CN214065944U - 一种角度测量工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种角度测量工具，主杆中部开设有长度沿其轴向延伸的中心孔，还开设有与中心孔连通的径向通槽，传动杆沿主杆的长度方向导向移动地安装在中心孔内，测量爪铰接在主杆内，测量爪与传动杆传动配合并能够在传动杆的驱动下转动经径向通槽伸出主杆或者收纳于主杆内，测量爪伸出主杆后可与待测角的锥面贴合，传动杆驱动组件连接在主杆的一端能够驱动传动杆在中心孔内做往复移动，传动杆驱动组件上设置有刻度，用于表征传动杆的移动距离或者表征测量爪与传动杆之间的夹角，如此可在不剖切工件的前提下实现对工件内角的测量，并且该测量工具结构简单，便于操作，能够适用于对大批量工件进行逐一内角测量。

Description

一种角度测量工具

技术领域

本实用新型涉及一种角度测量工具。

背景技术

机械零部件的生产和质检过程中，常涉及产品角度结构的测量。对于产品外形角度，一般多采用光学影像测量仪进行投影测量，而对于产品上孔结构孔口处的倒角此类内角，由于产品外部实体遮挡光线无法对产品内部轮廓进行投影，因而无法采用光学影像测量仪直接进行测量。因此，现有技术中多采用轮廓仪对产品内角进行角度测量，或者采用先将产品剖切再用光学影像测量仪进行投影测量的方法对产品内角进行角度测量，对于前者，因为轮廓仪造价昂贵、操作过程复杂，难以进行大批量产品的逐一测量，对于后者，产品剖切后再用光学测量仪进行投影测量时，产品损耗大，不能逐件测量保证每件产品的质量。

因此，需要设计一种结构简单、制造成本低且操作方便的角度测量工具，以满足生产中对大批量产品逐一进行内角检测的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种角度测量工具，以解决现有技术中缺少适合用于对大批量产品进行逐个内角测量的角度测量工具的技术问题。

本实用新型的角度测量工具采用如下技术方案：

一种角度测量工具，包括主杆，中部开设有长度沿其轴向延伸的中心孔，所述主杆上还开设有与所述中心孔连通的径向通槽，传动杆沿主杆的长度方向导向移动地安装在中心孔内，测量爪铰接在主杆内，且铰接轴的轴线与主杆的轴线垂直，各测量爪与所述传动杆传动配合并能够在传动杆的驱动下转动，并经径向通槽伸出主杆，和收纳于主杆内，所述测量爪用于在伸出主杆后与所测角的锥面贴合，传动杆驱动组件连接在主杆的一端，用于驱动传动杆在中心孔内做往复移动，所述传动杆驱动组件上设置有刻度，用于表征传动杆的移动距离，或者直接表征测量爪与传动杆之间的夹角，沿主杆轴向方向，在测量爪铰接轴的至少一侧设置有用于固定待测部件的固定结构。

有益效果为：测量时，将待测工件套装在主杆上并通过固定结构固定，操作传动杆驱动组件驱动传动杆直线动作，直线动作的传动杆驱动测量爪转动并经径向通槽伸出主杆，直至测量爪与所测工件内角的锥面贴合，此时，测量爪与传动杆之间的夹角即为所测内角的角度，根据传动杆驱动机构的刻度值即可知晓所测内角的角度，如此可在不剖切工件的前提下实现对工件内角的测量，并且，该测量工具结构简单，便于操作，能够适用于对大批量工件进行逐一内角测量。

进一步地，在测量爪的铰接轴的两侧均设置有所述固定结构，所述径向通槽的长度不小于测量爪长度的二倍，以实现在不同固定结构上固定待测工件时，能够将测量爪绕铰接轴翻转180°到达与相应的固定结构配合的位置。

有益效果为：在测量爪铰接轴的两侧均设置固定结构，针对所测工件内孔为（半）盲孔或者通孔可适应性地选择固定的位置，确保角度测量工具使用范围更广。

进一步地，在测量爪铰接轴靠近传动杆驱动组件的一侧设置有所述固定结构，主杆上于该固定结构与传动杆驱动组件之间设置有限位件，所述限位件用于在被测工件在该固定结构上固定好之后，沿主杆轴向对被测工件进行限位。

有益效果为：设置限位件对被测工件的一端进行挡止限位，防止被测工件在测量过程中沿主杆轴向发生位移而影响测量精度，提高角度测量工具测量结果的可靠度。

进一步地，所述主杆包括外螺纹段，所述限位件为旋装在外螺纹段上的限位螺母。

有益效果为：采用旋装在主杆上的限位螺母作为限位件，使得限位件的在主杆上的位置能够无级调节，且在与被测件抵顶配合后，当被测件产生运动趋势时，能够沿主杆轴向将限位螺母锁紧在主杆上，确保限位螺母能够可靠地对被测件进行限位。

进一步地，所述固定结构为三爪卡盘。

有益效果为：三爪卡盘属于现有技术，便于实施，同时，采用三爪卡盘，能够方便且稳定地将被测件固定主杆上。

进一步地，所述传动杆驱动组件为千分尺主体，所述千分尺主体的固定套筒与所述主杆连接，千分尺主体的测微螺杆与所述传动杆传动连接，通过千分尺主体的测微螺杆的运动带动传动杆往复直线运动。

有益效果为：千分尺主体的测微螺杆能够输出直线动作，且采用千分尺主体能够更加精确地读取测量结果，提高角度测量工具的精度。

进一步地，所述千分尺主体的测微螺杆与传动杆配合的一端开设有连接孔，所述传动杆的端部固定有传动盘，传动盘的中心开设有与连接孔对应的连接件通过孔，在连接件通过孔和连接孔内穿装连接件，连接件与测微螺杆固定连接，并能够在连接件通过孔内转动，连接件背向测微螺杆的一端与传动盘挡止配合，使得千分尺测微螺杆的转动动作能够转化为传动杆的直线动作。

有益效果为：如此可简单方便地通过千分尺主体的测微螺杆驱动传动杆直线动作。

进一步地，所述传动杆上具有齿条结构，所述测量爪与传动杆配合的一端具有齿轮结构，通过齿条结构与齿轮结构的配合实现传动杆与测量爪之间的传动配合。

有益效果为：齿轮齿条结构便于实施，降低角度测量工具的生产制造难度，同时，齿轮齿条结构具有紧凑的结构，无需将主杆的尺寸设置的过大，进而确保角度测量工具适用范围更广。

进一步地，所述测量爪设置三个，三个测量爪沿主杆周向均匀间隔分布，所述传动杆也设置有三个，各传动杆与各测量爪一一对应配合。

有益效果为：三个测量爪全部与被测角的锥面贴合可实现对被测角度的精准测量，同时，可通过观察三个测量爪是否全部与被测角锥面贴合来判断被测工件是否安装在合适的位置。

附图说明

图1是本实用新型中角度测量工具实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型中角度测量工具实施例1的左视图；

图3是本实用新型中角度测量工具实施例1测量被测工件的孔为盲孔或半盲孔时的使用状态图；

图4是本实用新型中角度测量工具实施例1测量被测工件的孔为通孔时的使用状态图；

图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：

1-主杆；2-中心孔；3-传动杆；4-测量爪；5-固定套筒；6-测微螺杆；7-微分筒；8-棘轮结构；9-微调旋钮；10-第一扳拧旋钮；11-第一小锥齿轮；12-第一大锥齿轮；13-第一固定爪；14-第二扳拧旋钮；15-第二小锥齿轮；16-第二大锥齿轮；17-第二固定爪；18-外螺纹段；19-限位螺母；20-分隔板；21-锁紧结构；22-传动盘；23-固定销钉；24-通孔螺母；25-盲孔螺母。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中可能出现的术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由可能出现的语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型中的角度测量工具的实施例1：

如图1所示，包括主杆1，主杆1中部开设有中心孔2，中心孔2的长度沿主杆1的轴线方向延伸，在主杆1上还开设有与中心孔2连通的径向通槽，径向通槽的长度延伸方向与主杆1的轴线延伸方向一致。

中心孔2内沿主杆1的轴线延伸方向导向移动地安装有传动杆3，与此同时，对应径向通槽，在主杆1内还铰接有测量爪4，测量爪4的铰接轴的轴线垂直于主杆1的轴线，测量爪4与传动杆3传动配合而能够在传动杆3的驱动下转动并经径向通槽伸出主杆1和复位收纳于主杆1内。具体的，传动杆3与测量爪4配合的一端为齿条结构，测量爪4的铰接端具有齿轮结构，通过齿轮齿条传动配合结构使得传动杆3的直线运动能够转化为测量爪4的转动运动。为了实现传动杆3在中心孔2内导向移动地安装，可在中心孔2的孔壁上沿主杆1轴向间隔设置多个U型托架，传动杆3插装在U型托架内，当然，也可以在中心孔2的孔壁上设置长度沿主杆1轴线延伸的燕尾槽，对应地，在传动杆3上设置燕尾块，通过燕尾快与燕尾槽配合实现传动杆在中心孔内导向移动的安装。

为了驱动传动杆3沿主杆1的轴线往复运动，角度测量工具还包括传动杆驱动组件，本实施例中，传动杆驱动组件为现有技术中千分尺主体，即，为省去了U型尺架及测量砧的千分尺，千分尺主体包括固定套筒5、侧围螺杆6、微分筒7及其内部的传动机构，千分尺主体的固定套筒5与主杆1的一端对接，测微螺杆6与传动杆3传动连接，旋动千分尺主体的微分筒7能够带动其测微螺杆6输出直线和旋转动作，与现有技术中千分尺一样，微分筒7的端部通过棘轮结构8安装微调旋钮9。

关于千分尺的测微螺杆6与传动杆3之间的传动连接结构，本实施例中，在测微螺杆6的端部开设连接孔，本实施例中，连接孔具体为销钉孔，对应在，传动杆3的右端连接传动盘22，并在传动盘22的中心开设连接件通过孔，传动盘22与测微螺杆6通过紧定销钉23连接，紧定销钉23作为连接件，通过紧定销钉23连接在连接孔内而与测微螺杆6紧固为一体，同时，紧定销钉23能够在连接件通过孔内相对于传动盘22转动，且其左端与传动盘22挡止配合，基于传动杆3在中心孔2内沿主杆1轴向导向移动的安装，测微螺杆6直线动作带动传动盘22直线动作，进而带动传动杆3直线动作。在其他实施例中，连接孔还可以为螺纹孔，对应地，连接件为螺栓。

沿主杆1的轴向，如图1所示，在测量爪4的铰接点的左右两侧均设置有用于固定待测件的固定结构，其中，左侧的固定结构为第一固定结构，右侧的固定结构为第二固定结构，本实施例中，各固定结构均为三爪卡盘。以第一固定结构为例，三爪卡盘包括设置在主杆1杆体上的第一扳拧旋钮10，还包括位于中心孔2内的第一小锥齿轮11、第二大锥齿轮12和三个第一固定爪13，操作时，通过适配的工具扳拧第一扳拧旋钮10，旋转第一小锥齿轮11，第一小锥齿轮11带动第一大锥齿轮12转动，第一大锥齿轮12通过阿基米德螺旋纹驱动三个第一固定爪13沿主杆1径向伸出主杆，具体的，此处的三爪卡盘的工作原理与现有技术中机加工设备上的三爪卡盘的工作原理相同，在此不再予以赘述。第二固定结构与第一固定结构相同，包括第二扳拧旋钮14、第二小锥齿轮15、第二大锥齿轮16和第二固定爪17。相对于固定爪，两固定结构的扳拧旋钮均位于远离测量爪4的铰接点的一侧。由于在测量爪4的铰接点的两侧均设置有固定结构，因此，径向通槽的长度不小于测量爪4的长度的二倍，以使得测量爪4能够绕铰接轴旋转180°进行位置调整。

为了确保被测工件能够稳定地处于第二固定结构上，进一步优化地，在主杆1上对应第二固定结构还设置有限位件，本实施例中，主杆1位于第二固定结构右侧具有一段外螺纹段18，限位件为旋装在外螺纹段18上的限位螺母19，当被测工件在第二固定结构上固定好之后，将限位螺母19左旋至与被测工件的右端面贴合即可实现对被测工件沿主杆1的轴向的限位。

本实施例中，为了提交角度测量工具使用的方便性，在主杆1和千分尺主体的固定套筒5的连接位置处设置有分隔板20，分隔板20将角度测量工具分为左侧的测量区和右侧的操作区，使用时，将被测工件安装在测量区的固定结构上或者将主杆插至被测件的中心孔内，一手持分隔板20，另一只手操作操作区即可。为了提高该角度测量装置使用的方便性，与现有技术中千分尺一样，在分隔板20上设置有用于锁紧测微螺杆6的锁紧结构21。

本实施例中，主杆1内设置有三个测量爪4，三个测量爪4沿主杆1周向均匀间隔分布，对应地，设置有三个传动杆3，三个传动杆3与三个测量爪4一一对应配合。如图2所示，传动杆与相邻的固定爪沿主杆1周向呈60°夹角间隔分布。在其他实施例中，测量爪的数量还可以为两个，当然，也可以多于三个。对于传动杆的数量，也可以小于测量爪的数量，如只设置一个传动杆，在传动杆的左端分出与测量爪数量一致的分支结构与各个测量爪配合即可。

对于千分尺上的刻度，可不做改动，读取千分尺的刻度值，根据测微螺杆6与传动杆3之间的速度关系可获知传动杆的移动量，根据传动杆的移动量以及测量爪4与传动杆3之间的齿轮齿条配合结构的具体参数可获得测量爪4的转动角度，进而确定所测较角的角度。当然，亦可对千分尺上的刻度进行改造，根据上述换算过程，使千分尺主体上的刻度直接用于表征所测角的角度。

下面以被测件为中心孔分别为通孔和（半）盲孔的螺母为例，对本实用新型中的角度测量工具的工作原理和使用方法进行介绍：

当待测件是中心孔为通孔的通孔螺母24时，如图1和图3所示，初始状态下，测量爪4相对于铰接点向左水平延伸，将被测的通孔螺母24内角朝左地固定在第二固定结构上，第二固定结构的三个固定爪张开撑紧被测的通孔螺母24的内壁，然后将定位螺母19左旋，使定位螺母19的左侧端面与被测的通孔14螺母的右侧端面贴合，实现对待测螺母沿主杆1轴向的定位。然后旋动微分筒7，驱动测量爪4转动伸出径向通槽，待测量爪4的与被测通孔螺母24左侧内孔的锥面贴合时，停止转动微分筒7，然后可通过操作微调旋钮9驱动微分筒7转动微调，直至微分筒7不再转动，根据千分尺上的刻度即可获知所测内角的角度。当然，通过此操作也可以测量被测部件上的外孔的角度，通过180°减去根据千分尺主体刻度所读取的结果即可。

当所测螺母的中心孔为盲孔的盲孔螺母25时（或半盲孔螺母），如图4所示，以图1所示状态为基础，先通过操作微分筒7驱动测量爪绕铰轴转动180°，然后借助长度测量工具测量被测螺母中心孔的内径，根据测量结果通过与第一扳拧旋钮10配合的工具操作第一固定结构，使第一固定结构的三个固定爪张开合适量，直至三个第一固定爪的最外端所在圆的直径略大于被测螺母的内径，在将被测的盲孔螺母25通过过盈的方式套装在第一固定结构上，测量时，旋转微分筒7，使测量爪4向左转动，直至测量爪4与被测的盲孔螺母25内角的锥面贴合，根据千分尺上的刻度即可获知测量爪4与传动杆3之间所形成的钝角的度数，然后用180°减去该角度即可得到所测的盲孔螺母25内角的度数。当然，在其他实施例中，也可以在千分尺上设置两套刻度值，当将测量爪翻转180°后，微分筒上第二套刻度的零刻度与固定套筒5第二套刻度的零刻度对准。当然，通过此操作也可以测量被测部件外角的角度。另外，也可以将中心孔为通孔的被测件固定在第一固定结构上进行内角的测量。

本实用新型中的角度测量工具的实施例2，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中主杆上设置有第一固定结构和第二固定结构，而本实施例中，仅设置第一固定结构。当然，在其他实施例中，可以仅设置第二固定结构而仅用于对内孔为通孔的零部件进行测量。

本实用新型中的角度测量工具的实施例3，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中固定结构为三爪卡盘式的固定结构，本实施例中，固定结构为沿主杆径向可弹性伸缩地安装在主杆内的销轴，销轴有至少两个并沿主杆周向均匀分布，销轴伸出主杆的一端为球面结构，固定被测件时，将被测将插装在主杆上，销轴弹性伸出主杆顶撑在被测件中心孔的内壁上实现对被测件的固定。

本实用新型中的角度测量工具的实施例4，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中限位结构为限位螺母，而本实施例中，限位结构为套装在插装上的限位套，限位套通过左端面与被测件右侧面限位配合，限位套上开设有径向通孔，径向通孔内安装有用于顶紧主杆的顶丝，以实现将限位套固定在合适的位置。

本实用新型中的角度测量工具的实施例5，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中传动杆驱动件为千分尺省去U型尺架的千分尺主体，本实施例中，传动杆驱动组件为深度尺，深度尺的探针与驱动杆直接连接。

本实用新型中的角度测量工具的实施例6，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中测量爪与传动杆之间通过齿轮齿条机构配合，本实施例中，测量爪与传动杆之间通过连杆机构配合。

本实用新型中的角度测量工具的实施例7，本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，传动杆与千分尺主体的测微螺杆螺纹配合，本实施例中，在千分尺主体的测微螺杆的端部开设盲孔，盲孔的孔壁上开设环槽，传动杆的右端伸至盲孔内，且在传动杆的右端侧壁上具有伸至盲孔的环槽内的凸块，凸块与环槽间隙配合，使得测微螺杆能够相对于传动杆转动并能够带动传动杆做直线往复运动。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种角度测量工具，其特征是，包括：

主杆（1），中部开设有长度沿其轴向延伸的中心孔（2），所述主杆（1）上还开设有与所述中心孔（2）连通的径向通槽；

传动杆（3），沿主杆（1）的长度方向导向移动地安装在中心孔（2）内；

测量爪（4），铰接在主杆（1）内，且铰接轴的轴线与主杆（1）的轴线垂直，测量爪（4）与所述传动杆（3）传动配合并能够在传动杆（3）的驱动下转动，并经径向通槽伸出主杆（1）和收纳于主杆（1）内，所述测量爪（4）用于在伸出主杆（1）后与所测角的锥面贴合；

传动杆驱动组件，连接在主杆（1）的一端，用于驱动传动杆（3）在中心孔（2）内做往复移动；

所述传动杆驱动组件上设置有刻度，用于表征传动杆（3）的移动距离，或者直接表征测量爪（4）与传动杆（3）之间的夹角；

沿主杆（1）轴向方向，在测量爪（4）铰接轴的至少一侧设置有用于固定待测部件的固定结构。

2.根据权利要求1所述的角度测量工具，其特征是，在测量爪（4）的铰接轴的两侧均设置有所述固定结构，所述径向通槽的长度不小于测量爪（4）长度的二倍，以实现在不同固定结构上固定待测工件时，能够将测量爪（4）绕铰接轴翻转180°到达与相应的固定结构配合的位置。

3.根据权利要求1所述的角度测量工具，其特征是，在测量爪（4）铰接轴靠近传动杆驱动组件的一侧设置有所述固定结构，主杆（1）上于该固定结构与传动杆驱动组件之间设置有限位件，所述限位件用于在被测工件在该固定结构上固定好之后，沿主杆（1）轴向对被测工件进行限位。

4.根据权利要求3所述的角度测量工具，其特征是，所述主杆（1）包括外螺纹段（18），所述限位件为旋装在外螺纹段（18）上的限位螺母（19）。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的角度测量工具，其特征是，所述固定结构为三爪卡盘。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的角度测量工具，其特征是，所述传动杆驱动组件为千分尺主体，所述千分尺主体的固定套筒（5）与所述主杆（1）连接，千分尺主体的测微螺杆（6）与所述传动杆（3）传动连接，通过千分尺主体的测微螺杆（6）的运动带动传动杆（3）往复直线运动。

7.根据权利要求6所述的角度测量工具，其特征是，所述千分尺主体的测微螺杆（6）与传动杆（3）配合的一端开设有连接孔，所述传动杆（3）的端部固定有传动盘（22），传动盘（22）的中心开设有与连接孔对应的连接件通过孔，在连接件通过孔和连接孔内穿装连接件，连接件与测微螺杆（6）固定连接，并能够在连接件通过孔内转动，连接件背向测微螺杆（6）的一端与传动盘（22）挡止配合，使得千分尺测微螺杆（6）的转动动作能够转化为传动杆（3）的直线动作。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的角度测量工具，其特征是，所述传动杆（3）上具有齿条结构，所述测量爪（4）与传动杆（3）配合的一端具有齿轮结构，通过齿条结构与齿轮结构的配合实现传动杆（3）与测量爪（4）之间的传动配合。

9.根据权利要求1-4任意一项所述的角度测量工具，其特征是，所述测量爪（4）设置三个，三个测量爪（4）沿主杆（1）周向均匀间隔分布，所述传动杆（3）也设置有三个，各传动杆（3）与各测量爪（4）一一对应配合。

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