CN212988232U - 一种新型间隙测量装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型间隙测量装置及系统，新型间隙测量装置包括：内部中空且沿轴向相连的定位套和表座；从上至下依次设置的表头、表杆和表接杆，表杆与表头相连，表接杆与表杆接触，表杆和表接杆外侧套设有手持表套，表杆与表接杆分别与手持表套固定连接和滑动配合，手持表套与定位套间隙配合；与表座的底端转动连接的杠杆，包括第一杠杆臂和第二杠杆臂，第一杠杆臂远离支点的一端与表接杆的底端接触，第二杠杆臂与表座之间设有弹性件，第二杠杆臂远离支点的一端设有测量部。本实用新型的新型间隙测量装置及系统，可实现小空间区域的间隙测量，误差小，且可反复多次利用，有效节约成本，均摊成本小。

Description

一种新型间隙测量装置及系统

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件间隙测量设备技术领域，更具体地涉及一种新型间隙测量装置及系统。

背景技术

在汽车中，外观件通常属于高关注度件，如外饰的前后保险杠总成、门槛总成、扰流板总成、前后灯总成等，因此，其在整车匹配中的要求非常高。在其注塑(塑料件)或冲压(钣金件)过程中，由于温度、压力、设备、环境等变化，其形状和尺寸也会变化，为了定义其变化，通常设计制造总成或单件检具，通过检测块(齐平面0毫米和间隙面3毫米)来测量零件的面差和间隙是否满足GD&T(Geometric Dimensioning and Tolerancing，形位公差)，并根据结果判别是否满足DTS(Design Tolerance Specification，设计公差规范)要求。

目前，汽车零件间间隙测量有如下几种方式：

1)塑料塞尺：塑料塞尺一共有四种不同规格塞片构成，分别是2毫米、1毫米，0.5毫米和0.25毫米，同时分别白色、黄色、绿色等。测量时，将不同规格塞片组合成不同的尺寸塞间隙，通过测量人员感觉塞尺的宽松度估出间隙大小；2)尖头尺：将尖头尺插入被测间隙，目视尺边缘与零件接触点刻度，读出数值；3)游标卡尺：测量间隙时游标卡尺卡脚钩在间隙面两侧，直接读数；4)通止规：用通止规测量间隙，通端过，止端不过，尺寸合格。否则判为不合格；5)数显百分表：每个测点对应一个百分表套，将对好零位的百分表插入表套内，读百分表读数，判别尺寸大小；6)三坐标测量机(Coordinate Measuring Machining,CMM)：将产品安装在检具或测量支架上，三坐标先建标，然后将产品数模(igs或stp)导入计算机，根据测点图，输入坐标，逐点测量产品间隙和面差，结束后给出公差再输出报告。

现有的测量工具具有如下缺点：1)、塑料塞尺：测量时凭感觉塞尺的松紧度确认间隙大小，0.25毫米一档，人为误差比较大；2)、尖头尺：测量时目视刻度，易产生读数误差或错误，如是盲孔则无法使用；3)、游标卡尺：卡尺本身体积大，测量间隙时卡钩因为比较大伸不进被测部位导致接触面小，读数有误差；4)、通止规：速度快，使用方便，但只能定性不能定量。由于没有具体的数值，对产品的工艺调整没有指导意义；5)数显百分表：每个测点对应一个百分表套，将对好零位的百分表插入表套内，读百分表读数，判别尺寸大小；但在空间小匹配区域，无法布置表套，无法实现测量；6)、三坐标测量机：精度高，结果准确，但成本高、使用场地有要求，对环境温度和湿度也有要求，需要配备专门的测量员，设备维护成本高。

实用新型内容

本实用新型提供一种新型间隙测量装置及系统，解决小空间匹配区域的间隙测量问题，且测量数值准确，成本低。

本实用新型一方面提供一种新型间隙测量装置，包括：

内部中空且沿轴向相连的定位套和表座；

百分表，包括从上至下依次设置的表头、表杆和表接杆，所述表杆与所述表头相连，所述表接杆与所述表杆接触，所述表杆和表接杆外侧套设有手持表套，所述表杆与所述手持表套固定连接，所述表接杆与所述手持表套滑动配合，所述手持表套和表接杆插设在所述定位套和表座的内腔中，且所述手持表套与所述定位套间隙配合；

杠杆，与所述表座的底端转动连接，包括相互垂直且长度相等的第一杠杆臂和第二杠杆臂，所述第一杠杆臂远离支点的一端位于所述表接杆的下方且与所述表接杆的底端接触，所述第二杠杆臂与所述表座之间设有弹性件，所述第二杠杆臂远离支点的一端设有测量部。

进一步地，所述表座套设在所述定位套外侧且与所述定位套过盈配合。

进一步地，所述定位套与所述手持表套之间的间隙小于等于0.008mm。

进一步地，所述表接杆与所述手持表套之间的间隙小于等于0.008mm。

进一步地，所述表杆外侧套设有表夹套，所述表杆通过所述表夹套与所述手持表套固定连接。

进一步地，所述杠杆通过旋转轴与所述表座相连。

进一步地，所述弹性件为弹簧。

进一步地，所述百分表的表头上还设有无线发射器，所述无线发射器与所述表头串口连接。

本实用新型另一方面提供一种新型间隙测量系统，包括智能设备、检具以及多个安装在所述检具上的如上所述的新型间隙测量装置，所述智能设备与所述无线发射器通讯连接。

进一步地，所述智能设备为电脑或智能手机。

本实用新型实施例提供的新型间隙测量装置及系统，通过设置杠杆，将水平方向的距离转化为垂直方向的距离，再用百分表读出垂直方向的距离，从而实现小空间区域的间隙测量；杠杆的杠杆臂相互垂直且长度相等，结构简单，加工方便且容易调节，可以实现1:1传递，误差小；通过设置无线发射器，可以实现数据无线传输，提高了测量效率，也可以避免人工记录和输入的人为误差。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的新型间隙测量装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的新型间隙测量装置的受力分析图；

图3为本实用新型实施例提供的新型间隙测量装置的误差计算原理图；

图4为本实用新型实施例提供的百分表的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的新型间隙测量系统的结构示意图；

图6为图5的C部放大图。

附图标记：

1-百分表；

11-表头；

12-表杆；

13-表接杆；

14-手持表套；

15-表夹套；

16-螺钉；

21-定位套；

22-表座；

23-杠杆；

231-第一杠杆臂；

232-第二杠杆臂；

2321-测量部；

24-弹性件；

3-无线发射器；

4-被测零件；

5-智能设备；

6-检具。

具体实施方式

下面结合附图，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述。

如图1所示，本实用新型提供一种新型间隙测量装置，包括：百分表1以及内部中空且沿轴向相连的定位套21和表座22，其中，百分表1包括从上至下依次设置的表头11、表杆12和表接杆13，表杆12与表头11相连，表接杆13与表杆12相接触，表杆12和表接杆13的外侧套设有手持表套14，手持表套14与表杆12固定连接，与表接杆13则为滑动配合，即表接杆13可以在手持表套14中上下运动，其运动通过表杆12反馈到表头11就是表头11的读书变化；表座22的底端设置有杠杆23，杠杆23与表座22转动连接，连接处即为杠杆的支点，这样，杠杆23可绕着支点自由转动；杠杆23包括相互垂直的第一杠杆臂231和第二杠杆臂232，L1为第一杠杆臂231的长度，L2为第二杠杆臂232的长度，为了避免测量结果出现放大或缩小的误差，需使L1＝L2；第一杠杆臂231远离支点的一端位于表接杆13的下方且与表接杆13的底端接触，第二杠杆臂232与表座22之间设置有弹性件24，弹性件24一端与表座22相连，另一端与第二杠杆臂232相连，并始终对第二杠杆臂232提供弹力，第二杠杆臂232远离支点的一端设有测量部2321，测量时，在弹性件24的作用下，测量部2321与被测零件4接触。测量部2321为水平方向上的一个凸出结构，表接杆13则为竖直设置，两者间的夹角a＝90°。

具体地，弹性件24可以为弹簧或橡胶套筒等，本实用新型对此不做限定。

在使用时，通常是将定位套21和表座22固定好，然后再将百分表1插入定位套21和表座22的内腔中，使表接杆13与第二杠杆臂231接触，从而实现间隙测量。

具体地，表座22套设在定位套21外侧，且两者之间通过过盈配合，表座22则通过螺钉或销钉固定在相应位置，例如检具上。

定位套21与手持表套14之间的间隙以及表接杆13与手持表套14之间的间隙均可以设置为小于或等于0.008mm。

表杆12的外侧可以套设一表夹套15，表杆12通过该表夹套15与手持表套14固定连接。具体地，表夹套15套在表杆12上后装入手持表套14内，然后通过螺钉16将表夹套15与手持表套14紧固连接。

杠杆23可以通过旋转轴与表座22相连，且旋转轴位于杠杆23的支点处，这样，杠杆23可以绕着旋转轴旋转。

如图2所示，在测量过程中，测量部2321始终与被测零件4接触，两者间具有水平方向的作用力F1，第一杠杆臂231与表接杆13之间则始终存在竖直方向的作用力F2，由于被测零件4的轮廓变化，F1将产生变化，杠杆23旋转，使F2也跟着变化，从而推动表接杆13上下运动，表接杆13的运动通过表杆12反馈到表头11即为读数的变化，由于L1＝L2，故水平方向变化的距离可以1:1转化为竖直方向变化的距离，并通过百分表1显示出来，这样即可实现小空间区域的间隙测量，通过将小空间的水平距离转化为大空间的垂直距离，并通过百分表显示，十分方便。

如图3所示，图中O为原点，代表杠杆23的支点，A为测点，代表杠杆23与被测零件4的接触点，R代表杠杆臂长(即L1和L2)，H代表产品轮廓度尺寸变化，δ代表误差，由于测点A始终为测量部2321与被测零件4的接触点，那么测点A将位于以O为圆心，R为半径的圆弧上，根据三角函数原理，误差δ满足如下关系式：

在本实施例中，可以使R＝L1＝L2＝15mm，当H＝2.0mm时，由上式计算可得δ＝0.018mm，通常汽车零件的轮廓度要求最大不会超过±2.0mm，因此最大误差δ＝±0.018mm，误差非常小，可以忽略不计。

如图4所示，该新型间隙测量装置还包括设置在百分表1的表头11上的无线发射器3，其直接插入至百分表1的接口内，两者通过串口连接。该无线发射器3可以将百分表的读书(即测量数据)传输给智能设备，例如电脑或智能手机等，从而对测量数据进行分析、计算等相关处理，自动生成表格或报告，可大大节省人力成本，减轻劳动强度，提高测量效率。

百分表1和无线发射器3可以为现有技术中的任意一种，例如，百分表1为三丰数显百分表，型号543-500，无线发射器3为集峰达无线发射器，本实用新型对此不做限定。

本实用新型实施例提供的新型间隙测量装置，通过设置杠杆23，将水平方向的距离转化为垂直方向的距离，再用百分表读出垂直方向的距离，从而实现小空间区域的间隙测量；杠杆23的杠杆臂相互垂直且长度相等，结构简单，加工方便且容易调节，可以实现1:1传递，误差小；通过设置无线发射器3，可以实现数据无线传输，提高了测量效率，也可以避免人工记录和输入的人为误差。本实用新型的新型间隙测量装置可标准化设计和制造，可模块化应用，节省设计和制造、验证周期，减少设计差错，且可反复多次利用，有效节约成本，均摊成本小。

实施例二

如图5和6所示，本实施例提供一种新型间隙测量系统，包括智能设备5、检具6以及多个实施例一中所述的新型间隙测量装置，多个新型间隙测量装置固定在检具6上预设好的测量点位置，智能设备5与无线发射器3通讯连接，无线发射器3通过无线方式将百分表1测得的数据传输给智能设备5，由智能设备5进行相关处理。

智能设备5可以为电脑或智能手机，通过电脑或智能手机对数据进行处理。

智能设备5可以通过接收器实现无线发射器3与智能设备5之间的连接，具体地，接收器与U盘类似，将其插入智能设备5中，安装驱动程序后即可完成连接。

智能设备5中可以设置测量软件，用于处理测量数据，测量数据传输至智能设备5后，测量软件可以对测量数据进行处理，例如生成表格、CPK和R&R计算、按需求生成测量报告等。

当然，测量软件还可以根据需要开发相应的功能，本实用新型对此不做限定。

本实施例的新型间隙测量系统的测量流程具体如下：

步骤S1：将被测零件4安装在检具6上定位夹紧，将表座22固定在检具6上预设的测量点上。

其中，检具是工业生产企业为控制产品的各种机械尺寸而特制的一种工具，适用于大批量生产的产品，如汽车零部件，以替代专业测量工具，如卡规、塞规等。被测零件4以及测量点的位置都是先设定好的，在批量生产过程中，新型间隙测量装置一直固定在检具6上，当一个零件测量完后，则将其拆下，换上另外一个需要测量的零件，直至所有零件测量完，这样，可以方便快速地完成测量工作。

步骤S2：连接百分表1与智能设备5，实现通讯。

步骤S3：将百分表1插入校零块内，清零。

校零块是高度为50mm的芯棒，新型间隙测量装置的定位套端面与第二杠杆的设计标准距离为50mm，将校零芯棒插入定位套内，用三坐标测量机标定杠杆触点处位置，如果与理论位置距离相差不超过0.05mm，即标定合格。在测量前，需要将百分表1插入该校零块中，然后将百分表读数清零，实现校零。

步骤S4：将百分表1插入定位套21和表座22的内腔，实现间隙测量，并将测量数据发送给智能设备5。

由于新型间隙测量装置和测量点有多个，因此，需要等所有测量装置的数据全部传输完后，此步骤才算完成。且各个测量装置的测量数据需要与各个测量点一一对应。

步骤S5：拆下被测零件4，准备测量下一个零件。

步骤S6：所有零件都测量完成后，由智能设备5生成测量结果，并输出测量报告。

由于检具6上的测量点很多，为了更方便地测量，可以在各个测量点上设置RFID(射频识别)卡，RFID卡与智能设备5通过无线连接，以对各个测量点进行编号，由于百分表1也与智能设备5无线连接，这样，可以使测量点与百分表1一一对应，从而快速地生成各个测量点的测量数据。

本实施例提供的新型间隙测量系统，通过采用实施例一中所述的新型测量装置，可以实现零件小空间匹配间隙的测量，且通过无线传输至智能设备，自动生成表格及测量报告，节约了人力成本，减轻了劳动强度，提高了测量效率。

以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (10)

1.一种新型间隙测量装置，其特征在于，包括：

内部中空且沿轴向相连的定位套和表座；

百分表，包括从上至下依次设置的表头、表杆和表接杆，所述表杆与所述表头相连，所述表接杆与所述表杆接触，所述表杆和表接杆外侧套设有手持表套，所述表杆与所述手持表套固定连接，所述表接杆与所述手持表套滑动配合，所述手持表套和表接杆插设在所述定位套和表座的内腔中，且所述手持表套与所述定位套间隙配合；

杠杆，与所述表座的底端转动连接，包括相互垂直且长度相等的第一杠杆臂和第二杠杆臂，所述第一杠杆臂远离支点的一端位于所述表接杆的下方且与所述表接杆的底端接触，所述第二杠杆臂与所述表座之间设有弹性件，所述第二杠杆臂远离支点的一端设有测量部。

2.根据权利要求1所述的新型间隙测量装置，其特征在于，所述表座套设在所述定位套外侧且与所述定位套过盈配合。

3.根据权利要求1所述的新型间隙测量装置，其特征在于，所述定位套与所述手持表套之间的间隙小于等于0.008mm。

4.根据权利要求1所述的新型间隙测量装置，其特征在于，所述表接杆与所述手持表套之间的间隙小于等于0.008mm。

5.根据权利要求1所述的新型间隙测量装置，其特征在于，所述表杆外侧套设有表夹套，所述表杆通过所述表夹套与所述手持表套固定连接。

6.根据权利要求1所述的新型间隙测量装置，其特征在于，所述杠杆通过旋转轴与所述表座相连。

7.根据权利要求1所述的新型间隙测量装置，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

8.根据权利要求1-7任一项所述的新型间隙测量装置，其特征在于，所述百分表的表头上还设有无线发射器，所述无线发射器与所述表头串口连接。

9.一种新型间隙测量系统，其特征在于，包括智能设备、检具以及多个安装在所述检具上的如权利要求8所述的新型间隙测量装置，所述智能设备与所述无线发射器通讯连接。

10.根据权利要求9所述的新型间隙测量系统，其特征在于，所述智能设备为电脑或智能手机。

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