CN116242290B - 尺寸测量设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种尺寸测量设备，所述尺寸测量设备包括：相对于机架固定设置的工作台，所述工作台包括用于放置工件的基准端面，所述基准端面设置有定位结构以定位工件；和，多个测量单元，所述多个测量单元活动设置于机架且能够分别相对于所述工作台移动。本发明提供的尺寸测量设备通过对多个测量单元的位置进行调整，可以适应不同的工件待测部布局，实现尺寸测量设备的柔性化，使得本发明所公开的尺寸测量设备可以灵活地适用于不同的工件待测部布局，在面对产品的更迭时，可以灵活地对测量装置进行调整，不需要对测量装置进行较大的改造，成本低且效率高。

Description

尺寸测量设备

技术领域

本发明涉及机械测量技术领域，具体涉及一种尺寸测量设备。

背景技术

机械测量技术是对机械零件的几何量进行测量和检验的一门技术。随着现代制造业的发展，机械测量技术在机械产品的设计、研发、生产监督、质量控制和性能试验中有着举足轻重的地位。

尺寸是指用特定单位表示线性长度的数值，包括直径、半径、宽度、深度、高度和中心距等。为了提高机械零件的性能，其结构和零件的设计尺寸必须得到保证，而无论采用怎样的设计和制造过程，都需要通过测量来检验零件的尺寸。

传统的尺寸测量技术所采用的量具缺乏柔性，每个量具通常只能检测一种机械零件，一旦机械零件改型，量具基本上就无法使用，需要重新开发量具，造成成本及工时的增加。

以下以箱体零件为例，对量具缺乏柔性的技术问题进行说明。在机械行业，箱体类零件通常作为装配时的基础零件，轴、轴承、齿轮等零件装配在箱体中，使各零部件保持正确的相互位置关系。在机械装置的工作过程中，各个机构的运动所致会导致箱体温度升高（摩擦生热），进而使得传动轴受热伸长、轴承的轴向游隙减小甚至卡死。为了避免上述情况的出现，须给予轴承适当的游隙。垫片调整法是一种常用的轴承游隙调整方法。在箱体的实际制造过程中，箱体轴承孔的深度具有一定的公差，因此，在箱体装配的过程中，需要对箱体的轴承孔深度进行测量，进而选配合适的垫片厚度，使得轴承的游隙大小处于合理的区间内，以使得箱体能够稳定工作。

不同型号的箱体上的轴承孔位置、数量、深度各异，在现有的生产实践中，为了对箱体轴承孔深度进行测量，通常须在装配线体上预留与不同型号箱体的轴承孔对应的不同测量工位。若待测量的箱体型号发生变化，对应的测量工位也需要进行调整。现有的测量方式在面对产品的更迭时，无法灵活地进行调整，往往需要对测量设备进行较大的改造，成本高昂且效率低下。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明公开了一种尺寸测量设备，所述尺寸测量设备包括：相对于机架固定设置的工作台，所述工作台包括用于放置工件的基准端面，所述基准端面设置有定位结构以定位工件；和，多个测量单元，所述多个测量单元活动设置于机架且能够分别相对于所述工作台移动。

本发明的技术效果在于：通过对多个测量单元的位置进行调整，可以适应不同的工件待测部布局，实现尺寸测量设备的柔性化，使得本发明所公开的尺寸测量设备可以灵活地适用于不同的工件待测部布局，在面对产品的更迭时，可以灵活地对测量装置进行调整，不需要对测量装置进行较大的改造，成本低且效率高。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的测量装置总装图（图中包含工件）；

图2为本发明一种实施方式的工作台示意图；

图3为本发明一种实施方式的测量单元示意图；

图4为本发明一种实施方式的工作台上放置工件的示意图；

图5为本发明一种实施方式的三个测量单元在机架上的装配示意图；

图6为本发明一种实施方式的三个测量单元和支撑台在机架上的装配示意图。

附图标记：

10-支撑台，11-承托部，12-第一通孔，13-支撑足；20-工作台，21-基准端面，22-定位结构，23-在位检测单元，24-第二通孔；30-测量单元，31-测量部，32-移动部，33-移动路径；40-压紧机构；50-工件；60-机架，61-调节平面。

具体实施方式

为了灵活地适用于不同的工件待测部布局，实现尺寸测量设备的柔性化，本发明提供了一种尺寸测量设备，包括：相对于机架60固定设置的工作台20，所述工作台20包括用于放置工件50的基准端面21，所述基准端面21设置有定位结构22以定位工件50；和，多个测量单元30，所述多个测量单元30活动设置于机架60且能够分别相对于所述工作台20移动。

通过对多个测量单元的位置进行调整，可以适应不同的工件待测部布局，实现尺寸测量设备的柔性化，使得本发明所公开的尺寸测量设备可以灵活地适用于不同的工件待测部布局，在面对产品的更迭时，可以灵活地对测量装置进行调整，不需要对测量装置进行较大的改造，成本低且效率高。

其中，所述测量单元30的数量根据工件的待测部数量进行确定，多个所述测量单元30可根据多个待测部所在的位置进行相应的移动并设置相应的移动方式。

优选地，如图3和图5所示，多个所述测量单元30分别包括：能够作线性移动的移动部32，多个该移动部32的移动路径33共面以形成调节平面61，以使得多个所述测量单元30拥有共同的测量基准；和，固连于所述移动部32以随之移动的测量部31，该测量部31垂直于所述调节平面61进行延伸，并设置为能够与所述工件50的待测部交互以反馈待测的尺寸量。所述测量部31可根据需要采用接触式或非接触式的交互方式，优选地，所述测量部31采用接触式的笔式位移传感器；更优地，所述笔式位移传感器的测头设置有长度可调的转接构件，以适应不同大小的待测量例如不同深度的孔。

如图2所示，所述工作台20的基准端面21平行于所述调节平面61进行设置；和，所述工作台20的基准端面21开设第二通孔24以允许所述测量单元30的测量部31穿过。为了适应不同工件的外形和待测部布局，优选地，所述工作台20为可更换的，更优地，所述定位结构22的位置为可调节的，以更加灵活地适应不同工件50的定位需要。

为了便于工作台的更换并加强所述尺寸测量设备的结构刚度，优选地，如图6所示，所述尺寸测量设备包括：支撑台10，该支撑台10包括承托部11以承托所述工作台20，该承托部11上开设第一通孔12以允许所述测量单元30穿过；和，多个支撑足13，该支撑足13两端分别固定连接于所述机架60和所述承托部11。

在箱体的实际制造过程中，箱体轴承孔的深度具有一定的公差，因此，在箱体装配的过程中，需要对箱体的轴承孔深度进行测量，进而选配合适的垫片厚度，使得轴承的游隙大小处于合理的区间内，以使得箱体能够稳定工作。针对该问题，本发明提供了一种用于测量箱体轴承孔深度的尺寸测量设备，当所述轴承孔的数量为三个时，如图5所示，多个所述测量单元30包括第一测量单元30a、第二测量单元30b和第三测量单元30c，其中，所述的第一测量单元30a与第二测量单元30b的移动路径33设置为相互平行，所述第三测量单元30c与所述第一测量单元30a和第二测量单元30b的移动路径33设置为相互垂直。更优地，所述第一测量单元、第二测量单元和第三测量单元的移动路径33的一端设置为彼此紧邻，所述移动路径33的另一端设置为彼此远离。所述测量单元30的线性运动可以通过适当方式实现，优选地，所述测量单元30的线性运动可以采用伺服变位滑台实现。当工件50的待测部数量为三个时，所述工件50的待测部布局可以视为三角形，根据几何原理，三角形的形状可以通过一个边的边长及该边上的两个内角的大小得到唯一的确定。由此，一方面，通过调节第一测量单元30a与第二测量单元30b的距离可以确定该三角形的一个边长，另一方面，通过调节第三测量单元30c的位置，可以确定该边长上的两个内角；所以，通过改变所述第一至第三测量单元的位置，可以实现对任意布局的工件50的三个待测部进行测量。

优选地，如图1所示，所述尺寸测量设备包括压紧机构40，所述压紧机构40设置于所述机架60并能够将工件50压紧于所述工作台20的基准端面21。

优选地，如图2所示，所述基准端面21设置有在位检测单元23以检测工件50与所述基准端面21的贴合情况。所述在位检测单元23可以采用气压传感器、压力传感器、光传感器等适当形式，优选地，所述的在位检测单元23采用气压传感器，所述气压传感器通过测量所述基准端面21与工件50的贴合面的气密性，判断工件50是否贴合于所述基准端面21进行放置。工件50与工作台20上表面的贴合情况可以表征工件50在工作台20上的放置姿态是否正确：良好的贴合意味着正确的放置姿态，贴合不良则意味着工件50的倾斜。不同的贴合情况将导致不同的气密性，这种气密性可以用气压传感器进行测量。具体而言，当工件50没有贴合于所述工作台20的基准端面21时，该贴合面气密性不良，气压传感器的示数较低，表明工件50的放置可能存在倾斜的情况，此时若进行测量，可能导致测量结果失准甚至测量单元30损坏。

以下对本发明提供的尺寸测量设备用于测量箱体轴承孔深度的工作过程为例，对本发明的工作原理进行描述：首先，根据待测轴承孔的数量确定测量单元30的数量，并根据待测箱体的外形选择相应的工作台20和/或调整工作台20上的定位结构22的位置；其次，调整多个所述测量单元30的位置以与多个轴承孔所在的位置对应，并根据待测轴承孔的公称尺寸调节笔式位移传感器测头上的转接构件的长度，以适应不同的待测深度；再次，将待测箱体的机械基准平面与工作台20的基准端面21贴合，并通过在位检测单元23检测待测箱体的机械基准平面与所述基准端面21的贴合情况；复次，通过压紧机构40将待测箱体压紧于所述工作台20的基准端面21；最后，对待测轴承孔的深度进行测量并获取测量结果。

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，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.尺寸测量设备，其特征在于，所述尺寸测量设备包括：

相对于机架（60）固定设置的工作台（20），所述工作台（20）包括用于放置工件（50）的基准端面（21），所述基准端面（21）设置有定位结构（22）以定位工件（50）；和，

多个测量单元（30），所述多个测量单元（30）活动设置于机架（60）且能够分别相对于所述工作台（20）移动；其中，多个所述测量单元（30）分别包括：能够作线性移动的移动部（32），多个该移动部（32）的移动路径（33）共面以形成调节平面（61）；和，固连于所述移动部（32）以随之移动的测量部（31），该测量部（31）垂直于所述调节平面（61）进行延伸，并设置为能够与所述工件（50）的待测部交互以反馈待测的尺寸量；

多个所述测量单元（30）包括第一测量单元（30a）、第二测量单元（30b）和第三测量单元（30c），其中，所述的第一测量单元（30a）与第二测量单元（30b）的移动路径（33）设置为相互平行，所述第三测量单元（30c）与所述第一测量单元（30a）和第二测量单元（30b）的移动路径（33）设置为相互垂直；其中，所述第一测量单元、第二测量单元和第三测量单元的移动路径（33）的一端设置为彼此紧邻，所述移动路径（33）的另一端设置为彼此远离。

2.根据权利要求1所述的尺寸测量设备，其特征在于，所述尺寸测量设备包括：

支撑台（10），该支撑台（10）包括承托部（11）以承托所述工作台（20），该承托部（11）上开设第一通孔（12）以允许所述测量单元（30）穿过；和，

多个支撑足（13），该支撑足（13）两端分别固定连接于所述机架（60）和所述承托部（11）。

3.根据权利要求1所述的尺寸测量设备，其特征在于，所述工作台（20）的基准端面（21）平行于所述调节平面（61）进行设置；和，

所述工作台（20）的基准端面（21）开设第二通孔（24）以允许所述测量单元（30）的测量部（31）穿过。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的尺寸测量设备，其特征在于，所述工作台（20）为可更换的。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的尺寸测量设备，其特征在于，所述定位结构（22）的位置为可调节的。

6.根据权利要求1中所述的尺寸测量设备，其特征在于，所述尺寸测量设备包括压紧机构（40），所述压紧机构（40）设置于所述机架（60）并能够将工件（50）压紧于所述工作台（20）的基准端面（21）。

7.根据权利要求1中所述的尺寸测量设备，其特征在于，所述基准端面（21）设置有在位检测单元（23）以检测工件（50）与所述基准端面（21）的贴合情况。