CN219511457U - 一种二自由度的平面度检测机构 - Google Patents

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陈强
刘富明
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Abstract

本实用新型涉及机械检测领域,一种二自由度的平面度检测机构,该检测机构包括用于与外部设备连接的机架,机架上安装驱动件,驱动件底部传动连接有能够上下移动的活动架,活动架与驱动件之间设有万向连接件,活动架底部安装有检测器以及用于与待测工件接触的抵接件,机架上还安装有用于放置待测工件的支撑平台,待测工件在检测时放置在支撑平台上,且位于检测器及抵接件的下方,抵接件下行后,其底部端面与待测工件顶部端面抵接后形成自校正基准平面。本实用新型有助于解决现有结构检测基准面固定和受限于装配误差导致检测精度不足的问题。

Description

一种二自由度的平面度检测机构
技术领域
本实用新型涉及机械检测领域,特别是涉及一种二自由度的平面度检测机构。
背景技术
目前,在精度较高(0.01mm以下)的机械工件的平面度和端面高度差检测上,主要使用的是人工或转运结构将工件装载到专用工装座上,再利用专用检测仪器进行检测。人工装载效率低下、易出错,而机械转运装载仍需要依靠工装座,具体如中国专利CN201921346829.1公开的一种接触器铁芯组件平面度检测机构,这种方式由于工件的检测基准在工装座上,容易因工装座自身结构的加工和装配误差累积,导致检测精度达不到生产要求,并且,目前的检测仪器由于检测基准大多数依靠工装座,该检测基准始终固定不变,造成检测方向单一,如果工件的检测端面与检测基准的端面处于非平行状态,则导致检测困难、检测误差变大,需要更换其它特定工装座来保证检测端面与检测基准平行。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提供一种二自由度的平面度检测机构,有助于解决现有结构检测基准面固定和受限于装配误差导致检测精度不足的问题。
为了达到上述目的,本实用新型采用这样的技术方案:
一种二自由度的平面度检测机构,该检测机构包括用于与外部设备连接的机架,机架上安装驱动件,驱动件底部传动连接有能够上下移动的活动架,活动架与驱动件之间设有万向连接件,活动架底部安装有检测器以及用于与待测工件接触的抵接件,机架上还安装有用于放置待测工件的支撑平台,待测工件在检测时放置在支撑平台上,且位于检测器及抵接件的下方,抵接件下行后,其底部端面与待测工件顶部端面抵接后形成自校正基准平面。
进一步地,所述机架由两根竖直设置的型材制成,该型材具有纵向滑槽。
进一步地,所述驱动件通过上安装板与机架连接,上安装板横向设置,用过紧固件锁紧在机架的型材滑槽中。
进一步地,所述检测器采用机械式或电子式长度检测元件。
进一步地,所述支撑平台包括安装在机架上的下安装板和安装在下安装板上的支撑件,支撑件顶部用于放置待测工件。
相较于现有技术,本实用新型至少包括以下优点:
本实用新型通过在机架上设置能够上下移动的活动架,将检测器安装在活动架上,能够根据上方驱动件的驱动进行自动升降,完成检测器自动接近或远离待测工件的检测动作,并且在活动架与驱动件之间设置万向连接件,以及在活动架底部设有抵接件,利用抵接件底部端面下行后与待测工件顶部端面的相互抵接,协同万向连接件,能够帮助抵接件底部端面与待测工件顶部端面充分贴合接触从而构成检测基准面,且抵接件具备二自由度,能够灵活根据待测工件顶部端面的角度进行自校正摆动,相较于传统结构,检测基准面更加灵活自由,且有助于解决因装配误差的累积造成的检测结果不精确的问题。
附图说明
图1为一实施例中检测机构的立体结构示意图;
图2为图1的正视图;
图3为图1中检测器的安装结构示意图;
图4为检测器两个旋转自由度的旋转轴示意图。
图中标注:1、机架;11、上安装板;12、角座;2、驱动件;21、导向杆;22、轴夹;23、套件;3、万向连接件;4、活动架;41、夹持件;5、抵接件;51、第一端面;6、检测器;61、探头;7、支撑件;8、下安装板;9、待测工件;91、第二端面;a、第一旋转轴;b、第二旋转轴。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
参见图1-4,本实施例公开一种二自由度的平面度检测机构,该检测机构包括机架1、驱动件2、万向连接件3、活动架4、抵接件5、检测器6和支撑件7。
其中,机架1用于与外部设备连接。机架1采用两根竖直设置的铝合金型材制成,该铝合金型材具有纵向滑槽,滑槽可以根据所需安装高度进行螺栓组件的装配,这有助于对一些部件的安装高度进行调整变化,该铝合金型材底部具有底座,底座上开设连接孔,用于与外部设备连接固定。机架1主要作用在于:对检测部件进行承载支撑。
在其他实施例中,机架1还可以采用其他材质或结构来实现承载支撑作用。
机架1上安装驱动件2,本实施例中驱动件2采用气缸,气缸与外部空压设备连接,其伸缩杆竖直朝下,气缸本体固定安装在上安装板11上,上安装板11为水平板体结构,其底部通过铝合金材质的角座12与机架1连接固定,具体的,通过螺栓组件与机架1的滑槽连接,使得上安装板11的安装高度可调,从而适配更多作业需求。
在其他实施例中,气缸还可采用液压缸、电动缸或电机与丝杆的传动组合结构等来实现上下线性传动。
本实施例中,为了提升气缸的伸缩杆的上下移动稳定性,气缸一侧还设有竖直的导向杆21,导向杆21底部通过轴夹22与气缸的伸缩杆连接固定,上安装板11上设有纵向通孔结构的导向孔,导向杆21穿过该导向孔,气缸本体上固设有套件23,套件23外侧端设有圆弧状或环状结构,用于套设在导向杆21上,与导向孔构成线性约束结构,从而保证伸缩杆的上下伸缩能够始终保持稳定,避免出现倾斜偏移现象。
本实施例中气缸的伸缩杆底部连接有万向连接件3,万向连接件3具体采用十字万向节,万向连接件3底部连接有活动架4,由于万向连接件3能够自身结构特性,使得活动件具备两个方向的摆动能力。在其他实施例中,万向连接件3还可采用浮动接头联轴器等结构,使得活动架4具备两个自由度,具体体现在:如图4所示,检测器6、夹持件41和抵接件5以及图中未示出的活动件具备两个旋转轴,分别为第一旋转轴a和第二旋转轴b,第一端面51能够以这两个旋转轴为中心进行摆动。
活动架4具体为n形框体结构,其底部连接有夹持件41,夹持件41中心位置设有竖直通孔,用于装载检测器6,该通孔左右两侧设有延伸槽,延伸槽外侧垂直设有沉孔,沉孔内螺纹连接有螺钉,螺钉锁紧后能够挤压该延伸槽的间隙,从而对通孔内的检测器6进行夹持固定。夹持件41底部左右两侧固定连接有抵接件5,抵接件5为L形块体结构,底部具有水平端面,作为校准基准面组成部分之一的第一端面51。
本实施例中的检测器6采用百分表,在其他实施例中,检测器6还可采用千分表或位移传感器等机械式或电子式的检测元件。本实施例中百分表的检测杆竖直朝下,穿过夹持件41的通孔并被夹持固定,其检测杆底端的探头61用于对待测工件9的目标端面进行平面度检测。需要说明的是,探头61的位置与第一端面51之间的位置关系作为检测结构的比对基础值,用于实际数值的计算,其系现有技术,在此不再赘述(例如假设探头61的初始位置与第一端面51齐平,则探头61检测结果无需进行换算,如果探头61的初始位置与第一端面51之间存在正向或负向的间距,则探头61检测结果需要结合前述间距差值才是被测端面的实际数值)。
机架1上位于下半区域处还安装有下安装板8,下安装板8水平设置,其具有横向通孔,通过螺栓直接与机架1的滑槽连接固定,这使得下安装板8的高度可调。
下安装板8上固定安装有水平前后朝向的支撑件7,支撑件7为顶部具有水平端面的板体结构,支撑件7与下安装板8共同构成支撑平台,用于支撑待测工件9,具体的,待测工件9放置在支撑件7顶部,本实施例中的待测工件9为接触器铁芯,其顶部具有左右间隔分布的三个端面,其生产加工后需要其顶部端面进行水平度检测,具体的,待测工件9顶部左右两侧的端面作为检测基准面组成之一的第二端面91,用于与下行后的第一端面51接触并充分贴合,共同构成检测基准面。
在具体实施过程中,先将待测工件9放置在支撑件7上,驱动件2驱动活动架4下行,带动检测器6及抵接件5同步下行,假定此时待测工件9顶部的第二端面91处于非水平状态,抵接件5底部的第一端面51先局部接触第二端面91,随着继续下行,第一端面51未接触区域受到阻力较小,会发生相应倾斜摆动,直至第一端面51与第二端面91充分接触,共同构成检测基准面,此状态下,探头61已抵接在待测工件9中心位置处的端面上,其检测数值体现在表盘上,检测后,驱动件2驱动活动架4带动检测器6等部件上行,完成一个检测周期。
需要说明的是,由于万向连接件3的结构特性,使得第一端面51下行后与第二端面91抵接时,如果第二端面91处于非水平状态(或其他实施例中第二端面91与第一端面51处于非平行状态),第一端面51会在继续受到下压力后协同检测器6、夹持件41和活动件作为一个翻转整体,进行相适应的摆动,以致于第一端面51能够充分与第二端面91抵接,而抵接后形成检测基准面不一定是水平面,其灵活多变,该检测基准面只与第一端面51和第二端面91相关,不与其他机械结构相关,从而减少了其他机械结构因生产或装配产生的累积误差,这有助于提升检测灵活便捷性以及检测精度。另外的,这种结构对待测工件9在检测时的装配条件要求较低,因此,可以省去工装座等约束结构,也减少了人工上料,减轻劳动强度,提升检测效率,或避免因机械自动工装造成的装配误差,从而实现提升检测精度的效果。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种二自由度的平面度检测机构,其特征在于:该检测机构包括用于与外部设备连接的机架(1),机架(1)上安装驱动件(2),驱动件(2)底部传动连接有能够上下移动的活动架(4),活动架(4)与驱动件(2)之间设有万向连接件(3),活动架(4)底部安装有检测器(6)以及用于与待测工件(9)接触的抵接件(5),机架(1)上还安装有用于放置待测工件(9)的支撑平台,待测工件(9)在检测时放置在支撑平台上,且位于检测器(6)及抵接件(5)的下方,抵接件(5)下行后,其底部端面与待测工件(9)顶部端面抵接后形成自校正基准平面。
2.如权利要求1所述的一种二自由度的平面度检测机构,其特征在于:所述机架(1)由两根竖直设置的型材制成,该型材具有纵向滑槽。
3.如权利要求2所述的一种二自由度的平面度检测机构,其特征在于:所述驱动件(2)通过上安装板(11)与机架(1)连接,上安装板(11)横向设置,用过紧固件锁紧在机架(1)的型材滑槽中。
4.如权利要求1所述的一种二自由度的平面度检测机构,其特征在于:所述检测器(6)采用机械式或电子式长度检测元件。
5.如权利要求1所述的一种二自由度的平面度检测机构,其特征在于:所述支撑平台包括安装在机架(1)上的下安装板(8)和安装在下安装板(8)上的支撑件(7),支撑件(7)顶部用于放置待测工件(9)。
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