CN220120057U - 高温工件测量工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测量设备技术领域，公开了高温工件测量工装，包括安装座和固定连接于安装座上的基准件，安装座上活动连接有调节座，调节座上滑动连接有滑动座，滑动座上活动连接有检测件，检测件与基准件之间围成用于检测工件尺寸参数的检测空间，检测件朝向基准件的一侧设有与待测工件配合的导向结构；检测件与滑动座之间连接有弹性支撑件，检测件上朝向基准件的一侧固定连接有基准传感器，检测件与滑动座之间连接有过压传感器。本实用新型专利中利用基准传感器和过压传感器同时对工件进行测量，解决了现有技术中对高温工件尺寸测量时操作不便且测量效率低的问题。

Description

高温工件测量工装

技术领域

本实用新型涉及测量设备技术领域，具体涉及高温工件测量工装。

背景技术

目前机械加工种类多样，对于其中某些重大核心部件会采用热锻加工工艺进行加工制造，加工过程中工件的温度会上升至1000℃左右的高温状态。为了控制工件的加工质量，高温工件在锻造过程中需要测量锻件尺寸，以便所述检测锻件的尺寸是否满足工艺要求，从而在锻件尺寸不合适时对锻件进行修整，而且在测量过程中需要对工件的尺寸进行多段测量，部分锻造厂人工使用卡钳、量杆等工具直接测量工件尺寸，由于工件周围温度十分高，人工测量的方式不仅存在被烫伤的风险，同时测量过程中不便读数，造成测量的效率十分低。

为了解决人工测量高温工件尺寸安全性差且效率低的问题，市面上也出现了多种非接触式测量方法，例如利用激光束投射法、CCD图像测量法以及激光扫描法等，虽然这些方法能够避免人工直接接触工件，但是测量设备成本十分高，测量的完成时间也较长，不便于快速且方便地完成高温工件尺寸的测量。

实用新型内容

本实用新型意在提供高温工件测量工装，以解决现有技术中对高温工件尺寸测量时操作不便且测量效率低的问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：高温工件测量工装，包括安装座和固定连接于安装座上的基准件，安装座上活动连接有调节座，调节座上滑动连接有滑动座，滑动座上活动连接有检测件，检测件与基准件之间围成用于检测工件尺寸参数的检测空间，检测件朝向基准件的一侧设有与待测工件配合的导向结构；检测件与滑动座之间连接有弹性支撑件，检测件上朝向基准件的一侧固定连接有基准传感器，检测件与滑动座之间连接有过压传感器。

本方案的原理和有益效果是：本申请中，调节座是活动连接于安装座上的，在检测前将调节座调节至预定的位置，使得基准传感器与基准件之间的距离等于待检测工件的标准尺寸大小，并使工件的一侧与基准件相接触且滑动座位于工件另一侧之外，然后使滑动座沿着调节座滑动，使得滑动座带动检测件朝向工件滑动，从而使检测靠近工件并可能与工件接触。

在整个测量检测过程中，工件的实际加工制造尺寸只存在过小、过大或者等于标准尺寸的三种情况，当工件的尺寸过大时，检测件靠近工件并与工件接触时，在导向结构的导向作用下，检测件被挤压而向滑动座移动，弹性支撑件被挤压，使得基准传感器和过压传感器均能检测到工件而产生检测信号，从而快速检测到工件的尺寸大于标准值；当工件的尺寸等于标准值时，仅基准传感器能检测到工件而产生检测信号，而过压传感器无法检测到工件而产生检测信息；当工件的实际尺寸小于标准值时，基准传感器和过压传感器均无法检测到工件而产生监测信息。通过基准传感器以及过压传感器在检测过程中能否检测到工件而产生检测信息快速判断出工件的实际尺寸是否精准，实现高效且准确的测量检测；同时，本申请中在工件测量过程中，是由基准传感器和过压传感器完成测量检测的，可以避免人工手动测量所带来的安全风险，实现安全测量，而且本申请中不需要对实际读取每次检测的数值，只需根据基准传感器和过压传感器的检测情况，即可快速判断出工件的尺寸情况（过大、过小还是等于预定标准值），测量过程十分简便。

另外，本申请中的调节座是活动连接于安装座上的，因此可以调整调节座与安装座之间的距离而完成对不同工件尺寸的检测，通用性较强，而滑动座的滑动动作可以利用现有技术中的动力机构实现，从而使工件测量自动且快速地完成，利用本申请中的工装能够对大批量工件的同一尺寸参数进行快速且精准地测量。

优选的，作为一种改进，所述调节座沿着水平方向滑动连接于安装座上，所述滑动座沿着竖直方向滑动连接于调节座上。

本方案中，滑动座是沿着竖直方向滑动连接于调节座上，因此在对工件进行测量前，可以将滑动座向上滑动，然后将工件移动至滑动座的下方，然后再使滑动座向下滑动而快速完成测量，采用此方式能够方便且快速地完成工件的取放，特别是对于处于高温状态的工件，能够有效提升测量的效率和安全性。

优选的，作为一种改进，所述检测件为测量块，导向结构为开设于测量块上的导向斜面。

本方案中，利用导向斜面对测量块提供导向，在工件实际尺寸大于标准值时，可以确保工件逐渐与测量块接触并对测量块产生挤压，以便过压传感器能够准确地检测到工件尺寸过大的信息。

优选的，作为一种改进，所述测量块背向基准件的一侧固定连接有导杆，导杆与滑动座滑动配合，导杆上固定连接有挡板，弹性支撑件为套设于导杆上的支撑弹簧，滑动座和支撑弹簧均位于挡板和测量块之间。

本方案中，支撑弹簧套设于导向上，利用支撑弹簧的支撑作用，可以确保挡板始终与滑动座处于相抵的状态，此时测量块距离滑动座的距离在测量前始终保持不变，有效保证测量过程中的精准性。

优选的，作为一种改进，所述基准传感器为耐高温激光传感器，所述过压传感器为耐高温行程开关。

本方案中，由于基准传感器距离高温工件的距离较近，周围环境的温度十分高，因此基准传感器采用可以在上千摄氏度高温环境中工作的耐高温激光传感器，使得基准传感器在高温环境下还能精确完成测量；过压传感器主要是用于检测工件是否尺寸过大的情况，精度要求相对于基准传感器较低，且工作环境温度相对更低，因此采用成本较低的耐高温行程开关。

优选的，作为一种改进，所述过压传感器位于滑动座上背向基准件的一侧。

本方案中，滑动座位于过压传感器和高温工件之间，利用滑动座可以对高温工件的热辐射起到一定遮挡，从而降低过压传感器位置的温度值，提升过压传感器工作的稳定性。

优选的，作为一种改进，所述滑动座上固定连接有隔温板。

本方案中，利用隔温板对高温工件的热辐射进一步遮挡，使得过压传感器能够在更加低温的环境中稳定工作。

优选的，作为一种改进，所述安装座上连接有控制器、报警器以及用于检测基准传感器与调节座之间距离的行程传感器，报警器、行程传感器、基准传感器、过压传感器均与控制器电连接。

本方案中，行程传感器用于检测基准传感器与调节座之间的距离，当滑动座带动基准传感器滑动至用于测量工件的位置后产生位置信号，控制器接受到位置信号后控制基准传感器和过压传感器进行检测，根据检测出的结果判断工件尺寸是否正确，当检测到工件尺寸过大或者过小时，控制器控制报警器报警，提醒工件存在尺寸不合格的检测结果，方便人工快速了解到测量结果。

优选的，作为一种改进，还包括基座和滑动连接于基座上的轴向滑动组件，所述安装座连接于轴向滑动组件上。

本方案中，高温工件被放置于基座上进行测量，安装座连接于轴向滑动组件上，当对高温工件侧量时，在完成一个点位的测量后，可以利用轴向滑动组件滑动安装座，使得安装座可以带动基准件以及检测件移动一段距离，在利用检测件对工件进行测量，从而快速且方便地完成对工件多点位的测量，增大测量的数量，使得测量结果更加精准，特别是对圆柱状结构或者方柱状结构高温工件，能够快速且方便地完成多点位的精准测量。

优选的，作为一种改进，所述基座上滑动连接有滑动方向与轴向滑动组件滑动方向相垂直的径向滑动组件，所述轴向滑动组件连接于径向滑动组件上。

本方案中，设置滑动方向相互垂直的径向滑动组件和轴向滑动组件，当将高温工件放置于基座上后，可以通过径向滑动组件调节基准件的位置，当高温工件的型号改变时（例如对于圆柱状高温工件，不同型号工件的直径增大或者减小时），可以使基准件被调整滑动至与工件的一侧接触状态，以便检测件对改变型号后的工件也能顺利完成测量操作。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的正视图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图3为本实用新型实施例二中相同于图1中A处的局部放大图。

图4为本实用新型实施例三的正视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：基座1、工件101、轴向电机2、轴向滑轨3、轴向丝杆4、轴向滑板5、安装座6、基准板7、滑座8、调节座9、调节电机10、调节丝杆11、结构加强板12、滑动座13、测量板14、测量电机15、测量丝杆16、测量块17、导向斜面1701、导杆18、挡板19、支撑弹簧20、基准传感器21、过压传感器22、控制器23、报警器24、行程传感器25、隔温板26、径向电机27、径向丝杆28、径向滑轨29、径向滑板30。

实施例一

本实施例一如附图1和图2所示：高温工件测量工装，包括基座1和设置于基座1上的径向滑动组件，径向滑动组件包括轴向电机2、轴向滑轨3以及通过螺钉固定连接于轴向电机2上的轴向丝杆4，轴向滑轨3的数量为两个且两个轴向滑轨3平行设置，两个轴向滑轨3之间设置有轴向滑板5，轴向滑板5沿着轴向滑轨3的长度方向滑动，轴向丝杆4与轴向滑轨3平行设置，轴向滑板5上通过螺钉固定连接有安装座6，轴向滑板5与轴向丝杆4螺纹配合，当轴向电机2驱动轴向丝杆4转动时，即可利用轴向丝杆4推拉安装座6沿着轴向滑轨3滑动。

如图1所示，安装座6竖向设置，安装座6上固定连接有基准件，基准件为通过螺钉竖向固定连接于安装座6右侧壁上的基准板7，安装座6的顶端通过螺栓固定连接有横向水平设置的滑座8，滑座8上横向滑动连接有调节座9，为了实现对调节座9位置的自动精准控制，本实施例中在安装座6的顶端通过螺钉固定连接有调节电机10，调节电机10上固定连接有调节丝杆11，调节丝杆11与调节座9螺纹配合，可以利用调节电机10和调节丝杆11驱动调节座9沿着滑座8横向移动。为了提升结构的稳定性，在轴向滑板5和安装座6之间，以及安装座6与滑座8之间均焊接有结构加强板12。

结合图1和图2，调节座9上竖向滑动连接有滑动座13，滑动座13上活动连接有检测件，检测件与滑动座13之间连接有弹性支撑件。本实施例中，调节座9上通过螺钉固定连接有竖向设置的测量板14，且调节座9上通过螺钉固定连接有测量电机15，测量电机15上固定连接有竖向设置测量丝杆16，滑动座13与测量丝杆16螺纹配合且与测量板14滑动配合。

检测件为竖向设置的测量块17，测量块17的左侧与基准板7之间围成用于检测工件101尺寸参数的检测空间，且检测块的左侧设有与待测工件101配合的导向结构，导向结构为开设于检测块左侧壁底部的导向斜面1701。检测块的右侧壁上通过螺钉固定连接有横向设置的导杆18，导杆18横向穿过滑动座13后右端通过螺钉固定连接有挡板19，弹性支撑件为套设于导杆18上的支撑弹簧20，在支撑弹簧20的弹力支撑下，挡板19的左侧壁始终与滑动座13相互抵紧。

如图2所示，测量块17的左侧壁上固定连接有基准传感器21，测量块17与滑动座13之间连接有过压传感器22，本实施例中，基准传感器21采用耐高温激光传感器，过压传感器22采用耐高温行程开关，且本实施例中的过压传感器22固定连接于滑动座13的右侧壁上，挡板19的左侧壁对过压传感器22起到按压作用力，而耐高温行程开关采用常闭型。

结合图1和图2，安装座6上连接有控制器23、报警器24以及用于检测基准传感器21与调节座9之间距离的行程传感器25，报警器24采用蜂鸣器，控制器23采用现有技术中单片机，行程传感器25、报警器24、基准传感器21、过压传感器22、轴向电机2、调节电机10以及测量电机15均与控制器23电连接。同时，也可以在控制器23上连接编码器、存储器以及显示器，以便对检测的结果进行记录和显示，由于从控制器23中获取数据并进行存储和调取显示属于本领域常规技术手段，此处不再赘述。

具体实施过程如下：

当需要对高温工件101进行测量时，以工件101为圆柱状结构为例进行说明，首先根据待测工件101的标准直径大小调节调节座9的位置，使基准板7和测量块17在水平方向上的距离等于工件101直径的大小，然后将滑动座13以及测量块17向上移动到上极限位置，并提前计算出基准传感器21向下移动多少距离值才能使基准传感器21位于与工件101中轴线所在的平面上。

测量时，先将高温工件101放置到基座1上，使工件101的长度方向与轴向丝杆4的长度方向平行，并使工件101的一侧与基准板7相接触，然后利用控制器23控制测量电机15驱动测量丝杆16转动，利用测量丝杆16驱动滑动座13以及基准传感器21向下移动，移动距离等于上述计算出的基准传感器21向下移动到工件101中轴线所在水平面的距离，此时行程传感器25检测到基准传感器21下移到预定位置而产生第一检测信号，同时，当基准传感器21向下移动到预定位置时，工件101的直径大小仅存在等于标准值、大于标准值以及小于标准值三种情况(此处未考虑公差范围)，当工件101的直径等于标准值时，基准传感器21检测到工件101而产生第二检测信号，当工件101直径小于标准值时，基准传感器21无法检测到工件101，而当工件101直径大于标准值时，不仅基准传感器21能够检测到工件101而产生第二检测信号，同时由于工件101的直径大于标准值，使得测量块17向下移动过程中，工件101会逐渐对测量块17产生挤压作用，使得测量块17相对滑动座13滑动，此时支撑弹簧20被压缩，挡板19对过压传感器22的按压作用消失，此时行程开关产生第三检测信号，控制器23接收第一检测信号、第二检测信号以及第三检测信号，根据接受到的信号情况即可判断出工件101直径是否符合要求，例如当控制器23仅接收到第一检测信号时，表示工件101直径小于标准值，当控制器23接收到第一检测信号和第二检测信号时，表示工件101直径等于标准值，当控制器23同时接收到第一检测信号、第二检测信号和第三检测信号时，表示工件101直径大于标准值，而且当工件101直径大于或者小于标准值时，控制器23控制报警器24报警，提醒操作者工件101尺寸不合格，方便且快速地完成对工件101的测量。

当完成一次测量后，先控制基准传感器21复位至上极限位置，然后控制器23控制轴向电机2驱动轴向丝杆4转动，利用轴向丝杆4推动轴向滑板5以及安装座6沿着工件101的轴向移动一段距离，使得基准传感器21移动至工件101下一测量点，重复上述测量过程，逐渐完成工件101上多个点位的检测测量，从而自动且高效地完成对工件101的测量。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于：如图3所示，为了减少工件101高温状态对过压传感器22的正常工作造成影响，本实施例中在滑动座13的左侧壁上固定连接有隔温板26，利用隔温板26对高温工件101的热辐射起到阻挡作用，从而使过压传感器22能够更加稳定地工作。

实施例三

实施例三与实施例一的区别在于：如图4所示，本实施例中，在基座1上设置有滑动方向与轴向滑动组件向垂直的径向滑动组件，径向滑动组件包括径向电机27、径向丝杆28、径向滑轨29和径向滑板30，径向滑板30滑动连接于径向滑轨29上且与径向丝杆28螺纹配合，轴向电机2、轴向滑轨3以及轴向滑板5均连接于径向滑板30上。

本实施例中通过设置径向滑动组件，当工件101的型号尺寸发生改变时，以圆柱状的热锻工件101为例，为了能够将工件101准确地安装至基座1上，通常会在基座1上设置定位结构，例如在基座1的顶部开设弧形槽，每次测量时将圆柱状的工件101放置在弧形槽中即可进行测量工作，操作方便且精准度高。但是当工件101的型号尺寸发生改变时，例如工件101的直径减小，那么将工件101放置在弧形槽后，工件101的一侧必然会因为水平方向尺寸过小而无法与基准板7接触，造成实施例一种的工装无法对工件101进行测量，而本实施例中可以利用径向滑动组件对安装座6以及基准板7的横向水平位置进行调节，即使工件101的型号尺寸改变后，也能够使基准板7始终与工件101的一侧基础，从而准确地完成测量工作，适用范围更广。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.高温工件测量工装，其特征在于：包括安装座和固定连接于安装座上的基准件，安装座上活动连接有调节座，所述调节座上滑动连接有滑动座，滑动座上活动连接有检测件，检测件与基准件之间围成用于检测工件尺寸参数的检测空间，检测件朝向基准件的一侧设有与待测工件配合的导向结构；所述检测件与滑动座之间连接有弹性支撑件，所述检测件上朝向基准件的一侧固定连接有基准传感器，检测件与滑动座之间连接有过压传感器。

2.根据权利要求1所述的高温工件测量工装，其特征在于：所述调节座沿着水平方向滑动连接于安装座上，所述滑动座沿着竖直方向滑动连接于调节座上。

3.根据权利要求1所述的高温工件测量工装，其特征在于：所述检测件为测量块，导向结构为开设于测量块上的导向斜面。

4.根据权利要求3所述的高温工件测量工装，其特征在于：所述测量块背向基准件的一侧固定连接有导杆，导杆与滑动座滑动配合，导杆上固定连接有挡板，弹性支撑件为套设于导杆上的支撑弹簧，滑动座和支撑弹簧均位于挡板和测量块之间。

5.根据权利要求1所述的高温工件测量工装，其特征在于：所述基准传感器为耐高温激光传感器，所述过压传感器为耐高温行程开关。

6.根据权利要求5所述的高温工件测量工装，其特征在于：所述过压传感器位于滑动座上背向基准件的一侧。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的高温工件测量工装，其特征在于：所述滑动座上固定连接有隔温板。

8.根据权利要求7所述的高温工件测量工装，其特征在于：所述安装座上连接有控制器、报警器以及用于检测基准传感器与调节座之间距离的行程传感器，报警器、行程传感器、基准传感器、过压传感器均与控制器电连接。

9.根据权利要求7所述的高温工件测量工装，其特征在于：还包括基座和滑动连接于基座上的轴向滑动组件，所述安装座连接于轴向滑动组件上。

10.根据权利要求9所述的高温工件测量工装，其特征在于：所述基座上滑动连接有滑动方向与轴向滑动组件滑动方向相垂直的径向滑动组件，所述轴向滑动组件连接于径向滑动组件上。