一种超低温冷缩工件外径多点快速测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超低温冷缩工件外径多点快速测量装置。工件测量装置包括：第一挡板、第二挡板、可伸缩探头和距离传感器。第一挡板和第二挡板相对设置，可伸缩探头设置在第一挡板上，头部朝向第二挡板，其伸缩方向垂直于第一挡板。可伸缩探头不少于两个，可伸缩探头与第一挡板底部的距离不相等，同时每个可伸缩探头对应设置有一个距离传感器。采用本发明专利技术的测量装置能够快速测量超低温冷缩工件不同轴向位置处的直径。

【技术实现步骤摘要】
一种超低温冷缩工件外径多点快速测量装置
本专利技术涉及测量领域，特别是涉及一种超低温冷缩工件外径多点快速测量装置。
技术介绍
冷缩装配是利用金属在低温下尺寸线性收缩的特性，使被包容件与包容件间的过盈配合在装配过程实施时转化为间隙配合，待装配完成并恢复常温后，被包容件被紧紧固定在包容件内，从而使二者之间装配再次转化为过盈配合的一种装配技术。在衬套的冷缩装配过程中，深冷处理后的衬套会产生不均匀的尺寸收缩量，过大或过小的收缩量均会影响后续的装配工作。目前常用的外圆直径测量方法是用游标卡尺、千分尺、光学测长仪、激光干涉仪等接触式和非接触式测量。其中，游标卡尺、千分尺这种传统接触式测量方法虽然比较实用简单，但是由于冷缩后工件在室温环境下的尺寸快速恢复，一次测量只能测一个位置直径，不能同时测量不同位置直径；而光学测长仪、激光干涉仪等非接触测量方法，因冷缩后工件表面的结霜现象而测不准。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种超低温冷缩工件外径多点快速测量装置，能够在极短时间内(≤5s，远低于工件的回温时间120s左右)快速测得冷缩后工件不同轴向位置处的外径，并避免工件表面的结霜干扰。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种超低温冷缩工件外径多点快速测量装置，所述测量装置包括第一挡板、第二挡板、距离传感器和至少两个个可伸缩探头；其中，所述第一挡板和所述第二挡板相对设置；所述可伸缩探头设置在所述第一挡板上，所述可伸缩探头的头部朝向所述第二挡板，所述可伸缩探头的伸缩方向垂直于所述第一挡板；各个所述可伸缩探头与所述第一挡板底部的距离不相等；每一所述可伸缩探头对应设置有一个所述距离传感器。可选的，所述第一挡板和所述第二挡板之间设有传送机构，待测超低温冷缩工件放置于所述传送机构上，所述传送机构运动带动待测工件快速通过所述第一挡板和所述第二挡板之间的间隙。可选的，所述测量装置还包括进给装置，所述进给装置的进给端与所述第一挡板或所述第二挡板连接，用于调整所述第一挡板和所述第二挡板间的间距。可选的，相邻所述可伸缩探头之间的水平间距相等，相邻所述可伸缩探头之间的竖直间距相等。可选的，所述第二挡板上设有与所述可伸缩探头数量相等的刚性探头，每一所述刚性探头正对一所述可伸缩探头。可选的，所述测量装置还包括套筒和弹簧；其中，所述套筒包括第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体和所述第三腔体位于所述套筒的两端，所述第一腔体和所述第三腔体通过所述第二腔体连通；所述弹簧设于所述第一腔体内，所述可伸缩探头穿过所述弹簧和所述第二腔体，且所述可伸缩探头的尾部延伸到所述第三腔体内，所述可伸缩探头的头部延伸出所述第一腔体；所述可伸缩探头顶端设有挡片，所述挡片与所述弹簧接触，使所述弹簧呈压缩状态；所述距离传感器位于所述第三腔体另一端，所述距离传感器与所述可伸缩探头之间存在一定距离。可选的，所述套筒由结构对称的两瓣半圆形套筒拼合而成。可选的，所述可伸缩探头为接触式半球形探头。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术通过设置第一挡板、第二挡板、可伸缩探头和距离传感器，使待测超低温冷却工件快速通过第一挡板和第二挡板之间的间隙时，都会测得距离传感器与其对应的可伸缩探头之间的距离，然后计算出可伸缩探头的移动量，通过移动量加上第一挡板和第二挡板之间的初始距离，即可测得工件不同位置的外径。采用本专利技术提供的测量装置，能够快速测量超低温冷缩工件轴向多个位置的尺寸收缩量，为超低温冷缩工件材料的选择和冷缩装配工艺制定提供实际数据支持。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种工件外径测量装置立体图；图2为本专利技术中套筒的内部结构图；图3为本专利技术提供的一种工件外径测量装置右剖视图；图4为待测量工件外径测量参数示意图。其中，1-第一挡板，2-第二挡板，3-可伸缩探头，4-距离传感器，5-进给装置，6-刚性探头，7-套筒，8-弹簧，9-第一腔体，10-第二腔体，11-第三腔体，12-挡片，13-轴承，14-丝杠，15-螺母。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种超低温冷缩工件外径多点快速测量装置，能够同时测得超低温冷缩后工件轴向不同位置处的外径。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1：图1为本专利技术提供的一种超低温冷缩工件外径多点快速装置立体图，如图1所示，本装置包括第一挡板1、第二挡板2、可伸缩探头3、距离传感器4、进给装置5和刚性探头6。图2为本专利技术中套筒的内部结构图，如图2所示，本装置还包括套筒7和弹簧8。其中套筒7由结构对称的两瓣半圆形套筒拼合而成，固定在第一挡板1上。套筒7包括第一腔体9、第二腔体10和第三腔体11。弹簧8设于第一腔体9内。可伸缩探头3穿过弹簧8和第二腔体10，尾部延伸到第三腔体11内，头部延伸出第一腔体9；可伸缩探头3顶端设有挡片12，挡片12与弹簧8接触，使弹簧8呈压缩状态；距离传感器4位于第三腔体11的另一端，距离传感器4与可伸缩探头3之间存在一定距离。其中，进给装置5的进给端与第一挡板1或第二挡板2连接，用于调节两挡板间的间距。本实施例中，进给装置5的进给端与第二挡板2连接。图3为本专利技术提供的一种工件外径测量装置右剖视图，如图3所示，进给装置5包括轴承13、丝杠14和螺母15。丝杠14仅一端有螺纹，另一端为光杆。光杆一端与轴承13连接，在第二挡板2进给过程中配合传动。有螺纹的一端与螺母15连接，螺母15固定在第二挡板2底面，旋转丝杠14即可实现第二挡板2的径向移动。在实际操作过程中，可在第二挡板2底部设置移动平台，移动平台与进给装置5连接，螺母15设置在移动平台的底部。设置移动平台提高了第二挡板2在进给过程中的稳定性。其中，刚性探头6与可伸缩探头3正对设置于第二挡板2上，不可伸缩。其中，可伸缩探头3设置了3组，相邻可伸缩探头3之间的水平间距相等，竖直间距相等。其中，可伸缩探头3为接触式半球形探头。利用本装置测量超低温冷缩工件外径的具体实施步骤如下：根据待测工件尺寸利用进给装置5调节第二挡板2至适当位置，用直径略小于未冷却工件的环规(差值约为工件直径的1～2％)调零确定可伸缩探头3和刚性探头6之间的间距，竖直放置环规并推动其依次通过可伸缩探头3，此时可伸缩探头3和刚性探头6与环规应当接触但无压力，两探头之间的间距记录为相对零点，且数值上等于环规直径d0。三组可伸缩探头3依次调零记录初始距离记为L1。移除环规，在5s内将待测工件从超低温冷却环境中取出竖直放置在第一挡板1和第二挡板2之间，并快速通过三组可伸缩探头3和刚性探头6，可伸缩探头3接触工件后向套筒7内收缩产生一定的位移量，随后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低温冷缩工件外径多点快速测量装置，其特征在于，所述测量装置包括第一挡板、第二挡板、距离传感器和至少两个可伸缩探头；其中，所述第一挡板和所述第二挡板相对设置；所述可伸缩探头设置在所述第一挡板上，所述可伸缩探头的头部朝向所述第二挡板，所述可伸缩探头的伸缩方向垂直于所述第一挡板；各个所述可伸缩探头与所述第一挡板底部的距离不相等；每一所述可伸缩探头对应设置有一个所述距离传感器。

【技术特征摘要】
1.一种超低温冷缩工件外径多点快速测量装置，其特征在于，所述测量装置包括第一挡板、第二挡板、距离传感器和至少两个可伸缩探头；其中，所述第一挡板和所述第二挡板相对设置；所述可伸缩探头设置在所述第一挡板上，所述可伸缩探头的头部朝向所述第二挡板，所述可伸缩探头的伸缩方向垂直于所述第一挡板；各个所述可伸缩探头与所述第一挡板底部的距离不相等；每一所述可伸缩探头对应设置有一个所述距离传感器。2.根据权利要求1所述的一种工件外径测量装置，其特征在于，所述第一挡板和所述第二挡板之间设有传送机构，待测工件放置于所述传送机构上，所述传送机构运动带动待测工件通过所述第一挡板和所述第二挡板之间的间隙。3.根据权利要求1所述的一种工件外径测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括进给装置，所述进给装置的进给端与所述第一挡板或所述第二挡板连接，用于调整所述第一挡板和所述第二挡板间的间距。4.根据权利要求1所述的一种工件外径测量装置，其特征在于，相邻所述可伸缩探头之间的水平间距相等，相邻所述可伸缩探头之间的竖直间...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵威，张成，李亮，方焱，何宁，舒磊，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32