CN218238787U - 一种外径测量平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外径测量平台，包括工作台，工作台上设置有用于外径测量的测量装置，测量装置包括固定测臂，固定测臂固定在工作台上。弹性测臂，弹性测臂与固定测臂平行设置且能在水平面内摆动，弹性测臂和固定测臂能夹持工件，弹性测臂能在工件挤压下摆动，并能在自身弹力作用下复位。测量组件，测量组件设置在工作台远离工件的一侧，测量组件用于测量弹性测臂的位置变化。弹性测臂可以摆动，在摆动过程中夹紧工件的同时，由于工件的挤压产生摆动，而同时测量组件测量弹性测臂的位移值，有效避免测量组件和工件直接接触，在不影响测量精度的前提下，能有效延长测量组件的使用寿命。

Description

一种外径测量平台

技术领域

本实用新型涉及尺寸检测设备技术领域，尤其涉及一种外径测量平台。

背景技术

对于轴类产品，在生产完成后，需要对产品的外径进行检测，以剔除出不合格的产品。气动测量和传统的检具测量是目前比较主流的外径测量方式，传统的测量检具主要依靠例如外径千分尺，游标卡尺等这一类的检具，由人工手持进行检测，其特点是检测误差大，对检测人员要求高，检测速度慢的特点。而气动测量相对传统测量则在测量精度和效率方面比传统测量有较大优势，不仅检测快，精度高，而且对检测人员要求极低，适合大批量生产中的检测。但是其缺点是对表面粗糙度要求较高，不适合较粗糙的零件的检测，并且对工厂气源配置也有一定的要求，在使用方面具有局限性。

实用新型内容

为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种外径测量平台，机构简单，利用杠杆原理，有效避免传感器和工件直接接触，在不影响测量精度的前提下，能有效延长传感器的使用寿命。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种外径测量平台，包括工作台，所述工作台上设置有用于外径测量的测量装置，其特征在于：所述测量装置包括固定测臂，所述固定测臂固定在工作台上；弹性测臂，所述弹性测臂与固定测臂平行设置且能在水平面内摆动，所述弹性测臂和固定测臂能夹持工件，所述弹性测臂能在工件挤压下摆动，并能在自身弹力作用下复位；测量组件，所述测量组件设置在工作台远离工件的一侧，所述测量组件用于测量弹性测臂的位置变化。

本实用新型的有益效果在于：弹性测臂可以摆动，在摆动过程中夹紧工件的同时，由于工件的挤压产生摆动，而同时测量组件测量弹性测臂的位移值，有效避免测量组件和工件直接接触，在不影响测量精度的前提下，能有效延长测量组件的使用寿命。

进一步来说，所述固定测臂和弹性测臂远之间连接有基准板，所述基准板能与工件的端部抵接，所述基准板、弹性测臂和固定测臂形成用于工件放置并夹持的测量腔，所述固定测臂、弹性测臂、连接条和基准板一体成型，且所述弹性测臂的中部通过连接条与基准板连接。弹性测臂以连接条为支点摆动，形成杠杆结构。

进一步来说，所述弹性测臂和基准板之间留有摆动间隙，摆动间隙为弹性测臂的摆动提供了空间。

进一步来说，所述测试组件包括与基准板固定连接的位移传感器，所述位移传感器用于测量弹性测臂远离测量腔的一端的位置变化。

进一步来说，所述固定测臂和弹性测臂的相对面上设置有能与工件抵接的夹持块，所述夹持块凸出对应的固定测臂和弹性测臂。夹持块采用硬质合金，耐磨性高，硬度在HRC65以上。

进一步来说，所述位移传感器到连接条的距离，与所述夹持块到连接条的距离相同。弹性测臂以连接条为支点摆动，则到支点距离相同的弹性测臂的两端摆动距离相同，这样就将工件直径对弹性测臂挤压产生的距离变化，转换为位置传感器的等距离变化。

进一步来说，所述基准板和弹性测臂之间还设置有弹簧，所述弹簧一端与基准板固定，另一端与所述弹性测臂抵接，所述弹簧在弹性测臂夹持工件时处于压缩状态。但当工件夹持在弹性测臂和基准板之间时，弹性测臂摆动，弹簧被压缩，弹簧给弹性测臂施加一个反向作用力，让弹性测臂加紧工件。

进一步来说，所述基准板上固定有用于限定弹性测臂摆动范围的限位螺栓，所述限位螺栓与基准板螺纹连接，所述弹性测臂上开设有供螺栓的螺帽嵌入的凹槽和供螺栓的螺杆穿过的通孔，所述通孔的直径大于螺杆直径，所述凹槽的槽底与螺帽之间留有间距。限位螺栓主要是防止弹性测臂在测量过程中摆动幅度过大而超过材料的弹性极限而发生断裂。

进一步来说，所述位移传感器为接触式传感器，所述弹性测臂上设置有能与位移传感器抵接的挡销，所述挡销与位移传感器的抵接面为平面。挡销的设置主要是让笔杆位移传感器伸缩端前端的钢球能很好的接触到平面，减小弹性测臂在活动过程中对钢球的影响。

进一步来说，还包括盖板，所述盖板盖合在测量组件外并与所述固定侧臂固定连接。盖板保护了位移传感器，以防在测量过程不小心工件掉落等偶然情况撞坏位移传感器。

附图说明

图1为本实用新型实施例的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例中测量装置的立体示意图；

图3为本实用新型实施例中测量装置的剖视图；

图4为本实用新型实施例中固定测臂、弹性测臂和基准板的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中测量装置的原理图。

图中：

1、工作台；21、固定测臂；22、弹性测臂；221、凹槽；222、通孔；223、挡销；23、基准板；231、让位槽；24、连接条；25、摆动间隙；26、测量腔；3、位移传感器；4、夹持块；5、弹簧；6、限位螺栓；7、盖板；8、固定架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本实用新型的一种外径测量平台，包括工作台1，所述工作台1上设置有用于外径测量的测量装置，外径检测装置用于工件外径的检测。

参见附图1和2所示，测量装置包括固定测臂21、弹性测臂22和测量组件。固定测臂21固定在工作台1上，位置保持不动。所述弹性测臂22与固定测臂21平行设置且能在水平面内摆动，所述弹性测臂22和固定测臂21能夹持工件，工件夹持在弹性测臂22和固定测臂21之间。所述弹性测臂22能在工件挤压下摆动，并能在自身弹力作用下复位。所述测量组件设置在工作台1远离工件的一侧，所述测量组件用于测量弹性测臂22的位置变化。

弹性测臂22与固定测臂21之间的距离d小于工件直径的标准尺寸，距离d可以根据工件的生产标准灵活确定，比如，工件直径一般的误差在±5mm，那距离d就等于工件直径-5mm。这样只要工件放置到弹性测臂22和固定测臂21之间时，弹性测臂22就会产生摆动，即发生位置变化，测量组件可以根据测量的弹性测臂22的位置变化，得到工件直径的尺寸。

参见附图2所示，所述固定测臂21和弹性测臂22远之间连接有基准板23，所述基准板23能与工件的端部抵接，所述基准板23、弹性测臂22和固定测臂21形成用于工件放置并夹持的测量腔26。工件测量时，工件放置到测量腔26内。工件的端部与基准板23抵接，基准板23起到限定工件位置的作用，然后固定测臂21和弹性测臂22的端部夹持工件。

参见附图4所示，所述固定测臂21、弹性测臂22、连接条24和基准板23一体成型，且所述弹性测臂22的中部通过连接条24与基准板23连接。固定测臂21和基准板23成L型结构，弹性测臂22设置在基准板23远离固定测臂21的一侧，且所述弹性测臂22和基准板23之间留有摆动间隙25。弹性测臂22以连接条24为支点摆动，摆动间隙25的设置，为弹性测臂22的摆动提供摆动空间。

参见附图5所示，连接条24与基准板23和弹性测臂22连接的端部宽度大于连接条24的中间位置宽度，即连接条24形成两边宽中间细的“小蛮腰”结构，这样的连接条24结构，一方面增大和基准板23、弹性测臂22连接的稳定性，另一方面可以提高自身的弹性，便于摆动，进而带动弹性测臂22摆动。在基准板23开设两个互不导通的圆孔，即可形成连接条24。

参见附图2所示，所述测试组件包括与基准板23固定连接的位移传感器3，所述位移传感器3与弹性测臂22远离测量腔26的一端抵接，弹性测臂22能延伸至位置传感器工作位置，移传感器用于测量弹性测臂22远离测量腔26的一端的位置变化。位移传感器3通过固定架8固定在基准板23上，位移传感器3采用接触式传感器，可采用笔式位移传感器3，笔杆位移传感器3是一种高精度位移传感器3，分辨率高度0.0001mm，测量误差达0.0002mm。

参见附图3所示，所述弹性测臂22上设置有能与位移传感器3抵接的挡销223，所述挡销223与位移传感器3的抵接面为平面。挡销223的设置主要是让笔杆位移传感器3伸缩端前端的钢球能很好的接触到平面，减小弹性测臂22在活动过程中对钢球的影响。笔式位移传感器3将活动销(弹性测臂22)的移动量转换成电信号，进而模拟出工件的外径尺寸。利用笔式位移传感器3，表面粗糙度Ra0.1以上的工件均可测量。

所述固定测臂21和弹性测臂22的相对面上设置有能与工件抵接的夹持块4，夹持块4延伸入测量腔26内，所述夹持块4凸出对应的固定测臂21和弹性测臂22。夹持块4采用硬质合金，耐磨性高，硬度在HRC65以上。所述位移传感器3到连接条24的距离，与所述夹持块4的中部到连接条24的距离相同。

弹性测臂22形成一个以连接条24为支点的杠杆结构，参见附图5所示，保证位移传感器3到连接条24的距离L1与所述夹持块4中部到连接条24的距离L2相同，此时弹性测臂22和固定测臂21平行，弹性测臂22和固定测臂21间的距离为D1,而笔式传感器数据为D2。放入的工件尺寸如果和D1相差ΔH时，那么通过杠杆原理，弹性测臂22在摆动时，弹性测臂22靠近笔式传感器的一侧产生的位移为Δh，而在安装过程中保证了L1＝L2，那么ΔH＝Δh。这样笔式传感器前端的伸缩杆产生的位移也是ΔH。然后通过量仪对电信号的模拟转换成数字信号，把测量点处的工件外径变化转换成电感传感器的位移变化。

参见附图3所示，所述基准板23和弹性测臂22之间还设置有弹簧5，所述弹簧5一端与基准板23固定，另一端与所述弹性测臂22抵接，所述弹簧5在弹性测臂22夹持工件时处于压缩状态。夹持测臂和固定测臂21平行时，弹簧5处于自然状态。这样在初始状态时，弹簧5不会对弹性测臂22产生作用力，但当工件夹持在弹性测臂22和基准板23之间时，弹性测臂22摆动，弹簧5被压缩，弹簧5给弹性测臂22施加一个反向作用力，让弹性测臂22加紧工件。

基准板23自上开设有与摆动间隙25导通的让位槽231，弹簧5设置在让位槽231内，让位槽231为弹簧5的安装提供了空间。

所述基准板23上固定有用于限定弹性测臂22摆动范围的限位螺栓6，所述限位螺栓6与基准板23螺纹连接，所述弹性测臂22上开设有供螺栓的螺帽嵌入的凹槽221和供螺栓的螺杆穿过的通孔222，所述通孔222的直径大于螺杆直径，所述凹槽221的槽底与螺帽之间留有间距。弹性测臂22在摆动过程中，沿着限位螺栓6摆动，通孔222的尺寸和间距的设置，都提供了弹性测臂22摆动的避让空间，让弹性测臂22的摆动限定在一个空间范围内。限位螺栓6主要是防止弹性测臂22在测量过程中摆动幅度过大而超过材料的弹性极限而发生断裂。

在一个实施了中，基准板23与工件的抵接处设置有抵接块，抵接块的材料和夹持块4相同，采用耐磨材料，有效保护了基准板23。

在一个实施例中，为了保护位移传感器3，以防在测量过程不小心工件掉落等偶然情况撞坏位移传感器3，测试组件外还盖合有盖板7，盖板7和固定侧臂固定连接。

在一个实施例中，工作台1的下端面固定有四个支脚，支脚将工作台1支撑在地面，工件放置到工作台1进行测量。

在另一个实施例中，也可将测试装置从工作台1取下，固定在一个手持板上，做手持式外径测量头来使用，测量方式更加灵活，而且还不会影响测量精度。

以上实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种外径测量平台，包括工作台，所述工作台上设置有用于外径测量的测量装置，其特征在于：所述测量装置包括

固定测臂，所述固定测臂固定在工作台上；

弹性测臂，所述弹性测臂与固定测臂平行设置且能在水平面内摆动，所述弹性测臂和固定测臂能夹持工件，所述弹性测臂能在工件挤压下摆动，并能在自身弹力作用下复位；

测量组件，所述测量组件设置在工作台远离工件的一侧，所述测量组件用于测量弹性测臂的位置变化。

2.根据权利要求1所述的外径测量平台，其特征在于：所述固定测臂和弹性测臂远之间连接有基准板，所述基准板能与工件的端部抵接，所述基准板、弹性测臂和固定测臂形成用于工件放置并夹持的测量腔，且所述弹性测臂的中部通过连接条与基准板连接，所述固定测臂、弹性测臂、连接条和基准板一体成型。

3.根据权利要求2所述的外径测量平台，其特征在于：所述弹性测臂和基准板之间留有摆动间隙。

4.根据权利要求2所述的外径测量平台，其特征在于：所述测量组件包括与基准板固定连接的位移传感器，所述位移传感器用于测量弹性测臂远离测量腔的一端的位置变化。

5.根据权利要求4所述的外径测量平台，其特征在于：所述固定测臂和弹性测臂的相对面上设置有能与工件抵接的夹持块，所述夹持块凸出对应的固定测臂和弹性测臂。

6.根据权利要求5所述的外径测量平台，其特征在于：所述位移传感器到连接条的距离，与所述夹持块中部到连接条的距离相同。

7.根据权利要求2所述的外径测量平台，其特征在于：所述基准板和弹性测臂之间还设置有弹簧，所述弹簧一端与基准板固定，另一端与所述弹性测臂抵接，所述弹簧在弹性测臂夹持工件时处于压缩状态。

8.根据权利要求2所述的外径测量平台，其特征在于：所述基准板上固定有用于限定弹性测臂摆动范围的限位螺栓，所述限位螺栓与基准板螺纹连接，所述弹性测臂上开设有供螺栓的螺帽嵌入的凹槽和供螺栓的螺杆穿过的通孔，所述通孔的直径大于螺杆直径，所述凹槽的槽底与螺帽之间留有间距。

9.根据权利要求4所述的外径测量平台，其特征在于：所述位移传感器为接触式传感器，所述弹性测臂上设置有能与位移传感器抵接的挡销，所述挡销与位移传感器的抵接面为平面。

10.根据权利要求1所述的外径测量平台，其特征在于：还包括盖板，所述盖板盖合在测量组件外并与所述固定测臂固定连接。

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