[發明專利]帶有防轉機構的孔檢測裝置與檢測方法

有效

• 申請號: 201911004315.2
• 申請日: 2019-10-13
• 公開（公告）號: CN112648937B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 沈興全;于大國;苗鴻賓;薄瑞峰;辛志杰;龐俊忠
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26;G01B11/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種帶有防轉機構的孔檢測裝置，包括光學部分、運算顯示部分、基準部分、驅動部分、探測部分，其特征在于：所述的驅動部分或人手使帶孔工件或探測部分相對于基準部分移動；探測部分有與孔壁接觸的零件或不與孔壁接觸；探測部分能夠繞第一運動副或第二運動副旋轉；光學部分的光線及光斑能隨帶孔工件或探測部分的運動而變化；光學部分的光發射器位于孔外；光學部分與探測部分分別位于第一運動副的兩側；所設計的光線位置與孔的中心線同軸或不同軸，運算顯示部分能對光斑位置信息進行計算、顯示光斑位置變化或其變換后的信息；所述的第一運動副可以在孔內或孔外；當探測部分不與孔壁接觸時，探測頭的結構帶有錐形，探測頭與被測工件的孔壁形成環形楔形空間，在探測頭上沿圓周分布有多個徑向斜孔，有壓氣體流入探測桿中孔和探測頭徑向斜孔，探測頭與孔壁形成氣膜，氣體流出徑向斜孔時，流動方向指向楔形空間的小間隙。

2.根據權利要求1所述的帶有防轉機構的孔檢測裝置，其特征在于：所述的基準部分有導向體；所述的驅動部分有滑動體；所述的探測部分有探測桿、探測頭；探測頭位于孔內，與孔壁接觸或與孔壁之間有氣膜；所述的光學部分有光發射器、光線、光接收器；探測頭位于探測桿上，當人手或驅動部分帶動探測部分或帶孔工件沿導向體運動時，探測桿能夠隨探測頭相對基準部分的變化繞第一運動副或第二運動副旋轉；所發出的光線射向光接收器；探索桿位置的變化引起光發射器、光線和光接收器上光斑位置發生變化。

3.根據權利要求1所述的帶有防轉機構的孔檢測裝置，其特征在于：光斑的變動量大于或等于或小于探測頭的變動量；光接收器外有遮光罩。

4.根據權利要求1所述的帶有防轉機構的孔檢測裝置，其特征在于：所述的光斑位置變換后的信息為孔的直線度或垂直度或平行度或傾斜度。

5.根據權利要求1所述的帶有防轉機構的孔檢測裝置，其特征在于，探測部分能夠自動適應孔徑的變化，在第一運動副或第二運動副處有間隙調整裝置；第一運動副、第二運動副分別只有一個旋轉自由度。

6.根據權利要求1所述的帶有防轉機構的孔檢測裝置，其特征在于，所述的基準部分有導向體；所述的驅動部分有滑動體；導向體為機床導軌或其它導向物體，滑動體為機床溜板或其它滑動物體；光學位移檢測裝置或機械位移檢測裝置檢測帶孔工件或探測部分相對于基準部分的移動距離。

7.根據權利要求1所述的帶有防轉機構的孔檢測裝置，其特征在于：探測桿是整體或分體式，分體式探測桿能夠被拆開、拆開后能夠被組裝為整體；探測頭采用淬火材料或硬質合金或寶石或金剛石。

8.根據權利要求1所述的帶有防轉機構的孔檢測裝置，其特征在于：探測桿內無孔或有孔；當探測桿內無孔時，探測頭與孔壁為線接觸或狹窄面接觸；當探測桿內有孔時，探測頭的結構帶有錐形。

9.根據權利要求1所述的帶有防轉機構的孔檢測裝置，其特征在于：在探測桿下方設有上支撐、下支撐，有壓氣體流入上支撐、下支撐的氣腔；設有測量探測桿中孔內氣體壓力的儀表，設有測量流入上支撐、下支撐氣腔氣體壓力的儀表，當被測工件孔徑變大，探測桿內氣體壓力變低時，流入上支撐、下支撐氣腔的氣體壓力升高。

10.一種帶有防轉機構的孔檢測方法，包括帶有防轉機構的孔檢測裝置，有光學部分、運算顯示部分、基準部分、驅動部分、探測部分，其特征在于：所述的驅動部分或人手使帶孔工件或探測部分相對于基準部分移動；探測部分有與孔壁接觸的零件或不與孔壁接觸；探測部分能夠繞第一運動副或第二運動副旋轉；光學部分的光線及光斑能隨帶孔工件或探測部分的運動而變化；光學部分的光發射器位于孔外；光學部分與探測部分分別位于第一運動副的兩側；所設計的光線位置與孔的中心線同軸或不同軸，運算顯示部分能對光斑位置信息進行計算、顯示光斑位置變化或其變換后的信息；所述的第一運動副可以在孔內或孔外；當探測部分不與孔壁接觸時，探測頭的結構帶有錐形，探測頭與被測工件的孔壁形成環形楔形空間，在探測頭上沿圓周分布有多個徑向斜孔，有壓氣體流入探測桿中孔和探測頭徑向斜孔，探測頭與孔壁形成氣膜，氣體流出徑向斜孔時，流動方向指向楔形空間的小間隙；孔檢測方法的步驟為：第一步，放置帶孔工件并發出光線或者發出光線并放置帶孔工件；第二步，使帶孔工件或探測部分沿基準部分移動；第三步，根據光斑信息求孔形狀位置誤差。