CN209639699U

CN209639699U - 一种等直径深孔测量单元

Info

Publication number: CN209639699U
Application number: CN201822248804.XU
Authority: CN
Inventors: 单以才; 黄丽娟; 任长春; 宋强
Original assignee: Nanjing College of Information Technology
Current assignee: Nanjing College of Information Technology
Priority date: 2018-12-29
Filing date: 2018-12-29
Publication date: 2019-11-15
Anticipated expiration: 2028-12-29

Abstract

本实用新型公开了一种等直径深孔测量单元，包括测量机构、装于测量机构两侧的随行支撑机构。由随行支撑机构将测量机构支撑于被测的等直径深孔中，测量机构进行待测位置内径和圆心的量测和显示。本实用新型采用自适应的测量机构和随行支撑机构，可同时完成待测位置内径和圆心的双重检测，能显著提高等直径深孔测量系统的量测精度与效率。

Description

一种等直径深孔测量单元

技术领域

本实用新型公开了一种自适应量测单元，特别涉及一种等直径深孔测量单元，属于深孔检测工具技术领域。

背景技术

随着机器人技术在现代飞机、轮船、大型精密仪器等产品深孔检测应用的不断深入，测量单元作为深孔测量工具的核心组成部分，其检测性能和功能显得尤为重要。现有的深孔测量单元对仅能完成单项技术指标的测量，如直线度或内径，测量时大多还进行了简化处理。这些在一定程度上影响了深孔测量的效率与测量精度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对背景技术中提及的现有深孔测量单元存在测量精度不高以及测量效率低等问题。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种等直径深孔测量单元，包括测量机构、装于测量机构两侧的随行支撑机构，所述的测量机构包括支撑筒、筒盖一、筒盖二、组合型锥台状滑块、测杆座、球头测杆、测距传感器、激光投射器及支架和平移支架一；所述的支撑筒两端分别装接筒盖一和筒盖二，支撑筒与筒盖二连接的一端沿周向均布四等分的轴向滑槽一；所述的组合型锥台状滑块置于支撑筒内，包括锥台状轴向滑块和锥台状径向滑块；所述的锥台状径向滑块沿其母线方向设有三等分的滑槽二；所述的测杆座一端可滑动地安装于滑槽二内，另一端穿过支撑筒中部的径向通孔装接球头测杆；所述的锥台状轴向滑块通过压簧一与平移支架一相连；所述的平移支架一安装于轴向滑槽一内，平移支架一背离压簧一的一侧装有调节螺母一；所述的筒盖二内侧装有测距传感器；所述筒盖一与锥台状径向滑块之间装有压簧二、封盖和激光投射器及支架；所述的封盖安装于锥台状径向滑块的中心孔上；所述的激光投射器及支架安装于封盖中心孔中；压簧二设置于筒盖一与封盖之间；

随行支撑机构包括T型支撑筒、筒盖三、平移支架二、压簧三、调节螺母二和连杆组件；随行支撑机构的具有两个，通过T型支撑筒大端固接于支撑筒两侧筒盖的方式，设置于支撑筒的两侧；T型支撑筒小端装接筒盖三；所述的平移支架二安装于T型支撑筒中部四等分的轴向滑槽二内，平移支架二与T型支撑筒大端之间依次装有压簧三和调节螺母二，调节螺母二设置于靠近T型支撑筒大端的压簧三的一端；所述的连杆组件均布于筒盖三外圆的三等分处，包括定杆、摆杆、平移杆和驱动杆；所述的定杆固接于筒盖三径向；所述的平移杆与定杆之间通过两根相互平行的摆杆以转动副互连，且平移杆与定杆相互平行；所述的驱动杆一端连接平移支架二，另一端连接摆杆中部；所述的平移杆末端装接随行导向轮。

所述的锥台型轴向滑块与锥台型径向滑块之间沿径向采用滑动副互连。

所述的激光投射器及支架位于锥台状径向滑块上三个球头测杆的几何形心处。

所述的压簧一产生的弹力小于压簧二产生的弹力。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用一组组合型锥台状滑块，同时实现了等直径深孔检测位置的内径和孔心双重精确测量，有效提高了深孔量测的精度和效率。

2、本实用新型充分利用等直径深孔内径变化量较小的特征，采用自适应的连杆机构和弹簧，既有效保证量测单元的适应能力和可靠性，也简化了量测单元的驱动装置。

附图说明

图1为本实用新型的整体模型示意图；

图2为本实用新型的整体剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型的内容更加明显易懂，以下结合附图对具体实施方式做进一步的描述。

如图1所示，一种等直径深孔测量单元，包括测量机构1000、装于测量机构两侧的随行支撑机构2000。

如图2所示，测量机构1000包括支撑筒1001、筒盖一1002、筒盖二1003、组合型锥台状滑块、测杆座1009、球头测杆1010、测距传感器1011、激光投射器及支架1012和平移支架一1013；支撑筒1001两端分别装接筒盖一1002和筒盖二1003，与筒盖二1003接近的支撑筒1001端部沿周向均布四等分的轴向滑槽一；置于支撑筒1001内的组合型锥台状滑块包括锥台状径向滑块1004和锥台状轴向滑块1005，两者之间沿径向采用滑动副互连；锥台状径向滑块1004沿其母线方向设有三等分的滑槽二；测杆座1009一端可滑动地安装于滑槽二内，另一端穿过支撑筒1001中部的径向通孔装接球头测杆1010；锥台状轴向滑块1005通过压簧一1006与平移支架一1013相连；平移支架一1013安装于轴向滑槽一内，平移支架一1013背离压簧一1006的一侧装有调节螺母一1014；筒盖二1003内侧装有测距传感器1011；筒盖一1002与锥台状径向滑块1004之间装有压簧二1007、封盖1008和激光投射器及支架1012；封盖1008安装于锥台状径向滑块1004中心孔；激光投射器及支架1012安装于封盖1008中心孔，且位于锥台状径向滑块1004上三个球头测杆1010的几何形心处；压簧一1006产生的弹力小于压簧二1007产生的弹力。

随行支撑机构2000包括T型支撑筒2001、筒盖三2002、平移支架二2003、压簧三2004、调节螺母二和连杆组件；T型支撑筒2001大端固接于筒盖一1002端面，小端装接筒盖三2002；平移支架二2003安装于T型支撑筒2001中部四等分的轴向滑槽二内，平移支架二2003与T型支撑筒2001大端之间依次装有压簧三2004和调节螺母二，调节螺母二压于压簧三2004靠近T型支撑筒2001大端的一端；所述的连杆组件均布于筒盖三2002外圆的三等处，包括定杆2005、摆杆2006、平移杆2007和驱动杆2008；定杆2005固接于筒盖三2002径向；平移杆2007与定杆2005之间通过转动副连接两根相互平行的摆杆2006，且平移杆2007与定杆2005相互平行；驱动杆2008一端连接平移支架二2003，另一端连接摆杆2006中部；平移杆2007末端装接随行导向轮2009。

一种等直径深孔测量单元工作原理如下：

1)测量前，首先根据被测工件等直径深孔内径的大小确定合适的球头测杆1010，将其与测杆座1009相连；借助相应的内径标准环规，移动调节螺母一1014，调控压簧一1006和压簧二1007，完成测量单元标定工作，记录标定值，即测距传感器1011的测量值D₀以及对应的深孔内径Φ₀。

2)测量时，由随行支撑机构2000将测量机构1000支撑于被测的等直径深孔中，测量机构1000进行待测位置内径和圆心的量测和显示，具体实施步骤如下：

a)移动调节螺母二，调控压簧三2004，通过连杆组件调整随行导向轮2009的径向位置，使测量机构1000和随行支撑机构2000能够放置于被测的等直径深孔中；测量过程中根据被测位置的内径大小，调整压簧三2004被逼自行调整，并通过连杆组件使随行导向轮2009始终压向被测孔内壁；

b)测量单元1000与随行支撑机构2000在等直径深孔中行进时，由于被测位置的孔径变化，在三个球头测杆1010受自孔内壁压力以及压簧一1006和压簧二1007弹力的共同作用下，组合型锥台状滑块产生轴向滑动，记下测距传感器1011相应的测量值D，结合上述的D₀以及对应的深孔内径Φ₀，计算出等直径深孔瞬时内径的大小；同时由于被测位置的孔径变化，锥台状径向滑块1004会自行相对锥台状轴向滑块1005产生相对的径向滑动，使激光投射器及支架1012位于被测位置的孔心位置，即由激光投射器投射出瞬时孔心位置，即完成瞬时孔心位置的显示。

以上所述仅为本实用新型涉及的等直径深孔测量单元置的一个较佳实施案例，但本实用新型的实施范围并不局限于此例。

Claims

1.一种等直径深孔测量单元，包括测量机构(1000)、安装于测量机构两侧的随行支撑机构(2000)，其特征在于：

所述的测量机构(1000)包括支撑筒(1001)、筒盖一(1002)、筒盖二(1003)、组合型锥台状滑块、测杆座(1009)、球头测杆(1010)、测距传感器(1011)、激光投射器及支架(1012)和平移支架一(1013)；所述的支撑筒(1001)两端分别装接筒盖一(1002)和筒盖二(1003)，支撑筒(1001)与筒盖二(1003)连接的一端沿周向均布四等分的轴向滑槽一；所述的组合型锥台状滑块置于支撑筒(1001)内，包括锥台状径向滑块(1004)和锥台状轴向滑块(1005)；所述的锥台状径向滑块(1004)沿其母线方向设有三等分的滑槽二；所述的测杆座(1009)一端可滑动地安装于滑槽二内，另一端穿过支撑筒(1001)中部的径向通孔装接球头测杆(1010)；所述的锥台状轴向滑块(1005)通过压簧一(1006)与平移支架一(1013)相连；所述的平移支架一(1013)安装于轴向滑槽一内，平移支架一(1013)背离压簧一(1006)的一侧装有调节螺母一(1014)；所述的筒盖二(1003)内侧装有测距传感器(1011)；所述筒盖一(1002)与锥台状径向滑块(1004)之间装有压簧二(1007)、封盖(1008)和激光投射器及支架(1012)；所述的封盖(1008)安装于锥台状径向滑块(1004)的中心孔上；所述的激光投射器及支架(1012)安装于封盖(1008)的中心孔中，压簧二(1007)设置于筒盖一(1002)与封盖(1008)之间；

随行支撑机构(2000)包括T型支撑筒(2001)、筒盖三(2002)、平移支架二(2003)、压簧三(2004)和连杆组件；随行支撑机构(2000)的具有两个，通过T型支撑筒(2001)大端固接于支撑筒(1001)两侧筒盖的方式，设置于支撑筒(1001)的两侧；T型支撑筒(2001)小端装接筒盖三(2002)；所述的平移支架二(2003)安装于T型支撑筒(2001)中部三等分的轴向滑槽二内，平移支架二(2003)与T型支撑筒(2001)大端之间依次装有压簧三(2004)和调节螺母二，调节螺母二设置于靠近T型支撑筒(2001)大端的压簧三(2004)的一端；所述的连杆组件均布于筒盖三(2002)外圆的三等分处，连杆组件包括定杆(2005)、摆杆(2006)、平移杆(2007)和驱动杆(2008)；所述的定杆(2005)固接于筒盖三(2002)的径向；所述的平移杆(2007)与定杆(2005)之间通过转动副连接两根相互平行的摆杆(2006)，且平移杆(2007)与定杆(2005)相互平行；所述的驱动杆(2008)一端连接平移支架二(2003)，另一端连接于摆杆(2006)中部；所述的平移杆(2007)末端装接随行导向轮(2009)。

2.根据权利要求1所述的等直径深孔测量单元，其特征在于：所述的锥台型轴向滑块(1005)与锥台型径向滑块(1004)之间沿径向采用滑动副互连。

3.根据权利要求1所述的等直径深孔测量单元，其特征在于：所述的激光投射器及支架(1012)位于锥台状径向滑块(1004)上三个球头测杆(1010)的几何形心处。

4.根据权利要求1所述的等直径深孔测量单元，其特征在于：所述的压簧一(1006)产生的弹力小于压簧二(1007)产生的弹力。