CN205280011U - 运载装置及孔检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种运载装置及孔检测系统，涉及工程机械领域，用以自适应深长孔的孔径。该运载装置包括支撑部件和用于容置检测元件的容置部件，支撑部件与容置部件活动连接，支撑部件能在待检测孔内壁的挤压下改变其与容置部件之间的距离。上述技术方案，通过在容置部件上活动连接支撑部件，使得运载装置不仅能放置到不同孔径的深长孔，也能放置到变径的深长孔中。检测元件可以由容置部件承载，以实现对孔内信息的检测。上述运载装置，适用范围广，调整方便，自适应灵活。

Description

运载装置及孔检测系统

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，具体涉及一种运载装置及孔检测系统。

背景技术

深长孔是机械行业应用最为广泛的形面之一。由于缺乏检测手段，前期主要依赖加工设备保证其制造精度，严重地限制了产品质量提升。近年来，随着技术进步，深长孔加工行业开始逐步探索深长孔直线度、圆度、平行度等制造精度的检测途径。如何将孔信息传递给检测单元，并且使得检测单元在孔内平稳移动，是本领域技术人员亟需解决的关键技术问题。

目前，关于深孔直线度检测公开报道与文献较少。国外在这方面的研究成果基本处于保密状态。国内的中北大学、长春理工大学等高校科研单位在深长孔直线度检测方面展开了实验研究，取得了一些研究成果，主要包括以下几个专利和论文：

1、专利201310098432.6(一种孔轴线直线度激光检测装置)；

2、专利201310098451.9(一种立式深孔直线度激光检测装置)；

3、专利201310095876.4(基于数学手段的深孔直线度激光检测方法)；

4、专利201310006580.0(同轴光检测柱孔圆度和直线度的装置及方法)；

5、孟晓华，于大国，庞学慧，宁磊，陈振亚，用激光三点法进行深孔轴直线测量，机械设计与研究，2013，23(6)：95-98；

6、孟晓华，于大国，宁磊，王继明，马文姬，深孔轴线直线度检测装置设计与研究，组合机床与自动化加工技术，2013，(12)：68-70。

上述专利1-3与论文5-6中涉及的孔内运载装置主要由弹簧、楔形块、支腿、滚轮组成。在进行内孔直线度检测时，绳线拉动楔形块压于弹簧上，同时，楔形块的圆锥面驱动支腿向孔的径向方向伸出，使得滚轮与孔内壁接触，来自适应内孔，并将内孔信息传递给检测单元。发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：

1、需要外部线绳施加沿孔轴线方向力方能实现适应内孔的内径变化、采集内孔信息的功能，易引入检测误差；

2、运载机构整体质量较重，不利用标定工作，易压伤内孔，不适合于产业化应用；

3、运载机构仅适用于内孔直线度检测，使用范围小。

上述专利文献4公开的技术方案中，运载机构是测量小车，不能随着内孔的内径变化而变化，不能有效地反应内孔信息，并且该方案不适于深长孔制造精度检测。

实用新型内容

本实用新型的其中一个目的是提出一种运载装置及孔检测系统，用以自适应深长孔的孔径。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供了一种运载装置，用于放置在待检测孔内部，所述运载装置包括支撑部件和用于容置检测元件的容置部件，所述支撑部件与所述容置部件活动连接，所述支撑部件能在所述待检测孔内壁的挤压下改变其与所述容置部件之间的距离。

在可选的实施例中，所述支撑部件具有多个支撑部分，各所述支撑部分围绕所述容置部件间隔设置；或者，所述支撑部件的数量为多个，各个所述支撑部件围绕所述容置部件间隔设置。

在可选的实施例中，所述支撑部件为滚轮，所述支撑部件设置在变幅轮架上，所述变幅轮架铰接在立板上，所述立板与所述容置部件固定相连；

其中，所述立板设有弹性件，所述弹性件远离所述立板的一端抵顶在变幅轮架上，以将所述滚轮抵顶在所述检测孔内壁上。

在可选的实施例中，所述立板为三叉形结构，每个叉的顶部都设有所述变幅轮架，所述变幅轮架、所述弹性件和所述滚轮一一对应。

在可选的实施例中，所述立板的数量为两个，分别与所述容置部件的两个端面固定。

在可选的实施例中，所述容置部件设有用于容置检测元件的空腔以及允许所述检测元件放入到所述空腔中的窗口，所述立板设有与所述空腔连通的开口。

在可选的实施例中，运载装置还包括锁幅部件，所述锁幅部件设置在所述弹性件附近；

其中，当所述运载装置处于不使用状态，所述锁幅部件同时与所述立板和所述变幅轮架固定；当所述运载装置处于使用状态，至少部分所述锁幅部件处于拆卸状态。

在可选的实施例中，运载装置还包括牵引部件，所述牵引部件与所述支撑部件或所述容置部件连接，所述牵引部件能牵引所述运载装置在所述待检测孔内移动。

本实用新型还提供一种孔检测系统，包括本实用新型任一技术方案所提供的运载装置。

在可选的实施例中，孔检测系统还包括检测元件，所述检测元件放置在所述容置部件上或者放置在所述容置部件的内部。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

上述技术方案，通过在容置部件上活动连接支撑部件，支撑部件能在待检测孔内壁的挤压下自动改变其与容置部件之间的距离，以使得运载装置不仅能放置到不同孔径的深长孔，也能放置到变径的深长孔中，以此实现运载装置自适应内孔的孔径。检测元件可以由容置部件承载，以实现对孔内信息的检测。上述运载装置，适用范围广，调整方便，自适应灵活。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的运载装置的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的运载装置放置在孔中的结构示意图。

附图标记：

1、横筒；2、变幅轮架；3、锁幅部件；

4、锁幅螺栓；5、销轴；6、滚轮；

7、调压螺钉；8、立板；9、螺钉；

10、弹性件；11、定位销；12、待检测孔；

101、空腔；102、窗口；801、开口。

具体实施方式

下面结合图1～图2对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。

本实用新型实施例提供一种运载装置，用于放置在待检测孔12内部。待检测孔12优选为深长孔。该运载装置适用于深长孔直线度、圆度、平行度等的检测，应用该运载装置能够准确地将内孔信息传递给实现检测的部件。

运载装置包括支撑部件和用于容置检测元件的容置部件，支撑部件与容置部件活动连接，支撑部件能在待检测孔12内壁的挤压下改变其与容置部件之间的距离。

容置部件可以为带有容置槽、容置腔的部件，比如圆柱状结构、框架结构。容置部件的容置腔、容置槽能够稳定承载检测元件。本实施例中容置部件具体为横筒1。检测元件为检测孔直线度、平行度或圆度的部件，比如激光检测器、反光棱镜、光敏元件等，深长孔外部可以设置与检测元件匹配的检测器。比如，采用激光发生器、反光棱镜和控制器实现直线度检测时，将反光棱镜置于容置部件上，将激光发生器和控制器置于深长孔外部。

支撑部件使得容置部件稳固地位于待检测孔12的内部。支撑部件比如为滚轮结构，滚轮结构包括滚轮和滚轮座。滚轮安装在滚轮座上，滚轮座通过弹簧或其他的弹性部件安装在横筒1上。当运载装置放置在孔径较大的待检测孔12中时，弹簧的压缩量小，滚轮结构距离容置部件的距离远。当运载装置放置在孔径较小的待检测孔12中时，弹簧的压缩量大，滚轮距离容置部件的距离近。当深长孔为变径孔时，运载装置在深长孔中移动时，滚轮抵顶在深长孔的内壁上，弹簧能自动收缩，以实现对待检测孔12孔径的自适应。支撑部件采用滚轮结构可减小运载装置在运动过程中与待检测孔12内壁之间的摩擦力，支撑部件不限于为滚轮，比如采用橡胶垫也可以。后文将给出支撑部件另外的实现方式。

上述技术方案，通过在容置部件上活动连接支撑部件，使得运载装置不仅能放置到不同孔径的定孔径深长孔中，也能放置到变径的深长孔中。检测元件可以由容置部件承载，以单独或与放置在待检测孔12外侧的其他部件一起实现对孔内信息的检测。上述运载装置，适用范围广，调整方便，自适应灵活。

为了实现支撑部件对容置部件的稳固支撑，支撑部件优选采用多点(两点或两点以上)支撑形式，支撑部件优选与待检测孔12的内壁有三个或以上的接触位置，以使得容置部件在待检测孔12内不会出现晃动。容置部件在孔内稳固设置，可提高孔内信息检测的精确度。

支撑部件具体可有两种方式实现与待检测孔12内壁之间的多点支撑，支撑部件具有两个或两个以上支撑部分，各支撑部分围绕容置部件间隔设置，比如支撑部件采用具有多个分叉尖端的结构，每个尖端与待检测孔12的内壁接触。或者，支撑部件的数量为两个或两个以上，各个支撑部件围绕容置部件间隔设置。

参见图1，本实施例中，支撑部件具体为滚轮6，滚轮6设置在变幅轮架2上，变幅轮架2铰接在立板8上，立板8与容置部件固定相连。其中，立板8上设有弹性件，弹性件远离立板8的一端抵顶在变幅轮架2上。在弹性件的作用下，变幅轮架2会绕着自身与立板8的铰接处转动，以带动滚轮6转动，使得滚轮6抵顶在检测孔内壁上。当运载装置放置到待检测孔12中后，弹性件的压缩量会自动适应孔径的变化，也即实现了运载装置自适应待检测孔12。

弹性件10比如为弹簧。运载装置不使用时，弹性件推动变幅轮架2绕着变幅轮架2与立板8的铰接处转动直至达到一种平衡状态。当将运载装置放置到待检测孔12内部时，待检测孔12内壁会挤压滚轮6，弹性被压缩，直至达到平衡。这种达到平衡的过程即为运载装置自适应待检测孔12内径的过程。

参见图1，本实施例中，立板8为三叉形结构，每个叉的顶部都设有变幅轮架2，变幅轮架2、弹性件和滚轮6一一对应。立板8的三个叉均匀分布，从图2的方向上看，立板8的三个叉基本上沿着待检测孔12的圆周方向均匀分布，每个叉的顶端各安装了一个变幅轮架2、弹性件和滚轮6。

参见图1，本实施例中，容置部件设有用于容置检测元件的空腔101以及允许检测元件放入到空腔101中的窗口102，立板8设有与空腔101连通的开口801。检测平行度、圆度或直线度时，外部激光器发出的激光会通过开口801到达空腔101内的检测元件上。检测元件可以通过无线传输等方式将检测到的信号传至控制器。当然，也可以设置数据传输线，数据传输线可通过窗口102伸出容置部件的空腔101。

参见图1，为使得运载装置的平衡性进一步增加，立板8的数量为两个，分别与容置部件的两个端面固定。每个立板8上通过变幅轮架2安装有三个滚轮6。

参见图1，运载装置还包括锁幅部件3，锁幅部件3设置在弹性件附近。其中，当运载装置处于不使用状态，锁幅部件3同时与立板8和变幅轮架2固定。当运载装置处于使用状态，至少部分锁幅部件3处于拆卸状态，即锁幅部件3不与立板8固定，也不与变幅轮架2固定。锁幅部件3用于防止运载装置不使用时，弹性件丢失或运载装置损坏。锁幅部件3具体可以为垫块。

为使得运载装置在待检测孔12内方便移动，运载装置还包括牵引部件(图中未示出)，牵引部件与支撑部件或容置部件连接，牵引部件能牵引运载装置在待检测孔12内移动。

牵引部件可以为绳，绳的一端固定在其中一个立板8上，另一端伸出待检测孔12。牵引部件也可以为链条、杆等部件。

下面介绍一个具体的实施例。

参见图1，本实用新型为一种孔内自适应运载装置，包括容置部件(具体为横筒1)、变幅轮架2、锁幅垫块3、锁幅螺栓4、销轴5、滚轮6、调压螺钉7、立板8、螺钉9、弹性件10、定位销11、待检测孔12。

横筒1用于承载诸如光敏元件、反光棱镜等检测单元；横筒1与立板8通过定位销11、螺钉9连接。

变幅轮架2用于支承滚轮6，在弹性件10作用下，使得滚轮6压于孔内壁。变幅轮架2与立板8、滚轮6通过销轴5连接。

锁幅垫块3用于锁止变幅轮架2动作，锁幅垫块3通过锁幅螺栓4固定。在非工作状态，每个立板8上的三个锁幅垫块3均处于锁死状态，防止弹性件10丢失、运载装置受损。在直线度与圆度检测中，每块立板8上的三个锁幅垫块3均卸下。在平行度检测中，将每块立板8上的其中两个锁幅垫块3卸下。通过上述不同组合，根据检测对象，运载装置自适应内孔，并将内孔信息传递给检测单元。

立板8用于支承运载装置，并且两块立板8处于平行状态，同时确保各个滚轮6在待检测孔12的圆周位置分别相对。

横筒1、变幅轮架2、立板8均采用硬铝合金材料制成，以轻量化运载装置。

上述技术方案提供的运载装置，结构简单、易于实现，适用范围广、调整方便，自适应动作灵活，反映内孔信息更加精确。

本实用新型另一实施例提供一种孔检测系统，包括本实用新型任一技术方案所提供的运载装置。

进一步地，孔检测系统还包括检测元件，检测元件放置在容置部件上或者放置在容置部件的内部。

容置部件上若设置了容置槽，检测元件放置在容置部件上。容置部件上若设置了容置腔，检测元件放置在容置部件的内部。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种运载装置，用于放置在待检测孔(12)内部，其特征在于，所述运载装置包括支撑部件和用于容置检测元件的容置部件，所述支撑部件与所述容置部件活动连接，所述支撑部件能在所述待检测孔(12)内壁的挤压下改变其与所述容置部件之间的距离。

2.根据权利要求1所述的运载装置，其特征在于，所述支撑部件具有多个支撑部分，各所述支撑部分围绕所述容置部件间隔设置；或者，所述支撑部件的数量为多个，各个所述支撑部件围绕所述容置部件间隔设置。

3.根据权利要求1或2所述的运载装置，其特征在于，所述支撑部件为滚轮(6)，所述支撑部件设置在变幅轮架(2)上，所述变幅轮架(2)铰接在立板(8)上，所述立板(8)与所述容置部件固定相连；其中，所述立板(8)上设有弹性件，所述弹性件远离所述立板(8)的一端抵顶在变幅轮架(2)上。

4.根据权利要求3所述的运载装置，其特征在于，所述立板(8)为三叉形结构，每个叉的顶部都设有所述变幅轮架(2)，所述变幅轮架(2)、所述弹性件和所述滚轮(6)一一对应。

5.根据权利要求3所述的运载装置，其特征在于，所述立板(8)的数量为两个，分别与所述容置部件的两个端面固定。

6.根据权利要求3所述的运载装置，其特征在于，所述容置部件设有用于容置检测元件的空腔(101)以及允许所述检测元件放入到所述空腔(101)中的窗口(102)，所述立板(8)设有与所述空腔(101)连通的开口(801)。

7.根据权利要求3所述的运载装置，其特征在于，所述运载装置还包括锁幅部件(3)，所述锁幅部件(3)设置在所述弹性件附近；

其中，当所述运载装置处于不使用状态，所述锁幅部件(3)同时与所述立板(8)和所述变幅轮架(2)固定；当所述运载装置处于使用状态，至少部分所述锁幅部件(3)处于拆卸状态。

8.根据权利要求1-7任一所述的运载装置，其特征在于，还包括牵引部件，所述牵引部件与所述支撑部件或所述容置部件连接，所述牵引部件能牵引所述运载装置在所述待检测孔(12)内移动。

9.一种孔检测系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的运载装置。

10.根据权利要求9所述的孔检测系统，其特征在于，还包括检测元件，所述检测元件放置在所述容置部件上或者放置在所述容置部件的内部。