将安装轴安装在另一个夹持爪上；调整两夹持爪间的距离至满足技术要求后使其固定；绕开干涉轴，将安装轴安装到位；检查安装位置，合格后旋转两个夹持爪上的旋钮，卸开基准轴和安装轴，将测距装置取下。对于有安装面，需同时安装基准轴和安装轴的情况，则将基准轴和安装轴分别安装在柔性定中测距装置的两个夹持爪上，避让干涉轴，将组合后的柔性定中测距装置整体挪动至安装面上。本方法可适配应用于全场景作业，可以在工况较好时装夹固定，再进入水下、地下等低视距甚至无视野情况下的进行安装作业。
Description
技术领域
本发明属于测量定位装配技术领域，具体涉及一种柔性定中测距方法。
背景技术
机械装配制造过程中存在测量两圆柱体中心距的需求，对于图纸标注而言，主要标注尺寸多为圆心与圆心距。对于装配完成的两圆柱体，现有测量方案为测定两圆柱体的最大外径距离，再通过减去直径计算而得。对于部分缺失内径尺寸的情况则通过更复杂的方法进行计算。但是在实际装配、焊接等过程中，还存在通过划线确定两个圆柱体位置再进行安装的过程，如车体内部附座焊接，通常科研车的附座数量可达100个以上。一般而言，对于批量生产的车型可采用标记位置的样板定位，科研阶段主要采用直尺测量间距，刻线绘制外径标记，再进行焊接。
当采用直尺或游标卡尺测量两轴间中心时，根据中心距进行预装配或点焊，完成后测量外径确认安装误差，或者提前设计样板等专用卡尺，进行装配与焊接定位。对于现有非标测量装置，中心距卡尺主要为内径中心距测量卡尺，无法实现对于无孔的轴类零件安装。采用直尺或游标卡尺确定的轴中心与轴外径安装仍存在误差，安装时无法对正中心，制造专用样板时，又会提高制造成本，影响科研周期，多数情况只适合批量生产过程，不具备临时更改的条件、能力。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提出一种柔性定中测距方法，以解决现有样板定中柔性差、标准卡尺等量具测量困难的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种柔性定中测距方法，该柔性定中测距方法采用的柔性定中测距装置包括两个夹持爪和一个测量尺，夹持爪能够沿测量尺轴向位移；其中，
夹持爪由左端盖、丝杠、左定位盘、右定位盘、右端盖、支撑柱、底盘、旋钮、丝杠轴承、连接滑块、滑块轴承和固定螺栓组成；
丝杠由丝杠轴、右旋丝杠螺纹、左旋丝杠螺纹和固定方块组成；其中，丝杠轴为丝杠主体，右旋丝杠螺纹、左旋丝杠螺纹具有对称、等长度的右旋与左旋螺纹，分布在丝杠轴标记中心两端，丝杠轴两端的螺纹外长度与左端盖和右端盖厚度相同；丝杠轴的右旋丝杠螺纹一端外侧连接有固定方块；
左定位盘、右定位盘具有对称结构，均为加工有支撑定位孔、丝杠螺纹孔和伸出夹持爪的定位盘体；其中，丝杠螺纹孔和两个支撑定位孔呈三角型对称设置；支撑定位孔用于穿入支撑柱，左定位盘的丝杠螺纹孔与丝杠的左旋丝杠螺纹适配，右定位盘的丝杠螺纹孔与丝杠的右旋丝杠螺纹适配；伸出夹持爪用于夹持工件；右定位盘安装在丝杠的右螺旋丝杠螺纹上，左定位盘安装在丝杠的左螺旋丝杠螺纹上，分别旋至丝杠中心位置时呈闭合状态；两个丝杠轴承分别安装在左端盖和右端盖的轴承安装槽内；丝杠带有固定方块的一端从右端盖的轴承安装槽处伸出，并与丝杠轴承装配紧固，使丝杠能够沿轴向转动；支撑柱从左定位盘、右定位盘的支撑定位孔中穿过后安装在左端盖和右端盖上，旋钮安装在丝杠的固定方块上；丝杠的另一端与左端盖的丝杠轴承相连，实现丝杠和支撑柱对正组合；
底盘安装在左端盖与右端盖中间，底盘的中心安装孔与丝杠的中心孔同轴；滑块轴承安装在底盘的中心安装孔内部，连接滑块的安装轴穿过底盘后通过固定螺栓安装在底盘上；
该柔性定中测距方法包括如下步骤：
(1)对于有基准轴，需安装另一个安装轴的情况：
S1.调整柔性定中测距装置的丝杠外端旋钮，将位于刻线0点位置的夹持爪安装在基准轴上；
S2.将安装轴安装在另一个夹持爪上；
S3.利用标准测量尺调整两夹持爪间的距离至满足技术要求，旋紧夹持爪上的固定螺栓使其固定；
S4.调整后绕开干涉轴，将安装轴安装到位；
S5.检查安装位置，合格后旋转两个夹持爪上的旋钮，卸开基准轴和安装轴，将测距装置取下；
(2)对于有安装面，需同时安装基准轴和安装轴的情况：
S1.调整柔性定中测距装置的丝杠外端旋钮，将位于刻线0点位置的夹持爪安装在基准轴上；
S2.将安装轴安装在另一个夹持爪上；
S3.利用标准测量尺调整两夹持爪间的距离至满足技术要求，旋紧夹持爪上的固定螺栓使其固定；
S4.避让干涉轴，将组合后的柔性定中测距装置整体挪动至安装面上；
S5.检查安装位置，合格后旋转两个夹持爪上的旋钮1，卸开基准轴和安装轴，将测距装置取下。
进一步地，伸出夹持爪内部设置有过渡圆弧。
进一步地，旋钮涂锁固胶后安装在丝杠的固定方块上。
进一步地，底盘与左端盖与右端盖焊接为一体。
(三)有益效果
本发明提出一种柔性定中测距方法，对于有基准轴，需安装另一个安装轴的情况，包括将位于刻线0点位置的夹持爪安装在基准轴上；将安装轴安装在另一个夹持爪上；利用标准测量尺调整两夹持爪间的距离至满足技术要求，旋紧夹持爪上的固定螺栓使其固定；调整后绕开干涉轴，将安装轴安装到位；检查安装位置，合格后旋转两个夹持爪上的旋钮，卸开基准轴和安装轴，将测距装置取下。对于有安装面，需同时安装基准轴和安装轴的情况，则将基准轴和安装轴分别安装在柔性定中测距装置的两个夹持爪上，避让干涉轴，将组合后的柔性定中测距装置整体挪动至安装面上。本方法可以有效解决各种阶段中发生的实际生产、变更需求，可适配应用于全场景作业，可以在工况较好时装夹固定，再进入水下、地下等低视距甚至无视野情况下的进行安装作业。除底盘与端盖间采用焊接固定外，本装置其余位置均采用安装组合，后期可优化调整，具备拆卸返修的可能。
附图说明
图1为本发明实施例的柔性定中测距装置俯视图；
图2为本发明实施例的柔性定中测距装置主视图；
图3为本发明实施例中夹持爪结构主视图；
图4为本发明实施例中夹持爪剖视图；
图5为本发明实施例中夹持爪闭合状态示意图；
图6为本发明实施例中夹持爪打开状态示意图；
图7为本发明实施例中丝杠结构示意图；
图8为本发明实施例中定位盘结构示意图；
图9为本发明实施例的柔性定中测距方法原理图。
图中，1-夹持爪；2-标准测量尺；101-左端盖；102-丝杠；103-左定位盘；104-右定位盘；105-右端盖；106-支撑柱；107-底盘；108-旋钮；109-丝杠轴承；110-连接滑块；111-滑块轴承；112-固定螺栓；301-定位盘体；302-支撑定位孔；303-丝杠螺纹孔；304-伸出夹持爪；401-丝杠轴；402-右旋丝杠螺纹；403-左旋丝杠螺纹；404-固定方块。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提出一种柔性定中测距方法，其所采用的柔性定中测距装置结构如图1和2所示，主要由两个夹持爪1和一个标准测量尺2组成。其中，标准测量尺2用于提供标记尺寸的量程刻线，也可采用其他能够与夹持爪1有效匹配与滑移的结构。
夹持爪1的结构如图3～6所示，由左端盖101、丝杠102、左定位盘103、右定位盘104、右端盖105、支撑柱106、底盘107、旋钮108、丝杠轴承109、连接滑块110、滑块轴承111和固定螺栓112组成。各组件材料可选择合金结构钢或优质碳素钢。
丝杠102的结构如图7所示，主要由丝杠轴401、右旋丝杠螺纹402、左旋丝杠螺纹403和固定方块404组成。其中，丝杠轴401为丝杠102的主体，右旋丝杠螺纹402、左旋丝杠螺纹403具有对称、等长度的右旋与左旋螺纹，分布在丝杠轴401的标记中心两端，丝杠轴401两端的螺纹外长度分别与左端盖101、右端盖105厚度相同。丝杠轴401的右旋丝杠螺纹402一端外侧连接有固定方块404。
左定位盘103、右定位盘104具有对称结构，如图8所示，主要为加工有支撑定位孔302、丝杠螺纹孔303和伸出夹持爪304的定位盘体301。其中，丝杠螺纹孔303和两个支撑定位孔302呈三角型对称设置。两个支撑定位孔302用于穿入支撑柱106，左定位盘103的丝杠螺纹孔303与丝杠102的左旋丝杠螺纹403适配，右定位盘104的丝杠螺纹孔303与丝杠102的右旋丝杠螺纹402适配。伸出夹持爪304根据实际结构需求可伸出5～50mm，内部可增加一定的过渡圆弧，以保证夹持效果。
右定位盘104安装在丝杠102的右螺旋丝杠螺纹402上，左定位盘103安装在丝杠102的左螺旋丝杠螺纹403上，分别旋至丝杠102中心位置呈闭合状态，保证左右定位盘距丝杠102标记中心距离一致。两个丝杠轴承109分别安装在左端盖101和右端盖105的轴承安装槽内。丝杠102带有固定方块404的一端从右端盖105的轴承安装槽处伸出，并与丝杠轴承109装配紧固，可使丝杠102沿轴向转动。
两根支撑柱106从左定位盘103、右定位盘104的支撑定位孔302中穿过后安装在左端盖101和右端盖105上，旋钮108涂锁固胶后安装在丝杠102的固定方块404上。丝杠102的另一端与左端盖101的丝杠轴承109相连，实现丝杠102和支撑柱106对正组合。
底盘107安装在左端盖101与右端盖105中间，与左右端盖焊接为一体。通过组合钻孔方式以提高底盘107的中心安装孔与丝杠102的中心孔的同轴度，最终误差应记录为装置测量值的误差。
滑块轴承111安装在精修后的底盘107中心安装孔内部，连接滑块110的安装轴穿过底盘107后通过固定螺栓112安装在底盘107上。
本装置通过旋转旋钮108能够转动丝杠102，使左定位盘103、右定位盘104对称、等距沿丝杠102移动，引导左定位盘103、右定位盘104靠近或远离丝杠102的标记中心，实现夹持爪1始终定中心调节夹持大小，同时夹持爪1可以沿连接滑块110的安装轴转动，实现对中后装配和焊接时的柔性避让。
联接后的柔性定中测距装置，夹持爪1只可沿标准测量尺2轴向位移。使用夹持爪1上面的固定螺栓112可以将单一夹持爪1与标准测量尺2固定在一起。一般将一个夹持爪1固定在标准测量尺2的刻线0点上，另一个夹持爪1通过调整连接滑块110在标准测量尺2上的位置，能够改变两个夹持爪1的测量中心间距，从而实现柔性测距。夹持爪1的连接滑块110与底盘107间设置的滑块轴承111可以保证在固定后夹持爪1能够沿测量轴线旋转，以提高柔性，避让安装测量过程的不必要物。
本实施例的柔性定中测距方法，基于上述柔性定中测距装置进行，如图9所示，该方法具体包括如下步骤：
(1)对于有基准轴，需安装另一个安装轴的情况：
S1.调整柔性定中测距装置505的丝杠外端旋钮108，将位于刻线0点位置的夹持爪1安装在基准轴501上；
S2.将安装轴502安装在另一个夹持爪1上；
S3.利用标准测量尺2调整两夹持爪1间的距离至满足技术要求，旋紧夹持爪1上的固定螺栓112使其固定；
S4.调整后绕开干涉轴504，将安装轴502安装到位；
S5.检查安装位置，合格后旋转两个夹持爪1上的旋钮108，卸开基准轴501和安装轴502，将测距装置取下。
(2)对于有安装面，需同时安装两个轴的情况：
S1.调整柔性定中测距装置505的丝杠外端旋钮108，将位于刻线0点位置的夹持爪1安装在基准轴501上；
S2.将安装轴502安装在另一个夹持爪1上；
S3.利用标准测量尺2调整两夹持爪1间的距离至满足技术要求，旋紧夹持爪1上的固定螺栓112使其固定；
S4.避让干涉轴504，将组合后的柔性定中测距装置505整体挪动至安装面503上；
S5.检查安装位置，合格后旋转两个夹持爪1上的旋钮108，卸开基准轴501和安装轴502，将测距装置取下。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种柔性定中测距方法，其特征在于，所述柔性定中测距方法采用的柔性定中测距装置包括两个夹持爪和一个测量尺，夹持爪能够沿测量尺轴向位移；其中，
所述夹持爪由左端盖、丝杠、左定位盘、右定位盘、右端盖、支撑柱、底盘、旋钮、丝杠轴承、连接滑块、滑块轴承和固定螺栓组成；
所述丝杠由丝杠轴、右旋丝杠螺纹、左旋丝杠螺纹和固定方块组成；其中，丝杠轴为丝杠主体，右旋丝杠螺纹、左旋丝杠螺纹具有对称、等长度的右旋与左旋螺纹，分布在丝杠轴标记中心两端，丝杠轴两端的螺纹外长度与左端盖和右端盖厚度相同；丝杠轴的右旋丝杠螺纹一端外侧连接有固定方块；
所述左定位盘、右定位盘具有对称结构，均为加工有支撑定位孔、丝杠螺纹孔和伸出夹持爪的定位盘体；其中，丝杠螺纹孔和两个支撑定位孔呈三角型对称设置；支撑定位孔用于穿入支撑柱，左定位盘的丝杠螺纹孔与丝杠的左旋丝杠螺纹适配，右定位盘的丝杠螺纹孔与丝杠的右旋丝杠螺纹适配；伸出夹持爪用于夹持工件；右定位盘安装在丝杠的右螺旋丝杠螺纹上，左定位盘安装在丝杠的左螺旋丝杠螺纹上，分别旋至丝杠中心位置时呈闭合状态；两个丝杠轴承分别安装在左端盖和右端盖的轴承安装槽内；丝杠带有固定方块的一端从右端盖的轴承安装槽处伸出，并与丝杠轴承装配紧固，使丝杠能够沿轴向转动；所述支撑柱从左定位盘、右定位盘的支撑定位孔中穿过后安装在左端盖和右端盖上，旋钮安装在丝杠的固定方块上；丝杠的另一端与左端盖的丝杠轴承相连，实现丝杠和支撑柱对正组合；
所述底盘安装在左端盖与右端盖中间，底盘的中心安装孔与丝杠的中心孔同轴；滑块轴承安装在底盘的中心安装孔内部，连接滑块的安装轴穿过底盘后通过固定螺栓安装在底盘上；
所述柔性定中测距方法包括如下步骤：
(1)对于有基准轴，需安装另一个安装轴的情况：
S1.调整柔性定中测距装置的丝杠外端旋钮，将位于刻线0点位置的夹持爪安装在基准轴上；
S2.将安装轴安装在另一个夹持爪上；
S3.利用标准测量尺调整两夹持爪间的距离至满足技术要求，旋紧夹持爪上的固定螺栓使其固定；
S4.调整后绕开干涉轴，将安装轴安装到位；
S5.检查安装位置，合格后旋转两个夹持爪上的旋钮，卸开基准轴和安装轴，将测距装置取下；
(2)对于有安装面，需同时安装基准轴和安装轴的情况：
S1.调整柔性定中测距装置的丝杠外端旋钮，将位于刻线0点位置的夹持爪安装在基准轴上；
S2.将安装轴安装在另一个夹持爪上；
S3.利用标准测量尺调整两夹持爪间的距离至满足技术要求，旋紧夹持爪上的固定螺栓使其固定；
S4.避让干涉轴，将组合后的柔性定中测距装置整体挪动至安装面上；
S5.检查安装位置，合格后旋转两个夹持爪上的旋钮1，卸开基准轴和安装轴，将测距装置取下。
2.如权利要求1所述的柔性定中测距方法，其特征在于，所述伸出夹持爪内部设置有过渡圆弧。
3.如权利要求1所述的柔性定中测距方法，其特征在于，所述旋钮涂锁固胶后安装在丝杠的固定方块上。
4.如权利要求1所述的柔性定中测距方法，其特征在于，所述底盘与左端盖与右端盖焊接为一体。
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