孔内径测量装置的制作方法

1.本发明涉及测量仪器技术领域，尤其涉及一种孔内径测量装置。


背景技术：

2.传统零件孔径测量方法普遍具有自动化程度不高、测量精度不高等缺点，主要是靠接触式检测，包括通止规测量、测量头接触式测量、位移传感器测量等等，对于大批量零件的孔测量，采用人工作业费时费力，效率低下，人工成本高，并且人工操作工具测量零件孔可能不按规程，产生测量误差，影响测量准确性；此外，一些零件内孔对光洁度的要求较高，接触式测量可能会污染或者划伤内孔表面，影响零件的正常使用。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本发明的实施例提出一种孔内径测量装置。
5.根据本发明实施例的孔内径测量装置，包括：
6.底板；
7.测量组件，所述测量组件包括第一安装板和设在所述第一安装板上的气动测量头，所述第一安装板与所述底板相连，所述气动测量头沿所述底板的高度方向可移动；
8.校准组件，所述校准组件包括多个校准规，多个校准规可移动地设在所述底板上；
9.夹紧组件，所述夹紧组件用于夹紧工件，所述夹紧组件可移动地设在所述底板上以将工件输送至所述气动测量头下方。
10.因此，根据发明实施例的孔内径测量装置具有自动化程度高、测量准确和测量范围广等优点。
11.在一些实施例中，根据本发明实施例的孔内径测量装置还包括推移组件，所述推移组件包括第一推动件和第二安装板，所述第一推动件设在所述底板上，所述第一推动件与所述第二安装板相连以带动所述第二安装板沿所述第一推动件的长度方向滑动，所述校准组件和所述夹紧组件均与所述第二安装板相连。
12.在一些实施例中，所述校准组件还包括多个第一固定座，所述校准规与所述第一固定座相连，所述第一固定座设在所述第二安装板上，多个所述第一固定座沿所述第一推动件的长度方向间隔布置。
13.在一些实施例中，所述夹紧组件包括第二推动件和v形块，所述第二推动件和所述v形块均设在所述第二安装板上，所述第二推动件用于推动工件并将其夹紧在所述第二推动件和所述v形块之间。
14.在一些实施例中，所述夹紧组件还包括线缆输送件，所述线缆输送件用于容纳所述第二推动件的线缆，所述线缆输送件的一端与所述底板相连，另一端与所述第二安装板邻近所述夹紧组件的一端相连，所述线缆输送部可随所述夹紧组件沿所述第一推动件的长度方向移动。
15.在一些实施例中，根据本发明实施例的孔内径测量装置还包括第一传感器，所述第一传感器设在所述底板上，所述第一传感器用于检测所述夹紧组件上的工件到位情况。
16.在一些实施例中，所述测量组件还包括第三推动件和第二固定座，所述第一安装板上设有导轨，所述第二固定座可滑动地设在所述导轨上，所述气动测量头与所述第二固定座相连，所述第三推动件用于推动所述第二固定座和所述气动测量头在所述导轨上滑动。
17.在一些实施例中，所述测量组件为两个，两个所述测量组件沿所述第一推动件的长度方向间隔布置，两个所述测量组件的气动测量头的测量范围不同。
18.在一些实施例中，根据本发明实施例的孔内径测量装置还包括第二传感器，所述底板上设有用于放置不合格工件的存放区，所述第二传感器设在所述存放区的周侧以检测所述存放区的工件存放情况。
19.在一些实施例中，根据本发明实施例的孔内径测量装置还包括控制系统，所述控制系统用于控制所述测量组件和所述推移组件动作以及记录和分析所述气动测量头的测量数据。
附图说明
20.图1是根据发明实施例的孔内径测量装置的示意图。
21.图2是根据发明实施例的孔内径测量装置的示意图。
22.附图标记：
23.孔内径测量装置100；
24.底板1，第一传感器11，第二传感器12，存放区13；
25.测量组件2，第一安装板21，气动测量头22，第三推动件23和第二固定座24，导轨25，第一测量组件201和第二测量组件202；
26.校准组件3，校准规31，第一固定座32；
27.夹紧组件4，第二推动件41，推动部411，v形块42，线缆输送件43；
28.推移组件5，第一推动件51，第二安装板52。
具体实施方式
29.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
30.下面结合附图描述根据发明实施例的孔内径测量装置100。
31.如图1和图2所示，根据发明实施例的孔内径测量装置100包括底板1、测量组件2、校准组件3和夹紧组件4。
32.测量组件2包括第一安装板21和设在第一安装板21上的气动测量头22。第一安装板21与底板1相连，气动测量头22沿底板1的高度方向可移动。具体地，第一安装板21与底板1的后缘相连，气动测量头22位于第一安装板21前侧，气动测量头22可在第一安装板21上沿上下方向移动，以便气动测量头22可对工件进行测量。气动测量头22不接触工件内孔表面，不会对内孔洁净度及粗糙度要求较高的工件造成污染或者划伤，从而可保护工件不受损坏或污染。
33.校准组件3包括多个校准规31，多个校准规31可移动地设在底板1上。多个校准规31位于气动测量头22的下方并与气动测量头22配合。例如，多个校准规31在底板1可沿左右方向移动，多个校准规31左右移动与气动测量头22配合以便多个校准规31中的至少一者可对气动测量头22进行校准。
34.夹紧组件4用于夹紧工件，夹紧组件4可移动地设在底板1上以将工件输送至气动测量头22下方。例如，夹紧组件4在底板1可沿左右方向移动，夹紧组件4左右移动将工件输送至气动测量头22下方，以便气动测量头22对夹紧组件4上的工件的孔径进行测量。
35.根据发明实施例的孔内径测量装置100通过设置测量组件2和校准组件3，从而使得校准组件3的校准规31可对气动测量头22进行测量，进而保证气动测量头22测量的准确性。且校准规31设有多个，多个校准规31可对不同的气动测量头22进行测量，从而可设置不同的气动测量头22以便增加气动测量头22的测量范围。
36.夹紧组件4可移动地设在底板1上以将工件输送至气动测量头22下方。例如，夹紧组件4由气缸控制，由此，无需人工操作，夹紧组件4可直接将工件夹紧并沿左右方向移动，以便输送工件至气动测量头22下方进行测量，从而可节省人力并提高测量效率，也可避免由于操作不规范造成的测量误差，影响测量的准确性。
37.因此，根据发明实施例的孔内径测量装置100具有自动化程度高、测量准确和测量范围广等优点。
38.如图1和图2所示，在一些实施例中，根据发明实施例的孔内径测量装置100还包括推移组件5。
39.推移组件5包括第一推动件51和第二安装板52。第一推动件51设在底板1上，第一推动件51与第二安装板52相连以带动第二安装板52沿第一推动件51的长度方向滑动。例如，第一推动件51由沿左右方向延伸的电缸控制。第一推动件51具有沿左右方向可相对伸缩的伸缩部和固定部，该固定部固定在底板1上，该伸缩部与第二安装板52的底部相连，从而使得第二安装板52可随着该伸缩部的收缩或伸展沿左右方向移动。
40.校准组件3和夹紧组件4均与第二安装板52相连。具体地，校准组件3和夹紧组件4均安装在第二安装板52的上端面，从而使得校准组件3和夹紧组件4可随着第二安装板52沿左右方向移动，进而使得校准规31和夹紧组件4可移动至气动测量头22下方。
41.如图1和图2所示，在一些实施例中，校准组件3还包括多个第一固定座32。校准规31与第一固定座32相连，第一固定座32设在第二安装板52上。具体地，每个第一固定座32具有向上开口的安装槽，每个该安装槽内安装有一个校准规31，第一固定座32的底部设在第二安装板52上。第一固定座32用于固定校准规31的位置，从而防止校准规31位置存在偏差。
42.多个第一固定座32沿第一推动件51的长度方向间隔布置。例如，校准组件3包括四个第一固定座32，四个第一固定座32沿左右方向间隔布置，第一推动件51可带动第一固定座32沿左右方向移动。
43.如图1和图2所示，在一些实施例中，夹紧组件4包括第二推动件41和v形块42。
44.第二推动件41和v形块42均设在第二安装板52上，第二推动件41用于推动工件并将其夹紧在第二推动件41和v形块42之间。具体地，v形块42具有开口朝向第二推动件41的v形槽，该v形槽沿上下方向延伸。第二推动件41具有通过气缸可沿第一推动件51的长度方向移动的推动部411，推动部411朝向v形槽移动可夹紧工件。例如，v形块42具有开口朝左的v
形槽，第二推动件41具有可沿左右方向移动的推动部411，推动部411向右移动可与v形块42配合夹紧工件。
45.如图1和图2所示，在一些实施例中，夹紧组件4还包括线缆输送件43。线缆输送件43用于容纳第二推动件41的线缆，线缆输送件43的一端与底板1相连，另一端与第二安装板52邻近夹紧组件4的一端相连，线缆输送部可随夹紧组件4沿第一推动件51的长度方向移动。
46.具体地，第二推动件41的推动部411通过气缸控制其伸缩，线缆输送件43容纳的线缆可控制气缸伸缩，从而控制第二推动件41夹紧或松开工件。例如，线缆输送件43为线缆拖链，线缆拖链中相邻两个连接件可发生相对转动，从而使得线缆输送件43的至少一部分可在上下方向和左右方向上移动。夹紧组件4位于第二安装板52的左端，线缆输送件43的下端与底板1相连，线缆输送件43的上端与第二安装板52左端相连。从而可使得在第二安装板52移动过程中，线缆输送件43的上端与第二安装板52同步移动，以便线缆输送部可随夹紧组件4沿左右方向移动。也就是说，第二推动件41的线缆随着第二推动件41的移动而移动，从而保证第二推动件41的线缆不会随着第二推动件41的移动而发生断裂的情况，进而使得第二推动件41的线缆可控制第二推动件41夹紧或松开工件。
47.如图1和图2所示，在一些实施例中，根据发明实施例的孔内径测量装置100还包括第一传感器11，第一传感器11设在底板1上，第一传感器11用于检测夹紧组件4上的工件到位情况。例如，第一传感器11为光电传感器，第一传感器11设在底板1后缘处，第一传感器11位于夹紧组件4的后侧且测量组件2的左侧。若第一传感器11检测工件在夹紧组件4上，则夹紧组件4可将工件夹紧并移动到测量组件2处进行检测；若第一传感器11未检测到工件在夹紧组件4上，则可使得外部的机械手将工件放置在夹紧组件4上。
48.如图1和图2所示，在一些实施例中，测量组件2还包括第三推动件23和第二固定座24。
49.第一安装板21上设有导轨25，第二固定座24可滑动地设在导轨25上。气动测量头22与第二固定座24相连，第三推动件23用于推动第二固定座24和气动测量头22在导轨25上滑动。
50.具体地，第三推动件23为伸缩气缸，第三推动件23具有沿上下方向可相对伸缩的伸缩部和固定部，第三推动件23的固定部固定在第一安装板21的前端面的上部。第一安装板21的前端面上设有导轨25，导轨25沿上下方向延伸，第二固定座24与导轨25滑动连接以便第二固定座24可沿上下方向移动。气动测量头22安装在第二固定座24的下端面上，第二固定座24的上端面与第三推动件23的伸缩部连接，以便第三推动件23可推动第二固定座24和气动测量头22沿上下方向在导轨25上滑动。
51.如图1和图2所示，在一些实施例中，测量组件2为两个，两个测量组件2沿第一推动件51的长度方向间隔布置，两个测量组件2的气动测量头22的测量范围不同。例如，两个测量组件2包括第一测量组件201和第二测量组件202，第一测量组件201和第二测量组件202沿左右方向间隔设置，第一测量组件201的测量范围小于第二测量组件202的测量范围，从而使得第一测量组件201便于测量小孔径的工件，第二测量组件202便于测量大孔径的工件，进而增加测量组件2的测量范围。
52.如图1和图2所示，在一些实施例中，根据发明实施例的孔内径测量装置100还包括
第二传感器12。底板1上设有用于放置不合格工件的存放区13，第二传感器12设在存放区的周侧以检测存放区13的工件存放情况。
53.具体地，第二传感器12位于底板1上端面的前端部，存放区13位于底板1上端面的前部和中部。即第二传感器12设在存放区的前侧以检测存放区13的工件存放情况。若第二传感器12未检测到存放区13的工件存满的情况，外部的机械手可继续抓取下一个工件进行测量。存放区13内可沿前后方向划分为不同的分区，以便不同分类的工件在不同的分区。
54.在一些实施例中，根据发明实施例的孔内径测量装置100还包括控制系统，控制系统用于控制测量组件2和推移组件5动作以及记录和分析气动测量头22的测量数据。例如，控制系统可以为plc、单片机。
55.在开始检测工件时，控制系统通过控制推移组件5从原始工位将测量组件2移动至气动测量头22的下方，以便多个校准规31相应一者对气动测量头22进行自动校准，从而可校准气动测量头22的测量上限和测量下限。
56.测量组件2校准完成后，控制系统控制推移组件5返回原始工位。外部的机械手将待测量的工件放置在夹紧组件4上，第一传感器11检测到工件在夹紧组件4上，则控制系统控制夹紧组件4的气缸伸出以便推动部411向右移动可与v形块42配合夹紧工件。
57.工件被夹紧之后，控制系统控制推移组件5带着被夹紧的工件移动至第一测量组件201和第二测量组件202中一者的正下方，之后第三推动件23推动第一测量组件201和第二测量组件202中相应的一者的气动测量头22向下移动以便对工件的孔径进行测量。
58.完成测量后，气动测量头22向上移动，控制系统控制推移组件5返回原始工位。控制系统记录测量数据并对测量数据进行分析，判定该工件是否为合格产品。对于合格产品，判定合格后控制系统将合格信息传递给plc记录，外部机械手将工件取走，并放置下一个被测量工件。对于不合格产品判定不合格后，进行数据分析，将尺寸偏大、偏小等等不同规格经行分类放置，并反馈plc记录，外部机械手将不合格工件分类放置在存放区13处的不同分区内。存放区13处有第二传感器12，检测不合格件是否放满。如果未检测到放满信号，则外部机械手继续抓取下一个工件进行孔径测量。
59.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
60.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
61.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
62.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
63.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
64.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。