CN209459573U - 一种深盲孔测量装置 - Google Patents

Abstract

一种深盲孔测量装置，其特征在于：包括固定底座、加长测量杆、测量表和用于实时拍录测量表读数盘数值的可视设备；加长测量杆的一端垂直固定在固定底座上，加长测量杆的另一端为延伸自由端；测量表固定在加长测量杆的延伸自由端，并且测量表的检测头垂直于加长测量杆设置；可视设备正对测量表上的读数盘设置在加长测量杆的延伸自由端。通过加长测量杆垂直于固定底座，测量表的检测头垂直于加长测量杆，来限定测量表检测头的相对位置，从而在测量的时候，检测头能垂直于被测内孔的母线，进而能准确的测量盲孔的直线度。通过可视设备能实时读取测量表读数盘上的直线度，并且制造该深盲孔测量装置的成本远远低于购买一台激光干涉仪或激光准直仪。

Description

一种深盲孔测量装置

技术领域

本实用新型涉及机械零件检测领域，尤其是指一种深盲孔测量装置。

背景技术

大型伸缩臂在生活中越来越常见，其大致的结构为一个外轴套，里面一层一层地套接更小尺寸的内轴套，此类轴套通常长度较长，孔径较大，长度有时甚至超过三米，孔径一般在十厘米以上。为了使轴套之间装配的更加精密，对于轴套孔内母线的直线度要求也越来越高。因此，我们需要对孔内母线的直线度进行测量。直线度的测量方法有准直仪法、打表法和壁厚测量法。

准直仪法是通过光的折射和反射原理，测量工件的直线度误差。采用准直仪法测量的话需要用到激光干涉仪或者激光准直仪，一台激光准直仪的价位在50万人民币左右，一台激光干涉仪的价位在80万人民币左右，总之，设备非常的昂贵。

打表法是通过百分表进行测量，常见的百分表为外用百分表，用于测量被测工件的外表面，还有内径百分表，可以用于孔内的测量。但是由于内径百分表连杆长度有限，在测量深盲孔的时候一味地延长连杆长度，就会大大降低测量精度，所以不能用于测量超过半米及以上的深孔。更不能用于测量一端封闭的深盲孔。

壁厚测量法是通过测量孔内壁到工件外表面的距离，通过距离的变化来确定直线度，但是该方法仅限于测量壁厚恒定的管件，无法测量有粗糙外壁管件的内孔直线度。同时，被测工件的材质是否分布均匀会严重影响到测量精度。

中国专利文献（公告日：2012年6月20日，公告号：CN202281587U）公开了一种包括固定装置、钢丝拉紧装置、钢丝的工具。在使用时，拉紧钢丝，使钢丝呈直线，再靠近要测量的孔的母线，大致观察母线的直线度。该方法无法读取具体的数值，只能是通过肉眼地一个估算值。而且该方法也仅适用于通孔的母线测量。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中深盲孔测量装置不能够准确测量盲孔的直线度，成本高等问题，而提供一种能够准确测量并能实时读取深盲孔直线度、制造成本低的深盲孔测量装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种深盲孔测量装置，包括固定底座、加长测量杆、测量表和用于实时拍录测量表读数盘数值的可视设备；所述的加长测量杆的一端垂直固定在固定底座上，加长测量杆的另一端为延伸自由端；所述的测量表固定在加长测量杆的延伸自由端，并且测量表的检测头垂直于加长测量杆设置；所述的可视设备正对测量表上的读数盘设置在加长测量杆的延伸自由端。

通过加长测量杆垂直于固定底座，测量表的检测头垂直于加长测量杆，来限定测量表检测头的相对位置，从而在测量的时候，使检测头垂直于被测内孔的母线，进而能准确的测量盲孔的直线度。在测量的时候，加长测量杆伸入被测工件的孔内，测量表的检测头垂直抵在被测工件内孔母线上，沿母线方向直线移动被测工件，通过可视设备实时读取测量表读数盘上的直线度。上述测量表可以选用价格低测量精度高的百分表、千分表或内径百分表、内径千分表，并且制造该深盲孔测量装置的成本远远低于购买一台激光干涉仪或激光准直仪。

作为优选，所述的可视设备包括摄像头、电缆和显示屏；所述的电缆沿加长测量杆布设并与加长测量杆固定为一体，电缆的一端连接显示屏，电缆的另一端连接摄像头；所述的摄像头正对测量表上的读数盘设置在加长测量杆的延伸自由端。摄像头实时拍录测量表上的读数盘，并通过电缆将视频文件传输到显示屏，用户通过显示屏显示的图像，实时得到深盲孔的直线度。

作为优选，该深盲孔测量装置还包括高精度行程工作台和工件支撑座，所述的工件支撑座固定在高精度行程工作台上。工件支撑座用于支撑被测工件，高精度行程工作台已经通过激光干涉仪或激光准直仪进行直线度调整，并且也经过电脑程序进行直线度补偿，它能精准的将固定在上面的被测工件在孔的母线方向上沿直线移动。该高精度工作台通过一次激光干涉仪或激光准直仪直线度调整就可以进行多次测量，后续只需进行定期维护即可。通过高精度行程工作台控制被测工件的移动，减少工件在测量过程中移动时上下波动的影响，使深盲孔母线直线度测量的结果更精准。

作为优选，该深盲孔测量装置还包括电脑；所述的高精度行程工作台和摄像头通过电缆与电脑连接；所述的电脑通过电缆与显示器连接。通过电脑控制高精度行程工作台运动，储存和读取摄像头传输过来的视频资料，并将视频图像投射到显示屏上，从而实现测量过程全自动化，使该深盲孔测量装置使用起来更加简便。

作为优选，所述的工件支撑座设置有两个，两个工件支撑座沿同一直线布设，并且平行于加长测量杆设置。在使用的时候，基于被测工件的长度，调整两个工件支撑座的相对位置，使被测工件的两端分别通过一个工件支撑座支撑固定。被测工件中间部分不再通过其他工件支撑座支撑，仅设两个工件支撑座与只用一个与被测量工件差不多长度的支撑架相比，该设计可以减少成本。

作为优选，工件支撑座为长方体结构，工件支撑座的上表面开设有横截面为V形并贯穿工件支撑座两端面的凹槽。被测量工件卡置在V形凹槽内，通过V形凹槽的两个侧壁面支撑被测工件并限制其转动，同时该V形凹槽还能适用于不同直径的轴承。如果需要测深盲孔不同母线的直线度，则只需要转动被测工件，使百分表的检测头位于需要测的母线上。

作为优选，工件支撑座为长方体结构，工件支撑座的上表面开设有横截面为U形并贯穿工件支撑座两端面的凹槽。由于横截面为V形的凹槽的顶角处容易堆积灰层，并且不易清理。改进设计后，变成U形，通过一个底面连接凹槽的两个侧壁面后，凹槽的底部比较平整，更便于清理连续凹槽内角落处的污渍。

与现有技术相比，本实用新型的一种深盲孔测量装置能够精确测量深盲孔母线直线度，并且能实时读取测量表的读数。并且，制造该深盲孔测量装置的成本远远低于购买一台激光干涉仪或激光准直仪。经改进后，通过高精度行程工作台配合能使测量的精度更高，通过电脑能实现全自动化测量，使该深盲孔测量装置使用起来更加便捷。

附图说明

图1为本实用新型一种深盲孔测量装置的结构图；

图2为本实用新型中一种工件支撑座的横剖视图；

图3为本实用新型另一种工件支撑座的横剖视图；

图中：高精度行程工作台1；工件支撑座2；侧壁面21；底面22；测量表3；加长测量杆4；固定底座5；摄像头61；电缆62；电脑63；显示屏64；被测工件7。

具体实施方式

以下结合附图1至附图3对本实用新型做进一步详细描述。

如图1所示，为本实用新型实施例的一种深盲孔测量装置，包括高精度行程工作台1、工件支撑座2、测量表3、加长测量杆4、固定底座5、摄像头61、电缆62、电脑63和显示屏64。加长测量杆4的一端垂直固定在固定底座5上，加长测量杆4的另一端为延伸自由端，测量表3固定在加长测量杆4的延伸自由端上，测量表的检测头垂直于加长测量杆4设置。高精度行程工作台1已通过激光干涉仪进行直线度调整，并进行直线度补偿，能使固定在上面的被测工件7在母线方向上沿直线运动。工件支撑座2为两个，两个工件支撑座2可以拆卸地布置在高精度行程工作台1的同一直线上并且平行于加长测量杆4，两个工件支撑座2根据被测工件7的长度，调整相对位置。被测工件7的两端分别放置在工件支撑座2上，调整被测工件7，使被测深盲孔要测的母线垂直于测量表3的检测头。摄像头61正对测量表3上的读数盘设置在加长测量杆4的延伸自由端。在加长测量杆上的电缆62沿加长测量杆4布设并与加长测量杆4固定为一体，高精度行程工作台1和摄像头61通过电缆62与电脑63连接，电脑63通过电缆62与显示屏64连接。

本深盲孔测量装置亦可布设为立式，即将固定底座固定在墙面上，使加长测量杆在竖直的方向上，通过立式数控机床移动被测工件来进行检测。在实际测量过程中，由于被测量工件长度较长，固定在立式数控机床上时，容易在重力的作用下发生弯曲，会严重影响到测量精度。同时，如果测量装置为立式装置则需要很大的竖向空间，装置固定检修都非常的困难。因此未对立式深孔测量装置进行展开描述，但该技术方案仍应在本实用新型的保护范围内。

上述高精度行程工作台1可以选用数控闭环可移动工作台，该数控闭环可移动工作台已经过激光干涉仪进行直线度调整，并进行直线度补偿。上述测量表3还可以选用百分表、千分表或内径百分表、内径千分表替代。经过实践证明，采用百分表和上述的数控闭环可移动工作台的深盲孔测量装置，加长测量杆为铸钢材质可以控制测量的直线度整体误差在0.03毫米以内，并适用于内径大于10厘米，长度在10米左右的工件。经多次试验证明，如果选用更高精度的激光干涉仪进行直线度调整，该深盲孔测量装置测量的整体测量误差还可以缩小。同时，该加长测量杆如果选用钛合金之类质量轻，强度好的材质，则可以用于测量更长的工件。上述方案为本实用新型技术方案的优选方案。

使用时，根据被测工件7的长度，将两个工件支撑座2固定到高精度行程工作台上1，并将被测工件7放置到工件支撑座2上。再通过电脑63控制高精度行程工作台1运动，通过高精度行程工作台1运动带动固定在上面的被测工件7移动。首先移动被测工7，使带有测量表3和摄像头61的加长测量杆4的延伸自由端进入被测工件7的深盲孔内。然后，移动调整被测工件7使需要测量的母线位于测量表3的检测头下。最后，移动被测工件7进行直线度测量，通过显示屏64读取直线度。通过电脑63实现测量过程全自动化，同时又能将测量数据储存，以便日后读取使用。

如图2所示，为本实用新型一种工件支撑座2的剖视图。工件支撑座2呈长方体结构，在工件支撑座2的上表面开设有一个横截面为V形的凹槽。该凹槽贯穿工件支撑座的两个端面，凹槽内有两个侧壁面21。被测工件7卡置在连续凹槽内，通过V形的两个侧壁面21支撑被测工件7并且限制其转动。该横截面为V形的连续凹槽还可以适用于不同大小直径的被测工件7。如果需要测量深盲孔不同母线的直线度，则只需要转动被测工件7，使测量表3的检测头垂直于需要测的母线。

如图3所示，该工件支撑座2改进后，为长方体结构，工件支撑座2的上表面开设有横截面为U形并贯穿工件支撑座2两端面的凹槽。U形的凹槽的两个侧壁面21之间通过一个底面22连接。该改进设计更便于清理连续凹槽角落处的污渍。

Claims (7)

1.一种深盲孔测量装置，其特征在于：包括固定底座(5)、加长测量杆(4)、测量表(3)和用于实时拍录测量表读数盘数值的可视设备；所述的加长测量杆(4)的一端垂直固定在固定底座(5)上，加长测量杆的另一端为延伸自由端；所述的测量表(3)固定在加长测量杆(4)的延伸自由端，并且测量表(3)的检测头垂直于加长测量杆(4)设置；所述的可视设备正对测量表(3)上的读数盘设置在加长测量杆(4)的延伸自由端。

2.根据权利要求1所述的一种深盲孔测量装置，其特征在于：所述的可视设备包括摄像头(61)、电缆(62)和显示屏(64)；所述的电缆(62)沿加长测量杆(4)布设并与加长测量杆(4)固定为一体，电缆(62)的一端连接显示屏(64)，电缆(62)的另一端连接摄像头(61)；所述的摄像头(61)正对测量表(3)上的读数盘设置在加长测量杆(4)的延伸自由端。

3.根据权利要求2所述的一种深盲孔测量装置，其特征在于：该深盲孔测量装置还包括高精度行程工作台(1)和工件支撑座(2)，所述的工件支撑座(2)固定在高精度行程工作台(1)上。

4.根据权利要求3所述的一种深盲孔测量装置，其特征在于：该深盲孔测量装置还包括电脑(63)；所述的高精度行程工作台(1)和摄像头(61)通过电缆(62)与电脑(63)连接；所述的电脑(63)通过电缆(62)与显示屏(64)连接。

5.根据权利要求3所述的一种深盲孔测量装置，其特征在于：所述的工件支撑座(2)设置有两个，两个工件支撑座(2)沿同一直线布设，并且平行于加长测量杆(4)设置。

6.根据权利要求3或4或5所述的一种深盲孔测量装置，其特征在于：工件支撑座(2)为长方体结构，工件支撑座(2)的上表面开设有横截面为V形并贯穿工件支撑座(2)两端面的凹槽。

7.根据权利要求3或4或5所述的一种深盲孔测量装置，其特征在于：工件支撑座(2)为长方体结构，工件支撑座(2)的上表面开设有横截面为U形并贯穿工件支撑座(2)两端面的凹槽。