CN220729189U - 一种球径测量测头及球径测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种球径测量测头及球径测量装置，其包括：夹持杆，所述夹持杆开设有贯穿孔；球头，所述球头固定于所述夹持杆，且所述球头内设有连通孔，所述连通孔与所述贯穿孔连通；测量气口，所述测量气口开设于所述球头的外侧壁，且所述测量气口与所述连通孔连通；环槽，所述环槽设置于所述球头的外侧壁，所述环槽围设于所述测量气口的外围，且所述环槽与所述测量气口间隔设置。测量时可以通过气动量仪向贯穿孔内通压缩空气，以使得压缩空气能进入连通孔并在测量气口与待测件的球面接触，通过观测显示屏上显示数值即可判断待测件的球径是否达到标准值。

Description

一种球径测量测头及球径测量装置

技术领域

本实用新型涉及凹球球径检测技术领域，特别涉及一种球径测量测头及球径测量装置。

背景技术

目前通常利用三坐标检测装置以对凹球等进行测量，但是，三坐标检测装置的价格较为昂贵，长时间占用三坐标检测装置对凹进行检测会占用企业的资源，且三坐标检测装置通常不能够及时掌握球径波动。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种球径测量测头及球径测量装置，以解决相关技术中利用三坐标检测装置对凹球等进行测量时，三坐标检测装置的价格较为昂贵，长时间占用三坐标检测装置对凹进行检测会占用企业的资源，且三坐标检测装置通常不能够及时掌握球径波动的问题。

第一方面，提供了一种球径测量测头，其包括：夹持杆，所述夹持杆开设有贯穿孔；球头，所述球头固定于所述夹持杆，且所述球头内设有连通孔，所述连通孔与所述贯穿孔连通；测量气口，所述测量气口开设于所述球头的外侧壁，且所述测量气口与所述连通孔连通；环槽，所述环槽设置于所述球头的外侧壁，所述环槽围设于所述测量气口的外围，且所述环槽与所述测量气口间隔设置。

一些实施例中，所述连通孔设置为两条，两条所述连通孔沿所述贯穿孔的轴线方向对称设置于所述贯穿孔的两侧，且两条所述连通孔分别与开设于所述球头外侧壁的两个所述测量气口连通。

一些实施例中，所述球头的外侧壁开设有漏气槽，所述漏气槽设于所述球头靠近所述夹持杆的一侧，且所述漏气槽与所述环槽连通。

一些实施例中，所述球头的球心位于所述夹持杆轴线的延长线上，所述测量气口至所述球心的连线与所述夹持杆的轴线之间的夹角呈钝角。

第二方面，提供了一种球径测量装置，其包括操作架和上述的球径测量测头，所述操作架包括：放置台，所述放置台用于放置待测件；夹持组件，所述夹持组件将所述球径测量测头的夹持杆固定，使所述球径测量测头的球头朝向靠近所述放置台的一侧。

一些实施例中，所述夹持组件包括：固定板，所述固定板的一端固定于所述放置台，所述固定板上开设有竖直方向的滑槽；连接板，所述连接板的一端滑动安装于所述滑槽，另一端固定有夹持头。

一些实施例中，所述夹持组件包括：支架及固定于所述支架一侧的气缸，所述支架固定于所述放置台，且所述支架垂直于所述放置台设置；连接板，所述连接板的一端固定有夹持头，另一端安装于所述气缸，所述气缸驱动所述连接板朝向靠近或者远离所述放置台的方向运动。

一些实施例中，所述放置台上安装有夹持件，所述夹持件用于夹持待测件。

一些实施例中，所述连接板远离所述固定板的端部设有第一半环槽，所述夹持头设有与所述第一半环槽配合的第二半环槽，所述夹持头螺栓连接于所述连接板，使所述夹持杆夹持于所述第一半环槽与所述第二半环槽之间。

一些实施例中，所述放置台设置有定位板。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果包括：

本实用新型实施例提供了一种球径测量测头及球径测量装置，由于连通孔和贯穿孔连通，当贯穿孔连接气动量仪且球头放置于待测件的球窝内时，气动量仪可以向连通孔内充气，压缩空气经过测量气口后接触待测件的球面，此后将该处的气压值反馈给气动量仪，气动量仪获取该气压值后即可对待测件的球径是否合格进行判断；由于测量气口与待测件之间的间隙有限，当压缩空气进入该间隙后，可能不能及时排出，设置环槽可以使得未能及时排出的压缩空气进入环槽并从环槽排出外界，使得气动量仪的充气过程能持续不间断，因此，球径测量测头可以通过连接气动量仪测出凹球的球径是否符合标准，有效节省企业资源，且测量时可以通过多次转动待测件，使待测件中的多侧球面的气压值被记录，一个待测件中多侧的球面测量完成之后，可以对测出的数值进行对比以及时掌握球径波动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的球径测量测头的剖视结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的球径测量装置的立体结构示意图；

图3为图1中A处的局部放大图。

图中：

1、夹持杆；11、贯穿孔；

2、球头；21、连通孔；22、环槽；23、测量气口；24、漏气槽；

3、放置台；

4、夹持组件；41、夹持头；42、连接板；43、支架；44、气缸。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。

本实用新型实施例提供了一种球径测量测头，其能解决相关技术中利用三坐标检测装置对凹球等进行测量时，三坐标检测装置的价格较为昂贵，长时间占用三坐标检测装置对凹进行检测会占用企业的资源，且三坐标检测装置通常不能够及时掌握球径波动的问题。

参见图1所示，是本实用新型实施例提供的一种球径测量测头，其包括：夹持杆1，所述夹持杆1开设有贯穿孔11，在本实施例中，贯穿孔11沿夹持杆1的长度方向设置，在一些其他的实施例中，贯穿孔11也可以沿夹持杆1的其他方向设置；球头2，所述球头2固定于所述夹持杆1，且所述球头2内设有连通孔21，所述连通孔21与所述贯穿孔11连通，优选的，连通孔21与贯穿孔11的轴线连线形成夹角；测量气口23，所述测量气口23开设于所述球头2的外侧壁，且所述测量气口23与所述连通孔21连通，也即，连通孔21通过测量气口23与外界连通；环槽22，所述环槽22设置于所述球头2的外侧壁，所述环槽22围设于所述测量气口23的外围，且所述环槽22与所述测量气口23间隔设置，环槽22与连通孔21连通使得气动量仪在通过贯穿孔11向连通孔21吹气时，由于测量气口23与待测件之间的间隙有限，当压缩空气进入该间隙后，可能不能及时排出，环槽22可以使得未能及时排出的压缩空气进入环槽22并从环槽22排出外界，使得气动量仪的充气过程能持续不间断。在一些其他的实施例中，球头2中也可以设置有盲孔，盲孔与贯穿孔11连通，连通孔21此时则与盲孔连通。

优选的，球径测量测头的材质可以是45#钢材质，该材质易加工且成本较低，可以利用45#钢材质易加工的特点将夹持杆1设置为具有多段不同直径的短杆，在夹持杆1需要和气动量仪连接的一侧的短杆可以具有较小的直径，便于和气动量仪中的进气管连接，夹持杆1的中段则可以具有较大直径，便于可以被一些夹持机构夹持以控制夹持杆1运动，夹持杆1中与球头2连接的底段也可以具有小于中段的直径，便于连接球头2，且上述设置方式，也即将夹持杆1设置为具有多段不同直径的短杆可以节省材料。在一些其他的实施例中，球径测量测头的材质也可以是其他的钢材。

在一些可选的实施例中，所述连通孔21设置为两条，两条所述连通孔21沿所述贯穿孔11的轴线方向对称设置于所述贯穿孔11的两侧，且两条所述连通孔21分别与开设于所述球头2外侧壁的两个所述测量气口23连通，在本实施例中，两条连通孔21对称设置在球体的两侧，当测量待测件时，将待测件第一次与球头2接触获取待测件的球径数值记录后，待测件转动90°再测一次即可得到待测件的球径波动数据，该测量方式较为便捷。在一些其他的实施例中，仅在球头2设置一条连通孔21，需要测量待测件的球径波动数据时可将待测件多转动几次进行测量并记录数值。

参见图3所示，在一些可选的实施例中，所述球头2的外侧壁开设有漏气槽24，所述漏气槽24设于所述球头2靠近所述夹持杆1的一侧，且所述漏气槽24与所述环槽22连通，也即，当球头2的底部与待测件的球面接触时，由于漏气槽24设置在球头2靠近夹持杆1的一侧，此时漏气槽24可能未被待测件遮挡，当压缩空气流入环槽22后，压缩空气能够快速的通过漏气槽24流向外界，有效加快压缩空气的流出。

在一些可选的实施例中，所述球头2的球心位于所述夹持杆1轴线的延长线上，所述测量气口23至所述球心的连线与所述夹持杆1的轴线之间的夹角呈钝角，也即，在竖直方向上，测量气口23在球头2的位置高度低于球头2的球心高度，此时在竖直方向上，连通孔21沿贯穿孔11朝向测量气口23处倾斜向下设置，该设置方式可以使得球头2用于测量待测件时，压缩空气通过贯穿孔11进入连通孔21更加顺畅，且测量时能适应具有不同弧度的更多形式凹球。

参见图2所示，本实用新型实施例还提供了一种球径测量装置，其包括操作架和上述的球径测量测头，所述操作架包括：放置台3，所述放置台3用于放置待测件，应理解，待测件放置在放置台3上能够进行固定，固定的方式可以是由于待测件本身的形状能固定在放置台3，也可以是设置一些固定装置将待测件进行固定；夹持组件4，所述夹持组件4将所述球径测量测头的夹持杆1固定，使所述球径测量测头的球头2朝向靠近所述放置台3的一侧，也即，夹持杆1被夹持组件4夹持，使得球径测量测头中设置球头2的一端靠近放置台3，便于后续将球头2放于待测件的球面处进行测量。

优选的，所述夹持组件4包括：固定板，所述固定板的一端固定于所述放置台3，所述固定板上开设有竖直方向的滑槽；连接板42，所述连接板42的一端滑动安装于所述滑槽，另一端固定有夹持头41，也即，夹持头41可以设置在连接板42的端部，且夹持头41可以设置为环形将夹持杆1夹持，夹持头41也可以是和连接板42共同配合将夹持杆1夹持固定，由于夹持头41固定有夹持杆1，通过调整连接板42在固定板竖直方向的位置，可以调节夹持杆1和放置台3之间的距离，在一些可选的实施例中，固定板上设置有凹槽，连接板42的一端设有与凹槽配合的凸块，当需要调整夹持杆1和放置台3之间的距离时，可以由工作人员手动进行调节后进行固定。

在一些可选的实施例中，所述夹持组件4包括：支架43及固定于所述支架43一侧的气缸44，所述支架43固定于所述放置台3，且所述支架43垂直于所述放置台3设置，此时支架43用于支撑气缸44，使气缸44能固定在放置台3；连接板42，所述连接板42的一端固定有夹持头41，另一端滑动安装于所述气缸44，所述气缸44驱动所述连接板42朝向靠近或者远离所述放置台3的方向运动，也即，在需要对待测件进行测量时，可以将待测件放置在放置台3上的指定位置，之后打开气缸44的电源，气缸44带动连接板42向下移动，此时球头2也向下移动，直至球头2放置在待测件的球面内，利用气缸44进行调节可以节省人力，且使用气缸44可以使得连接板42被调节的位置较为精准，应理解，待测件可以是滑靴或柱塞等外底面具有平面的物品。所述放置台3上安装有夹持件，所述夹持件用于夹持待测件，应理解，待测件也可以是外底面具有弧度的其他物体，此时在放置板上设置夹持件使得外底面具有弧度的待测件能够被固定。

在一些可选的实施例中，所述连接板42远离所述固定板的端部设有第一半环槽22，所述夹持头41设有与所述第一半环槽22配合的第二半环槽22，所述夹持头41螺栓连接于所述连接板42，使所述夹持杆1夹持于所述第一半环槽22与所述第二半环槽22之间，也即，在本实施例中，夹持头41和连接板42共同配合以固定夹持杆1，此时在夹持头41与连接板42的连接处设置连接结构，连接结构可以是在夹持头41的两端设置螺栓，通过螺栓旋拧进连接板42使得夹持头41连接与连接板42连接，在本实施例中，夹持头41具有第二半环槽22及短板，短板用于与连接板42固定，在短板处可以设置有螺栓孔，利用螺栓穿过螺栓孔即可将夹持头41固定在连接板42上，由于待测件需要测量的凹面球径可能不同，因此球径测量测头中的球头2的直径也可能不同，根据球头2直径的不同可以设置不同直径的夹持杆1，以便于后续在需要使用球径测量测头时便于区分拿取，此时利用螺栓将夹持头41固定于连接板42可以便于调节第一半环槽22和第二半环槽22围设的圆的直径，当夹持杆1的直径较大时，第一半环槽22和第二半环槽22的连接处可以具有缺口，以使得第一半环槽22和第二半环槽22围成的圆具有较大内径能够夹持较大直径的夹持杆1，当夹持杆1的直径较小时，第一半环槽22和第二半环槽22则围成完整的圆对夹持杆1进行夹持。优选的，所述放置台3的表面设置有防滑槽。

优选的，所述放置台3设置有定位板，在对待测件检测时，需要对多个不同的待测件进行检测，设置定位板可以便于检测人员在放置待测件时，能快速的将待测件放置在放置台3中的指定位置，节省时间。

本实用新型实施例提供了的球径测量装置的球径检测方法，可以包括以下步骤：

S1：驱动夹持头41朝向靠近放置台3的方向运动，使球头2分别置入放置在放置台3的上、下限标准件中，也即，球头2在置入上限标准件中并进行校准后，将上限标准件拿走，再将下限标准件置于放置台3上，并使球头2置于下限标准件中进行校准，校准时，使用气动量仪向夹持杆1的贯穿孔11中充压缩空气，压缩空气的气压在气动量仪内部的气电转换器中转换为电压信号，电压信号经计算，在显示屏上显示测量出的球径数值，测量使得气动量仪显示数值与标准件的标称值一致。测量上、下限标准件的值可以用于设定气动量仪测量被测产品的标准区间值，也即，在上、下标准件之间的数值范围内的待测件均为合格产品。在一些可选的实施例中，驱动夹持头41朝向靠近放置台3方向运动的方式可以是利用气缸44驱动连接板42朝向靠近放置台3的方向运动。

S2：设置被测产品的公差，也即，判断凹球的球径是否合格设有一个标准区间值为判断标准，在该标准区间值的一定范围内虽然和标准区间值具有一定的误差但也是合格的产品，在气动量仪中设置公差后便于后续测量待测件时通过气动量仪中的显示情况直接确定待测件是否为合格产品。在本实施例中，公差设定为标准区间值的0.02mm以内。

S3：取下上、下限标准件并将待测件放于放置台3，再重复利用气缸44驱动连接板42朝向靠近放置台3方向运动的步骤，使球头2置入放置在放置台3的待测件中，并使用气动量仪向夹持杆1的贯穿孔11中充气，测量得到待测件的球面直径对应的电压值。

S4：判断待测件的球面直径对应的电压值是否在公差界限内，判断的方式可以是利用气动量仪内部的气电转换器，气电转换器将气压转换为电压，电压信号经集成电路分析后在显示屏上显示数值。

S5：若是，则待测件的球面直径符合要求，否则不符合要求，也即，若待测件的球径未超过公差标准，则在气动量仪的显示屏上显示合格或其他提示，若待测件的球径超过标准公差，则在气动量仪的显示屏上显示不合格或者显示屏上的数值显示变成红色。

本实用新型实施例还提供了一种采用上述的球径检测方法判断球径波动的方法，其包括在测量待测件的球面直径是否合格之后，使气缸44驱动连接板42朝向远离放置台3方向运动，将之前测量的待测件调转90度，重复上述球径检测方法的操作步骤，由于球径测量测头中设置有两个连通孔21，当待测件调转90度后，利用测量装置检测了待测件四个球面，此时可根据四个面的数值快速识别球径变化，判断球径的波动变化，及时掌握球径波动。

通过气动量仪来测试待测件的公差是否符合标准是利用了气动量仪内部的气电转换器，气电转换器将气压转换为电压，电压信号经集成电路分析后在显示屏上显示数值，当球头2与待测件的球面接触后，测量气口23与被测球面的间隙变小，出气量减少，经过气电转换器的压缩空气的气压降低，对应的电压值也变小，分析之后，显示的数值也变小，相反则显示数值变大，使用上、下限标准件对气动量仪校对的目的在于，为电压信号设置标准区间值，在此区间内识别的电压信号与对应的数值相匹配，此后再设置被测产品的公差，从而实现球面直径的测量，如测量产品时经过出测量气口23的出气量超过所设置的区间所对应的电压信号，则待测件的球径超出设置的公差界限，也即待测件不合格。

本实用新型实施例提供了一种球径测量测头及球径测量装置，由于连通孔21可以通过贯穿孔11与气动量仪连通，当测量待测件时，利用气缸44驱动连接板42朝向靠近放置台3的方向运动，使得球头2与待测件的球面接触，此后气动量仪可以向连通孔21内充气，压缩空气经过测量气口23后接触待测件的球面，由于测量气口23与待测件球面之间的间距较小，在充气过程中形成气压，气动量仪获取该气压值后即可对待测件的球径进行判断，在测量气口23的外周设置与连通孔21连通的环槽22，可以使得气动量仪在向连通孔21充气的过程中，压缩空气能从环槽22中排出外界，使得气动量仪的充气过程能持续不间断，因此，球径测量测头可以通过连接气动量仪测出凹球的球径是否符合标准，此后通过调转待测件的方向可以使得待测件的球面多个面均能被测量，该测量方式可以便于即可及时掌握球径波动。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在本实用新型中，诸如“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，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。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种球径测量测头，其特征在于，其包括：

夹持杆(1)，所述夹持杆(1)开设有贯穿孔(11)；

球头(2)，所述球头(2)固定于所述夹持杆(1)，且所述球头(2)内设有连通孔(21)，所述连通孔(21)与所述贯穿孔(11)连通；

测量气口(23)，所述测量气口(23)开设于所述球头(2)的外侧壁，且所述测量气口(23)与所述连通孔(21)连通；

环槽(22)，所述环槽(22)设置于所述球头(2)的外侧壁，所述环槽(22)围设于所述测量气口(23)的外围，且所述环槽(22)与所述测量气口(23)间隔设置。

2.如权利要求1所述的球径测量测头，其特征在于：

所述连通孔(21)设置为两条，两条所述连通孔(21)沿所述贯穿孔(11)的轴线方向对称设置于所述贯穿孔(11)的两侧，且两条所述连通孔(21)分别与开设于所述球头(2)外侧壁的两个所述测量气口(23)连通。

3.如权利要求2所述的球径测量测头，其特征在于：

所述球头(2)的外侧壁开设有漏气槽(24)，所述漏气槽(24)设于所述球头(2)靠近所述夹持杆(1)的一侧，且所述漏气槽(24)与所述环槽(22)连通。

4.如权利要求1所述的球径测量测头，其特征在于：

所述球头(2)的球心位于所述夹持杆(1)轴线的延长线上，所述测量气口(23)至所述球心的连线与所述夹持杆(1)的轴线之间的夹角呈钝角。

5.一种球径测量装置，其特征在于，其包括操作架和如权利要求1～4任一项所述的球径测量测头，所述操作架包括：

放置台(3)，所述放置台(3)用于放置待测件；

夹持组件(4)，所述夹持组件(4)将所述球径测量测头的夹持杆(1)固定，使所述球径测量测头的球头(2)朝向靠近所述放置台(3)的一侧。

6.如权利要求5所述的球径测量装置，其特征在于，所述夹持组件(4)包括：

固定板，所述固定板的一端固定于所述放置台(3)，所述固定板上开设有竖直方向的滑槽；

连接板(42)，所述连接板(42)的一端滑动安装于所述滑槽，另一端固定有夹持头(41)。

7.如权利要求5所述的球径测量装置，其特征在于，所述夹持组件(4)包括：

支架(43)及固定于所述支架(43)一侧的气缸(44)，所述支架(43)固定于所述放置台(3)，且所述支架(43)垂直于所述放置台(3)设置；

连接板(42)，所述连接板(42)的一端固定有夹持头(41)，另一端安装于所述气缸(44)，所述气缸(44)驱动所述连接板(42)朝向靠近或者远离所述放置台(3)的方向运动。

8.如权利要求6所述的球径测量装置，其特征在于：

所述放置台(3)上安装有夹持件，所述夹持件用于夹持待测件。

9.如权利要求8所述的球径测量装置，其特征在于，所述：

所述连接板(42)远离所述固定板的端部设有第一半环槽(22)，所述夹持头(41)设有与所述第一半环槽(22)配合的第二半环槽(22)，所述夹持头(41)螺栓连接于所述连接板(42)，使所述夹持杆(1)夹持于所述第一半环槽(22)与所述第二半环槽(22)之间。

10.如权利要求9所述的球径测量装置，其特征在于：

所述放置台(3)设置有定位板。