球碗内直径测量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及球碗内直径测量装置，其用于测量球体或球冠的球面直径，其包括：触探头（1）、检测盘（5）和千分表（8），所述触探头（1）能够相对于所述检测盘（5）移动，并且所述千分表（8）能够检测出所述触探头（1）相对于所述检测盘（5）的位置坐标的变化。所述球碗内直径测量装置还包括锁定部件，其中，所述锁定部件能够在所述初始化位置将所述触探头（1）相对于所述检测盘（5）锁定在所述确定的位置坐标处，并且能够在所述测量位置允许所述触探头（1）相对于所述检测盘（5）移动。本实用新型的有益技术效果在于能够在加工现场快速便捷地检测出不同大小的球碗的内直径。
【专利说明】球碗内直径测量装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及球形体的直径测量，特别涉及球碗的内直径的测量装置，其包括:触探头、检测盘和千分表，所述触探头能够相对于所述检测盘移动，并且所述千分表能够检测出所述触探头相对于所述检测盘的位置坐标的变化；
[0002]在所述球碗内直径测量装置的初始化位置，所述触探头相对于所述检测盘的初始位置坐标数值被确定，并且相应地，所述千分表被归零或被设置为确定的数值；
[0003]在所述球碗内直径测量装置的测量位置，所述触探头的顶端、所述检测盘的底面的外圆周线两者与所述球体或球冠的内表面接触，并且所述千分表检测到所述触探头相对于所述检测盘的位置坐标数值的变化值，因而能够根据所述触探头的所述确定的初始位置坐标数值和所述测量的位置坐标变化值，通过数学计算得到所述球面的直径。
【背景技术】
[0004]现有的技术中，由于球碗加工以后，半圆弧面难以用常规的检验工具检验，影响零件的快速检验。
[0005]专利文献CN2879113涉及球窝直径测量的仪器。一种球窝直径测量仪，其特征是包括千分表和量具体，千分表由表盘、指针、量杆套筒、量杆和测量头组成，量杆套筒、量杆、测量头依次排列；量具体为筒体，筒体底部为圆，量具体套装在千分表量杆套筒和量杆上，测量头伸出量具体并与量具体底部圆构成测量部件。本实用新型采用千分表加上量具体，测量读数直观，精度高，操作方便，且结构简单。
[0006]专利文献CN2938024是关于一种球面曲率半径测量仪，包括支架、三根带球头的测杆以及千分尺；该千分尺的测臂外套固定连接在该支架中部上，其测臂的自由端伸出该支架；该三根测杆固定连接在该支架上，该三根测杆的球头位于以该千分尺的测臂的测头为圆心的圆周上。本实用新型结构简单，无需调节三根测杆就可直接测量被测产品的球面曲率。
[0007]专利文献CN201233231提供一种内、外圆弧及球面半径测量卡尺，包括一个定值弦长卡以及一个可调弧面弦高尺，所述可调弧面弦高尺设在定值弦长卡的中心，其高度可调，本实用新型具有结构简单，操作方便快捷，测量精度高等特点。
[0008]专利文献CN201527249U公开一种测量圆弧半径或球冠半径的装置，包括固定在表座上的千分表，表座与刻有角度刻线的外测杆架固定连接，外测杆架上设有两个左右对称的外测杆，外测杆架内设有可转动的滑套，滑套与内测杆架固定连接，设有两个左右对称的内测杆的内测杆架还通过复位弹簧与滑外测杆架连接；千分表测杆穿过外测杆架伸入滑套，与千分表测杆相连接的主测杆穿出内测杆架，主测杆还通过主测杆复位弹簧与表座相连接。
[0009]专利文献CN202255242U公开了一种测量球冠半径的装置，外测杆(I)内同轴套装有内测杆(2)，所述的内测杆(2)能在所述的外测杆(I)内作柱塞式直线运动，所述的外测杆(I)的外圆和内孔以及所述的内测杆(2)的外圆与球冠面接触的测量部位为线型，还包括一个用于测量所述的外测杆(I)和所述的内测杆(2)的端面落差的千分表(4)。内测杆
(2)装于外测杆(I)内，通过测杆外圆或者内孔与被测球冠表面相互接触，用千分表(3)，添加标准块(4)，读出两测杆端面落差，然后计算出被测工件半径。本实用新型结构及其简单，使用方便，测量精度高。
[0010]专利文献CN102445137A公开了一种测量球冠半径的装置及其测量方法，包括外测杆⑴、内测杆⑵、千分表⑷和标准块⑶；内测杆⑵装于外测杆⑴内，通过测杆外圆或者内孔与被测球冠表面相互接触，用千分表(3)，添加标准块(4)，读出两测杆端面落差，然后计算出被测工件半径。本发明结构极其简单，使用方便，测量精度高。
[0011]专利文献CN202024718U公开球冠半径测量装置，包括一安装座，该安装座上设置有测量环，该测量环的顶端设置有轨道，该轨道内设置有标准钢球，安装座内还设置有百分表，该百分表的测量头伸入测量环内。该球冠半径测量装置采用简单的结构即可方便、快捷的测量出球冠半径，测量结果准确、精度高。
[0012]已有技术中公开了各种测量球体直径的技术方案，然而，研发新颖实用的不同于已有技术的测量球体直径的技术方案依然是本领域技术人员的努力方向。
实用新型内容
[0013]本实用新型的目的在于提出球碗内直径的测量装置，其能够在球碗加工完成以后，快速检测出球碗内直径。
[0014]本实用新型的设计思想在于:通过检测球碗的一条固定弦长L的中点到圆周上的距离LI来计算出球体半径:球体的半径设定为R ;圆心到所述弦长的距离等于R — LI ;根据勾股定理:R2= (L/2)2+(R-Ll)2，其中的数值L、L1都是已知道的数值，就可以计算出半径R的数值，球体的直径就可以简单的求出。
[0015]为此，本实用新型提出球碗内直径测量装置，其用于测量球体或球冠的球面直径，其包括:触探头、检测盘和千分表，所述触探头能够相对于所述检测盘移动，并且所述千分表能够检测出所述触探头相对于所述检测盘的位置坐标的变化；
[0016]在所述球碗内直径测量装置的初始化位置，所述触探头相对于所述检测盘的初始位置坐标数值被确定，并且相应地，所述千分表被归零或被设置为确定的数值；
[0017]在所述球碗内直径测量装置的测量位置，所述触探头的顶端、所述检测盘的底面的外圆周线两者与所述球体或球冠的内表面接触，并且所述千分表检测到所述触探头相对于所述检测盘的位置坐标数值的变化值，因而能够根据所述触探头的所述确定的初始位置坐标数值和所述测量的位置坐标变化值，通过数学计算得到所述球面的直径；
[0018]其特征在于:所述球碗内直径测量装置还包括锁定部件，其中，所述锁定部件能够在所述初始化位置将所述触探头相对于所述检测盘锁定在所述确定的位置坐标处，并且能够在所述测量位置允许所述触探头相对于所述检测盘移动。
[0019]根据本实用新型的其它技术方案，其还可以包括以下一个或多个技术特征。只要这样的技术特征的组合是可实施的，由此组成的新的技术方案都属于本实用新型的一部分。
[0020]优选地，所述锁定部件包括第一螺纹孔和锁定螺钉，其中，所述第一螺纹孔被设置在相对于所述检测盘固定的元件中，或者被设置在所述检测盘中，并且，所述锁定螺钉借助于所述第一螺纹孔能够锁定相对于所述触探头固定的元件或者直接锁定所述触探头。
[0021]优选地，所述球碗内直径测量装置还包括联接部件，其中，所述联接部件将所述触探头、所述检测盘和所述千分表按彼此能够活动的方式联接在一起；并且，所述联接部件包括导向杆和导向套。
[0022]有利地，所述导向套具有阶梯状中心孔，其中，所述阶梯状中心孔包括第一中心孔道和第二中心孔道；并且，
[0023]所述千分表的测量元件被安置在所述第一中心孔道内，且所述导向杆被安置在所述第二中心孔道内，并能够相对于所述导向套移动；
[0024]所述检测盘被套装在所述导向套的外侧；
[0025]所述触探头与所述导向杆联接在一起。
[0026]可选地，所述导向杆具有中心螺纹孔，其中，所述触探头通过螺纹连接被设置在所述中心螺纹孔中。
[0027]有利地，所述千分表的测量元件抵靠所述导向杆的顶面，因而，所述测量元件、所述导向杆和所述触探头形成测量组件，所述测量组件能够在所述阶梯状中心孔内移动。
[0028]可选地，在所述第二中心孔道内，在所述导向套与所述导向杆之间设置有弹簧，其中，在所述测量位置，在所述检测盘的底面的外圆周线与所述球体或球冠的内表面接触后，所述弹簧使所述触探头保持抵靠所述球体或球冠的内表面，从而，所述千分表检测出所述触探头相对于所述检测盘的位置坐标的变化。
[0029]优选地，所述第一螺纹孔被设置在所述导向套中，并且，所述锁定螺钉能够穿过所述第一螺纹孔，顶压所述导向杆的外表面，从而将所述导向套和所述导向杆相对固定地锁
定在一起。
[0030]优选地，所述的球碗内直径测量装置还包括调节部件，其中，所述调节部件包括第二螺纹孔和调节螺钉，并且，所述第二螺纹孔被设置在所述导向套中，且所述调节螺钉能够穿过所述第二螺纹孔顶压所述千分表的测量元件，从而将所述千分表固定在所述导向套上；在需要调节所述千分表与所述导向套的相对位置时，拧松所述调节螺钉，从而允许所述千分表的测量兀件相对于所述导向套移动。
[0031]有利地，所述的球碗内直径测量装置还包括第一锁紧螺母、第二锁紧螺母和第三锁紧螺母，其中，所述第一锁紧螺母用于将所述触探头锁定在所述导向杆上，所述第二锁紧螺母用于将所述导向杆活动地保持在所述导向套的第二中心孔道内；所述第三锁紧螺母用于将所述检测盘固定在所述导向套的外侧。
[0032]本实用新型的有益技术效果在于能够在加工现场快速便捷地检测出不同大小的球碗的内直径。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]参照附图，本实用新型的特征、优点和特性通过下文的【具体实施方式】的描述得以更好的理解，附图中:
[0034]图1:示出已有技术CN2879113中的球窝直径测量仪；
[0035]图2:示出本实用新型的球碗内直径测量装置的具体实施例。
[0036]在图中，同一的或类似的元件使用同一数字标记，不同的元件使用不同的数字标记，其中:
[0037]I触探头
[0038]2第一锁紧螺母
[0039]3第二锁紧螺母
[0040]4导向杆
[0041]5检测盘
[0042]6导向套
[0043]7第三锁紧螺母
[0044]8千分表
[0045]9弹簧
[0046]10第一螺纹孔
[0047]11阶梯状中心孔
[0048]12第一中心孔道
[0049]13第二中心孔道
[0050]14中心螺纹孔
[0051]15第二螺纹孔
[0052]16调节螺钉
[0053]81千分表的测量元件
[0054]并且，按照图2中球碗内直径测量装置的图面布置方位来定义各零部件的“上”与“下”、“顶”与“底”的方位，当然，在实际使用中，球窝直径测量仪可以倾斜地使用。
【具体实施方式】
[0055]图1示出已有技术CN2879113中的一种球窝直径测量仪，其包括千分表1和量具体9，千分表1由表盘2、指针3、量杆套筒4、量杆5和测量头6组成，量杆套筒4、量杆5、测量头6依次排列。量具体9为筒体，筒体底部为圆，量具体9套装在千分表1量杆套筒4和量杆5上，测量头6伸出量具体9并与量具体9底部圆构成测量部件。量具体9底部圆的直径由加工球窝的直径大小并以一定的比例确定，量具体9底部圆的直径一般为标准直径的0.866倍。量具握手8套装在量具体9上部并用紧固螺钉7固定，便于可以用手握住球窝直径测量仪进行测量。
[0056]在该已有技术CN2879113中，检测到加工球窝的直径与标准直径之间的偏差。所述球窝直径测量仪的初始设定位置为标准直径，也就是说，在测量的初始位置，测量头6的顶端和量具体8的底部圆正好与标准球窝的球形内表面接触，并且，此位置的千分表的初始值归零。因此，千分表1和量具体9等结构元件的实体结构和位置关系都是为此目的设计的。
[0057]已有技术CN2879113中的一种量具体8用于测量一种内直径的球冠。要测量不同内直径的球冠，一般应更换相应的量具体8。
[0058]本实用新型的设计思想在于，直接由千分表读取触探头I到检测盘5底面的距离变化，再根据已知的弦长和触探头I的顶点与检测盘5底面之间的初始距离计算出球面的内直径。本实用新型的球碗内直径测量装置不用更换检测盘5就能用于测量不同内直径的球体。
[0059]参照如图2所示的本实用新型的球碗内直径测量装置，其测量方法在于:先用深度游标卡尺大致估算出与检测盘直径相等弦长中点到圆周的距离。调整触探头I到检测盘5底面的距离，并将千分表8调整到合适的位置后，用螺钉紧固好。测量出探头I到检测盘5底面的距离L3，将调整好的检测装置放入需要检测的半圆弧面内，查看千分表的指示读数的变化值L4，检测盘5的中心到圆周的距离就为:L3—L4 ;这样就可以根据实用新型内容所述，计算出该球面的直径。
[0060]由此可知，本实用新型的测量方法与已有技术CN2879113的测量方法不同:已有技术CN2879113的测量基准是已知的标准球窝的标准直径；而本实用新型的测量基准是预估的固定弦长中点到球面的距离。
[0061]因此，本实用新型的球碗内直径测量装置的各元件的结构和位置关系可以不同于已有技术CN2879113。
[0062]如图2所示，本实用新型的球碗内直径测量装置用于测量球体或球冠的球面直径，其包括:触探头1、检测盘5和千分表8，所述触探头I能够相对于所述检测盘5移动，并且所述千分表8能够检测出所述触探头I相对于所述检测盘5的位置坐标的变化。本实用新型的主要部件与已有技术CN2879113相似，检测盘5对应于已有技术CN2879113的量器体。与之不同点在于，在已有技术中，测量不同的球面直径最好后使用相应的量具体。而在本实用新型中，使用同一确定尺寸的检测盘5可以测量不同直径的球面。一旦所述触探头I相对于所述检测盘5移动，所述千分表8的测量元件81就能感应出这种位置变化，并进而反映在所述千分表8的数值显示上。图1所示的已有技术和图2所示的本实用新型的测量装置的各零部件都能较好地完成这样的位置变化测量，而且，在专利文献CN2879113，CN2938024, CN201233231, CN201527249U, CN202255242U, CN102445137A, CN202024718U 与此类测量相关的技术方案。
[0063]主要地，所述球碗内直径测量装置有两个特征性的位置:初始化位置和测量位置。
[0064]在所述球碗内直径测量装置的初始化位置，所述触探头I相对于所述检测盘5的初始位置坐标数值被确定，并且相应地，所述千分表8被归零或被设置为确定的数值。已有技术中的大部分技术方案都需要这一初始校对状态或位置，以便确定触探头I的顶点相对于所述检测盘的底面的距离。将整个测量系统置于直角坐标系或球坐标系中，就是要确定所述触探头I的初始位置坐标。这也是所述测量系统的基准参数。另一重要的参数是所述检测盘5的直径，准确地说，也就是所述检测盘5的底面的外圆周的直径，亦即上文中所述的固定弦长L。
[0065]在所述球碗内直径测量装置的测量位置，所述触探头I的顶端、所述检测盘5的底面的外圆周线两者与所述球体或球冠的内表面接触，并且所述千分表8检测到所述触探头I相对于所述检测盘5的位置坐标数值的变化值，因而能够根据所述触探头I的所述确定的初始位置坐标数值和所述测量的位置坐标变化值，通过数学计算得到所述球面的直径。由于千分表8的精度较高，适合测量毫米级的位置变化。千分表8的初始化实际就是将待测长度的粗略值确定下来，然后再通过测量位置确定待测长度的精确值。根据弦长法测量球面直径的数学原理，已知一个圆上的三个点的坐标，就能计算出圆的直径。因此，在本实用新型中，在通过球心剖切所述球体得到的一个相应的圆上，检测盘5与球体或球冠的内表面的接触对应于一根弦线与所述圆的两个交点。为此，触探头I的顶点必须与所述球体或球冠的内表面接触从而确定所述圆上的第三个点的位置坐标，由此计算出圆的直径，也就是球的直径。
[0066]已有技术中公开有众多的弦长法测量球面直径的装置，例如专利文献CN2879113中公开的技术方案，但是，专利文献CN2879113中公开的球面直径的测量装置需要在标准球窝内初始化。而本实用新型的球碗内直径测量装置可以在待测球体或球冠中初始化。
[0067]为此，本实用新型的所述球碗内直径测量装置还包括锁定部件10，其中，所述锁定部件能够在所述初始化位置将所述触探头I相对于所述检测盘5锁定在所述确定的位置坐标处，并且能够在所述测量位置允许所述触探头I相对于所述检测盘5移动。
[0068]专利文献没有公开这样的锁定部件，也不需要这样的锁定部件，因为其初始化直接在标准球冠中完成，也就是直接将球碗内直径测量装置的量具体9和测量头6与球冠内表面接触，然后将千分表归零。
[0069]这样的锁定部件可以有不同的实施方式，例如可以是卡箍紧固的形式，凸轮锁紧的方式，或卡楔锁定的方式等，其设计要点在于，所述锁定部件的各元件的结构和/或位置关系被设计成使得:在所述初始化位置，所述触探头I相对于所述检测盘5能够被锁定在所述确定的位置坐标处，并且，在所述测量位置，所述触探头I能够相对于所述检测盘5移动。
[0070]作为优选的实施方式，参照图2，所述锁定部件包括第一螺纹孔10和锁定螺钉，其中，所述第一螺纹孔10被设置在相对于所述检测盘5固定的元件中，或者被设置在所述检测盘5中，并且，所述锁定螺钉借助于所述第一螺纹孔10能够锁定相对于所述触探头I固定的元件或者直接锁定所述触探头I。在图2中，相对于所述检测盘5固定的元件是导向套6，所述第一螺纹孔10被设置在所述导向套6中；相对于所述触探头I固定的元件是导向杆4。所述锁定螺钉被旋拧进所述第一螺纹孔10，如图2所示，然后，所述锁定螺钉顶压所述导向杆4，阻止所述导向杆4相对所述导向套6移动，也就是使所述检测盘5保持与所述触探头I相对固定不动，这有利于精确测量出所述触探头I的顶端相对于所述检测盘5的底面的距离，也就是所述触探头I的初始位置坐标数值。在这样的锁定状态下，将千分表8的读数归零，或者将千分表8的读数设置成确定的初始值。
[0071]可选地，所述导向套6与所述检测盘5是整体件，因此，所述第一螺纹孔10可以直接设置在所述检测盘5上。同样地，所述触探头I与所述导向杆4是整体件。这样的配置，零件数量少，结构简单。
[0072]根据本实用新型的另一【具体实施方式】，参照图2，所述球碗内直径测量装置还包括联接部件4，6，其中，所述联接部件将所述触探头1、所述检测盘5和所述千分表8按彼此能够活动的方式联接在一起；并且，所述联接部件4，6包括导向杆4和导向套6。这样的设计要点在于，所述触探头I和所述千分表8能够相对于所述检测盘5，不仅有利于在初始值的基础上测量出精确值，而且有利于变换配置，以适应不同直径的球面的测量。如图2所示，所述联接部件4，6主要包括导向杆4和导向套6两部分，有利于变换所述球碗内直径测量装置的配置，以适应不同直径的球面的测量。在该具体实施例中，所述触探头1、检测盘5、千分表8与所述导向杆4和导向套6的结构关系、连接关系和位置关系可以有多种实施方式，可以是已有技术，或者是下文供述的具体实施变型。
[0073]根据本实用新型的实施变型，参照图2，所述导向套6具有阶梯状中心孔11，其中，所述阶梯状中心孔11包括第一中心孔道12和第二中心孔道13 ;并且，所述千分表8的测量元件81被安置在所述第一中心孔道12内，且所述导向杆4被安置在所述第二中心孔道13内，并能够相对于所述导向套6移动；所述检测盘5被套装在所述导向套6的外侧；所述触探头I与所述导向杆4联接在一起。这样的具体配置使得所述球碗内直径测量装置结构紧凑、运行稳定可靠。
[0074]参照图2，可选地，所述导向杆4具有中心螺纹孔14，其中，所述触探头I通过螺纹连接被设置在所述中心螺纹孔14中。这样的可折卸的连接配置，有利于更换损坏的触探头
I。可以理解的是，所述导向杆4可以具有中心孔14，其中，所述触探头I通过过盈配合被设置在所述中心孔14中。
[0075]优选地，所述千分表8的测量元件81抵靠所述导向杆4的顶面，因而，所述测量元件81、所述导向杆4和所述触探头I形成测量组件，所述测量组件能够在所述阶梯状中心孔11内移动。这样的测量组件的连接配置非常适合导向套6和导向杆4这样的联接部件的配置，从而保证测量操作可靠地执行。
[0076]根据另一优选实施方式，在所述第二中心孔道13内，在所述导向套6与所述导向杆4之间设置有弹簧9，其中，在所述测量位置，在所述检测盘5的底面的外圆周线与所述球体或球冠的内表面接触后，所述弹簧9使所述触探头I保持抵靠所述球体或球冠的内表面，从而，所述千分表8检测出所述触探头I相对于所述检测盘5的位置坐标的变化。具有弹簧的配置，有利于保证测量的精确性，消除所述球碗内直径测量装置的结构间隙带来的误差。
[0077]根据本实用新型的另一优选实施方式，如图2所示，所述第一螺纹孔10被设置在所述导向套6中，并且，所述锁定螺钉能够穿过所述第一螺纹孔10，顶压所述导向杆4的外表面，从而将所述导向套6和所述导向杆4相对固定地锁定在一起。这样的配置不仅使得所述锁定部件结构简单，而且使用操作方便。拧松所述锁定螺钉，所述触探头I就能相对于所述检测盘5移动。
[0078]根据本实用新型的另一优选实施例，所述的球碗内直径测量装置还包括调节部件，其中，所述调节部件包括第二螺纹孔15和调节螺钉16，并且，所述第二螺纹孔15被设置在所述导向套6中，且所述调节螺钉16能够穿过所述第二螺纹孔15顶压所述千分表8的测量元件81，从而将所述千分表8固定在所述导向套6上；在需要调节所述千分表8与所述导向套6的相对位置时，拧松所述调节螺钉，从而允许所述千分表8的测量元件81相对于所述导向套6移动。所述调节部件还起到将所述千分表8固定的作用，通过将所述千分表8的测量元件81的外壳与所述导向套6固定在一起，保证测量操作可以稳定可靠地进行。
[0079]可选地，所述的球碗内直径测量装置还包括第一锁紧螺母2、第二锁紧螺母3和第三锁紧螺母7，其中，所述第一锁紧螺母2用于将所述触探头I锁定在所述导向杆4上，所述第二锁紧螺母3用于将所述导向杆4活动地保持在所述导向套6的第二中心孔道13内；所述第三锁紧螺母7用于将所述检测盘5固定在所述导向套6的外侧。所有这些可拆卸的连接方式使得所述球碗内直径测量装置的使用灵活性大为增强。
[0080]本实用新型的球碗内直径测量装置主要用于球碗半圆球面加工完成以后球面直径的测量。
[0081 ] 在加工车间的现场，加工完成以后，可以快速地检验加工零件的尺寸。
[0082]参照图2，作为本实用新型的实例，所述球碗内直径测量装置包括:触探头1、检测盘5、千分表8、锁定部件、联接部件4，6和调节部件。所述锁定部件包括第一螺纹孔10和锁定螺钉，其中，所述第一螺纹孔10被设置在相对于所述检测盘5固定的元件中，或者被设置在所述检测盘5中，并且，所述锁定螺钉借助于所述第一螺纹孔10能够锁定相对于所述触探头I固定的元件或者直接锁定所述触探头I。所述联接部件将所述触探头1、所述检测盘5和所述千分表8按彼此能够活动的方式联接在一起；并且，所述联接部件4，6包括导向杆4和导向套6。所述导向套6具有阶梯状中心孔11，其中，所述阶梯状中心孔11包括第一中心孔道12和第二中心孔道13 ;并且，所述千分表8的测量元件81被安置在所述第一中心孔道12内，且所述导向杆4被安置在所述第二中心孔道13内，并能够相对于所述导向套6移动；所述检测盘5被套装在所述导向套6的外侧；所述触探头I与所述导向杆4联接在一起。所述导向杆4具有中心螺纹孔14，其中，所述触探头I通过螺纹连接被设置在所述中心螺纹孔14中。所述千分表8的测量元件81抵靠所述导向杆4的顶面，因而，所述测量元件81、所述导向杆4和所述触探头I形成测量组件，所述测量组件能够在所述阶梯状中心孔11内移动。在所述第二中心孔道13内，在所述导向套6与所述导向杆4之间设置有弹簧9，其中，在所述测量位置，在所述检测盘5的底面的外圆周线与所述球体或球冠的内表面接触后，所述弹簧9使所述触探头I保持抵靠所述球体或球冠的内表面，从而，所述千分表8检测出所述触探头I相对于所述检测盘5的位置坐标的变化。所述第一螺纹孔10被设置在所述导向套6中，并且，所述锁定螺钉能够穿过所述第一螺纹孔10，顶压所述导向杆4的外表面，从而将所述导向套6和所述导向杆4相对固定地锁定在一起。所述调节部件包括第二螺纹孔15和调节螺钉，并且，所述第二螺纹孔15被设置在所述导向套6中，且所述调节螺钉能够穿过所述第二螺纹孔15顶压所述千分表8的测量元件81，从而将所述千分表8固定在所述导向套6上；在需要调节所述千分表8与所述导向套6的相对位置时，拧松所述调节螺钉，从而允许所述千分表8的测量元件81相对于所述导向套6移动。
[0083]另外，所述的球碗内直径测量装置还包括第一锁紧螺母2、第二锁紧螺母3和第三锁紧螺母7，其中，所述第一锁紧螺母2用于将所述触探头I锁定在所述导向杆4上，所述第二锁紧螺母3用于将所述导向杆4活动地保持在所述导向套6的第二中心孔道13内；所述第三锁紧螺母7用于将所述检测盘5固定在所述导向套6的外侧。
[0084]所述球碗内直径测量装置的工作原理如下:
[0085]I).测量所述触探头I的初始位置坐标L3
[0086]先用深度游标卡尺大致估算出与检测盘5直径相等弦长中点到圆周的距离。调整触探头I到检测盘5底面的距离，并将千分表8调整到合适的位置后，用锁定螺钉紧固好所述触探头I。测量出探头I到检测盘5底面的距离L3。
[0087]2).准确测量检测盘5的中心到圆周的距离LI
[0088]将初始化完成的球碗内直径测量装置放入需要检测的球体或球冠内，使得所述检测盘5的底面的外圆周线、所述触探头I的顶点同时接触所述球体或球冠的内表面，查看千分表的指示读数的变化值L4，检测盘5的中心到圆周的距离LI就为:L3 — L4。
[0089]3).计算出该球面的直径R
[0090]所述检测盘5的直径就是固定弦长L，这样就可以根据勾股定理:R2= (L/2)2+(R-Ll)2，计算出该球面的直径R。
[0091]专利文献CN2879113, CN2938024, CN201233231, CN201527249U, CN101344370,CN101520320, CN202255242U, CN102445137A, CN202024718U, CN202661012U, CN203083493U公开了与本实用新型相关的零件、元件、部件或装置，因此，在本文中没有提及的零件、元件和部件之间的结构关系、位置关系、作用力关系、运动关系、能量关系、动量关系等都可参照上述引用的专利文献来理解。本文引用的所述专利文献的技术内容因而成为本专利申请文件的一部分。在需要的情况下，本实用新型所涉及的【技术领域】中的所有的已公布的专利文献都可对本专利申请提供现有技术参照。
[0092]以上详细描述了本发明创造的优选的或具体的实施例。应当理解，本领域的技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明创造的设计构思做出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术人员依本发明创造的设计构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本发明创造的范围之内和/或由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.球碗内直径测量装置，其用于测量球体或球冠的球面直径，其包括:触探头(I)、检测盘(5)和千分表(8)，所述触探头(I)能够相对于所述检测盘(5)移动，并且所述千分表(8)能够检测出所述触探头(I)相对于所述检测盘(5)的位置坐标的变化； 在所述球碗内直径测量装置的初始化位置，所述触探头(I)相对于所述检测盘(5)的初始位置坐标数值被确定，并且相应地，所述千分表(8)被归零或被设置为确定的数值； 在所述球碗内直径测量装置的测量位置，所述触探头(I)的顶端、所述检测盘(5)的底面的外圆周线两者与所述球体或球冠的内表面接触，并且所述千分表(8)检测到所述触探头(I)相对于所述检测盘(5)的位置坐标数值的变化值，因而能够根据所述触探头(I)的所述确定的初始位置坐标数值和所述测量的位置坐标变化值，通过数学计算得到所述球面的直径； 其特征在于:所述球碗内直径测量装置还包括锁定部件，其中，所述锁定部件能够在所述初始化位置将所述触探头(I)相对于所述检测盘(5)锁定在所述确定的位置坐标处，并且能够在所述测量位置允许所述触探头(I)相对于所述检测盘(5)移动。
2.根据权利要求1所述的球碗内直径测量装置，其特征在于:所述锁定部件包括第一螺纹孔(10)和锁定螺钉，其中，所述第一螺纹孔(10)被设置在相对于所述检测盘(5)固定的元件中，或者被设置在所述检测盘(5)中，并且，所述锁定螺钉借助于所述第一螺纹孔(10)能够锁定相对于所述触探头(I)固定的元件或者直接锁定所述触探头(I)。
3.根据权利要求2所述的球碗内直径测量装置，其特征在于:所述球碗内直径测量装置还包括联接部件(4，6)，其中，所述联接部件将所述触探头(I)、所述检测盘(5)和所述千分表(8)按彼此能够活动的方式联接在一起；并且，所述联接部件(4，6)包括导向杆(4)和导向套(6)。
4.根据权利要求3所述的 球碗内直径测量装置，其特征在于:所述导向套(6)具有阶梯状中心孔(11)，其中，所述阶梯状中心孔(11)包括第一中心孔道(12)和第二中心孔道(13);并且， 所述千分表(8)的测量元件(81)被安置在所述第一中心孔道(12)内，且所述导向杆(4)被安置在所述第二中心孔道(13)内，并能够相对于所述导向套(6)移动； 所述检测盘(5)被套装在所述导向套(6)的外侧； 所述触探头(I)与所述导向杆(4)联接在一起。
5.根据权利要求4所述的球碗内直径测量装置，其特征在于:所述导向杆(4)具有中心螺纹孔(14)，其中，所述触探头(I)通过螺纹连接被设置在所述中心螺纹孔(14)中。
6.根据权利要求4或5所述的球碗内直径测量装置，其特征在于:所述千分表(8)的测量元件(81)抵靠所述导向杆(4)的顶面，因而，所述测量元件(81)、所述导向杆(4)和所述触探头(I)形成测量组件，所述测量组件能够在所述阶梯状中心孔(11)内移动。
7.根据权利要求4或5所述的球碗内直径测量装置，其特征在于:在所述第二中心孔道(13)内，在所述导向套(6)与所述导向杆(4)之间设置有弹簧(9)，其中，在所述测量位置，在所述检测盘(5)的底面的外圆周线与所述球体或球冠的内表面接触后，所述弹簧(9)使所述触探头(I)保持抵靠所述球体或球冠的内表面，从而，所述千分表(8 )检测出所述触探头(I)相对于所述检测盘(5)的位置坐标的变化。
8.根据权利要求4或5所述的球碗内直径测量装置，其特征在于:所述第一螺纹孔(10)被设置在所述导向套(6)中，并且，所述锁定螺钉能够穿过所述第一螺纹孔(10)，顶压所述导向杆(4)的外表面,从而将所述导向套(6)和所述导向杆(4)相对固定地锁定在一起。
9.根据权利要求4或5所述的球碗内直径测量装置，其特征在于:所述的球碗内直径测量装置还包括调节部件，其中，所述调节部件包括第二螺纹孔(15)和调节螺钉(16)，并且，所述第二螺纹孔(15)被设置在所述导向套(6)中，且所述调节螺钉(16)能够穿过所述第二螺纹孔(15)顶压所述千分表(8)的测量元件(81)，从而将所述千分表(8)固定在所述导向套(6)上；在需要调节所述千分表(8)与所述导向套(6)的相对位置时，拧松所述调节螺钉，从而允许所述千分表(8)的测量元件(81)相对于所述导向套(6)移动。
10.根据权利要求4或5所述的球碗内直径测量装置，其特征在于:所述的球碗内直径测量装置还包括第一锁紧螺母(2)、第二锁紧螺母(3)和第三锁紧螺母(7)，其中，所述第一锁紧螺母(2)用于将所述触探头(I)锁定在所述导向杆(4)上，所述第二锁紧螺母(3)用于将所述导向杆(4)活动地保持在所述导向套(6)的第二中心孔道(13)内；所述第三锁紧螺母(7)用于将所述检测 盘(5)固定在所述导向套(6)的外侧。
【文档编号】G01B5/12GK203672278SQ201320771604
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】梁永俊, 金轮, 吕倩 申请人:扬州锻压机床股份有限公司