[發明專利]一種用于等直徑深孔檢測的氣式內徑量具

有效

• 申請號: 201811214005.9
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109282727B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 甘艷平;單以才
• 申請（專利權）人: 南京信息職業技術學院
• 主分類號: G01B5/12
• 分類號: G01B5/12;G01B5/00
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 尚于杰

1.一種用于等直徑深孔檢測的氣式內徑量具，其特征在于：該量具包括并聯型定位與夾緊機構、自適應測量與顯示機構、測量位置調控機構以及系統控制器；

所述的并聯型定位與夾緊機構包括定平臺、動平臺、連桿一、連桿二、徑向滑塊、氣缸；所述的定平臺與被測工件接觸的一端設有錐型定位面，定平臺中心開有通孔一，通孔一周圍均布兩個引導孔一；所述的動平臺位于遠離定平臺錐型定位面的另一端，定平臺與動平臺之間設置氣缸，氣缸殼體固定在定平臺端面上，氣缸活塞桿與動平臺相連，動平臺與定平臺相鄰的端面上沿周向開有三等分的徑向滑槽，動平臺中心開有通孔二，通孔二周圍均布兩個引導孔二；所述的定平臺與動平臺之間設有三組連桿滑塊機構，每組連桿滑塊機構包括連桿一、連桿二和徑向滑塊；所述的連桿一一端固接于定平臺三等分的外圓上；所述的連桿二呈非對稱的V型，連桿二一端與動平臺徑向滑槽內的徑向滑塊以圓柱鉸鏈相連，連桿二中部與連桿一也以圓柱鉸鏈相連；

所述的自適應測量與顯示機構包括缸筒、錐形活塞、左缸蓋、右缸蓋、壓簧、中空活塞桿、T型套筒、測頭座、測頭、內徑百分表、安裝支架；所述的缸筒內裝有錐形活塞，缸筒的左右端面分別裝接左缸蓋和右缸蓋，缸筒中部某一橫截面上沿徑向開設一組三等分的徑向通孔；所述的錐形活塞錐型面朝右，錐形活塞錐型面上沿其母線方向開有三等分的滑槽，每個滑槽內裝有一個測頭座，測頭座穿過缸筒上的徑向通孔，連接一個測頭；所述的壓簧安裝在錐形活塞與右缸蓋之間；所述的中空活塞桿左端同軸穿過錐形活塞，中空活塞桿右端設有一個密封懸臂，密封懸臂上開設有進氣口；T型套筒套裝在中空活塞桿上，T型套筒左端與右缸蓋固連；中空活塞桿與右缸蓋和T型套筒之間均裝有滑動軸承一，中空活塞桿右端伸出T型套筒外，T型套筒右端連接環形支撐盤，在環形支撐盤與中空活塞桿的密封懸臂之間通過安裝支架安裝內徑百分表，內徑百分表測頭與密封懸臂相連；

所述的測量位置調控機構包括驅動電機、電機支架、齒輪、齒條、套筒、環形支撐盤、導桿、滑動軸承二；驅動電機通過電機支架安裝在定平臺靠近動平臺的端面上；齒輪安裝在驅動電機輸出軸上；套筒通過兩端的滑動軸承二套裝在T型套筒上，齒條安裝在套筒上，并與齒輪相嚙合；套筒遠離定平臺的一端經滑動軸承三與環形支撐盤連接；環形支撐盤沿周向均布兩根導桿；導桿可滑動地穿過動平臺和定平臺；

自適應測量與顯示機構的T型套筒套設于測量位置調控機構的套筒中，且內徑百分表、安裝支架及環形支撐盤伸出套筒外，并聯型定位與夾緊機構通過定平臺的通孔一、動平臺的通孔二套設于測量位置調控機構的套筒上；

所述的系統控制器與驅動電機、氣缸均電性相連；

所述的中空活塞桿左端與錐形活塞同軸固連；所述的錐形活塞與缸筒之間設有滑動密封圈；

所述用于等直徑深孔檢測的氣式內徑量具的測量方法包括以下步驟:

1)測量前準備，首先根據被測工件等直徑深孔內徑的大小選擇合適的測頭，將其與測頭座相連；通過中空活塞桿右端的進氣口，向錐形活塞左端型腔提供壓力；借助內徑標準環規和壓簧，完成所述用于等直徑深孔檢測的氣式內徑量具的標定工作，記錄標定值，調整好內徑百分表的零位;

2)測量時，由系統控制器控制并聯型定位與夾緊機構，實現氣式內徑量具與被測工件之間的自動定位與夾緊；在并聯型定位與夾緊機構支撐下，系統控制器控制測量位置調控機構，帶動自適應測量與顯示機構行至被測工件等直徑深孔內徑的待測位置,由自適應測量和顯示機構完成對被測工件等直徑深孔待測位置的內徑測量和顯示，具體實施步驟如下：

a)將并聯型定位與夾緊機構的定平臺放置于被測工件深孔孔端面上，同時啟動三個氣缸，通過動平臺、徑向滑塊和連桿二，帶動三根連桿一夾緊被測工件的外表面，完成該氣式內徑量具與被測工件的定位與夾緊；

b)在并聯型定位和夾緊機構支撐下，啟動驅動電機，通過齒輪、齒條、套筒、環形支撐盤、導桿和滑動軸承二，帶動自適應測量和顯示機構運行至被測工件深孔內徑的待測位置；

c)在錐形活塞左端型腔氣體壓力和壓簧的彈力，以及三個測頭受孔壁的作用力下，錐形活塞在缸筒內會產生相應的左右滑動，因錐形活塞錐形面的錐角為45°?，錐形活塞沿軸向的位移量即為待測孔徑單邊半徑的變化量，通過中空活塞桿，將錐形活塞沿軸向的位移量反映到內徑百分表上，讀出數值，結合標定值計算出當前位置內徑尺寸；

d)若需測量同一截面上不同位置處的孔內徑，僅需轉動T型套筒右端，使三個測頭在錐形活塞和測頭座約束下在當前截面內產生旋轉；若需測量不同截面上的深孔內徑，需啟動驅動電機，通過齒輪、齒條、套筒，帶動自適應測量和顯示機構運行至待測的截面上。