[發明專利]一種測量階梯孔直線度的機器人

在審

• 申請號: 201910362047.5
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN109990740A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 趙海峰;舒平生;郭燕;單以才;崔吉;郝鋼;王小明
• 申請（專利權）人: 南京信息職業技術學院
• 主分類號: G01B11/27
• 分類號: G01B11/27
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 涂春春

本發明公開了一種測量階梯孔直線度的機器人，解決的技術問題：針對背景技術中提及的現有技術中非接觸式測量法無法測量階梯孔的直線度參數的技術問題。采取的技術方案，一種測量階梯孔直線度的機器人，包括置于孔內的可收縮深孔自定心機構、驅動可收縮深孔自定心機構在階梯孔內行走的多個行進機構、激光測量頭、用于采集激光測量頭激光信號的光電處理系統和用于調節光電處理系統受光位置的PSD位置調節機構。優點：本測量階梯孔直線度的機器人，實現了一個帶有柔性調節確定軸線的楔形彈性支撐機構，實現支撐測量桿端部的滑動支撐，適應孔徑的變化，可以通過行進機構跨越一定高度的階梯，從而適應量深孔、盲孔以及階梯孔的直線度測量。

技術領域

本發明涉及一種孔直線度的測量工裝，具體為一種測量階梯孔直線度的機器人。

背景技術

車、飛機、輪船、石油設備和大型醫療器械中都存在著直徑不一的階梯孔。這些孔類零件的加工、檢測技術直接影響著零件深孔參數精度。而直線度測量是孔徑幾何計量中的基本項目，是孔徑圓度、同軸度測量的基礎，在生產中受到高度重視。

深孔直線度誤差是指孔徑實際軸線對理想軸線的偏離量。目前，傳統的孔徑直線度測量方法主要有直線度塞規、卡規，臂桿法，感應式應變片等方法，這類量方法屬于接觸式測量，其操作不便，精度難以保證，人為影響因素很大。而且，對于孔深與直徑比大于5的階梯孔零件，測試更加不便。而基于光電原理的掃描式測量法、利用超聲波的反轉測量法、基于電容原理的小孔測試法都屬于現代的非接觸式測量法，能夠自動控制，但無法測量深孔、盲孔尤其是階梯孔的直線度參數。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，針對背景技術中提及的現有技術中非接觸式測量法無法測量階梯孔的直線度參數的技術問題。

本發明所采取的技術方案是：一種測量階梯孔直線度的機器人，包括置于孔內的可收縮深孔自定心機構、驅動可收縮深孔自定心機構在階梯孔內行走的多個行進機構、激光測量頭、用于采集激光測量頭激光信號的光電處理系統和用于調節光電處理系統受光位置的PSD位置調節機構；

多個行進機構均設置在可收縮深孔自定心機構上，激光測量頭設置在可收縮深孔自定心機構上，光電處理系統置于PSD位置調節機構上，PSD位置調節機構置于階梯孔管道外部；

可收縮深孔自定心機構包括一端開口一端有底的套筒、端蓋、定心軸、定心軸驅動電機、第一錐形圓臺、第二錐形圓臺、左旋螺母、壓簧和六個活動測頭單元，端蓋設置在套筒開口端，套筒水平放置，定義端蓋所在端為右端，套筒筒底所在端為左端；定心軸水平置于套筒內且兩端分別轉動支撐在套筒筒底和端蓋上，定心軸兩端均伸出一段位于套筒外部的延伸軸；在定心軸上設置一段左旋螺紋和一段右旋螺紋，一段左旋螺紋位于定心軸的左端，一段右旋螺紋位于一段左旋螺紋的右側；定心軸驅動電機固定在端蓋外側，定心軸驅動電機的電機軸通過聯軸器連接定心軸右端的延伸軸；第一錐形圓臺的軸線上設置右旋螺紋孔，第一錐形圓臺通過右旋螺紋孔與定心軸上的一段右旋螺紋相配合安裝，第一錐形圓臺的小端指向端蓋；第二錐形圓臺的軸線上設置中心通孔，第二錐形圓臺通過在中心通孔內設置軸承轉動設置在定心軸上，左旋螺母與定心軸上的一段左旋螺紋相配合安裝，第二錐形圓臺位于左旋螺母的左側，第二錐形圓臺的小端指向套筒筒底；壓簧套在定心軸并置于第二錐形圓臺與左旋螺母之間，壓簧一端抵在第二錐形圓臺大端端面上，壓簧另一端抵在左旋螺母的端面上；六個活動測頭單元分別對應第一錐形圓臺和第二錐形圓臺分為兩組，每組為三個活動測頭單元，對應第一錐形圓臺的三個活動測頭單元均布設置在第一錐形圓臺的外圓錐面上，對應第二錐形圓臺的三個活動測頭單元均布設置在第二錐形圓臺的外圓錐面上；六個活動測頭單元均包括滑軌、滑塊、固定測桿和活動側頭，滑軌固定在錐形圓臺的外圓錐面上且沿錐形圓臺的母線設置，滑塊滑動置于滑軌上，固定測桿豎直設置且固定測桿的一端通過三角支撐塊連接滑塊，活動側頭豎直設置且從套筒筒壁上開設的過孔穿出，活動側頭一端連接固定測桿另一端，活動側頭的另一端為懸空支撐端；在套筒筒壁上的過孔周圍外凸設置支撐筒，支撐筒位于套筒筒壁的外側；

激光測量頭設置在定心軸左端的延伸軸上；