[發明專利]一種深孔直線度測量裝置及方法

有效

• 申請號: 202111364441.6
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114061530B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 朱祥龍;康仁科;董志剛;羅女杰;戴恒震
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01B21/24
• 分類號: G01B21/24
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 魯保良;李洪福

本發明公開了一種深孔直線度測量裝置及方法，所述裝置包括測量單元、自定心單元以及驅動單元，由于本發明采用楔形塊、支撐盤件、滾珠花鍵、防護罩外殼的設計能夠實現一個雙向對稱的楔形支撐機構，推動楔形塊沿花鍵軸的自如滑動時可支撐鋼球一定距離的徑向竄動時，可更好的適應孔徑的變化，并且能始終保持孔的中心線與花鍵軸的中心線共線，增強了定心準確度及穩定性；采用驅動電機與自定心單元聯動機構消除驅動單元托底影響，提高了測量精度；采用驅動電機的正反轉能夠控制深孔自定心裝置的行走進退，且整個裝置體積小、自動化程度較高，可實現在機測量，能更好地適應深孔、盲孔的直線度測量。

技術領域

本發明涉及大深徑比孔類零件幾何精度檢測技術領域，特別是一種深孔直線度測量裝置及方法。

背景技術

深孔類零件在日常的生產生活中應用極為廣泛，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深孔或盲孔，這些孔類零件的加工和檢測技術直接影響零件的精度。而其中深孔直線度測量在工業生產中有著極其重要的意義，是影響產品質量的主要因素。為檢測深孔零件質量，常將深孔軸線直線度作為檢測的一個項目。準確地測量零件直線度，不僅可作為零件驗收合格的依據，還可以用來分析誤差產生的原因，為提高零件加工精度和裝配精度提供可靠依據。

近些年來，國內外關于深孔類零件直線度的各類測量技術快速進步，相關機構在該領域也取得了一些成就，但是相對于其它的計量項目而言，深孔直線度檢測技術顯得落后，目前常用的深孔直線度測量方法有量規測量法、感應片式應變片測量法、校正望遠鏡測量法、臂桿測量法、激光測量法、CCD法、四象限光電法、PSD法等，在實際生產應用中，工人師傅經常是通過塞規法評價零件是否合格，不能準確的測量出深孔類零件的直線度。而基于光電原理的掃描式測量法、基于PSD的深孔直線度測量裝置能夠自動控制，但裝置笨重，操作復雜，裝置定心精度較低、定心效果不好，導致深孔直線度測量精度較低。

發明內容

為解決現有技術存在的上述問題，本發明要設計一種定心精度高，能夠適應不同孔徑且能在孔壁內穩定行走的深孔直線度測量裝置及方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種深孔直線度測量裝置，包括測量單元、自定心單元以及驅動單元，所述測量單元包括轉接座、反射鏡、反射鏡安裝板、彈簧、安裝架和傾角傳感器，所述反射鏡通過銅片固定在反射鏡安裝板上，所述傾角傳感器通過螺栓連接固定在安裝架上，所述反射鏡安裝板通過螺栓固定在安裝架上，安裝架通過轉接座與自定心單元連接，所述彈簧嵌套在固定反射鏡安裝板的螺栓上、固定于安裝架及反射鏡安裝板之間；

所述自定心單元包括前支撐盤件、前端鋼球、前楔形塊、花鍵軸、前花鍵套、后花鍵套、氣缸、浮動接頭、后楔形塊、后端鋼球和后支撐盤件，所述前支撐盤件、前花鍵套、后花鍵套、后支撐盤件從前至后依次安裝在花鍵軸上，所述前支撐盤件利用螺紋轉換套和螺栓固定在花鍵軸的前端，所述后支撐盤件利用鎖緊螺母固定在花鍵軸的后端；前花鍵套和后花鍵套對稱安裝；所述前楔形塊固定在前花鍵套的前端，后楔形塊固定在后花鍵套的后端，前楔形塊與后楔形塊對稱設置、大端朝內，所述前支撐盤件與前楔形塊的小端之間夾有多個前端鋼球，所述后支撐盤件與后楔形塊的小端之間夾有多個后端鋼球，且前端鋼球和后端鋼球均圍繞花鍵軸的軸線沿圓周向均勻排列；所述氣缸固定在后楔形塊上，所述浮動接頭通過螺紋連接在氣缸上，其頭部穿過前楔形塊，并利用螺母鎖緊在前楔形塊上；所述氣缸和浮動接頭共兩組，關于花鍵軸對稱安裝；