[發明專利]軸類零件直徑高精度快速測量裝置

無效

• 申請號: 200710025712.9
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN101113893A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 胡鵬浩;劉善林;胡毅;黨學明;黃強先;王會生;費業泰
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08;G01B11/10
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司
• 代理人: 何梅生

技術領域：

本發明涉及軸類零件的直徑檢測裝置，更具體地說是可應用于汽車、航空、航天、船舶、機床和CMM檢驗等領域中的軸類零件直徑高精度快速檢測裝置。

背景技術：

目前常用的直徑測量方法是用游標卡尺、千分尺、光學測長儀、激光干涉儀、雙頻激光干涉儀、工具顯微鏡等。采用游標卡尺、千分尺，這種方法雖然符合阿貝原則，但易受人為因素影響較大，測量力也很難控制，而測量力控制得不好會造成測量結果漂移，重復性差；采用光學測長儀、激光干涉儀、雙頻激光干涉儀，測量精度高，但每次調整起來非常困難，因此測量效率低；采用工具顯微鏡，只能將被測件放在其中，無法實現在線測量，而且對被測件尺寸有限制。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種軸類零件直徑高精度快速測量裝置，以實現軸類零件直徑的快速和精確測量，并使其測量結果可以通過計算機屏幕進行顯示，實現數據的存儲和傳輸，同時通過對所測量的數據進行處理與分析，獲得該軸類零件的圓柱度和圓錐度等數據信息。

本發明解決技術問題采用如下技術方案：

本發明軸類零件直徑高精度快速測量裝置的結構特點是一對可沿被測軸的直徑方向相向滑移的左端動卡口和右端動卡口構成卡口式測頭，在左端動卡口與右端動卡口之間，設置用于測量左端動卡口和右端動卡口相對滑移距離的光柵測量裝置，光柵測量裝置由光柵尺和光柵頭構成，其中，光柵尺與右端動卡口的滑移方向平行設置、并與右端動卡口固聯，相對設置的光柵頭與左端動卡口固聯。

本發明的結構特點也在于：

左端動卡口通過彎弓臂與可滑移殼體固聯，光柵頭固定設置在可滑移殼體上；右端動卡口固定設置在沿被測軸徑向設置的滑軌的端部，光柵尺通過光柵座平行設置在滑軌上。

設置固定基座，由固定基座和倒扣在固定基座上的可滑移殼體構成光柵測量腔，在固定基座的兩側，對稱設置一對由定導軌和動導軌滾動摩擦的導向機構，定導軌固定設置在固定基座上，動導軌固定設置在可滑移殼體上；在光柵測量腔中，位于固定基座上，固定設置滑軌座，滑軌與滑軌座滾動摩擦。

在可滑移殼體與光柵座之間，設置齒輪齒條嚙合傳動機構，包括固定設置在可滑移殼體上的外齒條和固定設置在光柵座上的內齒條，外齒條與內齒條相互平行，外齒條和內齒條與同一傳動齒輪相嚙合。

齒輪齒條嚙合傳動機構中的傳動齒輪是由上片齒輪和下片齒輪構成的雙片齒輪，外齒條與上片齒輪嚙合，內齒條與下片齒輪嚙合，在雙片齒輪與其齒輪軸之間，設置復位卷簧。

設置壓力傳感機構，是在殼體的尾部、與光柵尺平行，固定設置螺桿軸，螺桿軸上套裝有可沿螺桿軸的軸向滑移的環套，壓力傳感器固定設置在環套的尾部環形端面上，并以固定設置在螺桿軸尾端相對位置上的壓板為施壓面；環套通過懸臂固定設置在尾部端蓋中，尾部端蓋由螺桿軸的尾部壓簧抵靠在殼體的尾端。

本發明基于相對測量原理，測頭中的兩只動卡口分別與光柵頭和光柵尺固聯，由光柵測量裝置實現對兩只動卡口之間相對滑動距離的測量，進而實現對被測軸的直徑的測量，與已有技術相比，本發明的有益效果體現在：

1、本發明設置卡口式測頭與光柵測量裝置的結合，可實現快速、高精度測量；

2、本發明對于左端動卡口和右端動卡口分別設置有滾動導軌的導向機構，有效保證了兩端動卡口移動的直線度，保證動卡口的運動輕便和靈活，運動靈敏度高；

3、本發明在傳動機構中設置雙片齒輪齒條傳動，實現了平穩傳動，瞬時傳動比恒定，并且避免了空回誤差，進一步提高測量精度；

4、本發明設置壓力傳感器，使兩端動卡口之間的測量力能夠得以控制，保證每次測量時的測量力為恒定，從而有效避免由于測量力不穩定所產生的隨機誤差。

5、本發明結構簡單、緊湊，使用方便，可設計成模塊，并能與其它測量裝置集成，從而實現綜合測量。

6、本發明可廣泛用于測量軸類零件的直徑，以及用于測量球徑和兩平面之間的距離。

附圖說明：

圖1為本發明結構示意圖。

圖2為圖1的A-A剖視圖。

圖中標號：1左端動卡口、2右端動卡口、3光柵頭、4光柵尺、5殼體、6壓力傳感器、7環套、8懸臂、9尾部端蓋、10螺桿軸、11外齒條、12上片齒輪、13齒輪軸、14下片齒輪、15內齒條、16光柵座、17壓板、18固定基座、19滑軌座、20滑軌、21復位卷簧、22定導軌、23動導軌、24壓板、25尾部壓簧。

以下通過具體實施方式，結合附圖對本發明作進一步描述：

具體實施方式：