一種六點(diǎn)式錐度測(cè)量?jī)x的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種六點(diǎn)式錐度測(cè)量?jī)x，包括中空的圓柱形的外殼，外殼的頂部開設(shè)有用于放入待測(cè)工件的圓孔；外殼內(nèi)部分為上下兩層，上層設(shè)置有三根上層測(cè)桿，三根上層測(cè)桿的兩側(cè)均固定有齒輪齒條機(jī)構(gòu)，且相鄰的兩對(duì)齒輪齒條機(jī)構(gòu)相嚙合；外殼下層設(shè)置有三根下層測(cè)桿，三根下層測(cè)桿的兩側(cè)均固定有齒輪齒條機(jī)構(gòu)，且相鄰的兩對(duì)齒輪齒條機(jī)構(gòu)相嚙合。本實(shí)用新型采用六點(diǎn)自動(dòng)實(shí)時(shí)接觸式測(cè)量，有效減小測(cè)量誤差；在檢測(cè)過程中，由操作人員手動(dòng)上下工件，其余測(cè)量過程以及儀器復(fù)位動(dòng)作均由儀器自動(dòng)完成，不須人為干預(yù)。可大大縮短測(cè)量時(shí)間，提高測(cè)量效率；另外，本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造相對(duì)容易；儀器可廣泛應(yīng)用于各類型精密柱類零件的檢測(cè)與分選。
【專利說明】一種六點(diǎn)式錐度測(cè)量?jī)x
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于測(cè)量工具領(lǐng)域，具體涉及一種六點(diǎn)式錐度測(cè)量?jī)x。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上的錐度測(cè)量?jī)x種類繁多，原理各樣，但大都操作繁瑣，尤其在大批量測(cè)量和檢測(cè)中，過多的人為操作一方面勢(shì)必導(dǎo)致測(cè)量效率下降，另一方面引入的各項(xiàng)人為誤差因素也會(huì)直接影響測(cè)量精度。而對(duì)于高精度、自動(dòng)化程度高的尖端測(cè)量?jī)x器往往價(jià)格昂貴，難以推廣。而在保證測(cè)量精度的前提下，一種操作簡(jiǎn)單、快捷高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的錐度測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)和制造對(duì)于相關(guān)零件生產(chǎn)廠商、檢測(cè)人員及其他用戶群體是尤為重要的。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于解決上述問題，提供一種六點(diǎn)式錐度測(cè)量?jī)x，該測(cè)量?jī)x操作簡(jiǎn)單、快捷高效、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:包括中空的圓柱形的外殼，外殼的頂部開設(shè)有用于放入待測(cè)工件的圓孔；外殼內(nèi)部分為上下兩層，上層設(shè)置有三根上層測(cè)桿，這三根上層測(cè)桿均勻布置在外殼上層水平圓周上，且三根上層測(cè)桿的兩側(cè)均固定有齒輪齒條機(jī)構(gòu)，且相鄰的兩對(duì)齒輪齒條機(jī)構(gòu)相嚙合；外殼下層設(shè)置有三根下層測(cè)桿，這三根下層測(cè)桿均勻布置在外殼下層水平圓周上，且三根下層測(cè)桿的兩側(cè)均固定有齒輪齒條機(jī)構(gòu)，且相鄰的兩對(duì)齒輪齒條機(jī)構(gòu)相嚙合；每個(gè)上層測(cè)桿和下層測(cè)桿的后端均通過復(fù)位裝置連接到外殼的內(nèi)壁上，每個(gè)上層測(cè)桿和下層測(cè)桿的前端部均為斜面，使待測(cè)工件向下插入時(shí)，能夠推動(dòng)上層測(cè)桿和下層測(cè)桿向外移動(dòng)。
[0005]所述的上層測(cè)桿的底面和下層測(cè)桿的頂面分別設(shè)置有相互配合的擋塊。
[0006]所述的擋塊處安裝有測(cè)量上層測(cè)桿和下層測(cè)桿端部之間位移差的距離傳感器，夕卜殼內(nèi)設(shè)置有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，外殼的頂面上還安裝有顯示器；其中，距離傳感器與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入端相連，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的結(jié)果輸出端與顯示器相連。
[0007]所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為用于將距離傳感器采集到的相對(duì)位移差計(jì)算為錐度的單片機(jī)。
[0008]所述的齒輪齒條機(jī)構(gòu)包括相互嚙合的齒輪和齒條，其中，齒條固定在其對(duì)應(yīng)一側(cè)的上層測(cè)桿或下層測(cè)桿的側(cè)面；齒輪的一側(cè)與齒條相嚙合，另一側(cè)與另一組齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒輪相哨合。
[0009]所述外殼的上層內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)槽，上層測(cè)桿設(shè)置在導(dǎo)槽中。
[0010]所述的復(fù)位裝置為彈簧。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0012]本實(shí)用新型采用六點(diǎn)自動(dòng)實(shí)時(shí)接觸式測(cè)量，有效減小測(cè)量誤差；同時(shí)，對(duì)于同一被測(cè)件，儀器動(dòng)態(tài)測(cè)量可獲取多組數(shù)據(jù)，有效減小了隨機(jī)誤差，提高了測(cè)量精度；在檢測(cè)過程中，由操作人員手動(dòng)上下工件，其余測(cè)量過程以及儀器復(fù)位動(dòng)作均由儀器自動(dòng)完成，不須人為干預(yù)?？纱蟠罂s短測(cè)量時(shí)間，提高測(cè)量效率；另外，本實(shí)用新型機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造相對(duì)容易；儀器可廣泛應(yīng)用于各類型精密柱類零件的檢測(cè)與分選。
[0013]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型上層三根測(cè)桿是通過齒輪齒條機(jī)構(gòu)和齒輪機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)的，工件插入時(shí)可以保證三根桿的移動(dòng)距離是相同的，同時(shí)保證了在移動(dòng)過程中三根桿端部所在圓的圓心位置不變。
[0014]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型上下兩層測(cè)桿的中心是與直徑測(cè)量平面垂直的，這種設(shè)計(jì)使得工件在插入測(cè)量?jī)x后可以自動(dòng)定位，使測(cè)量?jī)x在不是水平放置的情況下測(cè)量同樣精準(zhǔn)。
[0015]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型在每個(gè)測(cè)桿的后部都安裝了復(fù)位彈簧，保證了測(cè)量頭和軸的接觸，使測(cè)量結(jié)果更加精確，一定程度上避免了錯(cuò)誤結(jié)果的產(chǎn)生。
[0016]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型采用嵌入式系統(tǒng)，無需其他外接設(shè)備；數(shù)據(jù)采集、處理、顯示均由內(nèi)部系統(tǒng)完成，穩(wěn)定可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的俯視半剖圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型的主視半剖圖。
[0019]其中，1為外殼；2為待測(cè)工件；3為上層測(cè)桿；4為下層測(cè)桿；5為導(dǎo)槽；6為擋塊；7為齒輪；8為齒條；9為彈簧。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的描述:
[0021]參見圖1，本實(shí)用新型包括中空的圓柱形的外殼1，外殼1的頂部開設(shè)有用于放入待測(cè)工件2的圓孔；外殼1內(nèi)部分為上下兩層，上層設(shè)置有三根上層測(cè)桿3，這三根上層測(cè)桿3均勻布置在外殼1上層水平圓周上，且三根上層測(cè)桿3的兩側(cè)均固定有齒輪齒條機(jī)構(gòu)，且相鄰的兩對(duì)齒輪齒條機(jī)構(gòu)相嚙合；外殼1的上層內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)槽5，上層測(cè)桿3設(shè)置在導(dǎo)槽5中。外殼1下層設(shè)置有三根下層測(cè)桿4，這三根下層測(cè)桿4均勻布置在外殼1下層水平圓周上，且三根下層測(cè)桿4的兩側(cè)均固定有齒輪齒條機(jī)構(gòu)，且相鄰的兩對(duì)齒輪齒條機(jī)構(gòu)相嚙合；齒輪齒條機(jī)構(gòu)包括相互嚙合的齒輪7和齒條8，其中，齒條8固定在其對(duì)應(yīng)一側(cè)的上層測(cè)桿3或下層測(cè)桿4的側(cè)面；齒輪7的一側(cè)與齒條8相哨合，另一側(cè)與另一組齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒輪相嚙合。每個(gè)上層測(cè)桿3和下層測(cè)桿4的后端均通過復(fù)位彈簧9連接到外殼1的內(nèi)壁上，每個(gè)上層測(cè)桿3和下層測(cè)桿4的前端部均為斜面，使待測(cè)工件向下插入時(shí)，能夠推動(dòng)上層測(cè)桿3和下層測(cè)桿4向外移動(dòng)。上層測(cè)桿3的底面和下層測(cè)桿4的頂面分別設(shè)置有相互配合的擋塊6。擋塊處安裝有測(cè)量上下層測(cè)量頭之間位移差的距離傳感器，外殼1內(nèi)設(shè)置有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，外殼1的頂面上還安裝有顯示器；其中，距離傳感器與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入端相連，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的結(jié)果輸出端與顯示器相連。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為用于將距離傳感器采集到的相對(duì)位移差計(jì)算為錐度的單片機(jī)。
[0022]本實(shí)用新型的原理以及工作過程
[0023]本實(shí)用新型包括圓柱形外殼、上下層各六對(duì)齒輪齒條機(jī)構(gòu)、三個(gè)上層測(cè)桿、三根下層測(cè)桿、復(fù)位彈簧、距離傳感器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、顯示器等。齒輪齒條的運(yùn)動(dòng)采用聯(lián)動(dòng)的方式，保證了每層測(cè)桿的三個(gè)觸頭所在圓的圓心位置不變，進(jìn)而可以保證三根桿的移動(dòng)距離是相同的，測(cè)桿的端部為斜面，便與被測(cè)工件插入。
[0024]使用時(shí)，工件向下插入，接觸上層測(cè)桿端部斜面，推動(dòng)其向外移動(dòng)，上層測(cè)桿移動(dòng)到一定位置，上下兩個(gè)擋塊接觸，下層測(cè)桿受推力向外移動(dòng)，此時(shí)，上層觸頭(測(cè)桿頂端與工件接觸部位)所在圓的直徑小于下層測(cè)桿端部斜面上沿所在圓直徑，以保證工件可以順利進(jìn)入，不被下層測(cè)桿擋住。上下兩層測(cè)桿的中心是與直徑測(cè)量平面垂直的，這種設(shè)計(jì)使得工件在插入測(cè)量?jī)x后可以自動(dòng)定位，使測(cè)量?jī)x在不是水平放置的情況下測(cè)量同樣精準(zhǔn)。
[0025]隨后，下層觸頭與工件錐面接觸。隨著工件繼續(xù)下移，下層測(cè)桿繼續(xù)向外移動(dòng)，而由于工件錐面母線與豎直方向夾角小于上下?lián)鯄K接觸瞬間上下層對(duì)應(yīng)觸頭觸點(diǎn)連線與豎直方向的夾角(儀器主要適于測(cè)量較小錐度工件),所以此時(shí)下層測(cè)桿運(yùn)動(dòng)速度較上層快，但下面擋塊在外側(cè)，所以不受上面擋塊限制，這樣便可保證工件與上下層六個(gè)觸頭均實(shí)時(shí)接觸。在每個(gè)測(cè)桿的后部都安裝了復(fù)位彈簧，保證了傳感器和軸的接觸，使測(cè)量結(jié)果更加精確，一定程度上避免了錯(cuò)誤結(jié)果的產(chǎn)生。
[0026]本實(shí)用新型的距離傳感器與單片機(jī)連接，數(shù)值送入單片機(jī)后通過預(yù)先設(shè)定好的程序?qū)⒔Y(jié)果計(jì)算并在顯示器上顯示出來。為了保證測(cè)量?jī)x的精度傳感器的精度也較高，也可以根據(jù)不同的精度要求安裝不同精度的傳感器。在插入過程中，傳感器采集三次數(shù)據(jù)，傳給數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理后將結(jié)果輸出顯示在顯示器上。測(cè)量過程中，上下層測(cè)桿在被測(cè)件的推力作用下均向外移動(dòng)一定距離，通過安裝在下層測(cè)桿上的距離傳感器測(cè)量出工件完全進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)時(shí)(六觸點(diǎn)均接觸時(shí))下層測(cè)桿相對(duì)于上層測(cè)桿的位移變化量八3，又因?yàn)樯舷聦佑|點(diǎn)的距離是一定的匕最后用公式2八5/1得出被測(cè)件的錐度。位移差八3的測(cè)量是通過安裝在上下?lián)鯄K之間的傳感器實(shí)現(xiàn)的，上下層之間的距離是預(yù)先設(shè)定好的，計(jì)算是通過單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，最后將結(jié)果直接顯示在儀器的顯示器上。
[0027]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0028]1.測(cè)量精度高。該錐度測(cè)量?jī)x采用六點(diǎn)自動(dòng)實(shí)時(shí)接觸式測(cè)量，有效減小測(cè)量誤差；同時(shí)，對(duì)于同一被測(cè)件，儀器動(dòng)態(tài)測(cè)量可獲取多組數(shù)據(jù)，有效減小了隨機(jī)誤差，提高了測(cè)量精度；
[0029]2.自動(dòng)化程度高，大大提高測(cè)量效率。檢測(cè)過程中，由操作人員手動(dòng)上下工件，其余測(cè)量過程以及儀器復(fù)位動(dòng)作均由儀器自動(dòng)完成，不須人為干預(yù)。可大大縮短測(cè)量時(shí)間，提高測(cè)量效率。
[0030]3.經(jīng)濟(jì)實(shí)用，應(yīng)用范圍廣，易于普及。該儀器由于機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造相對(duì)容易；儀器可廣泛應(yīng)用于各類型精密柱類零件的檢測(cè)與分選，例如油泵油嘴行業(yè)柱塞零件的自動(dòng)檢測(cè)等；
[0031]4.性能穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。采用嵌入式系統(tǒng)，無需其他外接設(shè)備；數(shù)據(jù)采集、處理、顯示均由內(nèi)部系統(tǒng)完成，穩(wěn)定可靠。
【權(quán)利要求】
1.一種六點(diǎn)式錐度測(cè)量?jī)x，其特征在于:包括中空的圓柱形的外殼(1),外殼(1)的頂部開設(shè)有用于放入待測(cè)工件(2)的圓孔；外殼(1)內(nèi)部分為上下兩層，上層設(shè)置有三根上層測(cè)桿(3),這三根上層測(cè)桿(3)均勻布置在外殼(1)上層水平圓周上，且三根上層測(cè)桿(3)的兩側(cè)均固定有齒輪齒條機(jī)構(gòu)，且相鄰的兩對(duì)齒輪齒條機(jī)構(gòu)相嚙合；外殼(1)下層設(shè)置有三根下層測(cè)桿(4),這三根下層測(cè)桿(4)均勻布置在外殼(1)下層水平圓周上，且三根下層測(cè)桿(4)的兩側(cè)均固定有齒輪齒條機(jī)構(gòu)，且相鄰的兩對(duì)齒輪齒條機(jī)構(gòu)相嚙合；每個(gè)上層測(cè)桿(3)和下層測(cè)桿(4)的后端均通過復(fù)位裝置連接到外殼(1)的內(nèi)壁上，每個(gè)上層測(cè)桿(3)和下層測(cè)桿(4)的前端部均為斜面，使待測(cè)工件向下插入時(shí)，能夠推動(dòng)上層測(cè)桿(3)和下層測(cè)桿(4)向外移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六點(diǎn)式錐度測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述的上層測(cè)桿(3)的底面和下層測(cè)桿(4)的頂面分別設(shè)置有相互配合的擋塊“)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的六點(diǎn)式錐度測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述的擋塊(6)處安裝有測(cè)量上層測(cè)桿(3)和下層測(cè)桿(4)端部之間位移差的距離傳感器，外殼(1)內(nèi)設(shè)置有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，外殼(1)的頂面上還安裝有顯示器；其中，距離傳感器與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入端相連，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的結(jié)果輸出端與顯示器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的六點(diǎn)式錐度測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)為用于將距離傳感器采集到的數(shù)據(jù)計(jì)算為錐度的單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的六點(diǎn)式錐度測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述的齒輪齒條機(jī)構(gòu)包括相互嚙合的齒輪(7)和齒條(8),其中，齒條(8)固定在其對(duì)應(yīng)一側(cè)的上層測(cè)桿(3)或下層測(cè)桿(4)的側(cè)面；齒輪(7)的一側(cè)與齒條(8)相哨合，另一側(cè)與另一組齒輪齒條機(jī)構(gòu)的齒輪相口四合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的六點(diǎn)式錐度測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述外殼(1)的上層內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)槽(5),上層測(cè)桿(3)設(shè)置在導(dǎo)槽(5)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的六點(diǎn)式錐度測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述的復(fù)位裝置為彈簧⑶。
【文檔編號(hào)】G01B21/22GK203629559SQ201320673896
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月29日
【發(fā)明者】閆茹, 何統(tǒng), 侯正平, 田圓, 雷宏衛(wèi) 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)