CN118168488B - 一种基于声音反馈的孔内键槽检具及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及不规则表面的测量，具体是一种基于声音反馈的孔内键槽检具及检测方法，该检具包括本体，本体包括手握和标准柱塞，标准柱塞铣出平面，平面上铣出矩形槽，矩形槽内固接标准平键，与现有技术不同的是，在靠近标准平键的前端开设贯通底面和顶面的竖孔，在前侧面开设与竖孔相通的前孔，在后侧面开设与竖孔相通的后孔；对应竖孔的矩形槽的槽底开设径向孔，在本体后端开设与径向孔相通的轴向孔，径向孔内安装发声器，轴向孔连接高压气管。与现有技术相比，本发明相比于完全依赖检测人员的主观感觉更加准确，降低了人为误差的可能性。

Description

一种基于声音反馈的孔内键槽检具及检测方法

技术领域

本发明涉及不规则表面的测量，具体是一种基于声音反馈的孔内键槽检具及检测方法。

背景技术

在机械加工带有平键内孔的机械零部件时，对孔内键槽的尺寸和对称度公差等形位公差有相当高的要求，检测有一定难度，检测速度也非常有限。公告号为CN210293090U的实用新型专利公开了一种连铸辊辊筒内孔键槽检测工装，包括用于插入连铸辊内孔中的第一检测元件和用于插入辊筒内孔键槽中的第二检测元件，第二检测元件为平键，第一检测元件具有让第二检测元件插入的键槽。检测时，先将第二检测元件插入到连铸辊辊筒的辊筒内孔键槽内，若第二检测元件在辊筒内孔键槽能够沿连铸辊辊筒的轴线方向来回运动无卡阻，说明辊筒内孔键槽的宽度尺寸合格；然后再将第一检测元件放置在第二检测元件上，使第二检测元件插入到第一检测元件的键槽中，然后在连铸辊内孔中沿轴线方向来回推动第一检测元件，当第一检测元件能够在连铸辊内孔中顺畅的滑动时，说明辊筒内孔键槽的对称度和平行度在全长度方向都合格。否则，可以判定辊筒内孔键槽不合格，不能下转装配。但若连铸辊内孔的孔径超出公差祥允许的范围时，检测元件在辊筒内孔键槽也能够来回运动无卡阻，因此该检测工装存在不合理之处。另外该工装完全依赖于检测人员的主观感受，使得检测结果不可避免存在偏差。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种基于声音反馈的孔内键槽检具，包括本体，本体包括手握和标准柱塞，标准柱塞铣出平面，平面上铣出矩形槽，矩形槽内固接标准平键，与现有技术不同的是，在靠近标准平键的前端开设贯通底面和顶面的竖孔，在前侧面开设与竖孔相通的前孔，在后侧面开设与竖孔相通的后孔；对应竖孔的矩形槽的槽底开设径向孔，在本体后端开设与径向孔相通的轴向孔，径向孔内安装发声器，轴向孔连接高压气管。

进一步地，所述发声器包括2个卡环，位于2个卡环中间的膜片，膜片中间开设狭缝，狭缝的一端处焊接簧片，簧片覆盖所述狭缝；在径向孔内开设与其同心的环形槽，膜片被2个卡入环形槽的卡环夹在其中。

进一步地，轴向孔的后端安装快接接头，快接接头连接调压阀，调压阀连接与空压机相连的输气软管。

进一步地，在靠近标准平键的前后两端分别开设沉头孔，对应沉头孔位置的矩形槽的底面开设螺孔，2个螺钉分别沉入沉头孔后与螺孔螺接。

进一步地，径向孔的直径大于竖孔的直径。

进一步地，本体和标准平键在紧密固接后再精密加工标准柱塞和标准平键的尺寸和形位公差，最后热处理后达到HRC60以上。

本发明还提供这一种基于声音反馈的孔内键槽检具的检测方法，检测时，向轴向孔内通入设定压力的高压空气，发声器发出尖锐的啸声，将孔内键槽检具插入待检测的内孔时，若无法插入，则啸声无变化，说明待检测的内孔公差在下限之下，不合格；将孔内键槽检具插入待检测的内孔时，能顺利插入，发声器发出音量显著降低，说明待检测的内孔公差在上限之上，不合格；将孔内键槽检具插入待检测的内孔时，能插入且发声器不发出声响或声音几不可闻，说明待检测的内孔公差在上限和下限之间，合格。

与现有技术相比，本发明优异的技术效果是：

提高了测量准确性：通过使用声音反馈的孔内键槽检具，可以依托声音反馈来判断孔径是否超出公差允许的范围，这种方案相比于完全依赖检测人员的主观感觉更加准确，降低了人为误差的可能性。

提高了检测效率：由于该方案采用声音反馈，可以直观地反映出被测件是否满足标准，从而大大提高了检测工作的效率，节省了人工和时间成本。

提升了检测的可靠性：在传统的检测方式中，如果孔径超出公差允许的范围，检测元件在辊筒内孔键槽也能够来回运动无卡阻，而本发明通过应用声音反馈设计，可以实现更精确和真实的检测，从而避免了因孔径超出公差，但检测仍显示合格的问题，提高了检验结果的真实性和可靠性。

简化了操作过程：此外，本发明的检测方法相比于现有技术更加简单、易于操作，降低了操作难度，适应于更广泛的使用场景，也使得检测过程更加安全。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的剖视图。

图3是图2中A处的局部放大图。

图4是本发明标准平键的结构示意图。

图5是本发明标准平键另一视角的结构示意图。

图6是本发明本体的结构示意图。

图7是图6中B处的局部放大图。

图8是图7中发声器的部件分离图。

图中标号：本体-1，手握-11，标准柱塞-12，平面-13，矩形槽-14，径向孔-15，轴向孔-16，环形槽-17，螺孔-18，标准平键-2，竖孔-21，前孔-22，后孔-23，沉头孔-24，发声器-3，卡环-31，膜片-32，簧片-33，快接接头-4，螺钉-5。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详细说明。

如图1-8所示的一种基于声音反馈的孔内键槽检具，包括本体1，本体1包括手握11和标准柱塞12，标准柱塞12铣出平面13，平面13上铣出矩形槽14，矩形槽14内固接标准平键2，标准平键2与本体1的固接方式是在靠近标准平键2的前后两端分别开设沉头孔24，对应沉头孔24位置的矩形槽14的底面开设螺孔18，2个螺钉5分别沉入沉头孔24后与螺孔18螺接。在靠近标准平键2的前端开设贯通底面和顶面的竖孔21，在前侧面开设与竖孔21相通的前孔22，在后侧面开设与竖孔21相通的后孔23；对应竖孔21的矩形槽14的槽底开设径向孔15，在本体1后端开设与径向孔15相通的轴向孔16，径向孔15内安装发声器3，轴向孔16连接高压气管。所述发声器3包括2个卡环31，位于2个卡环31中间的膜片32，膜片中间开设狭缝，狭缝的一端处焊接簧片33，簧片33覆盖所述狭缝；在径向孔15内开设与其同心的环形槽17，膜片32被2个卡入环形槽17的卡环夹在其中。通过前孔22、竖孔21和后孔23的设置，可以检测键槽的前后侧壁和底壁，能够全方位地检测键槽的形状和尺寸，从而确保其准确度。竖孔21靠近标准平键2的前端设计，可以确保键槽的前端被充分检测到，能从外到内地对孔的每个部分进行测量而不会遗漏任何部分，从而提高了检测的全面性和精确性。这是一个非常重要的功能，因为键槽的大小和形状直接决定了其在装配过程中的性能和稳定性。沉头孔24和螺孔18的设计是为了更方便地固定标准平键2，使之不易发生位移，确保了检具在使用过程中的稳定性。发声器3的设置可以实时反馈检测结果，当检测到键槽的形状或尺寸有偏差时，发声器3会发出警告声，从而使操作人员可以立即采取应对措施，提高了生产效率。高压气管连接轴向孔16，利用高压气体推动簧片33振动，产生声响，从而实现了声音的反馈。卡环31和环形槽17的设置使得膜片32在被气流振动时可以保持稳定，不会由于频繁振动而发生位移并方便发声器3的安装和维护。

在本实施例中，本体1和标准平键2在紧密固接后再精密加工标准柱塞12和标准平键2的尺寸和形位公差，最后热处理后达到HRC60以上。通过紧密固接后的精密加工，可以确保标准柱塞12和标准平键2之间的配合更加精确，消除了因为独立制造后带来的尺寸和形位公差偏大的问题。这样可以提高设备整体精度和稳定性。在精密加工后进行热处理，可以提高材料的硬度，达到HRC60以上这样很高的硬度，提高其耐磨性和耐用性，延长了检具的使用寿命。

在另一优选实施例中，轴向孔16的后端安装快接接头4，快接接头4连接调压阀，调压阀连接与空压机相连的输气软管。为了保证检测检具的正常运行，气源的输送需要一定的压力。但如果压力不稳或者过高，可能会对检具造成损害，甚至影响检测精度。因此设置调压阀是为了保持气源输送的稳定，并防止瞬间的压力暴增。同时，不同的检测对象可能需要不同的气压，调压阀可以根据实际需要调整气压，以满足各种检测需求，提升检测的可行性和精确性。因此，调压阀的主要作用是确保管道中的气体能以恒定和适宜的压力供应到发声器，从而保证声音反馈的准确性和检具的正常运行。

在另一优选实施例中，径向孔15的直径大于竖孔21的直径。这种设计有两个主要的意义：1.提高安装容易度：径向孔15中安装了发声器3，发声器一般都有一定的体积，如果径向孔15的直径过小，可能会影响到发声器的安装。直径较大的径向孔15可以使发声器3的安装更为容易，提高了整体的组装效率。2.避免阻塞：当高压气从轴向孔16输入时，如果径向孔15的直径太小，可能会导致气流在通过径向孔15的过程中遇到阻塞，进而影响到声音反馈系统的正常工作。直径较大的径向孔15可以保证气压的顺畅传输，避免发声器3因为气压问题而无法正常工作。

该基于声音反馈的孔内键槽检具是一个利用声音变化进行质量检测的设备。其核心思想是通过高压空气驱动发声器，发出啸声，利用这个定音和声音变化，检测被测孔的尺寸是否在制定的上限和下限之间。

首先，向轴向孔16内通入设定压力的高压空气，发声器3发出尖锐的啸声。这是设备的原始状态，也是后续比较的基础。

其次，将孔内键槽检具插入待检测的内孔：

如果无法插入，说明被测孔的尺寸过小或孔径变形，此时发声器3的声音没有变化，依然是尖锐的啸声，这表明被测孔的公差在下限之下，也就是不符合规格要求，判定为不合格。

如果能顺利插入，发声器3发出音量较低且较低沉的声音，说明孔内键槽检具没有受到阻力，公差可能过大，此情况表明待检测的内孔公差在上限之上，也就是孔径过大，判定为不合格。

最后，如果在插入过程中，发声器3不发出声音或者声音很小，这意味着孔内键槽检具在被测孔内有适当的摩擦力，刚好是在公差允许的范围内，那么就判定该孔为合格。

这样的检测方法具有操作简便、反馈直观等优点。通过听觉的变化就能对产品质量进行快速有效的判断，大大提高了工作效率。同时，这种检测方式还能减少由于人为因素导致的误判，提高了检测的准确性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种基于声音反馈的孔内键槽检具，包括本体（1），本体（1）包括手握（11）和标准柱塞（12），标准柱塞（12）铣出平面（13），平面（13）上铣出矩形槽（14），矩形槽（14）内固接标准平键（2），其特征在于，在靠近标准平键（2）的前端开设贯通底面和顶面的竖孔（21），在前侧面开设与竖孔（21）相通的前孔（22），在后侧面开设与竖孔（21）相通的后孔（23）；对应竖孔（21）的矩形槽（14）的槽底开设径向孔（15），在本体（1）后端开设与径向孔（15）相通的轴向孔（16），径向孔（15）内安装发声器（3），轴向孔（16）连接高压气管；

所述发声器（3）包括2个卡环（31），位于2个卡环（31）中间的膜片（32），膜片中间开设狭缝，狭缝的一端处焊接簧片（33），簧片（33）覆盖所述狭缝；在径向孔（15）内开设与其同心的环形槽（17），膜片（32）被2个卡入环形槽（17）的卡环夹在其中。

2.根据权利要求1所述的一种基于声音反馈的孔内键槽检具，其特征在于，轴向孔（16）的后端安装快接接头（4），快接接头（4）连接调压阀，调压阀连接与空压机相连的输气软管。

3.根据权利要求1所述的一种基于声音反馈的孔内键槽检具，其特征在于，在靠近标准平键（2）的前后两端分别开设沉头孔（24），对应沉头孔（24）位置的矩形槽（14）的底面开设螺孔（18），2个螺钉（5）分别沉入沉头孔（24）后与螺孔（18）螺接。

4.根据权利要求1所述的一种基于声音反馈的孔内键槽检具，其特征在于，径向孔（15）的直径大于竖孔（21）的直径。

5.根据权利要求1所述的一种基于声音反馈的孔内键槽检具，其特征在于，本体（1）和标准平键（2）在紧密固接后再精密加工标准柱塞（12）和标准平键（2）的尺寸和形位公差，最后热处理后达到HRC60以上。

6.权利要求1-5任一项所述的一种基于声音反馈的孔内键槽检具的检测方法，其特征在于，检测时，向轴向孔（16）内通入设定压力的高压空气，发声器（3）发出尖锐的啸声，将孔内键槽检具插入待检测的内孔时，若无法插入，则啸声无变化，说明待检测的内孔公差在下限之下，不合格；将孔内键槽检具插入待检测的内孔时，能顺利插入，发声器（3）发出音量显著降低，说明待检测的内孔公差在上限之上，不合格；将孔内键槽检具插入待检测的内孔时，能插入且发声器（3）不发出声响或声音几不可闻，说明待检测的内孔公差在上限和下限之间，合格。