CN207894371U - 一种精密工件多方位高度计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种精密工件多方位高度计，属于精密工件测量仪器领域，包括工作台、位移组件、位移传感器和测量组件，位移组件包括丝杆、丝杆螺母和滑台，丝杆通过丝杆螺母连动滑台升降；丝杆垂直设在工作台上，位移传感器与滑台相接，测量组件设在滑台上；测量组件包括测量臂、测量头和万向节，测量臂与测量头通过万向节铰接。本实用新型通过在高度计上使用带万向节的测量组件，以实现既能测量被测物体垂直方向的尺寸，还能测量其水平方向上的其他待测尺寸；并且使用丝杠导轨来控制测量组件的行进和使用光栅尺作为位移传感器，提高了仪器使用精度，有效解决了原有高度计功能单一、精准度不高的问题。

Description

一种精密工件多方位高度计

【技术领域】

本实用新型涉及精密工件测量仪器领域，具体涉及一种精密工件多方位高度计。

【背景技术】

机械工业生产中经常用到各种各样经由模具或车床制造出来的零部件，而这些零部件的各个外型尺寸都不尽相同，特别是设计某些非标零部件或精密工件，其形状更是各有所异。在批量生产或者使用该种零部件之前，需要经过各种测量和检测去确定其是否符合生产需求。其中最基本的测量就是对该零部件的外型尺寸进行标定，以检验所制造出来的长度、宽度、高度等物理特性是否合格。而且某些零部件的外型还不是普通的规则形状，上面可能布满各种孔洞凹槽，需要用到特定的仪器。而现有的仪器如高度计、距离仪等只能检测其某一物理特性，功能单一。对零部件进行全面检测的话需要利用到多种的仪器，造成了检测过程繁琐，耗费时间久，耽误生产进度；企业需要购入多种仪器，会造成检测器材成本增大。

【实用新型内容】

为解决上述问题，本实用新型提供了一种使用简便、功能多样的精密工件多方位高度计。

本实用新型所采取的技术方案是：一种精密工件多方位高度计，包括工作台、位移组件、位移传感器和测量组件，所述位移组件包括丝杆、丝杆螺母和滑台，所述丝杆通过所述丝杆螺母连动所述滑台升降；所述丝杆垂直设在所述工作台上，所述位移传感器与所述滑台相接，所述测量组件设在所述滑台上；所述测量组件包括测量臂、测量头和万向节，所述测量臂与所述测量头通过所述万向节铰接。

在上述的技术方案中，所述万向节上设有用于固定所述测量头的定位扣，以固定所述测量头在所述测量臂上的转向。

在上述的技术方案中，所述位移组件还包括导轨和滑块，所述导轨与所述丝杆平行放置，所述滑台通过所述滑块在所述导轨上滑动。

在上述的技术方案中，所述位移传感器为光栅尺，所述位移传感器包括标尺光栅和读数头，所述标尺光栅与所述丝杆平行放置，所述读数头与所述滑台固定连接。

在上述的技术方案中，所述工作台上设有用于夹持被测物体的固定夹。

在上述的技术方案中，所述丝杆上套设有旋转底板，所述位移传感器与所述旋转底板相连。

在上述的技术方案中，所述丝杆上套设有旋转底板，所述导轨设在所述旋转底板上。

在上述的技术方案中，所述旋转底板上设有紧固件，以将所述旋转底板固定在所述工作台上。

在上述的技术方案中，所述丝杆上设有第一齿轮，第一齿轮与所述丝杠固定连接以转动所述丝杆。

在上述的技术方案中，所述位移组件外套设有外壳，外壳上穿设有旋钮，所述旋钮上穿设有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第一齿轮配合使用。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中其测量头通过使用万向节铰接在测量臂上，其该仪器不仅仅可以测量零部件在垂直方向上的各种高度或者深度，还可以通过万向节将测量头调节成水平放置，以探入孔洞之中测量其尺寸。

2、本实用新型使用光栅尺作为其位移传感器以作为高度测量的感应读数仪器，其测量精度高，误差小，使用简便；而且其读数可通过主控进行相关计算并迅速显示，避免了人工读数容易出错及减少了计算工作量，方便了检测人员的使用。

3、本实用新型通过设在旋转底板以转动测量组件的检测位置，以实现不移动被测物体的情况下能测量出该被测物体的各处尺寸，确保了检测过程的整体测量精度，避免因被测物体的再次放置而出现不必要的偏差。

4、本实用新型使用了丝杠和滑台、导轨等作为位移组件以用于移动测量组件，其移动方便、走位精度准确，能有效降低测量组件上下移动过程中对高度计产生的振动。

【附图说明】

图1为一种精密工件多方位高度计的结构示意图；

图2为一种精密工件多方位高度计的正视图；

附图标记为：

1、工作台；11、固定夹；21、丝杆；211、第一齿轮；22、丝杆螺母；23、滑台；24、导轨；25、滑块；26、旋转底板；27、紧固件；28、旋钮；281、第二齿轮；3、位移传感器；31、标尺光栅；32、读数头；4、测量组件；41、测量臂；42、测量头；43、万向节；44、定位扣。

【具体实施方式】

为了进一步说明本实用新型的上述目的、技术方案和效果，以下通过实施例结合附图及有关公知的技术知识来说明本实用新型：

如图1和2所示，一种精密工件多方位高度计，包括工作台1、位移组件、位移传感器3和测量组件4，位移组件包括丝杆21、丝杆螺母22、滑台23、导轨24和滑块25，丝杆螺母22与滑台23固定连接，其连接方式可以是螺栓连接或焊接等方式。丝杆21通过丝杆螺母22连动滑台23升降；丝杆21垂直设在工作台1上，丝杆21与工作台1枢接，该工作台1可以是花岗岩石板或者大理石石板。测量组件4固定在滑台23上，而位移传感器3与滑台23相接，该位移传感器3跟随滑台23升降而移动，以记录滑台23上的测量组件4的位移行程。导轨24与丝杆21平行放置，本实施例中设有两条以丝杠为中轴对称设置的导轨24，导轨24与丝杠21设在同一竖直平面上。滑块25对称固定连接在滑台23两侧并与两条导轨24相互对接，滑台23通过滑块25在导轨24上滑动。

所述测量组件4包括测量臂41、测量头42和万向节43，测量臂41与测量头42通过万向节43铰接。万向节43上设有定位扣44，以固定测量头42在测量臂41上的转向。定位扣44可将测量头42固定在测量臂41的特定方向，测量臂41上设有相应的凹槽以扣入定位扣44，该凹槽周向设在测量臂41的水平方向和竖直方向，共设有四个凹槽。

所述位移传感器3为光栅尺，位移传感器3包括标尺光栅31和读数头32，标尺光栅31与丝杆21平行放置，标尺光栅31、丝杆21和导轨24均设在同一平面上；读数头32与滑台23固定连接，读数头32套设在标尺光栅31上，当读数头32跟随滑台23上下升降时，读数头32在标尺光栅31上同步位移，通过连接在读数头32上的信号线缆将其位移读数信息传回至与该种高度计连接的主控中，从而计算得出相应的位移数据。

所述工作台1上设有用于夹持被测物体的固定夹11，当被测物体被固定夹11稳定夹持后，可以通过滑台23的上下移动来带动测量头42抵在被测物体上，以通过读数头32读出被测物体上的各个高度信息。固定夹持在工作台1上时，可以保证被测物体能够避免因与测量组件4接触或其他原因导致的碰撞或震荡而产生移动，从而影响测量准确精度。

所述丝杆21上套设有旋转底板26，该旋转底板26可以绕丝杠21做旋转运动；位移传感器3与旋转底板26相连，标尺光栅31竖直固定在旋转底板26上；位移组件也与旋转底板26相连，其中两条导轨24竖直固定在旋转底板26上。当旋转底板26绕丝杠21转动时，与其相连的位移组件及位移传感器3也将跟随其旋转。旋转底板26上设有紧固件27，以将旋转底板26固定在工作台1上。该紧固件27可以为带钉头的弹簧片，弹簧片一端与旋转底板26固定连接，其另一端则竖直连接有钉头，该钉头在弹簧片的作用下紧紧抵在工作台1上，以起到固定旋转底板26的作用。

所述丝杆21上设有第一齿轮211，第一齿轮211与丝杠21固定连接以转动丝杆21，该第一齿轮211套设在丝杆21顶端。位移组件外套设有外壳，外壳上穿设有旋钮28，旋钮上穿设有第二齿轮281，第二齿轮281与第一齿轮211相互啮合，可以通过旋动旋钮28带动第二齿轮281转动，从而令啮合的第一齿轮211转动，丝杠21同时旋转，丝杆螺母22在丝杠21上下移动并带动与其相连的滑台23及测量组件4运动。

在使用本实用新型前，需要对其进行调零操作，先打开万向节43上的定位扣44，将测量头42调节至末端垂直向下设置，再将定位扣44紧扣在测量臂41的凹槽上。转动旋钮28使第二齿轮281旋转并带动相互啮合的第一齿轮211旋动，丝杠21在第一齿轮211的作用下旋转，套设在丝杠21上的丝杆螺母22在丝杠21上转动并向下移动，带动其上的滑台23及测量组件4向下移动。此时滑台23在滑块25和导轨24的辅助下平稳地垂直下降。当测量头42末端与工作台1接触时，停止转动旋钮28。通过与位移传感器3连接的主控操作其上的调零设置，将该位置定义为位移传感器的测量零点，当读数头32在标尺光栅31上向上移动时，读数为正数。

调零完成后，开始对被测物体进行各项尺寸测量，该被测物体可以是各种精密工件。转动旋钮28将测量组件4提升到一定高度，把零件放在洁净的工作台1上，用固定夹11将该零件夹紧并紧贴在工作台1上。因为一个零件上可能有多个需要测量高度的位置，所以可以提起旋转底板26上的紧固件27并调节旋转底板26，将测量臂41及测量头42对准所需测量高度零件位置的表面，再把紧固件27放下，以固定旋转底板26位置。对准位置后旋动旋钮28令测量头42下降，当测量头42接近与测量表面时，放缓下降速度，把测量头42末端紧抵在测量表面上，停止转动旋钮28。操作主控纪录下此时读数头32在标尺光栅31上的相对位置，此时主控显示屏上显示的数值即为零件上该测量表面的高度。通过调节旋转底板26，可测量该零件上多个表面高度或竖直方向上的凹陷孔洞深度。

除了能够测量竖直方向上的各种高度或深度，本实用新型还可以用于测量水平方向的各种孔洞的尺寸大小。测量前需通过主控切换为水平测量模式。切换完成后，可将读数头32置于标尺光栅31的任一位置并通过调零设置定义位移传感器3的测量零点。然后打开万向节43上的定位扣44，将测量头42调节至水平放置，再将定位扣44紧扣在测量臂41的凹槽上。把零件放在洁净的工作台1上，用固定夹11将该零件夹紧并紧贴在工作台1上。提起旋转底板26上的紧固件27并调节旋转底板26，将测量臂41及水平放置的测量头42对准位于零件侧面的待测孔洞并将测量头42置于其中，再把紧固件27放下，以固定旋转底板26位置。调节旋钮28使测量头42紧贴在待测孔洞的最低点，在主控上按动按钮记录下该最低点在标尺光栅31上的读数一，测定后旋动旋钮28设测量头42上升至待测孔洞的最高点，再在主控上按动按钮记录下该最高点在标尺光栅31上的读数二。然后选择主控数据库中与此时测量头42相应的型号大小的数据三，按动主上的自动计算后，即可马上得出该孔洞的尺寸大小，其具体计算方法为用最高点读数二的数值减去最低点读数一的数值，再加上测量头42的直径数据三。

通过以上方法可以在一次夹持后对精密工件进行多组数据测量，避免了在翻转零件或移动零件后造成的不必要误差，使测量精度得到明显提高。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本实用新型，故凡依本实用新型专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种精密工件多方位高度计，其特征在于：包括工作台(1)、位移组件、位移传感器(3)和测量组件(4)，所述位移组件包括丝杆(21)、丝杆螺母(22)和滑台(23)，所述丝杆(21)通过所述丝杆螺母(22)连动所述滑台(23)升降；所述丝杆(21)垂直设在所述工作台(1)上，所述位移传感器(3)与所述滑台(23)相接，所述测量组件(4)设在所述滑台(23)上；所述测量组件(4)包括测量臂(41)、测量头(42)和万向节(43)，所述测量臂(41)与所述测量头(42)通过所述万向节(43)铰接。

2.根据权利要求1所述的一种精密工件多方位高度计，其特征在于：所述万向节(43)上设有用于固定所述测量头(42)的定位扣(44)。

3.根据权利要求1或2所述的一种精密工件多方位高度计，其特征在于：所述位移组件还包括导轨(24)和滑块(25)，所述导轨(24)与所述丝杆(21)平行放置，所述滑台(23)通过所述滑块(25)在所述导轨(24)上滑动。

4.根据权利要求1所述的一种精密工件多方位高度计，其特征在于：所述位移传感器(3)为光栅尺，所述位移传感器(3)包括标尺光栅(31)和读数头(32)，所述标尺光栅(31)与所述丝杆(21)平行放置，所述读数头(32)与所述滑台(23)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种精密工件多方位高度计，其特征在于：所述工作台(1)上设有用于夹持被测物体的固定夹(11)。

6.根据权利要求1所述的一种精密工件多方位高度计，其特征在于：所述丝杆(21)上套设有旋转底板(26)，所述位移传感器(3)与所述旋转底板(26)相连。

7.根据权利要求3所述的一种精密工件多方位高度计，其特征在于：所述丝杆(21)上套设有旋转底板(26)，所述导轨(24)设在所述旋转底板(26)上。

8.根据权利要求6或7所述的一种精密工件多方位高度计，其特征在于：所述旋转底板(26)上设有紧固件(27)。

9.根据权利要求1所述的一种精密工件多方位高度计，其特征在于：所述丝杆(21)上设有第一齿轮(211)。

10.根据权利要求9所述的一种精密工件多方位高度计，其特征在于：所述位移组件外套设有外壳，外壳上穿设有旋钮(28)，所述旋钮上穿设有第二齿轮(281)。