內孔錐度測量裝置的製作方法

2023-07-24 00:21:21

本實用新型涉及測量技術領域，尤其是一種內孔錐度測量裝置。

背景技術：

在現代化的機械加工行業中，質量是產品的生命，為了保證產品的質量，不僅對測量人員有嚴格的要求，還對測量儀器的精度有較高的要求。目前，在製造業有許多零件的內孔比較小，而且在孔的深處有錐度結構，用遊標卡尺和萬用角度尺直接測量則存在測量誤差較大、錐度難以測量的問題，而產品測量誤差大會導致加工精度不夠，進而影響產品質量，給廠家帶來直接的經濟損失。因此在生產過程中對深孔內錐度的測量問題一直困擾著加工者。

技術實現要素：

本實用新型針對現有技術中直接測量誤差大、操作難度大的問題，而研究設計一種內孔錐度測量裝置。

為解決技術問題，本實用新型採用的技術方案是：

一種內孔錐度測量裝置，其特徵在於，包括：水平支架；與所述水平支架平行設置的水平儀；對稱設置在所述水平支架上的多個吊耳；固定在水平支架上的步進電機；與所述步進電機的輸出軸固定連接的絲槓；與所述水平支架平行設置的固定架；支撐在所述水平支架與固定架之間的支撐杆；以及與所述絲槓螺紋連接的測量組件；所述水平支架兩端具有第一長孔，所述吊耳上具有第二長孔，所述吊耳通過螺栓穿過所述第二長孔和所述第一長孔將所述吊耳固定在所述水平支架上，所述吊耳用來從內孔內部將所述測量裝置固定在要測量的物體上；所述絲槓通過軸承支撐在所述固定架上；所述測量組件包括外殼、位移傳感器、頂杆、彈簧和測頭，所述外殼上具有螺紋孔，所述螺紋孔螺紋套設在所述絲槓上，所述支撐杆穿過所述外殼，所述外殼內具有同軸設置的第一孔、第二孔和第三孔，所述頂杆具有杆體和杆帽，所述位移傳感器設置在所述第一孔內，所述杆帽與所述位移傳感器的前端固接，所述杆體穿過所述第二孔與設置在第三孔內的測頭固接，所述第二孔的直徑小於所述第三孔的直徑，所述測頭的後端固定連接所述彈簧，所述彈簧沿所述第三孔的軸向設置，所述彈簧將測頭壓緊在所要測量的圓柱體的壁面上。

進一步地，所述吊耳包括相互垂直的橫向固定部和豎向固定部，固定測量裝置時，所述橫向固定部與豎向固定部與被測物體的接觸面上還具有橡膠襯墊。

進一步地，所述水平儀固定在所述水平支架上。

進一步地，所述吊耳為四個。

進一步地，所述測量裝置還包括設置在所述水平支架上方的集成電路板和顯示設備，所述集成電路板通過位移傳感器測量的數據和步進電機的旋轉角度計算出內孔的錐度，通過顯示設備顯示出來。

進一步地，所述測量裝置還包括給所述集成電路板和顯示設備供電的電源，所述電源上具有開關。

進一步地，水平儀固定在所述集成電路板上方。

更進一步地，所述支撐杆的上端與水平支架焊接固定，下端具有螺紋且通過螺母固定在所述固定架上。

與現有技術相比，本實用新型顯而易見地具有以下有益效果：

1、通過吊耳將測量裝置固定在待測物體的內孔中，通過水平儀調整測量裝置水平使絲槓的中心軸線與內孔的中心軸線平行，保證測量的精度；通過給步進電機輸入一定的脈衝數使步進電機帶動絲槓轉動一定的度數，從而帶動測量組件沿絲槓移動一定的距離，通過絲槓的螺距和絲槓轉動的度數可通過集成電路板計算出測量組件沿絲槓移動的距離，結合位移傳感器測到的數據即可準確計算出內孔的錐度值。本實用新型結構簡單，操作方便，便於攜帶，成本低，測量精度高且自動化程度高。

2、吊耳的橫向固定部和豎向固定部上具有橡膠襯墊，避免將測量裝置固定在被測物體的內孔內時，對被測物體造成損傷。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例1結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例1水平支架俯視圖；

圖3是本實用新型實施例1測量組件爆炸圖；

圖4是本實用新型計算內孔錐度原理圖；

圖5是本實用新型實施2結構示意圖。

圖中，1、水平儀，2、水平支架，21、第一長孔，3、吊耳，31、橫向固定部，32、豎向固定部，33、第二長孔，4、步進電機，5、絲槓，6、軸承，7、固定架，8、測量組件，81、外殼，811、螺紋孔，812、第一孔，813、第二孔，814、第三孔，82、位移傳感器，83、頂杆，831、杆體，832、杆帽，84、彈簧，85、測頭，9、橡膠襯墊，10、集成電路板，11、顯示設備，12、電源，13、開關，14、支撐杆，15、被測物體。

具體實施方式

為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「徑向」、「軸向」、「上」、「下」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。在本實用新型的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「設置」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

實施例1

如圖1-圖3所示的內孔錐度測量裝置，包括：水平支架2；與所述水平支架2平行設置的水平儀1；對稱設置在水平支架2上的多個吊耳3；固定在水平支架2上的步進電機4；與步進電機4的輸出軸固定連接的絲槓5；與水平支架2平行設置的固定架7；支撐在水平支架2與固定架7之間的支撐杆14；以及與絲槓5螺紋連接的測量組件8；水平支架2兩端具有第一長孔21，吊耳3上具有第二長孔33，吊耳3通過螺栓穿過第二長孔33和第一長孔21將吊耳3固定在水平支架2上，吊耳3用來從內孔內部將測量裝置固定在要測量的物體上；絲槓5通過軸承6支撐在固定架7上；參見圖3，測量組件8包括外殼81、位移傳感器82、頂杆83、彈簧84和測頭85，外殼81上具有螺紋孔811，螺紋孔811螺紋套設在絲槓5上，支撐杆14穿過外殼81，外殼81內具有同軸設置的第一孔812、第二孔813和第三孔814，頂杆83具有杆體831和杆帽832，位移傳感器82設置在第一孔812內，杆帽832與位移傳感器82的前端固接，杆體831穿過第二孔813與設置在第三孔814內的測頭85固接，第二孔813的直徑小於第三孔814的直徑，測頭85的後端固定連接彈簧84，彈簧84沿第三孔814的軸向設置，彈簧84將測頭85壓緊在所要測量的圓柱體的壁面上。

吊耳3包括相互垂直的橫向固定部31和豎向固定部32，固定測量裝置時，橫向固定部31與豎向固定部32與待測物體的接觸面上還具有橡膠襯墊9。如圖2所示的水平支架2，具有四個安裝吊耳3的懸臂，所以本實施例中吊耳3為四個，事實上，為了固定方便，也可設置兩個或者三個吊耳，均是效果比較好的實施方式。

測量裝置還包括設置在水平支架2上方的集成電路板10和顯示設備11，集成電路板10通過位移傳感器82測量的數據和步進電機4的旋轉角度計算出內孔的錐度，通過顯示設備11顯示出來。

測量裝置還包括給所述集成電路板10和顯示設備11供電的電源12，所述電源12上具有開關13。

本實施例中，水平儀1固定在集成電路板10上方，方便從上方觀察是否已將測量裝置調節水平，保證測量精度。

本實施例中，支撐杆14的上端與水平支架2焊接固定，下端具有螺紋且通過螺母固定在所述固定架7上。

工作時，按下開關13，使電源12向集成電路板10供電，集成電路板10控制各部件工作，具體地，測量物體內孔的錐度時，將被測物體15豎直放置，保證被測物體15的內孔的中心軸線豎直，然後將測量裝置的測量組件8伸入到內孔中，通過觀察水平儀1調整水平支架2，使水平支架2水平，並通過吊耳3將測量裝置與被測物體15固定；給步進電機4輸入脈衝，使絲槓5轉動一定的角度，絲槓5轉動帶動與其螺紋連接的測量組件8沿其移動。具體的計算原理參見圖4，根據步進電機4的轉動角度和絲槓5的螺距可計算出測量組件8沿所述絲槓5移動的距離，設定為圖中的b，由於內孔具有錐度，測量組件8移動的同時，位移傳感器82可測量初始位置和終止位置的相對位移量，設定為圖中的a，形成一個直角三角形ABC，圖中所示角α即是錐度。根據公式：

α＝arctan(a/b)

利用上述公式，即可通過集成電路板10計算出內孔的錐度，並將計算結果在顯示設備11上顯示。

實施例2

如圖5所示，本實施例中，水平儀1固定在水平支架2上，具體為水平支架2的側面，也可為水平支架2的上面。

上述依據本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。