CN114440738A - 一种新型的防错快速测量机构以及槽宽测量方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于机械工装领域，涉及一种新型的防错快速测量机构，包括：直线驱动机构，具有固定端和能沿轴向与固定端产生相对位移的活动端；测量组件，与固定端连接，且具有通过轴向设置的第一弹性元件与测量组件主体连接的测量块，该测量块分别与位移传感器和活动机构连接，活动机构使测量块具有伸进待测槽的测量状态和移出待测槽的复位状态；锁紧组件，具有锁紧测试件的锁紧状态和松开测试件的松弛状态，且受活动端驱动能沿轴向与测量组件产生相对位移。还公开一种槽宽测量方法，先通过快速定位将测量组件移动至标定件的待测槽上端，将读数计为零位，再用相同方式读取待测件的待测槽上端位移，计算得到待测件槽宽。实现对槽口的精确测量。

Description

一种新型的防错快速测量机构以及槽宽测量方法

技术领域

本发明属于机械工装领域，涉及一种槽口测量技术，尤其是涉及一种新型的防错快速测量机构以及槽宽测量方法。

背景技术

一般槽口的测量基本只能用人工手动测量，效率低、测量的结果误差较大；因为量具的本身机构原因，对某些靠近其他物体的卡簧槽位置很难精准测量。

公开号为CN213179810U的中国发明专利公开了一种精确测量深内孔凹槽深度和槽口宽度的测量装置，包括有高度尺和设于测量爪上的测量机构，所述测量机构包括有卡箍、紧固螺钉、刻度盘、摇杆、丝杠导轨、定位卡箍和丝杠，卡箍通过紧固螺钉可拆卸地固定于测量爪上，丝杠导轨的后端可拆卸地固定于卡箍中，刻度盘设于丝杠导轨中，定位卡箍设于丝杠导轨中，摇杆设于刻度盘上，并与设于丝杠导轨中的丝杠连接，丝杠的前端延伸至丝杠导轨外侧，在摇杆的作用下，可带动丝杠在丝杠导轨中移动，通过丝杠的移动，并与高度尺相配合，可实现深内孔凹槽深度和槽口宽度的测量。

上述技术方案虽然能够测量用于槽口的深度，但是仍需要人工读数记录，对于较小的卡簧槽而言，精度不足，误差较大。

发明内容

本申请的目的是针对上述问题，提供一种新型的防错快速测量机构；

本申请的另一目的是针对上述问题，提供一种槽宽测量方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

本申请创造性地提供了一种新型的防错快速测量机构，包括：

直线驱动机构，具有固定端和能沿轴向与固定端产生相对位移的活动端；

测量组件，与所述固定端连接，且具有通过轴向设置的第一弹性元件与测量组件主体连接的测量块，该测量块分别与位移传感器和活动机构连接，所述活动机构使测量块具有伸进待测槽的测量状态和移出待测槽的复位状态；

锁紧组件，具有锁紧测试件的锁紧状态和松开测试件的松弛状态，且受所述活动端驱动能沿轴向与测量组件产生相对位移。

在上述的一种新型的防错快速测量机构中，所述测量组件的主体包括上块体和下块体，所述上块体和下块体之间具有活动空间且通过沿轴向设置有导向柱连接，所述锁紧组件活动套设在该导向柱上，锁紧组件的轴向高度小于所述活动空间的轴向高度。

在上述的一种新型的防错快速测量机构中，所述上块体和下块体均为环形结构。

在上述的一种新型的防错快速测量机构中，所述测量组件下方内侧设置有容置槽，所述测量块包括置于容置槽中的凸轮结构，所述活动机构包括驱动测量块轴向转动的转轴。

在上述的一种新型的防错快速测量机构中，所述测量组件的主体设有限制测量块在复位状态下轴向运动趋势的限位机构。

在上述的一种新型的防错快速测量机构中，所述测量组件的主体包括轴向设置的轴套，上述活动机构包括轴套内设置转轴，转轴底端设置所述测量块，轴套内设置有与轴套固定的第一弹簧座和沿轴向活动的第二弹簧座，所述第一弹性元件设置在第一弹簧座和第二弹簧座之间，所述转轴设置在第二弹簧座背离第一弹簧座一端。

在上述的一种新型的防错快速测量机构中，所述锁紧组件包括：

固定部，与活动端固定连接；

旋转环，转动套设在固定部上，且旋转环的内侧环形阵列有若干槽部；

若干个夹紧块，夹紧块的数量与槽部数量相等，活动卡设在旋转环内侧与固定部之间，夹紧块与固定部之间沿旋转环径向设置有第二弹性元件使夹紧块具有向旋转环外侧的运动趋势，使夹紧块处于槽部时达到松弛状态且在相邻槽部之间达到锁紧状态。

在上述的一种新型的防错快速测量机构中，所述固定部为环形且沿周向阵列设置有与夹紧块数量一致的通孔，每个夹紧块对应设置在一个通孔中，且在锁紧状态下向内伸出通孔，在松弛状态下缩进通孔内。

在上述的一种新型的防错快速测量机构中，所述测量组件通过轴向设置的套管与固定端连接，所述锁紧组件通过活动套设在套管中的中心杆与活动端连接。

利用上述新型的防错快速测量机构的槽宽测量方法，包括以下步骤：

a.准备已知待测槽槽宽为h0且待测槽上方具有定位槽的标定件，作为测量件；

b.将防错快速测量机构移动到测量件位置，使锁紧组件处于锁紧状态夹紧定位槽位置完成快速定位；

c.直线驱动机构带动锁紧组件向上运动，使测量组件的下表面与待测槽下表面压紧，保证测量组件主体与测量件在测量过程中没有相对位移，使测量结果准确；

d.定位完成后，使测量组件的测量块伸进待测槽达到测量状态，在第一弹性元件的作用下测量块移动至与待测槽的上端压紧；

e.将位移传感器在此位置设为零位；

f.测量完成后，将测量块移出待测槽回复至复位状态，直线驱动机构带动锁紧组件向下运动，回复锁紧组件至松弛状态，将测量件与防错快速测量机构脱离，完成校准；

g.准备待测槽上方具有定位槽的待测件作为测量件，重复上述b至d步骤后，读取位移传感器读数h1，则待测件的待测槽槽宽h＝h0+h1。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1)通过直线驱动机构、测量组件和锁紧组件的配合，实现利用位移传感器对槽口的精确测量，有效降低了人工测量的误差，对待测的槽口没有太多要求，只需要在待测槽口上方有一额外的夹紧辅助定位槽，适用性广。

2)锁紧方式牢靠，锁紧后没有手动干预不会轻易脱离开待测产品，安全可靠。

3)本申请对不同大小的轴径可以通过变更测量块和夹紧块的的外形来实现匹配，适应性广。

4)本申请没有复杂的电机驱动，可以短时间内重复多次使用，不会发生过热、热保护等现象。

5)本申请可通过机械悬吊测量，便于操作，不会对产品表面造成划痕等质量缺陷。

6)本申请通过快速定位，利用已知标定件的槽宽对待测件进行测试，精确度高，且不受操作环境影响，适应性广。

附图说明

图1是本申请提供的一种立体结构图。

图2是本申请提供的一种剖视结构图。

图3是本申请提供的一种侧视图。

图4是本申请提供的一种局部剖面结构图。

图5是本申请提供的一种锁紧组件剖面结构图。

图6是本申请提供的一种锁紧组件局部结构图。

图7-图10是本申请提供的槽宽测量方法的工作原理示意图。

图中，直线驱动机构1、固定端11、活动端12、测量组件2、轴套201、上块体202、下块体203、活动口204、测量块21、位移传感器22、活动机构23、把手24、容置槽25、导向柱26、转轴27、第一弹性元件28、第一弹簧座281、第二弹簧座282、限位机构29、锁紧组件3、固定部31、通孔311、旋转环32、槽部321、夹紧块33、第二弹性元件34、弹簧导柱35、套管4、中心杆5。

具体实施方式

通过以下具体实施例进一步阐述；

如图1所示，一种新型的防错快速测量机构包括驱动机构1、测量组件2和锁紧组件3。

如图1和图2所示，直线驱动机构1，具有固定端11和能沿轴向与固定端11产生相对位移的活动端12。

具体而言，直线驱动机构1可以是气缸、油缸或气液增压缸。

以气液增压缸为例，固定端11为缸体，活动端12为活塞。

测量组件2通过轴向设置的若干根套管4与固定端11连接，锁紧组件3通过活动套设在套管4中的中心杆5与活动端12连接。

测量组件2和套管4、锁紧组件3和中心杆5之间可以通过螺纹连接、焊接或其他机械连接方式固定。

如图2、图3和图4所示，测量组件2与固定端11连接，且具有通过轴向设置的第一弹性元件28与测量组件2主体连接的测量块21，该测量块21分别与位移传感器22和活动机构23连接，活动机构23使测量块21具有伸进待测槽的测量状态和移出待测槽的复位状态。

具体而言，测量组件2的主体包括上块体202和下块体203，上块体202和下块体203之间具有活动空间且通过沿轴向设置有导向柱26固定连接。

上块体202和下块体203均为环形结构，且轴向相对设置，导向柱26沿环形结构均匀间隔排布。

测量块21在测量状态及复位状态之间切换的方式有多种，可以采用折叠、伸缩以及旋转等方式。活动机构23可以为使测量块21达到折叠、伸缩或旋转等动作的驱动件。

本实施例中，上块体202的上方轴向设置有轴套201，活动机构23包括转轴27和把手24，转轴27活动设置在轴套201内，转轴27底端贯穿上块体202和下块体203与测量块21固定连接，转轴27一侧连接有把手24，轴套201上设有供把手24活动的活动口204。

轴套201内设置有与轴套201固定的第一弹簧座281和沿轴向活动的第二弹簧座282，第一弹性元件28设置在第一弹簧座281和第二弹簧座282之间，转轴27设置在第二弹簧座282背离第一弹簧座281一端。

优选地，转轴27上位于把手24下方沿周向设置有弹簧槽，该弹簧槽的底端设置固定在轴套201内侧壁的第一弹簧座281，弹簧槽的顶端设置紧贴转轴27的第二弹簧座282，第一弹性元件28为压簧，沿转轴27绕设在弹簧槽中。

转轴27上设置位移传感器22，位移传感器22随转轴27底端的测量块21同步移动。

下块体203内侧设置有容置槽25。复位状态下，测量块21收缩在容置槽25中，避免对移动造成阻碍，测量状态下，测量块21向内伸出容置槽25，以便对待测槽进行测量。

测量块21为置于容置槽25中的凸轮结构，凸轮结构为绕固定轴线转动且有变化直径的盘形构件、柱状构件或异形构件，转轴27带动测量块21转动，使测量块21凸部转出容置槽25移到待测槽中时达到测量状态，凸部移出待测槽回到容置槽25中时达到复位状态。

测量组件2的主体设有限制测量块21在复位状态下轴向运动趋势的限位机构29。

在本申请的其中一种实施例中，限位机构29可以设置在轴套201的活动口204位置，当转动测量块21至复位状态时，把手24对应活动口204位置设置与把手尺寸对应的圆孔，把手24受圆孔上端的限制测量块21在第一弹性元件28作用下轴向向上的运动趋势，当转动测量块21至测量状态时，把手24对应的活动口204位置设置轴向椭圆孔，椭圆孔的轴向长度超过待测槽宽度，以释放测量块21能够在第一弹性元件28作用下轴向向上运动至待测槽上端。

在本申请的其中一种实施例中，限位机构29也可以设置在下块体203的容置槽25内侧，通过阻挡测量块21的凸部起到限位作用。

如图2、图4、图5和图6所示，锁紧组件3具有锁紧测试件的锁紧状态和松开测试件的松弛状态，锁紧组件3与活动端12连接，受活动端12驱动能沿轴向与测量组件2产生相对位移。

具体而言，锁紧组件3活动套设在该导向柱26上，锁紧组件3的轴向高度小于上块体202和下块体203之间活动空间的轴向高度，以便锁紧组件3在测量组件2中轴向活动。

锁紧组件3包括固定部31、旋转环32和至少2个夹紧块33。

固定部31为环形结构，与活动端12固定连接，且固定部31活动套设在导向柱26上与测量组件2轴向相对设置。以保证锁紧组件3与测量组件2的轴向相对运动平稳进行。

旋转环32转动套设在固定部31上，且旋转环32的内侧环形均匀阵列有若干槽部321，槽部321的至少一端呈平滑过渡，达到旋转环32能够顺利与夹紧块33相对转动为准。

夹紧块33的数量与槽部321数量相等，本实施例中，夹紧块33为3块，槽部321为3个。

活动卡设在旋转环32内侧与固定部31之间，夹紧块33与固定部31之间沿旋转环32径向设置有第二弹性元件34使夹紧块33具有向旋转环32外侧的运动趋势，使夹紧块33处于槽部321时达到松弛状态且在相邻槽部321之间达到锁紧状态。

为了使夹紧块33动作更加稳定，锁紧组件3还设置有弹簧导柱35，弹簧导柱35的一端固定连接固定部31，另一端活动穿过夹紧块33的小孔中且具有大于夹紧块33小孔直径的止挡部，第二弹性元件34套设在弹簧导柱35上，压缩于固定部31和夹紧块33之间。

固定部31为环形且沿周向均匀阵列设置有与夹紧块33数量一致的通孔311，每个夹紧块33对应设置在一个通孔311中，且在锁紧状态下向内伸出通孔311，在松弛状态下缩进通孔311内，通孔311的周向宽度于夹紧块33一致，避免夹紧块33周向移动，提升机构的稳定性。

结合图1-图6，利用上述新型的防错快速测量机构的槽宽测量方法，其步骤为：

a.准备已知待测槽槽宽为h0且待测槽上方具有定位槽的标定件，作为测量件；

b.如图7所示，将防错快速测量机构移动到测量件位置，如图8所示，夹紧块33伸入定位槽使锁紧组件3处于锁紧状态夹紧定位槽位置完成快速定位；

c.如图9所示，直线驱动机构1带动锁紧组件3向上运动，使测量块21的下表面与待测槽下表面压紧，保证测量组件2主体与测量件在测量过程中没有相对位移，使测量结果准确；

d.定位完成后，如图10所示，使测量组件2的测量块21伸进待测槽达到测量状态，在第一弹性元件28的作用下测量块21移动至与待测槽的上端压紧；

e.将位移传感器22在此位置设为零位；

f.测量完成后，将测量块21移出待测槽回复至复位状态，直线驱动机构1带动锁紧组件3向下运动，回复锁紧组件3至松弛状态，将测量件与防错快速测量机构脱离，完成校准；

g.准备待测槽上方具有定位槽的待测件作为测量件，重复上述b至d步骤后，读取位移传感器22读数h1，则待测件的待测槽槽宽h＝h0+h1，该结果可由程序计算后显示结果。重复步骤f复位，归零，进行下一待测件的测试。

通过系统的自动化计算可以准确、快速地测量出待测物体的正确尺寸，全程自动计算，减少了人工测量的读取的误差和错误可能性

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了直线驱动机构1、固定端11、活动端12、测量组件2、轴套201、上块体202、下块体203、活动口204、测量块21、位移传感器22、活动机构23、把手24、容置槽25、导向柱26、转轴27、第一弹性元件28、第一弹簧座281、第二弹簧座282、限位机构29、锁紧组件3、固定部31、通孔311、旋转环32、槽部321、夹紧块33、第二弹性元件34、套管4、中心杆5等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种新型的防错快速测量机构，其特征在于，包括：

直线驱动机构(1)，具有固定端(11)和能沿轴向与固定端(11)产生相对位移的活动端(12)；

测量组件(2)，与所述固定端(11)连接，且具有通过轴向设置的第一弹性元件(28)与测量组件(2)主体连接的测量块(21)，该测量块(21)分别与位移传感器(22)和活动机构(23)连接，所述活动机构(23)使测量块(21)具有伸进待测槽的测量状态和移出待测槽的复位状态；

锁紧组件(3)，具有锁紧测试件的锁紧状态和松开测试件的松弛状态，且受所述活动端(12)驱动能沿轴向与测量组件(2)产生相对位移。

2.如权利要求1所述的一种新型的防错快速测量机构，其特征在于：所述测量组件(2)的主体包括上块体(202)和下块体(203)，所述上块体(202)和下块体(203)之间具有活动空间且通过沿轴向设置有导向柱(26)连接，所述锁紧组件(3)活动套设在该导向柱(26)上，锁紧组件(3)的轴向高度小于所述活动空间的轴向高度。

3.如权利要求2所述的一种新型的防错快速测量机构，其特征在于：所述上块体(202)和下块体(203)均为环形结构。

4.如权利要求1所述的一种新型的防错快速测量机构，其特征在于：所述测量组件(2)下方内侧设置有容置槽(25)，所述测量块(21)包括置于容置槽(25)中的凸轮结构，所述活动机构(23)包括驱动测量块(21)轴向转动的转轴(27)。

5.如权利要求1所述的一种新型的防错快速测量机构，其特征在于：所述测量组件(2)的主体设有限制测量块(21)在复位状态下轴向运动趋势的限位机构(29)。

6.如权利要求5所述的一种新型的防错快速测量机构，其特征在于：所述测量组件(2)的主体包括轴向设置的轴套(201)，上述活动机构(23)包括轴套(201)内设置转轴(27)，转轴(27)底端设置所述测量块(21)，轴套(201)内设置有与轴套(201)固定的第一弹簧座(281)和沿轴向活动的第二弹簧座(282)，所述第一弹性元件(28)设置在第一弹簧座(281)和第二弹簧座(282)之间，所述转轴(27)设置在第二弹簧座(282)背离第一弹簧座(281)一端。

7.如权利要求1所述的一种新型的防错快速测量机构，其特征在于，所述锁紧组件(3)包括：

固定部(31)，与活动端(12)固定连接；

旋转环(32)，转动套设在固定部(31)上，且旋转环(32)的内侧环形阵列有若干槽部(321)；

若干个夹紧块(33)，夹紧块(33)的数量与槽部(321)数量相等，活动卡设在旋转环(32)内侧与固定部(31)之间，夹紧块(33)与固定部(31)之间沿旋转环(32)径向设置有第二弹性元件(34)使夹紧块(33)具有向旋转环(32)外侧的运动趋势，使夹紧块(33)处于槽部(321)时达到松弛状态且在相邻槽部(321)之间达到锁紧状态。

8.如权利要求7所述的一种新型的防错快速测量机构，其特征在于：所述固定部(31)为环形且沿周向阵列设置有与夹紧块(33)数量一致的通孔(311)，每个夹紧块(33)对应设置在一个通孔(311)中，且在锁紧状态下向内伸出通孔(311)，在松弛状态下缩进通孔(311)内。

9.如权利要求1所述的一种新型的防错快速测量机构，其特征在于：所述测量组件(2)通过轴向设置的套管(4)与固定端(11)连接，所述锁紧组件(3)通过活动套设在套管(4)中的中心杆(5)与活动端(12)连接。

10.利用权利要求1-9中任一项所述新型的防错快速测量机构的槽宽测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.准备已知待测槽槽宽为h0且待测槽上方具有定位槽的标定件，作为测量件；

b.将防错快速测量机构移动到测量件位置，使锁紧组件(3)处于锁紧状态夹紧定位槽位置完成快速定位；

c.直线驱动机构(1)带动锁紧组件(3)向上运动，使测量组件(2)的下表面与待测槽下表面压紧，保证测量组件(2)主体与测量件在测量过程中没有相对位移，使测量结果准确；

d.定位完成后，使测量组件(2)的测量块(21)伸进待测槽达到测量状态，在第一弹性元件(28)的作用下测量块(21)移动至与待测槽的上端压紧；

e.将位移传感器(22)在此位置设为零位；

f.测量完成后，将测量块(21)移出待测槽回复至复位状态，直线驱动机构(1)带动锁紧组件(3)向下运动，回复锁紧组件(3)至松弛状态，将测量件与防错快速测量机构脱离，完成校准；

g.准备待测槽上方具有定位槽的待测件作为测量件，重复上述b至d步骤后，读取位移传感器(22)读数h1，则待测件的待测槽槽宽h＝h0+h1。

Images