CN115289947A - 一种同轴度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同轴度检测装置，属于加工检验装置技术领域，包括基板，基板的一侧设有定位凸台；定位凸台上同轴连接固定杆；固定杆远离定位凸台的一端套设调节滑动套；固定杆内滑动套装转换伸缩杆；转换伸缩杆的一端贯穿调节滑动套、固定杆连接有百分表，百分表设在基板远离定位凸台的一侧；转换伸缩杆的另一端穿出固定杆连接有探针；转换伸缩杆与探针之间设有斜楔结构，斜楔结构包括相配合的第一斜楔台和第二斜楔台；定位凸台具有外圆周面，外圆周面上沿周向均布多个定心结构；本发明在检验过程中可快速定位同轴度检测基准，实现快速检测，提高了机床开动率；具有测量精度高、便携、稳定的优点；可以提高工件加工质量，降低产品报废率。

Description

一种同轴度检测装置

技术领域

本发明涉及一种同轴度检测装置，属于加工检验装置技术领域。

背景技术

缸体类部件（如发动机缸体、管路法兰等）内孔的同轴度要求较高，尤其是直径在1500mm以上的大型缸体类部件。在实际加工过程中，缸体类部件的内孔仅靠机床自身加工精度难以确保同轴度的加工要求，如果加工完成后内孔的同轴度偏差在可返修范围之内，需要进行返修处理，费时费力，降低加工效率；若同轴度偏差超出可返修范围，工件只能报废处理，严重浪费材料，增加了能耗和成本。

另外，同轴度属于位置公差，大型缸体类部件内孔一般为通孔，在进行同轴度检测时，通孔的定位和定心比较困难，缺乏有效的检测基准，导致大型缸体类部件的内孔难以通过常规的同轴度检测设备及检具进行测量。

现有技术中，也会采用激光跟踪设备对工件的加工过程进行检验，然后插补加工以保证产品合格。但是激光跟踪设备检验耗时长，并且需要机床停机，等待设备调试，检测效率低；具体来说，在每次检验过程中都需要根据工件的加工位置调整激光跟踪设备的坐标位置，编写激光跟踪的轨迹程序，操作繁琐，检验一次需要机床停机等待至少30分钟，机床等待时间较长，导致加工效率较低。

因此，如何实现大型缸体类部件内孔在加工过程中快速及时的同轴度检测尤为重要。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种同轴度检测装置，可以实现以下目的：

1、在工件内孔加工过程中实现同轴度的快速检验，减少检验时间，提高机床开动率，提高加工效率；

2、实现大型缸体类部件中通孔的同轴度检测，检测时便于检测装置的定心，快速定位检测基准；

3、具有测量精度高、便携、稳定的优点；

4、提高工件加工质量，降低产品报废率，降低生产成本，节约能耗。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种同轴度检测装置，包括：

基板，基板的一侧设有定位凸台，定位凸台为圆盘状；

固定杆，固定杆连接在定位凸台上，并与定位凸台同轴设置；固定杆远离定位凸台的一端套设有调节滑动套；

转换伸缩杆，转换伸缩杆套装在固定杆内，转换伸缩杆可在固定杆内滑动；

转换伸缩杆的一端贯穿调节滑动套、固定杆且连接有百分表，百分表设在基板远离定位凸台的一侧；转换伸缩杆的另一端穿出固定杆连接有探针；

斜楔结构，斜楔结构设置在转换伸缩杆与探针之间，用于将探针沿被测孔的径向位移量转换为转换伸缩杆的轴向位移量；斜楔结构包括相配合的第一斜楔台和第二斜楔台，第一斜楔台设在探针上；第二斜楔台设在转换伸缩杆上；

所述定位凸台具有外圆周面，所述外圆周面上沿周向均布多个定心结构。

进一步地，所述固定杆贯穿基板、定位凸台，固定杆与基板、定位凸台采用螺纹连接；

所述定心结构包括开设于定位凸台侧部的开槽，所述开槽内设有滑块，所述滑块通过驱动组件驱动；所述滑块的外端部为方形头，所述固定杆上设有手柄。

进一步地，所述定心结构包括开设于定位凸台侧部的开槽，所述开槽内设有滑块，所述滑块通过驱动组件驱动；

所述滑块的外端部为球形头；所述固定杆与基板、定位凸台固定连接。

进一步地，所述驱动组件包括定心弹簧和推杆；所述定心弹簧的一端与开槽的槽底抵接，所述定心弹簧的另一端与滑块的内端部连接；所述滑块的中部开设有楔形孔，所述基板上对应楔形孔开设有螺纹孔，所述螺纹孔与定位凸台侧部的开槽相连通；所述推杆的端部具有楔形面；所述推杆螺纹连接在所述螺纹孔内，所述推杆的楔形面与所述滑块的楔形孔孔壁抵接。

进一步地，所述驱动组件为气缸，所述气缸的伸缩杆与滑块连接。

进一步地，所述第一斜楔台由探针表面向其内部倾斜延伸；

所述探针上设有止台，所述止台由探针表面径向延伸至与第一斜楔台相交。

进一步地，所述探针设置有球形头，所述探针上套设有弹簧；当探针安装在转换伸缩杆上时，所述弹簧的一端与调节滑动套相抵接，另一端与探针上的挡肩相抵接。

进一步地，所述转换伸缩杆上设有调节孔；所述探针可拆卸连接在调节孔内；所述第二斜楔台设在调节孔孔壁上。

进一步地，所述调节孔数量为多个，多个调节孔沿转换伸缩杆轴向间隔设置；所述调节滑动套上设有多个供探针穿过的贯通孔，多个贯通孔沿调节滑动套轴向间隔设置。

进一步地，所述调节滑动套和固定杆之间设有导向结构；所述导向结构包括开设在固定杆外壁上的导向槽以及可在导向槽内滑动的导向块，所述导向槽沿固定杆轴向延伸；所述导向块固定在调节滑动套上；

所述导向块和导向槽之间设有紧固螺钉。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明为缸体类部件及类似同轴度要求高的产品的加工过程检验提供了便捷的检验工具，可以对加工过程进行可靠的检验，测量精度高；减少测量时间，提高检验效率，提高了机床开动率，同轴度检测时，机床等待时间只需3-5分钟。

2、本发明设置定心结构，可以实现检测装置的定心，快速定位检测基准，从而实现大型缸体类部件中通孔的同轴度检测；并且定心结构的设置，保证了同轴度测量过程的准确性。

3、本发明实现工件内孔加工过程中同轴度的快速检验，超差及时插补加工，保证加工同轴，减少工件废品率，提升加工效率及加工质量。

4、本发明可改变调节滑动套在固定杆上的位置，并且转换伸缩杆上设置多个调节孔，配合探针灵活拆卸，使得探针在工件内孔的检测高度可调，检验范围大，可以适应多种工况。

5、本发明通过两种方式完成同轴度的测量，一种为：固定杆与定位凸台、基板为固定连接，定心结构中的滑块外端部为球形头，这时定心结构在实现检测装置定心的前提下，可以使基板及定位凸台实现转动，故通过转动基板，带动探针旋转，完成缸体内部的同轴度测量，测量不同位置时通过调节探针在转换伸缩杆上的位置来实现；另一种为：固定杆与定位凸台、基板采用螺纹连接，滑块外端部为方形头，这时滑块的方形头使定位凸台和基板在检验过程中不易转动，故通过操作手柄，驱动固定杆转动，从而带动探针旋转，完成缸体内部的同轴度测量，该种方式由于固定杆与定位凸台、基板采用螺纹连接，探针在缸体内部螺旋升降，与调节探针在转换伸缩杆位置相结合，可以更进一步提高同轴度的测量效果以及测量精度。

6、本发明只需要转动基板或者手柄即可完成缸体内部周圈测量，具有结构简单、操作容易，测量便捷的优点。

7、本发明定心结构的滑块外端部采用两种不同结构，使得测量时检测装置的转动方式不同，并且定心结构能够与工件内孔形成稳定的支撑，定心效果好。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图（不带定心结构）；

图2是实施例1的结构示意图（带定心结构）；

图3是图2中A处放大图；

图4是实施例1中定位机构、支撑机构及调整机构的示意图；

图5是实施例1中支撑机构、调整机构及测量转换机构的示意图；

图6是实施例1中斜楔结构示意图；

图7是实施例2的结构示意图；

图8是图7中B处放大图。

图中，

1-基板，2-外圆周面，3-固定杆，4-导向槽，5-探针，6-转换伸缩杆，7-百分表，8-第一斜楔台，9-止台，10-第二斜楔台，11-调节孔，12-调节滑动套，13-导向块，14-紧固螺钉，15-贯通孔，16-弹簧，17-滑块，18-定心弹簧，19-推杆，20-手柄，21-定位凸台，22-台阶。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1

如图1-6共同所示，本实施例提供一种同轴度检测装置，包括定位机构、支撑机构、测量转换机构以及调整机构，所述支撑机构固定在定位机构上，所述测量转换机构设置在调整机构上，所述调整机构设置在支撑机构上。

所述定位机构用于定位同轴度检测装置；所述定位机构包括基板1，所述基板1优选圆盘状结构，所述基板1的一侧同轴设置有定位凸台21，所述定位凸台21为圆盘状，所述定位凸台21与基板1之间形成台阶22，所述定位凸台21的外周设有外圆周面2，所述外圆周面2垂直于台阶22；所述外圆周面2与工件上的被测孔相适配，定位凸台21将所述检测装置定位在被测工件孔内，可以保证同轴度检测装置转动时仅产生圆周转动而避免圆周跳动。

进一步地，所述外圆周面2沿周向均布有多个定心结构，通过定心结构进一步实现定位凸台21的定心，从而实现同轴度检测装置的定心；所述定心结构优选设置三个；所述定心结构包括开设于定位凸台21侧部的开槽、可沿开槽滑动的滑块17以及可驱动滑块17滑动的驱动组件，所述开槽沿定位凸台21径向延伸；所述驱动组件包括定心弹簧18和推杆19；所述定心弹簧18的一端与开槽的槽底抵接，所述定心弹簧18的另一端与滑块17的内端部连接；所述滑块17的中部开设有楔形孔，所述基板1上对应楔形孔开设有螺纹孔，所述螺纹孔与开槽相连通。

所述推杆19的端部具有楔形面；所述推杆19螺纹配合在螺纹孔内，所述推杆19的楔形面可与楔形孔孔壁接触，所述推杆19与滑块17相互垂直；推杆19旋入，通过推杆19与滑块17之间的楔面结构，可以带动滑块17向内移动，压缩定心弹簧18；推杆19旋出，滑块17在定心弹簧18的作用力下滑出开槽，顶紧在被测孔孔壁上，从而实现定位凸台21的定心。

所述滑块17的外端部为球形头。

上述驱动组件中滑块17和推杆19之间依靠楔面结构配合，可以使滑块17在定位凸台的开槽内平稳滑动，从而保证定心结构能够稳定的实现定心，不会出现偏心；并且推杆19与滑块17垂直，方便旋入旋出。

所述驱动组件还可以是气缸，所述气缸的伸缩杆与滑块17连接，以驱动滑块17运动，实现定心；所述气缸可以固定在基板1上。

所述支撑机构包括固定杆3，所述固定杆3同轴连接于定位凸台21上，进一步地，所述固定杆3与定位凸台21、基板1固定连接。

所述调整机构包括调节滑动套12，所述调节滑动套12滑动套设在固定杆3远离定位凸台21的一端。

所述测量转换机构包括探针5和转换伸缩杆6，所述转换伸缩杆6滑动设置在调节滑动套12内；所述转换伸缩杆6上沿轴向间隔设有多个调节孔11；所述探针5可拆卸安装于调节孔11内。

进一步地，所述探针5可穿过调节孔11并通过转换机构与转换伸缩杆6的一端连接；所述探针5与转换伸缩杆6相垂直；所述转换伸缩杆6的另一端穿过调节滑动套12、固定杆3与百分表7的连杆螺纹连接，所述转换机构可以将探针5沿被测孔的径向位移量转换为转换伸缩杆6的轴向位移量；所述百分表7设置在基板1远离定位凸台21的一侧，所述百分表7的连杆可同轴穿设于固定杆3内。

所述调节滑动套12上沿轴向间隔设置有多个贯通孔15，所述贯通孔15可供探针5穿过，所述贯通孔15对探针5的移动具有导向作用。

所述探针5上套设有弹簧16，当探针5安装在转换伸缩杆6上时，所述弹簧16的一端与调节滑动套12相抵接，另一端与探针5上的挡肩相抵接。

进一步地，所述探针5上设有斜槽，所述斜槽包括第一斜楔台8，所述第一斜楔台8由探针5表面向其内部倾斜延伸；所述调节孔11孔壁上设有第二斜楔台10，所述第一斜楔台8和第二斜楔台10相配合形成斜楔结构；所述斜楔结构可以通过斜面将探针5沿被测孔的径向位移量转换为转换伸缩杆6的轴向位移量，也即，通过斜楔结构的斜度将探针沿被测孔的径向位移量转换后，在百分表7上直观显示测量数值；斜楔结构的斜度与转换值相对应，转换后能够确保测量精度；所述斜楔结构的斜面倾斜角度优选10°-15°。

所述斜槽的根部设置有止台9，所述止台9用于将探针5和转换伸缩杆6锁紧固定，保证测量使用时不会弹出，更换检测位置时，仅需将探针5向止台9一端推动后旋转180°，松手后即可拉出，放入时，将取出动作反向操作即可完成。

所述止台9由探针5表面径向延伸至与第一斜楔台8相交，具体地，当第一斜楔台8和第二斜楔台10配合后，止台9与转换伸缩杆6上位于调节孔11上方的侧壁相抵触，从而实现探针5和转换伸缩杆6锁紧。

进一步地，所述探针5与被测孔接触的一端设置有球形头。

所述调节滑动套12和固定杆3之间设有导向结构，所述导向结构用于保证调节滑动套12沿固定杆3轴向滑动而不发生转动。

所述导向结构包括开设在固定杆3外壁上的导向槽4以及可在导向槽4内滑动的导向块13，所述导向槽4沿固定杆3轴向延伸；所述导向块13固定在调节滑动套12上。

进一步地，所述调节滑动套12上设有安装孔，所述导向块13固定在安装孔内。

所述导向块13和导向槽4之间设有锁紧结构，所述锁紧结构可以将导向块13和导向槽4松开和锁紧固定，从而将调节滑动套12固定在固定杆3上的预设位置。

本实施例中，所述锁紧结构优选为紧固螺钉14。

实施例2

如图7-8共同所示，本实施例提供一种同轴度检测装置，本实施例与实施例1的不同在于：所述滑块17的外端部为方形头，方形头的设置使得定位凸台21和基板1在检验过程中不易转动。

所述固定杆3与定位凸台21、基板1采用螺纹连接，所述固定杆3贯穿定位凸台21、基板1，所述固定杆3穿出基板1的部分设有手柄20。

本发明的工作原理：

使用时，首先根据被测孔的高度调节探针高度，具体调节方式如下：

1）探针压紧后旋转180°，然后反方向拉动即可取出探针，操作简单，可以实现探针的快速拆卸。

2）松开紧固螺钉，上下滑动调节滑动套，调至合适高度后锁紧紧固螺钉。

3）将探针穿过调节滑动套上的贯通孔并插入转换伸缩杆上合适高度的调节孔内，使斜槽处于调节孔内，然后旋转180°后，第一斜楔台和第二斜楔台相配合形成斜楔结构，且止台会自动卡住，将探针锁紧在转换伸缩杆上，以上操作步骤较简单，可以快速完成探针的高度调节。

探针高度调节完成后，将所述同轴度检测装置放入工件的被测孔内，通过定心结构完成对同轴度检测装置的定心，然后测量同轴度。

上述过程中，当滑块外端部具有球形头时，便于实现基板的转动，故通过转动基板，带动探针旋转，实现缸体上被测孔的同轴度检测；当滑块外端部具有方形头时，基板不易转动，故可以操作手柄，驱动固定杆转动，从而带动探针旋转，实现缸体上被测孔的同轴度检测。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种同轴度检测装置，其特征在于，包括：

基板（1），基板（1）的一侧设有定位凸台（21），定位凸台（21）为圆盘状；

固定杆（3），固定杆（3）连接在定位凸台（21）上，并与定位凸台（21）同轴设置；固定杆（3）远离定位凸台（21）的一端套设有调节滑动套（12）；

转换伸缩杆（6），转换伸缩杆（6）套装在固定杆（3）内，转换伸缩杆（6）可在固定杆（3）内滑动；

转换伸缩杆（6）的一端贯穿调节滑动套（12）、固定杆（3）且连接有百分表（7），百分表（7）设在基板（1）远离定位凸台（21）的一侧；转换伸缩杆（6）的另一端穿出固定杆（3）连接有探针（5）；

斜楔结构，斜楔结构设置在转换伸缩杆（6）与探针（5）之间；斜楔结构包括相配合的第一斜楔台（8）和第二斜楔台（10），第一斜楔台（8）设在探针（5）上；第二斜楔台（10）设在转换伸缩杆（6）上；

所述定位凸台（21）具有外圆周面（2），所述外圆周面（2）上沿周向均布多个定心结构。

2.如权利要求1所述的一种同轴度检测装置，其特征在于，所述固定杆（3）贯穿基板（1）、定位凸台（21），固定杆（3）与基板（1）、定位凸台（21）采用螺纹连接；

所述定心结构包括开设于定位凸台（21）侧部的开槽，所述开槽内设有滑块（17），所述滑块（17）通过驱动组件驱动；所述滑块（17）的外端部为方形头，所述固定杆（3）上设有手柄（20）。

3.如权利要求1所述的一种同轴度检测装置，其特征在于，所述定心结构包括开设于定位凸台（21）侧部的开槽，所述开槽内设有滑块（17），所述滑块（17）通过驱动组件驱动；

所述滑块（17）的外端部为球形头；所述固定杆（3）与基板（1）、定位凸台（21）固定连接。

4.如权利要求2或3所述的一种同轴度检测装置，其特征在于，所述驱动组件包括定心弹簧（18）和推杆（19）；所述定心弹簧（18）的一端与开槽的槽底抵接，所述定心弹簧（18）的另一端与滑块（17）的内端部连接；所述滑块（17）的中部开设有楔形孔，所述基板（1）上对应楔形孔开设有螺纹孔，所述螺纹孔与定位凸台（21）侧部的开槽相连通；所述推杆（19）的端部具有楔形面；所述推杆（19）螺纹连接在所述螺纹孔内，所述推杆（19）的楔形面与所述滑块（17）的楔形孔孔壁抵接。

5.如权利要求2或3所述的一种同轴度检测装置，其特征在于，所述驱动组件为气缸，所述气缸的伸缩杆与滑块（17）连接。

6.如权利要求1所述的一种同轴度检测装置，其特征在于，所述第一斜楔台（8）由探针（5）表面向其内部倾斜延伸；

所述探针（5）上设有止台（9），所述止台（9）由探针（5）表面径向延伸至与第一斜楔台（8）相交。

7.如权利要求1所述的一种同轴度检测装置，其特征在于，所述探针（5）设置有球形头，所述探针（5）上套设有弹簧（16）；当探针（5）安装在转换伸缩杆（6）上时，所述弹簧（16）的一端与调节滑动套（12）相抵接，另一端与探针（5）上的挡肩相抵接。

8.如权利要求1所述的一种同轴度检测装置，其特征在于，所述转换伸缩杆（6）上设有调节孔（11）；所述探针（5）可拆卸连接在调节孔（11）内；所述第二斜楔台（10）设在调节孔（11）孔壁上。

9.如权利要求8所述的一种同轴度检测装置，其特征在于，所述调节孔（11）数量为多个，多个调节孔（11）沿转换伸缩杆（6）轴向间隔设置；所述调节滑动套（12）上设有多个供探针（5）穿过的贯通孔（15），多个贯通孔（15）沿调节滑动套（12）轴向间隔设置。

10.如权利要求1所述的一种同轴度检测装置，其特征在于，所述调节滑动套（12）和固定杆（3）之间设有导向结构；所述导向结构包括开设在固定杆（3）外壁上的导向槽（4）以及可在导向槽（4）内滑动的导向块（13），所述导向槽（4）沿固定杆（3）轴向延伸；所述导向块（13）固定在调节滑动套（12）上；

所述导向块（13）和导向槽（4）之间设有紧固螺钉（14）。

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