連杆用綜合氣動測量裝置的製作方法
2024-01-25 22:07:15
專利名稱：連杆用綜合氣動測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及氣動測量裝置技術領域，尤其涉及一種用於連杆綜合測量的氣動測量裝置。
背景技術：
氣動測量方法是以壓縮空氣作為介質，利用空氣在管道中的流量和壓力隨管道的幾何尺寸或形狀變化的特性，將尺寸量或位移量變化轉化成流量或壓力變化量，從而實現高精度的測量，氣動測量方法所使用的工具是氣動量儀，它與氣動測量裝置配套使用。由於它可以進行非接觸測量，高壓氣流噴向工件表面而具有自潔作用，對環境條件要求不高以及結構簡單、操作維修方便、造價低等優點，所以廣泛應用於機械工業生產現場。
對於內燃機連杆來說，由於它具有兩個孔，其所要檢測的尺寸和形位公差很多，例如兩孔的平行度、中心距，以及每個孔的圓柱度及尺寸等，通常需要多套檢具，由多人來完成檢驗工作，測量誤差大，測量效率低，佔用人力多，勞動強度大，已經不能滿足主機廠的要求。公知技術中沒有記載專門用於測量連杆各個形位公差的氣動測量裝置，尤其是適合測量兩孔平行度的氣動測量裝置。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種連杆用綜合氣動測量裝置，該裝置結合氣動量儀實現了連杆的氣動測量，提高了測量精度和測量效率。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案是連杆用綜合氣動測量裝置，包括用於測量連杆第一孔的第一測頭，和用於測量連杆第二孔的第二測頭，所述第一測頭和第二測頭安裝於一個基座，所述第一測頭和第二測頭上設有若干個可與氣動量儀相應的數據指示單元連接的測量支路，在所述的若干個測量支路中至少包括一個用於測量連杆兩孔軸線X方向的平行度的第一測量支路，和一個用於測量連杆兩孔軸線Y方向的平行度的第二測量支路。
作為一種優選方式，所述第一測量支路包括分別開口於第一測頭外周面上和第二測頭外周面上的多個X向平行度噴嘴，這些X向平行度噴嘴分布於一個同時通過第一測頭和第二測頭的軸線的X向平面與兩個相距規定距離的上、下水平面的交線上；所述這些噴嘴包括一組在連杆的第一孔相對於第二孔反向傾斜時，用於測量第一孔相對於第一測頭在所述規定距離上最大傾斜量的第一X向平行度噴嘴，和一組用於測量第一孔相對於第一測頭在所述規定距離上最小傾斜量的第二X向平行度噴嘴，和一組用於測量第二孔相對於第二測頭在所述規定距離上最大傾斜量的第三X向平行度噴嘴，和一組用於測量第二孔相對於第二測頭在所述規定距離上最小傾斜量的第四X向平行度噴嘴；所述第一X向平行度噴嘴與第三X向平行度噴嘴並聯相通，所述第二X向平行度噴嘴與第四X向平行度噴嘴並聯相通。
作為一種優選方式，所述第二測量支路包括開口於第一測頭外周面上的兩組Y向平行度噴嘴，這兩組Y向平行度噴嘴位於一個通過第一測頭軸線的Y向垂面與兩個相距規定距離的上、下水平面的交線上，其中包括一組在連杆的第一孔相對於第二孔反向傾斜時，用於測量第一孔相對於第一測頭在所述規定距離上最大傾斜量的第一Y向平行度噴嘴，和一組用於測量第一孔相對於第一測頭在所述規定距離上最小傾斜量的第二Y向平行度噴嘴；和開口於第二測頭外周面上的兩組Y向平行度噴嘴，這兩組Y向平行度噴嘴位於一個通過第二測頭軸線的Y向垂面與兩個相距規定距離的上、下水平面的交線上，其中包括一組在連杆的第一孔相對於第二孔反向傾斜時，用於測量第二孔相對於第二測頭在所述規定距離上最大傾斜量的第三Y向平行度噴嘴，和一組用於測量第二孔相對於第二測頭在所述規定距離上最小傾斜量的第四Y向平行度噴嘴；所述第一Y向平行度噴嘴與第三Y向平行度噴嘴並聯相通，第二Y向平行度噴嘴與第四Y向平行度噴嘴並聯相通。
作為一種優選方式，所述的每一組平行度噴嘴由兩個對角設置的噴嘴構成。
作為一種改進，它還包括一個用於測量連杆兩孔中心距的第三測量支路，所述第三測量支路包括一組固定於所述基座的中心距噴嘴；以及一個滑動安裝於所述基座的滑座，和一個用於帶動所述滑座沿X方向雙向滑動的第一動力裝置，所述第一測頭固定連接於所述基座，所述第二測頭固定於所述滑座，所述的中心距噴嘴與所述滑座位置相應。
作為一種改進，它還包括一個用於測量連杆第一孔的圓柱度的第四測量支路，和一個用於測量連杆第二孔的圓柱度的第五測量支路。
作為另一種改進，它還包括一個軸向套設於所述第一測頭和第二測頭的託板，一個用於帶動託板上下移動的第二動力裝置。
由於採用了上述技術方案，該連杆用綜合氣動測量裝置與氣動量儀結合實現了連杆的氣動測量，通過第一測量支路可以測量連杆兩孔軸線X方向的平行度，通過第二測量支路可以測量連杆兩孔軸線Y方向的平行度，通過第三測量支路可以測量連杆兩孔的中心距，通過第四測量支路可以測量連杆第一孔的圓柱度，通過第五測量支路可以測量連杆第二孔的圓柱度，上述測量指標可以在氣動量儀的相應的數據指示單元上分別直觀地顯示出來，因而，本發明是一個綜合測量工具，它與接觸式測量工具相比，不僅測量精度高，而且測量效率高，降低了檢測成本。
由於每一組平行度噴嘴由兩個對角設置的噴嘴構成，所以在測量兩孔的平行度時，孔的直徑誤差、圓度誤差、圓柱度誤差、粗糙度誤差以及孔對底面的垂直度誤差等因素對測量結果可以認為沒有影響，因而提高了本發明的抗幹擾性。
由於它還包括一個軸向套設於所述第一測頭和第二測頭的託板，一個用於帶動託板上下移動的第二動力裝置，因而可以控制連杆進出測量位置，上下料方便，測量速度快，性能穩定。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是一種連杆的俯視圖；圖2本發明實施例在測量連杆兩孔X向平行度時的結構原理圖；圖3本發明實施例在測量連杆兩孔Y向平行度時的結構原理圖；
圖4本發明實施例在測量連杆兩孔中心距時的結構原理圖。
具體實施例方式
圖1是一種內燃機連杆A的俯視圖，為了敘述方便，將通過兩孔中心線的方向定義為X方向，將垂直兩孔中心線的方向定義為Y方向。
本發明主要包括兩個測頭，這兩個測頭上分別設有若干個可與氣動量儀相應的數據指示單元連接的測量支路，這些數據指示單元可以直觀地將兩個測頭測得的數據顯示出來。氣動量儀採用浮標式氣動量儀，當然也可以採用數字式氣動量儀。浮標式氣動量儀的數據指示單元通常採用這樣的結構，在一個設有刻度的玻璃管內設置浮標，這個玻璃管一端與穩壓氣源相通，另一端與測量支路相通，浮標的高度與測量支路的氣壓相應，再進一步說是與測量支路末端相對於測量件的氣隙相應。
如圖2所示，它主要包括用於測量連杆第一孔的第一測頭1，和用於測量連杆第二孔的第二測頭2，和一個軸向套設於所述第一測頭和第二測頭的託板3，一個用於帶動託板3上下移動的第二動力裝置，第二動力裝置優先採用氣缸裝置，第二動力裝置通過託板3可以控制連杆A進出測量位置，上下料方便，測量速度快，性能穩定。在所述的若干個測量支路中包括一個用於測量連杆兩孔軸線X方向的平行度的第一測量支路，為了簡化說明，在圖2中將本發明的其它部分省略掉了。
所述第一測量支路包括分別開口於第一測頭1外周面上和第二測頭2外周面上的多個X向平行度噴嘴，這些X向平行度噴嘴分布於一個同時通過第一測頭和第二測頭的軸線的X向平面與兩個相距規定距離的上、下水平面的交線上；所述這些噴嘴包括一組在連杆的第一孔相對於第二孔反向傾斜時，用於測量第一孔相對於第一測頭在所述規定距離上最大傾斜量的第一X向平行度噴嘴11，和一組用於測量第一孔相對於第一測頭在所述規定距離上最小傾斜量的第二X向平行度噴嘴12，和一組用於測量第二孔相對於第二測頭在所述規定距離上最大傾斜量的第三X向平行度噴嘴21，和一組用於測量第二孔相對於第二測頭在所述規定距離上最小傾斜量的第四X向平行度噴嘴22；所述第一X向平行度噴嘴11與第三X向平行度噴嘴21並聯相通並與氣動量儀的第一數據指示單元41連接，所述第二X向平行度噴嘴12與第四X向平行度噴嘴22並聯相通並與氣動量儀的第二數據指示單元42連接。
第一數據指示單元41與第二數據指示單元42浮標的高度差就是兩孔軸線在X方向上規定高度的平行度。
如圖3所示，本發明還包括一個用於測量連杆兩孔軸線Y方向的平行度的第二測量支路，為了簡化說明，圖3將本發明的其它部分省略掉了。
所述第二測量支路包括開口於第一測頭1外周面上的兩組Y向平行度噴嘴，這兩組Y向平行度噴嘴位於一個通過第一測頭軸線的Y向垂面與兩個相距規定距離的上、下水平面的交線上，其中包括一組在連杆的第一孔相對於第二孔反向傾斜時，用於測量第一孔相對於第一測頭在所述規定距離上最大傾斜量的第一Y向平行度噴嘴13，和一組用於測量第一孔相對於第一測頭在所述規定距離上最小傾斜量的第二Y向平行度噴嘴14；和開口於第二測頭外周面上的兩組Y向平行度噴嘴，這兩組Y向平行度噴嘴位於一個通過第二測頭軸線的Y向垂面與兩個相距規定距離的上、下水平面的交線上，其中包括一組在連杆的第一孔相對於第二孔反向傾斜時，用於測量第二孔相對於第二測頭在所述規定距離上最大傾斜量的第三Y向平行度噴嘴23，和一組用於測量第二孔相對於第二測頭在所述規定距離上最小傾斜量的第四Y向平行度噴嘴24；所述第一Y向平行度噴嘴13與第三Y向平行度噴嘴23並聯相通並與氣動量儀的第三數據指示單元43連接，第二Y向平行度噴嘴14與第四Y向平行度噴嘴24並聯相通並與氣動量儀的第四數據指示單元44連接。
第三數據指示單元43與第四數據指示單元44浮標的高度差就是兩孔軸線在Y方向上規定高度的平行度。
在以上描述中，所述的每一組平行度噴嘴由兩個對角設置的噴嘴構成，其目的是抵消孔的直徑誤差、圓度誤差、圓柱度誤差、粗糙度誤差以及孔對底面的垂直度誤差等因素對測量結果的影響，提高本發明的抗幹擾性。
本發明還包括一個用於測量連杆兩孔中心距的第三測量支路，如圖4所示，為了簡化說明，將本發明的其它部分省略掉了。
所述第三測量支路包括一組固定於所述基座的中心距噴嘴5；以及一個滑動安裝於所述基座6的滑座7，和一個用於帶動所述滑座7沿X方向雙向滑動的第一動力裝置，所述第一測頭1固定連接於所述基座6，所述第二測頭2固定於所述滑座7，所述的中心距噴嘴5與所述滑座7位置相應，第一動力裝置優選為氣缸裝置。當給第一動力裝置施力時，第二測頭2通過滑座7在第二動力裝置的帶動下外移，第一測頭1和第二測頭2的母線分別與兩孔的對應母線接觸，連杆兩孔的距離和兩孔的綜合尺寸偏差決定於滑座7與中心距噴嘴5之間隙，這個間隙可以在氣動量儀相應的數據指示單元45上顯示出來，這個數值消去兩孔的直徑偏差即可得到兩孔中心距的偏差值。
本發明還包括一個用於測量連杆第一孔的圓柱度的第四測量支路，和一個用於測量連杆第二孔的圓柱度的第五測量支路。
所述第四測量支路包括兩組開口於第一測頭外周面上且分別位於兩個相距規定距離的上、下水平面上的圓柱度噴嘴；所述第五測量支路包括兩組開口於第二測頭外周面上且分別位於兩個相距規定距離的上、下水平面上的圓柱度噴嘴；所述的每一組圓柱度噴嘴分別由兩個沿徑向相對設置的噴嘴構成。由於其結構與普通的內徑測頭基本相同，所以在附圖中沒有示出。實際上通過第四測量支路和第五測量支路不僅可以測得兩孔的圓柱度，它還可以測得兩孔的孔徑，這在本領域的技術人員中不會引起誤解。
本發明可以同時檢測連杆兩孔的X方向的平行度、Y方向的平行度、中心距，以及兩孔的直徑偏差和兩孔的圓柱度偏差，不僅便於操作，而且測量精度高，測量效率高，降低了測量強度和測量成本。
權利要求
1.連杆用綜合氣動測量裝置，其特徵在於包括用於測量連杆第一孔的第一測頭(1)，和用於測量連杆第二孔的第二測頭(2)，所述第一測頭和第二測頭安裝於一個基座(6)，所述第一測頭(1)和第二測頭(2)上設有若干個可與氣動量儀相應的數據指示單元連接的測量支路，在所述的若干個測量支路中至少包括一個用於測量連杆兩孔軸線X方向的平行度的第一測量支路，和一個用於測量連杆兩孔軸線Y方向的平行度的第二測量支路。
2.如權利要求1所述的連杆用綜合氣動測量裝置，其特徵在於所述第一測量支路包括分別開口於第一測頭(1)外周面上和第二測頭(2)外周面上的多個X向平行度噴嘴，這些X向平行度噴嘴分布於一個同時通過第一測頭和第二測頭的軸線的X向平面與兩個相距規定距離的上、下水平面的交線上；所述這些噴嘴包括一組在連杆的第一孔相對於第二孔反向傾斜時，用於測量第一孔相對於第一測頭在所述規定距離上最大傾斜量的第一X向平行度噴嘴(11)，和一組用於測量第一孔相對於第一測頭在所述規定距離上最小傾斜量的第二X向平行度噴嘴(12)，和一組用於測量第二孔相對於第二測頭在所述規定距離上最大傾斜量的第三X向平行度噴嘴(21)，和一組用於測量第二孔相對於第二測頭在所述規定距離上最小傾斜量的第四X向平行度噴嘴(22)；所述第一X向平行度噴嘴(11)與第三X向平行度噴嘴(21)並聯相通，所述第二X向平行度噴嘴(12)與第四X向平行度噴嘴(22)並聯相通。
3.如權利要求2所述的連杆用綜合氣動測量裝置，其特徵在於所述第二測量支路包括開口於第一測頭(1)外周面上的兩組Y向平行度噴嘴，這兩組Y向平行度噴嘴位於一個通過第一測頭軸線的Y向垂面與兩個相距規定距離的上、下水平面的交線上，其中包括一組在連杆的第一孔相對於第二孔反向傾斜時，用於測量第一孔相對於第一測頭在所述規定距離上最大傾斜量的第一Y向平行度噴嘴(13)，和一組用於測量第一孔相對於第一測頭在所述規定距離上最小傾斜量的第二Y向平行度噴嘴(14)；和開口於第二測頭外周面上的兩組Y向平行度噴嘴，這兩組Y向平行度噴嘴位於一個通過第二測頭軸線的Y向垂面與兩個相距規定距離的上、下水平面的交線上，其中包括一組在連杆的第一孔相對於第二孔反向傾斜時，用於測量第二孔相對於第二測頭在所述規定距離上最大傾斜量的第三Y向平行度噴嘴(23)，和一組用於測量第二孔相對於第二測頭在所述規定距離上最小傾斜量的第四Y向平行度噴嘴(24)；所述第一Y向平行度噴嘴(13)與第三Y向平行度噴嘴(23)並聯相通，第二Y向平行度噴嘴(14)與第四Y向平行度噴嘴(24)並聯相通。
4.如權利要求2或3所述的連杆用綜合氣動測量裝置，其特徵在於所述的每一組平行度噴嘴由兩個對角設置的噴嘴構成。
5.如權利要求1所述的連杆用綜合氣動測量裝置，其特徵在於它還包括一個用於測量連杆兩孔中心距的第三測量支路，所述第三測量支路包括一組固定於所述基座的中心距噴嘴(5)；以及一個滑動安裝於所述基座(6)的滑座(7)，和一個用於帶動所述滑座(7)沿X方向雙向滑動的第一動力裝置，所述第一測頭(1)固定連接於所述基座(6)，所述第二測頭(2)固定於所述滑座(7)，所述的中心距噴嘴(5)與所述滑座(7)位置相應。
6.如權利要求1所述的連杆用綜合氣動測量裝置，其特徵在於它還包括一個用於測量連杆第一孔的圓柱度的第四測量支路，和一個用於測量連杆第二孔的圓柱度的第五測量支路。
7.如權利要求6所述的連杆用綜合氣動測量裝置，其特徵在於所述第四測量支路包括兩組開口於第一測頭外周面上且分別位於兩個相距規定距離的上、下水平面上的圓柱度噴嘴；所述第五測量支路包括兩組開口於第二測頭外周面上且分別位於兩個相距規定距離的上、下水平面上的圓柱度噴嘴；所述的每一組圓柱度噴嘴分別由兩個沿徑向相對設置的噴嘴構成。
8.如權利要求1所述的連杆用綜合氣動測量裝置，其特徵在於它還包括一個軸向套設於所述第一測頭和第二測頭的託板(3)，一個用於帶動託板(3)上下移動的第二動力裝置。
9.如權利要求1所述的連杆用綜合氣動測量裝置，其特徵在於所述的氣動量儀由浮標式氣動量儀構成。
全文摘要
本發明公開了一種連杆用綜合氣動測量裝置，其主要技術方案是，第一測頭和第二測頭上設有一個用於測量連杆兩孔軸線X方向的平行度的第一測量支路，一個用於測量連杆兩孔軸線Y方向的平行度的第二測量支路，一個用於測量連杆兩孔中心距的第三測量支路，一個用於測量連杆第一孔的圓柱度的第四測量支路，一個用於測量連杆第二孔的圓柱度的第五測量支路。本發明可以同時檢測連杆兩孔的X方向的平行度、Y方向的平行度、中心距，以及兩孔的直徑偏差和兩孔的圓柱度偏差，不僅便於操作，而且測量精度高，測量效率高，降低了測量強度和測量成本。
文檔編號G01B13/18GK101029821SQ200710013678
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月9日 優先權日2007年3月9日
發明者高俊平, 葉培新 申請人:濰坊濰柴零部件機械有限公司