CN2114804U

CN2114804U - 位置度测量装置

Info

Publication number: CN2114804U
Application number: CN 91233141
Authority: CN
Inventors: 张直
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-12-30
Filing date: 1991-12-30
Publication date: 1992-09-02

Abstract

本实用新型提供一种直角坐标系中用于测量相隔孔、槽、凸台位置度的测量装置。它由底座、导柱、滑体，X、Y、Z三坐标尺和测头，“V”形定位槽、容栅数显、对零器等组成。其目的是对小、中以及大型工件在常温情况下，对一般精度要求的简便测量，采用三基面定位可直观显示数据对各种回转体机壳或整机、平面上及不在一个平面上的孔、槽、凸台的位置度测量和曲面的各点坐标测量。测量精度高，误差小，具有对零装置，各坐标值可直接读数，准确率高、位移方便灵活、操作简单、省时、省力、适用面广，易于推广。

Description

本实用新型是关于采用机械机构的测量装置，特别涉及一种直角坐标系中用于测量相隔孔、槽、凸台位置度的测量装置。

目前机械加工行业测量该位置度还没有直接一次定位，而且在常温下，对一般精度要求的简便测量还没有进一步解决。在现有专利文献中，中国专利文献专利号：87202597.7公开了壳体底脚孔位置度测量装置，解决了小测量范围的底脚孔位置的测量。采用刀刃面和锥度销定位，测量采用极限量规或游标卡尺测量，这种测量不直观，不适应体积大、重量大的工件或产品，如对中型电机的测量。

鉴于上述已有技术存在的问题，本实用新型的目的是解决一种在直角坐标系中对小、中、以及大型工件位置度的通用测量装置，在常温下，对一般精度要求的简便测量，对被测部位中心一次定位，采用容栅数显和三基面定位可直观显示数据，调整灵活，测量精度高、误差小、操作简单、省时、省力，对各种回转体机壳或整机，平面上及不在一个平面上的孔、槽、凸台的位置度测量以及曲面的各点坐标测量。

本实用新型的任务是通过如下途径实现的，所提供的位置度测量装置，它由：底座19与59、立导柱57与48和17与28、滑体56与15、针形定位杆12与53、V型定位槽29与49、X尺42与65、Y尺4与38、Z尺35、百分表7、微分筒8、测头9与40、指示表41、滚动轴承18与58、滑动轴承46、凸块45、定位面61、对零器60与62、X尺框3与30、Y尺框10与36、Z尺框34、齿轮手轮14与54、滑套20与25、固定套43与64、滚动轴承21与24、底平面63所组成。测量装置除底平台63外，其余部分连接为一体，互相垂直配置X、Y、Z三个坐标尺。X尺65、42配置在底座19、59两侧与底平台63平行，一端用固定套43、64固定，另一端用滑套20、25与X尺42、65滑动连接，在滑套20和25下部配置滚动轴承21和24卸去部分载荷。在X尺框3和30上垂直于X尺65和42平行于底平台63，配置Y尺4和38、Y尺框10和36上，在X尺框30内侧垂直于底平台63和X尺42、Y尺38配置Z尺35于Z尺框34上。Z尺35可升降以便测头40上下移动测量。31为Z尺35的容栅数显窗口。在底座59和19上各有两立导柱17、28和48、57、滑体15和56沿立导柱17、28和48、57上下移动，为移动方便用立导柱17、57上的齿条和相啮合的齿轮手轮14和54进行上下调整定位。在滑体外侧装有百分表16进行调整定位。滑体15和56上制有“V”型定位槽29和49斜面与被测基准外圆表面相切两点接触。滑体内侧装有针形定位杆12和53插入针托板51内，用针夹52夹住。为了让开“V”型槽，针形定位杆12和53连接在曲拐50上，其下部固定的轴穿过两滑动轴承46，水平固定在滑体15和56上的“V”形定位槽29和49的下部，凸块45和滑块44接触决定该曲拐50转动位置。在X尺65和42上方垂直配置Y尺4和38，Y尺框10直接固定在X尺框3上，Y尺4、38，配有容栅数显1、37（定栅在Y尺4、38上，动栅在Y尺框10、36的盖上）。X尺65、42的容栅数显窗口为2、33，动栅在X尺框3、30上、Y尺4的头部装测头9和小滑道5，小滑板6为垂直第一定位的短滑道。小滑板6带动百分表7、微分筒8、测头9一起上下移动以便测头9伸入被测部位，微分筒8带动园锥体73，使测头9处的三个球体胀开以测量内孔直径并同时对孔中心线定位。百分表7、微分筒8、测头9作为一个整体可上下移动，也可垂直于Y轴微转动和轴向微动。在X尺框3、30上各配一对调整器11和32，内部装有滚动轴承卸载。Z尺35的顶部装有Y尺38和Y尺框36、测头40。测头体39为一整体，装在Y尺38的端部。测头40为尖形点接触，41为指示表，在底座59的内侧装有对零器60、62。

在以轴为第二基准时，有的被测件总装后，一端轴伸出体外而另一端不伸出，只露出顶尖孔，而此一端一般不会有第三基准，在此情况下，在滑体15的上部装有两个短轴螺钉71，把压板68在短轴螺钉71上卡住，在“V”型定位槽29中放入顶针体70，用螺钉67将压块69和压板68紧固，定位时与“V”形定位槽29配合，伸出定位顶针66与被测轴的中心孔紧密接触。

滑体15与56用紧固螺钉13、27、47、55分别固定在立导柱17、28、57、48上。底座19和59底部滚动轴承18和58分别用滚体22和大滚球23制成，达到部分卸载，移动灵活。

本实用新型的优点是：

1、采用位置度测量装置，只变动装置尺寸的大小即可解决小、中、大型工件的位置度测量。

2、具有对零装置，所测各坐标值为直接读数，不需计算，方便数据记录和数据输出处理。

3、测量精度高，误差小。

4、采用容栅显示测量数字，准确率高。

5、该装置三坐标定位，二坐标或三坐标测量，位移方便灵活。

6、结构新颖，操作简单，省时省力。

下面结合附图对本实用新型作详细说明：

图1表示位置度测量装置立体结构示意图；

图2表示位置度测量装置定位顶针体装配立体图；

图3表示位置度测量装置Y尺4测量头示意图。

本位置度测量装置立体结构如图1所示，底平台63为台面第一基准定位面，上面放置底座19和59，在底座19和59的底部各安装两个滚动轴承18和58达到部分卸载，滚动轴承18、58分别用滚体22和大滚球23制成。底座59两端用固定套43和64固定X尺42和65，底座19两端用滑套20和25与X尺42和65滑动连接，在滑套20和25下部配置滚动轴承21和24卸去部分载荷。在底座19和59上各有两立导柱17、28和48、57，滑体15和56沿立导柱上下移动，为移动方便用立导柱17、57上的齿条和相啮合的齿轮手轮14、54进行上下调整，调到所需高度对第二基准定好位时，用紧固螺钉13、27和47、55固紧。滑体15、56外侧装有百分表16，滑体15、56上配置第二、三定位。对轴（外园）定位时，配置“V”型定位槽29、49一对。定位时两“V”型定位槽29、49斜面与被测基准轴外园表面相切两点接触，每个“V”型定位槽29、49决定轴的一个中心点，两个“V”型定位槽29、49定好轴的两点，即为第二基准两点定位。两“V”型中心面必须共面且垂直于底平台63以保证对不同轴径定位相对于X尺的位置不变（上下位置、水平位置不变）。

对内孔定位时，滑体15、56的内侧各配置一对针形定位杆12和53，放入针托板51内，用针夹52夹住，每对连线平行于第一基面底平台63，中心与“V”形定位槽29、49中心面共面，可以绕曲轴（一对轴承46）旋转，相对“V”形定位内侧面，伸出和缩回定位时，伸出部分即可伸入壳体孔内，每对针形定位杆12和53的外侧（针形尖端）由15、56的向下调整与被测孔相切决定一个中心点，两对的中心连线即为第二基准两点定位，配置的是浮动式内定位。为了让开“V”形定位槽29、49，针形定位杆12和53连接在曲拐50上（各二个），其下部固定在轴上。该轴用两个滑动轴承46水平固定在滑体15、56的“V”形定位槽29、49的下部，该连体轴在轴承上可滑动和小角度转动，轴中间部位有凸块45与滑体44接触，决定该转动角度，以调整每对针形定位杆12、53尖端连线的中心位置与“V”形定位槽29和49的中心面共面时，压住曲拐50，再调整百分表16的测头（即百分表的回程处）。即固紧百分表夹26即定位为零。X尺65和42垂直配置Y尺4和38，Y尺框10直接固定在X尺框3上，Y尺框36固定在Z尺35上，Y尺4和38可在Y尺框10、36内伸缩滑动，Y尺4、38对被测在一个平面的工件，Y尺4、38同时随X尺框3、30移动，可在容栅数显1、2、33、37中读出X尺坐标数和Y尺坐标数。Y尺4的头部装测头9、小滑道5、小滑板6为垂直第一定位的短滑道。小滑板6带动百分表7、微分筒8、测头9一起上下移动，以便测头9伸入被测部位。伸入的深度调好后固定小滑板6，使测头9伸入，以减小阿贝误差，如Y尺4需伸出较长时，在小滑道5的下端底部贴上薄膜，与底平台63接触移动时减小摩擦。拧动微分筒8带动内部锥体73（图3）下移，使测头9上的弹簧胀开，对孔，胀头三点接触，对槽或凸台二点接触（缩胀反向）。测头的头部测小型的部件采用整体弹性夹头式，测较大部件时头部采用球体，胀开采用锥体，锥体上部为园柱以导向保证轴心线的位置，缩回时球体另加弹簧体收缩。头部三点（或二点）接触后，即测头9所确定的中心点在锥体的轴心线上。但其不一定与X尺、Y尺所调位置重合，此时则由小滑板6前部的轴和头部百分表7下方的孔的连接自动微动，微动在百分表7上显示，再微调X尺、Y尺使百分表7复原到原对零位置（百分表7只指示调零位置，不指示变动量），再用微分筒8的棘轮加测量力，此时即可读X尺、Y尺的显示数，即为被测中心位置坐标值。并同时在微分筒8上读数即为被测孔的大小尺寸。如果被测不在一个平面内或是空间表面坐标，就要使用垂直第一定位台面的Z尺35。Z尺框34固定在30内侧，Z尺35可上下移动，Z尺的顶部配Y尺38、Y尺框36和容栅数显37、测头装在Y尺38的头部。测头体39为一整体固定在Y尺38上，测头40为尖形点接触，测头连接着的杆在测头体39中，上下滑动，带动指示表41，指示表41只指示复零，测量读数则在容栅数显33、31、37处。为了减小滑动摩擦X尺框3、30上各配一对调整器11、32内部并装有滚动轴承卸载。在底座59的内侧装设二个对零器60、62，它的轴心线（或中心面）与第三定位面共面，与第二定位的中心平面定距离，这样，可以缩短Y尺4、38，以降低成本，减小测量变形及容易装箱保管，但是容栅数显1、37必须是予置数值式的（即可予先输入一个指定数，揿零时即显示此数）。

本位置度测量装置定位顶针体立体结构如图2所示。

在滑体15的上部装有两个短轴螺钉71，把压板68在短轴螺钉71上卡住，在“V”形定位槽29中放入顶针体70，用螺钉67将压块69和压板68紧固。定位时与“V”形定位槽29配合，伸出定位顶针66与被测轴的中心孔紧密接触。

图3表示位置度测量装置Y尺4测量头示意图；

本位置度测量装置Y尺4测量头如图3所示，将测头架72的头部对到被测部位的上方，向下移动小滑板6使头部伸入被测部位内，拧动微分筒8上的棘轮74，推动锥体73下降，使测头9胀开与被测（孔）接触。因测头9伸入以前不一定对准被测部位中心，此时测头体80产生小量位移，即在转轴78上自由前后滑动和绕其转动。此时测头体80带着水平方向的“V”形块75，“V”形块75中有球体76由弹簧使其接触，使球体76左右位移，球体76与百分表7下方一齿条为一体，此齿条与百分表7的中心小齿轮啮合，百分表7的指针能明显的动作。调动X尺使测头体80转回。（百分表7的指针回程死点）再调动Y尺使百分表7的指针回原位，在棘轮74上再加一下测量力。即可在X、Y上读两坐标值。通过窗口放大镜81读微分筒8数值（此示值对零器校对）。之后，松动棘轮74由弹力托82将测头9恢复原位，升起小滑板6，由定位簧79的弹力使测头体80恢复原状。

本实用新型的最好方式：1、将Y尺4、38在X尺42、65上移动到对零器60、62处，把X尺框2、33数显对零Y尺可对予值数，微分筒8对对零器孔径值。

2、把Y尺4、38移动将测头9、40靠近X尺框3、30。Z尺35下降靠近Z尺框34处。把X尺框3、30推到靠底座59处。松开紧固螺钉13、27、47、55，拧动齿轮手轮14、54使滑体15、56降到下部。拧动底座19上一对滚动轴承18使其有一定压力。移动底座19，使“V”形定位槽29、49内侧面的距离略大于被测部位的长度，之后放松一对滚动轴承18紧固滑套20和25。

3、吊起被测件，使被测第一基准向下，第二基准尽量对正“V”形定位槽29、49中心面方位。第三基准要在“V”形定位槽49方向，轻轻放入该装置的中间位置使第一基准放在台面上。放入时一定要掌握好不要发生碰撞。

4、升高滑体15、56使“V”形定位或针形定位与第二基准相接近的高度，把滚动轴承18、58加一定支撑力，移动整个装置，调整相对位置，使第二定位与第二基准接触。当使用“V”形槽定位时，把该曲拐50转向29、49内侧面较低处以不防碍“V”形定位工作。当使用内定位时，把曲拐50转动使针形定位杆12、53头部相对高于29、49内侧面3－4mm，此时凸块45下部与滑块44接触决定该转动位置。滑块44与凸块45的接触表面贴薄膜以减小摩擦使曲拐50容易滑动。当针形定位杆12和53的两端点与壳体内孔接触，再微调整该装置整体相对位置，使百分表16（左右）均指回程点，即定好位。松开滚动轴承18、58四个承载，再微调齿轮手轮14、54使第二定位接触力适当。锁紧紧固螺钉13、27、47、55。并使第三定位61与被测第三基准接触，即定位完成。如被测的三基面全为平面，第一基准面放在底平台63上，把第二基面与X尺42、65校平行、使定位面61与第三基准接触，去掉滚动轴承18和58的支撑力后，便可测量。

内定位和外定位还有一个不同点，当一对指针与内孔的接触点对园心的包角小于π／4时，其定位点容易产生滑动，误差增大。所以根据内孔径不同配置数组不同长度的针形定位杆（每组四根等长）可以调换。每根放入针托板51内，内端与曲拐50上端面靠紧，用针夹52夹住即成一整体。对不同被测内径进行定位。

5、对平面部位测量，调整X尺65的尺框3、Y尺4，升高小滑板6使测头9的下端面略高于被测上表面，把测头对准被测部位，再下降小滑板6使测头9伸入被测部位内，用螺钉紧固小滑板6，拧动微分筒8，使测头9胀开全接触。微分筒8可测量孔径的大小，微调整X尺框3、Y尺4使百分表7回零，再拧微分筒8加测量力，容栅数显1、2和微分筒8进行读数，即是被测位置度的直接得数。之后，回拧微分筒8松开测头，升高小滑板6退出测头，即对一个部位测量完成，再对其它部位重复以上步骤。

6、如对空间部位或不同高度的Z向表面测量。调整X尺框30、Z尺35、Y尺38，使测头与被测部位接触以针形测头40与被测表面接触，使指示表41对零，即可从Y尺框36、X尺框30、Z尺框34的数显37、33、31处读出被测部位X、Y、Z数值。

7、在以轴为第二基准时，有的被测件总装后，一端轴伸出体外而另一端不伸出（和壳体平或与轴承平），只露出顶尖孔，而此端一般不会有第三基准。在此情况下，在滑体15的上部设有两个短轴螺钉71，需要时，把压板68在短轴螺钉71上卡住。在“V”形定位槽29中放入顶针体70，用螺钉67将压块69和压板68紧固，定位时与“V”形定位槽29配合，伸出定位顶针66与被测轴的中心孔紧密接触即可。

8、以上测量，可直接读数也可与微机接合使用。

该测量装置底座19、59采用铸铁材料制成。X尺、Y尺、Z尺采用1G_V13材料制成。X尺框3、30采用铸铁材料。紧固螺钉13、27、47、55采用45^＃钢材料制成。滑套20、25采用铸铁加工而成。小滑道5、小滑板6、滑块44采用45^＃钢材料制成。滑体15、56采用铸铁加工而成。立导柱17、57直径是φ50～80mm，立导柱28、48直径φ40～50mm采用45^＃钢材料制成。对零器60、62采用1G_V13材料。容栅数显外购。

全部测量完毕后恢复原位：把Y尺4、38移到将测头9、40靠近Y尺框10、36处并将X尺框推向59处，松开立导驻17、57、28、48上的紧固螺钉13、27、47、55如用齿轮手轮14、54降下滑体15、56，如用针形对内孔定位时先微升滑体15、56，把12、53（连同曲拐50）旋出孔固定即可。

Claims

1、位置度测量装置，具有底座(19、59)上分别装有导柱(17、28、48、57)滑体(15、56)其特征是：

a、底座(19、59)两侧配置x尺(42、65)，在x尺框(3、30)上平行于底平台(63)配置y尺(4、38)，y尺(38)垂直配置z尺(35)于z尺框(34)上；

b、在底座(59)的内侧固定有定位器(61)和对零器(60、62)；

c、微分筒(8)带动元锥体(73)，使测头(9)处的三个球体胀开，以测量内孔直径并同时对孔中心线定位；

d、小滑道(5)、小滑板(6)、百分表(7)、微分筒(8)、测头(9)装在y尺(4)头部。百分表(7)、微分筒(8)、测头(9)作为一个整体可上下移动，也可垂直于y轴微转动和轴向微动。

e、测头(40)可以是一尖形头部，通过测头体(39)带动指示表(41)显示测头的接触程度；

f、在x尺框(3、30)、y尺框(10、36)、z尺框(34)分别装有容栅数显(1、2、31、33、37)；

g、滑套(20、25)下部装有滚动轴承(21、24)卸去部分载荷；

h、x尺框(3、30)上各配一对调整器(11、32)内部并装有滚动轴承卸载；

k、在滑体(15、56)上装有针形定位杆(12、53)插入针托板(51)内，用针夹(52)夹住，连接在曲拐(50)上，下部固定连接的轴通过滑动轴承(46)内，轴的中部装有凸块(45)与滑块(44)接触决定曲拐(50)转动位置；

l、滑体(15、56)上制有“V”形定位槽(29、49)侧面与被测体外元表面相切，两点接触；

M、在滑体(15、56)外侧装有百分表16和齿轮手轮(14、54)进行调整定位。

2、根据权利要求1的测量装置，其特征是“V”形定位槽（29）内用短轴螺钉（71）将顶针体（70）固定在“V”形定位槽（29）内。

3、根据权利要求1或2的测量装置，其特征是滚动轴承（18、58）分别用滚体（22）和大滚球（23）制成。

4、根据权利要求1或2的测量装置，其特征是滑体（15、56）用紧固螺钉（13、27、47、55）分别固定在导柱（17、28、57、48）上。