同心检测仪的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种同心检测仪，包括底座和位于底座上的调节座，底座的底部具有与用于安装设备的导轨配合的导轨槽，调节座相对于所述底座的高度和水平位置均可调节。在调节座上支撑有双面同心度校准装置，该双面同心度校准装置包括柱体，柱体的两个端面上分别设置有圆盘，两个圆盘均能够相对于所述柱体旋转，且旋转面垂直于导轨槽的方向，圆盘的旋转中心的连接线与导轨槽平行，在两个圆盘的外侧分别固定地安装有杠杆标杆，在杠杆标杆的外侧端分别安装百分表。本发明不用反复调节校准仪器的位置、方向、高度，使用简单、便捷，并且累计误差小，校准精确。
【专利说明】同心检测仪
【技术领域】
[0001]本发明属于仪器测量【技术领域】，具体涉及一种同心检测仪，该同心检测仪适用于以光学导轨或机床轨道为基础的大型、多部件、多零件的设备在安装、调试等过程中对于同心轴的检测，大型、多部件、多零件的设备串联集成在一起并具有相同的中心轴。
【背景技术】
[0002]现代用来检测、安装和调试大型多零件的设备且要求各零件具有相同的中心轴线(同心轴)时，需要使用同心检测仪来校准各零件的同心度。常用的是如图1所示的杠杆表。如图1所示，该杠杆表包括一个固定的底座101、底座101上固定有与所述底座101垂直的支柱102、支柱102上开有一个调节槽103，一个杠杆标杆104通过一个轴承105可旋转并可上下移动地固定在所述调节槽103中，杠杆标杆104上安装有可调节旋转轴半径的百分表106。
[0003]在安装设备的各个零件时，先通过调节杠杆标杆104的轴承105在支柱101的调节槽103上的高度位置，将杠杆表的杠杆标杆104的旋转中心调节至设备所要求的同心轴高度。然后在所校准的零件的一侧安放杠杆表，调节底座101的位置，使杠杆表上的百分表106的旋转平面与设备所要求的同心轴垂直，并使旋转中心位于该同心轴上。接着，在该零件的该侧，使百分表106旋转测量其同心度的偏差，并根据该偏差调节该零件的位置，例如调节零件的上下左右位置的抵顶螺丝(顶丝)。
[0004]如上所述，对该零件的一侧调节好后，将所述杠杆表移动到该零件的另一侧，重复前述的操作以使零件该侧的同心度也符合要求。
[0005]由于对零件的一侧的同心度的调节势必影响另一侧的同心度，因此往往需要反复交错地调节才能保证零件两侧的同心度均符合要求，这就需要反复地移动杠杆表多次。如果要将一个零件的同心度调节到误差在0.01?0.02mm内，通常需要移动杠杆表达五、六次之多，而调节杠杆表位置、方向，监测杠杆表高度，核对百分表旋转中心与设计的同心轴线重合等工作则不下十余次这造成了安装调试人员的工作强度过高且效率低下。
[0006]而对于多部件、多零件的大型设备，串联集成各个部件时，先对每个部件各零件在它们所处次序不同位置的导轨基底上分别按如上所述地反复、逐个地调试好，再锁死各调节顶丝，进一步将多部件串联集成安装好。这时，反复搬动杠杆表的次数就不下数十次，反复调节各部件的同心轴的位置，核对杠杆表旋转中心与共用同心轴重合也不下数十次，最后才能按顺序将各部件在导轨上串联集成安装锁死。
[0007]由此可见，使用现有的杠杆表来检测、安装、调试大型、多部件、多零件设备带来的问题是:
[0008](I)对单个零件的同心轴的位置的调节就需在零件两侧反复安装和调节杠杆表的位置，以及使百分表的旋转中心与设备所要求的同心轴重合。对于大型单部件、多零件的串联安装，就需花费数倍的安装杠杆表的次数，并且保证每次使用时杠杆表的位置牢固没有任何微动；而且，多部件在导轨上串联安装并锁定的工作就需花费大量时间、人力、物力。[0009](2)杠杆表本身的位置同心度与设备所要求的同心轴的重合误差会被累计，使得在各部件及它们的零件调试的基准误差就很大。这要求调试技术员的水平很高，且工作耐心、谨慎。由于上述原因及这项工作的枯燥性，设备安装后总体精度要达到0.05_很难，要进入0.02mm的误差以内则更难实现。
【发明内容】
[0010](一)要解决的技术问题
[0011]本发明要解决的问题是现有的杠杆表不适应于对于大型、多部件、多零件的设备的安装和调试，导致工作效率低下以及误差过大。
[0012](二)技术方案
[0013]为解决上述技术问题，本发明提供一种同心检测仪，包括底座和位于底座上的调节座，所述底座的底部具有与用于安装设备的导轨配合的导轨槽；所述调节座相对于所述底座的高度和水平位置均可以调节；在所述调节座上支撑有双面同心度校准装置；其中，该双面同心度校准装置包括一个柱体，该柱体的两个端面上分别设置有圆盘，所述两个圆盘均能够相对于所述柱体旋转，且所述两个圆盘的旋转面垂直于所述导轨槽的方向，而该两个圆盘的旋转中心的连接线与所述导轨槽平行，在所述两个圆盘的外侧分别固定地安装有一个杠杆标杆，在该杠杆标杆的外侧端分别安装有一个百分表。
[0014]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述底座包括导轨槽底板、下底板、支柱和上底板，所述导轨槽底板的下部开设所述导轨槽，在该导轨槽底板的上方固定所述下底板，在所述下底板上通过所述支柱支撑所述上底板。
[0015]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述底座包括导轨槽底板、下底板和上底板，所述导轨槽底板的下部开设所述导轨槽，在该导轨槽底板的上方固定所述下底板，在所述下底板上通过可调节上底板高度的方式支撑所述上底板。
[0016]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述调节座包括主板，该主板的底部通过调高顶丝与所述底座连接；在所述主板上安装有一个柱体座，该柱体座用于安装双面同心度校准装置；所述柱体座的外侧设置有水平顶丝，该水平顶丝与所述主板固定连接，当该水平顶丝转动时，能够抵顶该柱体座在水平面的垂直于所述柱体座的长度方向的方向上移动。
[0017]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述柱体座呈上凹的槽形，槽的长度方向平行于所述导轨槽。
[0018]根据本发明的一种【具体实施方式】，在所述柱体座的底部具有锁紧螺钉，其用于将所述柱体座锁定于主板。
[0019]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述双面同心度校准装置包括转轴，所述圆盘套接固定在该转轴上，转轴穿过所述柱体的中心并在与该柱体两侧的连接处通过轴承连接，所述杠杆标杆固定在所述转轴的两端。
[0020]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述杠杆标杆在其长度方向上开有多个小孔，其用于以不同半径将所述杠杆标杆固定在所述转轴上。
[0021]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述杠杆标杆的最外侧的小孔用于安装所述百分表。
[0022](三)有益效果[0023](I)本发明的同心检测仪不用反复调节校准仪器的位置、方向、高度，因此使用简单、便捷，大大节省了时间、人力、物力。
[0024](2)本发明从单部件多零件到多部件多零件串联集成都提供了统一的同心轴基准线，都是按照同一个同心检测仪杠杆标杆百分表的旋转轴中心打表安装调试的，因此总的累计误差就很小，同心度误差可实现±0.02mm以内，使高精度的安装、调试成为可能。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是传统的杠杆表的结构示意图；
[0026]图2是本发明的同心检测仪的结构示意图；
[0027]图3是本发明的同心检测仪的双面同心度校准装置的结构示意图；
[0028]图4是本发明的同心检测仪的一个实施例的结构示意图；
[0029]图5是本发明的同心检测仪的一个实施例的双面同心度校准装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]对于大型、多部件、多零件且要求各零件在安装时具有高的同心度的设备，一般都提供有高精度的导轨。在安装设备之前，首先需要安装导轨，并对导轨的水平度、平行度、准直度进行精确的调节，使得在导轨的整个延伸方向上具有高度精确的水平度、平行度和准直度。调节好后的导轨被牢固地固定，从而在设备的安装过程中作为一个高精度的参照物。
[0031]本发明的同心检测仪正是利用了导轨的精确性而制成。图2是本发明的同心检测仪的结构示意图。如图2所示，其包括一个底座10，底座10的底部具有与用于安装设备的导轨配合的导轨槽11。底座10的上方安装有一个调节座20，该调节座20相对于底座10的高度和水平位置均可以调节。在调节座20上支撑有一个双面同心度校准装置30。
[0032]图3是该双面同心度校准装置30的结构示意图。如图3所示，所述双面同心度校准装置30包括一个柱体31，该柱体的两个端面上分别设置有圆盘32，两个圆盘32均能够相对于柱体31旋转。两个圆盘32的旋转面垂直于所述导轨槽11的方向，而两个圆盘32的旋转中心的连接线与所述导轨槽11平行。
[0033]在所述两个圆盘32的外侧分别固定地安装有一个杠杆标杆33，在杠杆标杆33的外侧端分别安装有一个百分表34。该百分表34通常可以杠杆标杆33为支点在任意空间方向上固定。
[0034]该同心检测仪的调试过程是:利用所要安装的设备的导轨为基准，先将同心检测仪安放在到导轨上，使底座10的导轨槽11与导轨高精度吻合，这样同心仪可形成能精密移动的类似车床“刀架托板”部件。再调节同心检测仪的调节座20的高度和水平面上的位置，使得固定于调节座20上的双面同心度校准装置30的两个圆盘32的旋转中心与所要安装的设备所要求的同心轴重合。至此同心检测仪安装调试完毕，对调节座的位置进行锁定，开始设备的安装、检测和调试工作。
[0035]当锁死各调节部件后，同心检测仪无论安放在导轨的哪个位置，都能提供一条设备的同心轴精确重合的中心轴，即基准线。同心检测仪两端的百分表旋转检测设备的不同直径同心结构零部件时，在该零件的两侧分别用该同心检测仪校准。或者，在多部件连接面进行校准时，将该同心检测仪放置于两个部件之间对两侧的不同零件进行调节。[0036]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
[0037]图4是本发明的同心检测仪的一个实施例的结构示意图。如图4所示，该实施例的底座10包括一个方形的导轨槽底板12，导轨槽底板12的下部开设有与所安装和校准的设备的导轨相配合的导轨槽U。在导轨槽底板12的上方固定有一个与导轨槽底板12等面积且重合的下底板13。在下底板13上通过四个支柱14支撑一个上底板15。可见，该实施例的底座由导轨槽底板12、下底板13、支柱14和上底板15构成，各部件通过螺接或焊接的方式固定。但应注意的是，该底座10也可以由其他座体结构构成，但为了保证精度，要求各部件稳固地连接，不致于产生振动或晃动。此外，该底座10的上底板15也可以是可调节上下高度的，例如用顶丝代替支柱14，这样，该测试仪的高度就可以在大的范围内调节，以适应不同高度设备的安装。
[0038]继续对照图4，该实施例的调节座20包括一个主板21，该主板21的底部通过安装于四个角的调高顶丝22与底座10连接。在主板21上安装有一个柱体座23，该柱体座23用于安装双面同心度校准装置30。该柱体座23呈上凹的槽形，槽的长度方向平行于导轨槽
11。槽形柱体座23的外侧的四个角上设置有四个水平顶丝24，该水平顶丝24与主板21固定连接，该水平顶丝24在转动时，能够在垂直于柱体座的长度方向的平面上水平移动，从而抵顶该柱体座23在水平面的垂直于柱形座23的长度方向上移动。
[0039]可见，通过调节调高顶丝22和水平顶丝24，柱体座23的高度和水平面上的位置可以得到精确得调节，以使其上固定的双面同心度校准装置30的中心轴与所要校准的设备的同心轴高精度地重合。
[0040]在柱体座23的底部还具有锁紧螺钉25，其用于在该同心检测仪自身调校完成后对将柱体座23锁定于主板21的当前位置。
[0041]图5是本发明的上述实施例的双面同心度校准装置30的结构示意图。该双面同心度校准装置30与图3所示的结构基本相同，参照图3?图5可见，该双面同心度校准装置30包括一个柱体31，该柱体的两个端面上分别设置有圆盘32，两个圆盘32均能够相对于柱体31旋转。通过调节调节座20的调高顶丝22和水平顶丝24，可使得两个圆盘32的旋转面垂直于所述导轨槽11的方向，而两个圆盘32的旋转中心的连线与所述导轨槽11平行。
[0042]在该实施例中，为了同心检测仪本身的调节方便，圆盘32的直径略大于柱体31的直径(如图3或图5所示)。并且，在该实施例中，两端的圆盘32套接固定在一个转轴37上，转轴37穿过柱体31的中心并在与柱体31两侧的连接处通过轴承35连接，由此，当转动圆盘32时，与圆盘固定的转轴37就能相对于柱体31进行旋转。并且，转轴37的两个端部穿过圆盘并暴露在外侧，杠杆标杆33通过螺钉固定在转轴37的两端。杠杆标杆33在其长度方向上开有多个小孔，用于根据所校准的零件的不同半径选择将杠杆标杆33固定在转轴37上。杠杆标杆33的最外侧的小孔可用于专门安装百分表34。
[0043]在该实施例中，所述柱体座23的底平面及主板21的上表面要平整光滑，便于四个调方位的水平顶丝24可微调柱体31在水平面上的角度及位置。
[0044]调节该同心检测仪的两个圆盘32的旋转中心的连接线与所要安装和校准的设备的同心轴重合，便可通过该同心检测仪方便、快捷地校准需要在导轨上安装的设备各零件。[0045]该实施例的同心检测仪本身的调试过程是:先将同心检测仪搬到设备所要安装的导轨上，使其导轨槽11吻合安置在导轨上，这样同心仪可形成能精密移动的类似车床“刀架托板”部件。再调节同心检测仪的调高顶丝22和水平顶丝34，使两个圆盘32的中心均在设置的同心轴上，也就是使柱体31的中心轴与设备的同心轴重合，这时误差可控制在
0.0lmm 以内。
[0046]至此，同心检测仪安装调试完毕，通过锁紧螺钉25等锁死各调节部件，可开始对所要安装的部件各零件的同心度及部件的同心轴的校准工作。
[0047]本发明的同心检测仪一经调节好，安置在导轨的任一位置处都能为设备各部件及各部件的各零件的安装、校准提供唯一的同心轴基准线。对导轨上安装的各零件共用同心轴的各零件的各部位或两端都可用该同心检测仪两侧的杠杆标杆上的百分表进行校准，并都能确保统一基准、同一精度。这大大免去了普通杠杆表打表时由于反复安装于不同位置调节杠杆表本身找打表基准的麻烦程序，大大节省时间、人力、物力。更重要的是，本发明的同心检测仪减少了大量的累计误差，使高精度的安装大型、多部件、多零件设备中的串联集成成为可能，本发明的安装精度可达到0.02_以内。
[0048]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种同心检测仪，包括底座(10)和位于底座(10)上的调节座(20)，其特征在于， 所述底座(10)的底部具有与用于安装设备的导轨配合的导轨槽(11)； 所述调节座(20)相对于所述底座(10)的高度和水平位置均可以调节； 在所述调节座(20)上支撑有双面同心度校准装置(30);其中， 该双面同心度校准装置(30)包括一个柱体(31)，该柱体(31)的两个端面上分别设置有圆盘(32)，所述两个圆盘(32)均能够相对于所述柱体(31)旋转，且所述两个圆盘(32)的旋转面垂直于所述导轨槽(11)的方向，而该两个圆盘(32)的旋转中心的连接线与所述导轨槽(11)平行，在所述两个圆盘(32)的外侧分别固定地安装有一个杠杆标杆(33)，在该杠杆标杆(33)的外侧端分别安装有一个百分表(34)。
2.如权利要求1所述的同心检测仪，其特征在于，所述底座包括导轨槽底板(12)、下底板(13)、支柱(14)和上底板(15)，所述导轨槽底板(12)的下部开设所述导轨槽(11)，在该导轨槽底板(12)的上方固定所述下底板(13)，在所述下底板(13)上通过所述支柱(14)支撑所述上底板(15)。
3.如权利要求1所述的同心检测仪，其特征在于，所述底座包括导轨槽底板(12)、下底板(13)和上底板(15)，所述导轨槽底板(12)的下部开设所述导轨槽(11)，在该导轨槽底板(12)的上方固定所述下底板(13)，在所述下底板(13)上通过可调节上底板(15)高度的方式支撑所述上底板(15)。
4.如权利要求1所述的同心检测仪，其特征在于，所述调节座(20)包括主板(21)，该主板(21)的底部通过调高顶丝(22)与所述底座(10)连接； 在所述主板(21)上安装有一个柱体座(23)，该柱体座(21)用于安装双面同心度校准装置(30)； 所述柱体座(23)的外侧设置有水平顶丝(24)，该水平顶丝(24)与所述主板(21)固定连接，当该水平顶丝(24)转动时，能够抵顶该柱体座(23)在水平面的垂直于所述柱体座(23)的长度方向的方向上移动。
5.如权利要求4所述的同心检测仪，其特征在于，所述柱体座(23)呈上凹的槽形，槽的长度方向平行于所述导轨槽(11)。
6.如权利要求4所述的同心检测仪，其特征在于，在所述柱体座(23)的底部具有锁紧螺钉(25)，其用于将所述柱体座(23)锁定于主板21。
7.如权利要求1所述的同心检测仪，其特征在于，所述双面同心度校准装置(30)包括转轴(37)，所述圆盘(32)套接固定在该转轴(37)上，转轴(37)穿过所述柱体(31)的中心并在与该柱体(31)两侧的连接处通过轴承(35)连接，所述杠杆标杆(33)固定在所述转轴(37)的两端。
8.如权利要求7所述的同心检测仪，其特征在于，所述杠杆标杆(33)在其长度方向上开有多个小孔，其用于以不同半径将所述杠杆标杆(33)固定在所述转轴(37)上。
9.如权利要求8所述的同心检测仪，其特征在于，所述杠杆标杆(33)的最外侧的小孔用于安装所述百分表(34)。
【文档编号】G01B5/252GK103776354SQ201410061191
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年2月24日 优先权日:2014年2月24日
【发明者】李庆生, 阮存军, 徐云彪, 李崇山, 李彦峰, 吴迅雷 申请人:中国科学院电子学研究所