[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

本發明屬于機械加工與檢測領域，具體涉及帶有防轉機構的孔檢測裝置與檢測方法。工件相對于基準運動。探測部分能繞第一運動副、第二運動副旋轉，但不能在被檢測的孔內發生旋轉。光斑因孔的誤差而變化并被檢測。孔檢測方法步驟如下：第一步，放置工件，發出光線；第二步，使工件移動；第三步，求孔形位誤差。本發明具有以下優點：探測部分不會在孔內旋轉，可避免由此造成誤差；光斑穩定，不受外部光線影響；具有放大誤差的作用；可檢測小孔；具有壓力反饋功能，可防止探測桿下垂；利用了流體順錐自糾偏原理，使探測頭自動定心于孔的中心；可實現非接觸式測量，減少了摩擦磨損，可減小孔壁表面質量對檢測結果的不良影響。

技術領域

本發明屬于機械加工與檢測領域，具體涉及帶有防轉機構的孔檢測裝置與檢測方法。本發明特別適用于深孔的檢測。

背景技術

在檢測孔或深孔零件時，防止測量工具在孔內的旋轉，利于掌握孔的加工誤差的方位，對于控制孔的質量是有意義的。針對這一技術問題，研究人員進行了多方面努力，并申請了專利“帶有防轉機構的激光深孔直線度檢測裝置”，申請號為201610194592.4。

發明內容

本發明的目的：設計孔檢測裝置及其使用方法，并針對測量工具在孔內旋轉的問題，提供防止旋轉的機構，并探討非接觸式測量。

本發明通過以下技術創新點實現。

1.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。

2.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；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。

3.根據技術創新點1或2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。

4.根據技術創新點1或2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。

5.根據技術創新點1或2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。

6.根據技術創新點1或2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。