内球面测量机构制造技术

本发明专利技术属于测量仪器领域，具体包括一种内球面测量机构，包括测量模块、夹持机构，测量模块包括至少一组测量组件，测量组件固定在安装基座上且由一对相对设置的杠杆组成，杠杆可绕着固定位置在其安装平面旋转，杠杆指向夹持机构的一端设置测量头，测量头垂直于被测工件的内球面设置其所在轴线经过该内球面的球心，在所述安装基座上设置测量传感器，测量传感器位于一对相对设置的杠杆之间，且设置在背离所述夹持机构的一端，随着杠杆绕着其固定位置旋转，测量头可与被测工件内球面接触、分离，测量传感器可与杠杆接触、分离，从而通过杠杆将工件尺寸变化量从测量头反馈给设在外部的测量传感器，完成测量，即使是开口较小的内球面也能够实现测量。

【技术实现步骤摘要】
内球面测量机构
本专利技术属于测量仪器领域，具体包括一种内球面测量机构。
技术介绍
差速器等零件内球面的加工及检测一直是汽车及零部件行业的技术难点。内球面的检测目前较常采用三坐标仪进行测量，由于被测要素是内孔球面，需要将壳体定位后采用特殊的触头沿着特定的轨迹到达检测点，受狭小的壳体窗口限制，检测过程繁琐、检测效率极低，只能在试制样品阶段使用或批量产品生产时作抽检使用，无法在线实时、批量检测。当前也有一些尝试采用铰接叉式专用测量检具，虽然解决了生产效率的问题，但因铰接叉的运动副有间隙会给测量带来一定的误差，且伴随着测量频次增加，铰接叉运动副的间隙会越来越大，最终导致测量误差大，测量精度无法保证，从而难以准确指导加工机床及时对工装夹具、刀具及控制程序做出相应调整。中国期刊文件(袁小江.差速器壳体内球径测量检具设计[J].制造技术与机床,2010(8):156-159.)公开了一种差速器壳体内球径检具设计，测量时采用底座、定位套、支承等零件作为被测工件的安放座。为了保证测量结果的准确性，设计了基准柱、前定位头、后定位头、钢球等组合件与被测工件的A基准进行配合定位。基准柱的另一端与基准板连接，基准板下面设计三个定位头，定位头的下端面与被测工件的B基准端面进行配合定位。百分表设置在基准柱上，通过定位销可以使得百分表可以绕定位销的轴进行一定角度范围内的旋转。该测量检具需通过大量的定位结构与差速器壳体配合，定位方式复杂，并且测量时百分表、基准柱均位于差速器壳体内部，因此只适用于开口较大的球形壳体，无法适用于开口较小的球形壳体。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种适用于开口较小的半封闭式壳体，既能够保证测量效率，又能保证测量精度、测量结果的重复性的内球面测量机构。为解决上述问题，本专利技术采取如下技术方案一种内球面测量机构，包括测量模块、夹持机构，所述夹持机构用于夹持被测工件，所述测量模块包括至少一组测量组件，所述测量组件固定在安装基座上朝向所述夹持机构设置，每组测量组件由一对相对设置的杠杆组成，所述杠杆可绕着其固定位置在其安装平面旋转；所述杠杆在其指向所述夹持机构的一端设置测量头，所述测量头垂直于被测工件的内球面设置并且其所在轴线经过该内球面的球心；在所述安装基座上设置测量传感器，所述测量传感器位于每一对相对设置的所述杠杆之间，且位于所述杠杆背离所述夹持机构的一端；随着所述杠杆绕着其固定位置旋转，所述测量头可与被测工件内球面接触、分离，所述测量传感器可与所述杠杆接触、分离。进一步地，在所述安装基座上设置螺杆，所述螺杆位于所述测量传感器的一侧且与其平行设置。进一步地，所述测量模块设置十字交叉簧片调节装置将所述杠杆固定连接在所述安装基座上；所述测量模块还设置分别与所述杠杆、安装基座固定连接的拉簧。进一步地，在每组所述测量组件的任意一个或两个杠杆的任意一侧的安装基座上设置一伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩机构与所述杠杆连接，随着所述伸缩气缸的伸、缩，所述杠杆绕着所述十字交叉簧片调节装置旋转。进一步地，所述内球面测量机构还包括一底座，所述夹持机构设置在所述底座上；所述底座上设置滑轨，所述滑轨的设置方向与所述夹持机构的设置方向垂直，所述测量模块上设置滑块与所述滑轨滑动连接。进一步地，所述滑块上设置气缸控制阀门，所述滑轨上靠近所述夹持机构一端设置限位凸轮块，所述测量模块沿滑轨滑动至测量位置时，所述限位凸轮块位于气缸控制阀门下方使所述气缸控制阀门打开。进一步地，所述测量模块还设置一手柄，所述底座上设置一手柄导向板其中部设置开槽，所述手柄套接在所述手柄导向板中部设置的开槽中并可沿所述手柄导向板移动，从而带动所述测量模块沿着滑轨移动；所述手柄导向板中部设置的开槽还设有在其垂直方向设置的定位槽，可将所述手柄卡接所述定位槽中。进一步地，所述夹持机构包括前顶尖、后顶尖与所述夹持机构滑动连接，所述前顶尖、后顶尖相对设置在同一直线上；所述夹持机构还设置一对V型支撑，位于所述前顶尖、后顶尖之间；所述夹持机构还设置定位导套，位于所述一对V型支撑之间。进一步地，所述夹持机构靠近所述测量模块的一侧与限位模块螺纹连接，所述限位模块位于螺纹外部的长度可调。进一步地，所述前顶尖、后顶尖与联动摆臂机构连接，通过所述联动摆臂机构可控制所述前顶尖、后顶尖相对靠近、远离。与现有技术相比，本专利技术提供的内球面测量机构有如下优点：(1)本专利技术所述的内球面测量机构包括至少一组测量组件，每组测量组件由一对相对设置的杠杆组成，所述杠杆可绕着其固定位置在其安装平面反向旋转，通过杠杆的反向旋转运动可以不断缩小测量端两个杠杆之间的距离，从而能将杠杆伸入开口较小的半封闭壳体内部进行测量；(2)在杠杆指向所述夹持机构的一端设置测量头，该测量头垂直于被测工件的内球面设置并且其所在轴线经过该内球面的球心；在所述安装基座上设置测量传感器，所述测量传感器位于每一对相对设置的杠杆之间，且位于所述杠杆背离所述夹持机构一端；当杠杆绕着其固定位置旋转时，可实现其测量端的所述测量头可与被测工件内球面垂直接触、分离，所述测量传感器可与所述杠杆接触、分离，从而可以通过测量头对被测工件的内球面进行采样，并通过杠杆将采样结果反馈给测量传感器，得到测量结果，而不需要再被测工件内部设置传感器；(3)在所述安装基座上设置螺杆，所述螺杆位于所述测量传感器的一侧并与其平行设置，所述螺杆可在所述安装基座上沿其安装方向前后移动，可以通过调节该螺杆的位置实现对杠杆的限位，避免杠杆位移量过大损坏传感器；(4)测量模块设置十字交叉簧片调节装置将所述杠杆固定连接在所述安装基座上，十字交叉簧片调节装置为弹性体，可以为测量模块中的杠杆提供足够的支撑力及弹性形变量，并且其耐用性强、抗应力变形好，有效避免了测量机构中转动副、移动副等机械误差特变对位置度、对称度等带来的测量影响，保证了测量结果的精度和重复性；所述测量模块还设置分别与所述杠杆、安装基座固定连接的拉簧，可以通过拉簧给杠杆提供一个稳定的拉力，在杠杆测量结束后能够借助此拉力恢复到测量前的原位，确保了该内球面测量机构的稳定性；(5)在每组所述测量组件的任意一个或两个杠杆的任意一侧的安装基座上设置伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩机构与所述杠杆连接，随着所述伸缩气缸的伸、缩，所述杠杆绕着所述十字交叉簧片调节装置旋转可以实现多组测量组件内杠杆的同步运动，保证了测量结果的准确性、提高了测量过程的效率；(6)所述内球面测量机构还包括底座，所述底座上设置滑轨，所述滑轨的设置方向与所述夹持机构的设置方向垂直，所述测量模块上设置滑块与所述滑轨滑动连接，需要测量时将测量模块沿滑轨滑动从而将测量头送至被测工件内部；同时滑块上设置气缸控制阀门，滑轨上靠近所述夹持机构一端设置限位凸轮块，当测量模块沿滑轨滑动至测量位置时，所述限位凸轮块位于气缸控制阀门下方，使所述气缸控制阀门的阀头被压下后打开，伸缩气缸通气后伸缩机构运动，此时杠杆在伸缩气缸的伸缩机构的作用下旋转使测量头与被测工件内球面接触、杠杆与测量传感器接触从而实现测量，测量结束后将测量模块向相反方向移动，气缸控制阀门离开限位凸轮块，气缸控制阀门关闭后伸缩气缸断气，伸缩机构向反向运动使得杠杆向反向旋转，测量头收缩至原始位置，从而可以顺利从狭小开口中脱离；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内球面测量机构，包括测量模块、夹持机构，所述夹持机构用于夹持被测工件，其特征在于：所述测量模块包括至少一组测量组件，所述测量组件固定在安装基座上朝向所述夹持机构设置，每组测量组件由一对相对设置的杠杆组成，所述杠杆可绕着其固定位置在其安装平面旋转；所述杠杆在其指向所述夹持机构的一端设置测量头，所述测量头垂直于被测工件的内球面设置并且其所在轴线经过该内球面的球心；在所述安装基座上设置测量传感器，所述测量传感器位于每一对相对设置的所述杠杆之间，且位于所述杠杆背离所述夹持机构的一端；随着所述杠杆绕着其固定位置旋转，所述测量头可与被测工件内球面接触、分离，所述测量传感器可与所述杠杆接触、分离。

【技术特征摘要】
1.一种内球面测量机构，包括测量模块、夹持机构，所述夹持机构用于夹持被测工件，其特征在于：所述测量模块包括至少一组测量组件，所述测量组件固定在安装基座上朝向所述夹持机构设置，每组测量组件由一对相对设置的杠杆组成，所述杠杆可绕着其固定位置在其安装平面旋转；所述杠杆在其指向所述夹持机构的一端设置测量头，所述测量头垂直于被测工件的内球面设置并且其所在轴线经过该内球面的球心；在所述安装基座上设置测量传感器，所述测量传感器位于每一对相对设置的所述杠杆之间，且位于所述杠杆背离所述夹持机构的一端；随着所述杠杆绕着其固定位置旋转，所述测量头可与被测工件内球面接触、分离，所述测量传感器可与所述杠杆接触、分离。2.根据权利要求1所述的内球面测量机构，其特征在于：在所述安装基座上设置螺杆，所述螺杆位于所述测量传感器的一侧且与其平行设置。3.根据权利要求2所述的内球面测量机构，其特征在于：所述测量模块设置十字交叉簧片调节装置将所述杠杆固定连接在所述安装基座上；所述测量模块还设置分别与所述杠杆、安装基座固定连接的拉簧。4.根据权利要求3所述的内球面测量机构，其特征在于：在每组所述测量组件的任意一个或两个杠杆的任意一侧的安装基座上设置一伸缩气缸，所述伸缩气缸的伸缩机构与所述杠杆连接，随着所述伸缩气缸的伸、缩，所述杠杆绕着所述十字交叉簧片调节装置旋转。5.根据权利要求4所述的内球面测量机构，其特征在于：所述内球面测量机构还包括一底座，所述夹持...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓传根，成干，何秋艳，
申请(专利权)人：南京马波斯自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32