CN210464328U - 薄壁环形零件内径检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种薄壁环形零件内径检测仪，其特征在于：开合杠杆的下端设有卡槽，上端设有窄缝，C型弹簧卡在开合杠杆下端的卡槽内，开合杠杆左腿和右腿由中心轴接，左腿通过固定轴与底板固定；气缸支座紧固在固定轴上，气缸通过螺纹固定在气缸支座上；钢带的两端固定在开合杠杆上端的窄缝里，钢带套在尼龙罩外面并留有间隙，钢带放在支座上；尼龙罩用螺钉紧固在支座上，支座与底板固定，测杆与开合杠杆右腿过盈配合连在一起，传感器外接一个数字显示器，传感器支座固定在中心轴下端。其巧妙地利用π点原理直接将周长变化量转化为内径的变化量，使测量简单易行、稳定高效。

Description

薄壁环形零件内径检测仪

技术领域

本实用新型涉及一种薄壁环形零件内径检测仪，用于检测薄壁环形零件内径尺寸的检测工具。

背景技术

目前有一些薄壁环形工件由于刚性过差，造成其在加工、装配或热处理等工艺过程中产生变形，进而造成检测到的零件内径尺寸失真进而构成产品质量隐患。

飞轮齿圈的工艺流程一般是：型钢卷环→锯断→焊接→清渣→退火→精整→车内孔及端面→车外圆及端面→滚齿→倒角→高频淬火→回火→最终尺寸检验等。装配时先将飞轮齿圈加热后压配到飞轮外径止口上，待冷却后形成过盈配合，这个配合中的过盈量必须严格控制：过大会使齿圈超过屈服极限而断裂，过小则容易在工作时脱落造成重大质量隐患。

汽车启动时，电动机通过飞轮齿圈来驱动发动机完成点火。

由于齿圈的刚性很差，在热处理时很容易变形，加上金相组织变化造成内径尺寸不稳定，使得最后一道工序中内圆直径尺寸检验非常关键。通常为热处理后通过三坐标检测到的飞轮齿圈形状变化。常规检测是通过3点、6点、8点或16点等多点采集内经数据，做平均处理得到近似的内径，采点越多越接近实际内圆直径。但最大问题是随着采点数量增加效率也会逐渐下降。国内某大型国企每班要检测5000件飞轮齿圈，由12个检查员同时工作，劳动强度很大，效率很低。为了降低劳动强度同时提高检测效率和精度，某科研团队采用激光检测方法，在齿圈内圆表面每1毫米长度上平均选取10个以上参考点，然后利用最小二乘原理通过数据处理获得到内径尺寸。这种方法理论上似乎可行，但效率依然不高，并且设备造价很大、增加了太多的企业成本。也有使用最大内切圆或最小外接圆法进行检测，但都得不到真实的内圆直径；还有一些其他方法也都不尽如人意。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种薄壁环形零件内径检测仪，其利用钢带的柔性，使钢带与工件内径紧密贴合，从而得到工件周长的准确变化量，再巧妙的利用π点原理直接将周长变化量转化为内径的变化量，简单易行、稳定高效，解决了一直困扰我们的一个检测难题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种薄壁环形零件内径检测仪，其特征在于：底板布置在控制箱上边并通过螺钉连接成一个整体，开合杠杆的下端设有卡槽，开合杠杆的上端设有窄缝，C型弹簧卡在开合杠杆下端的卡槽内，开合杠杆分左右腿，左腿和右腿由中心轴接，左腿通过固定轴与底板固定；右腿绕中心轴做开合动作；气缸支座紧固在固定轴上，气缸通过螺纹固定在气缸支座上；钢带的两端固定在开合杠杆上端的窄缝里，钢带套在尼龙罩外面并留有间隙，钢带放在支座上；尼龙罩用螺钉紧固在支座上，支座与底板固定，测杆通过上端的圆柱部分与开合杠杆右腿上尺寸相同的孔用过盈配合连在一起，传感器外接一个数字显示器装在传感器支座上，传感器支座固定在中心轴下端。

所述的测杆通过底板上的孔伸到下面的控制箱里面并随着杠杆右腿一起开合。

所述的传感器支座固定在中心轴下端，并深入控制箱内部。

本实用新型的积极效果是无论是最小二乘法还是最小外接圆法或最大内切圆法都无法得到工件内径的真值，其利用钢带的柔性，使钢带与工件内径紧密贴合，从而得到工件周长的准确变化量，再巧妙的利用π点原理直接将周长变化量转化为内径的变化量，简单易行、稳定高效，解决了检测难题，应用前景非常广阔。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的俯视结构示意图。

图3为本实用新型的C型弹簧示意图。

图4为本实用新型的开合杠杆示意图。

图5为本实用新型的固定轴示意图。

图6为本实用新型的中心轴示意图。

图7为本实用新型的气缸支座示意图。

图8为本实用新型的钢带示意图。

图9为本实用新型的尼龙罩示意图。

图10为本实用新型的支座示意图。

图11为本实用新型的测杆示意图。

图12为本实用新型的传感器支座示意图。

图13为相似三角形原理示意图。

图14为本实用新型的校准件示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述：如图1-12所示，一种薄壁环形零件内径检测仪，其特征在于：底板2布置在控制箱1上边并通过螺钉连接成一个整体，开合杠杆7下端设有卡槽，上端设有窄缝，C型弹簧3卡在开合杠杆7下端的卡槽内，开合杠杆分左右腿，左腿和右腿由中心轴4连接，左腿通过固定轴6与底板2固定；右腿绕中心轴4做开合动作；气缸支座9紧固在固定轴6上，气缸10通过螺纹固定在气缸支座9上，其作用是克服C型弹簧的弹簧力，使开合杠杆闭合以便装卸工件；钢带12的两端固定在开合杠杆7上端的窄缝里，钢带的长度根据被测齿圈的内圆周长选取；钢带12套在尼龙罩11外面并留有间隙，钢带放在支座14上；尼龙罩用螺钉紧固在支座14上，支座14与底板2固定，测杆5通过上端的圆柱部分与开合杠杆右腿上尺寸相同的孔用过盈配合连在一起，测杆通过底板上的孔伸到下面的控制箱里面并随着杠杆右腿一起开合；传感器8外接一个数字显示器装在传感器支座13上。

所述的测杆5通过底板上的孔伸到下面的控制箱里面并随着杠杆右腿一起开合。

所述的传感器支座固定在中心轴4下端，并深入控制箱内部。

测量时首先选择测点即π点的位置，设工件内圆周长为C，直径为D（=2R），由于周长：C=Dπ，

所以：周长变化量ΔC=ΔDπ，或：直径变化量：ΔD=ΔC/π

设测点距离圆心的距离为e，令R/e=π。

由相似三角形原理如图13所示：ΔC/x=R/e=π，即：x=ΔC/π

即：直径变化量ΔD=ΔC/π=x

于是：直径变化量ΔD就是测点（或称之为π点）所测得的数值x。

结论：我们可以通过周长变化量ΔC直接转化为直径变化量ΔD，不需要再进行任何换算。

检测具体步骤如下：检测之前我们要准备一个校准件15，校准件15内径尺寸等于被测工件内径的理想尺寸（平均尺寸）；

1、首先将校准件15如图14套在钢带12外侧，然后操作控制阀门使气缸活塞由左向右运动，松开开合杠杆7，开合杠杆7在C型弹簧3的弹力作用下将钢带12胀紧在校准件内圆圆周表面；

2、然后将显示器上传来的传感器的测量数据调整为0；

3、最后再操作控制阀门使气缸活塞由右向左运动，将开合杠杆7闭合，钢带12松开，卸下校准件。

以飞轮齿圈为例，测量工件时只需要用飞轮齿圈代替校准件重复上述动作（只是不再需要进行清零），显示器上显示的测量数据就是飞轮齿圈的实际尺寸与校准件尺寸（理想尺寸）的偏离值，正值代表工件尺寸偏大，负值代表工件尺寸偏小。若把显示器换成工控机，通过编程也可以直接显示工件的实际内径尺寸。也可以做进一步的数据处理和存储：比如得到点图或分布曲线图。

Claims (3)

1.一种薄壁环形零件内径检测仪，其特征在于：底板布置在控制箱上边并通过螺钉连接成一个整体，开合杠杆的下端设有卡槽，开合杠杆的上端设有窄缝，C型弹簧卡在开合杠杆下端的卡槽内，开合杠杆分左右腿，左腿和右腿由中心轴接，左腿通过固定轴与底板固定；右腿绕中心轴做开合动作；气缸支座紧固在固定轴上，气缸通过螺纹固定在气缸支座上；钢带的两端固定在开合杠杆上端的窄缝里，钢带套在尼龙罩外面并留有间隙，钢带放在支座上；尼龙罩用螺钉紧固在支座上，支座与底板固定，测杆通过上端的圆柱部分与开合杠杆右腿上尺寸相同的孔用过盈配合连在一起，传感器外接一个数字显示器装在传感器支座上，传感器支座固定在中心轴下端。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁环形零件内径检测仪，其特征在于所述的测杆通过底板上的孔伸到下面的控制箱里面并随着杠杆右腿一起开合。

3.根据权利要求1所述的一种薄壁环形零件内径检测仪，其特征在于所述的传感器支座固定在中心轴下端，并深入控制箱内部。

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