一种内圆球面工装球心位置误差的检测装置的制作方法

本发明属于工装球心位置检测技术领域，具体涉及一种内圆球面工装球心位置误差的检测装置。

背景技术：

对于一种具有内圆球面的工装(如图1所示)，在加工完成后通常需要检测该工装内圆球的球心到其表面之间的距离L存在的误差X，若误差在规定范围内，则工装为合格件，否则视为不合格。现有的检测装置无法直观快速的判断工装是否为合格件。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种内圆球面工装球心位置误差的检测装置，可快速的检测得到工装球心位置误差，以此判断工装是否合格。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：包括夹紧机构、球心位置定位机构和误差测量机构，夹紧机构包括定位座和压紧件，待测工装坐设于定位座上，压紧件从待测工装的上部压紧待测工装；球心位置定位机构从待测工装的内圆球部穿过，球心位置定位机构包括芯轴及均套设于芯轴上的楔紧块和球形哈夫块，楔紧块插入球形哈夫块的两个哈夫膜瓣之间，使用时，楔紧块相对球形哈夫块做抽芯运动以调节两个哈夫膜瓣间的距离，哈夫膜瓣的球径与待测工装的内圆球的球径相同；误差测量机构包括测量板、测量表和对表件，测量表的表头穿过测量板，调零时将对表件设于测量板的底部并位于测量表的正下方使测量表的表头接触对表件时调零，测量时测量板架设于球心位置定位机构上，测量板所在的平面与待测工装的横截面平行。

优选的，所述夹紧机构还包括底座，定位座包括定位件和定位环，定位件设于底座上，定位环容置于定位件内，定位环的底部与底座之间存有间隙且二者之间通过碟簧抵持。

优选的，所述夹紧机构还包括设于底座上的多个等高柱，多个等高柱的高度相等，测量时测量板架设于等高柱上。

优选的，所述球心位置定位机构还包括定位块和测量块，定位块设于球形哈夫块的底部，定位块的底端从定位环的中心轴线处插入定位环的内部，定位块与芯轴通过插销连接，测量块套设于芯轴上并设于球形哈夫块的上部，测量板位于测量块的上方，测量时测量表的表头接触测量块的上表面以读取误差值。

优选的，所述球形哈夫块上与测量块的接触面设有销钉，测量块上与销钉对应位置处设有U型槽，两个哈夫膜瓣做相向或反向运动时销钉在U型槽内滑动。

优选的，所述芯轴的顶部设有调节螺母，调节螺母位于楔紧块的上方，调整调节螺母驱动楔紧块在芯轴上轴向移动。

优选的，所述楔紧块呈ㄇ型，芯轴与楔紧块的中心轴线重合，楔紧块从球形哈夫块的顶部插入两个哈夫膜瓣之间，ㄇ型楔紧块的两个立柱的截面宽度按照从顶部到底部的方向逐渐减小。

优选的，所述误差测量机构还包括底板，测量板由三个支脚组成，底板上具有三个等高面，调零时将测量板上的三个支脚放置于三个等高面上。

优选的，所述误差测量机构还包括夹表块，夹表块设于测量板与测量表之间，测量表的表头穿过夹表块。

采用上述技术方案后，本发明具有以下积极效果：

(1)本发明中的检测装置通过夹紧机构将待测工装夹紧，球心位置定位机构能够自动寻找工装内圆球的球心，误差测量机构先将读数调零，再检测整个球心位置定位机构上下浮动的距离从而得到工装内圆球的球心到其表面之间的距离L存在的误差X，测量精密快捷；

(2)本发明中的球心位置定位机构巧妙的设计有楔紧块和球形哈夫块，通过调节楔紧块在球形哈夫块中的位置，使球形哈夫块的两个哈夫膜瓣相向或反向运动，球形哈夫块的球径因和工装内圆球的球径相同，所以球形哈夫块能够带动整个球心位置定位机构向上或向下移动来自动寻找球心，以此来对工装的球心定位，整个球心位置定位机构的位移就是球心位置的误差，定位完成后即可方便的测量球心到工装表面之间的距离L存在的误差X。

附图说明

图1为待测工装的结构图；

图2为本发明的内圆球面工装球心位置误差的检测装置的立体图；

图3为图2所示内圆球面工装球心位置误差的检测装置的俯视图；

图4为图3所示内圆球面工装球心位置误差的检测装置A-A方向的剖视图；

图5为本发明中夹紧机构的结构图；

图6为本发明中球心位置定位机构的结构图；

图7为本发明中误差测量机构的结构图；

图8为本发明中楔紧块结构图。

其中：1、夹紧机构，11、定位座，11-1、定位件，11-2、定位环，12、压紧件，13、底座，14、碟簧，15、等高柱；

2、球心位置定位机构，21、芯轴，22、楔紧块，23、球形哈夫块，24、定位块，25、测量块，26、销钉，27、U型槽，28、调节螺母；

3、误差测量机构，31、测量板，32、测量表，33、对表件，34、底板，35、夹表块；

4、待测工装。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

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”等术语应作广义理解，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；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。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。

如图2-8所示，为本发明的内圆球面工装球心位置误差的检测装置整体或局部结构图，所述检测装置包括夹紧机构1、球心位置定位机构2和误差测量机构3，夹紧机构1用于对待测工装4夹紧定位，球心位置定位机构2用于寻找待测工装4的内圆球面的球心，误差测量机构3用于测量内圆球面的球心到待测工装4的表面间的距离L存在的误差X。

夹紧机构1包括底座13及设于底座13上的定位座11、压紧件12、碟簧14和等高柱15，定位座11包括定位件11-1和定位环11-2，定位件11-1呈环形，定位件11-1设于底座13上，定位环11-2容置于定位件11-1内，定位环11-2的顶部具有凹槽以便于与球心位置定位机构2的底部贴合，定位环11-2的底部与底座13之间存有间隙且二者之间通过碟簧14抵持。使用时，待测工装4坐设于定位件11-1和定位环11-2的上方，压紧件12通过支撑柱设于底座13上，压紧件12从待测工装4的上部压紧待测工装4，压紧件12的数量为三个，从三个不同的方向上对待测工装4压紧。等高柱15设于底座13上，等高柱15的数量为三个，三个等高柱15的高度相等，等高柱15的设置便于测量时使误差测量机构3快速水平定位。

球心位置定位机构2包括芯轴21、楔紧块22、球形哈夫块23、定位块24、测量块25、销钉26、U型槽27和调节螺母28，芯轴21从上往下依次穿过调节螺母28、楔紧块22、测量块25和球形哈夫块23，定位块24设于球形哈夫块23的底部，定位块24的底端从定位环11-2的中心轴线处插入定位环11-2上的凹槽内，定位块24与芯轴21通过插销连接。球形哈夫块23由两个哈夫膜瓣相对组成，楔紧块22呈ㄇ型，芯轴21与楔紧块22的中心轴线重合，楔紧块22从球形哈夫块23的顶部插入两个哈夫膜瓣对接位置处，ㄇ型楔紧块22的两个立柱的截面宽度按照从顶部到底部的方向逐渐减小。使用时，楔紧块22相对球形哈夫块23做抽芯运动以调节两个哈夫膜瓣间的距离，哈夫膜瓣的球径与待测工装4的内圆球的球径相同。

测量块25设于球形哈夫块23的上部，芯轴21上具有台阶，安装时测量块25使用螺母压紧在所述台阶上。球形哈夫块23上与测量块25的接触面设有销钉26，测量块25上与销钉26对应位置处设有U型槽27，两个哈夫膜瓣做相向或反向运动时销钉26在U型槽27内滑动即球形哈夫块23可以相对测量块25做扩张或收缩运动。因调节螺母28位于楔紧块22的上方，调整调节螺母28时调节螺母28会驱动楔紧块22在芯轴21上做轴向移动，即上下移动，通过楔紧块22在球形哈夫块23中直径的变化来使球形哈夫块23扩张或收缩，球形哈夫块23变化的同时自动寻找待测工装4内圆球的球心，在寻找过程中球形哈夫块23可以上下做位置调整，从而带动测量块25上下位置变动。

误差测量机构3包括测量板31、测量表32、对表件33、底板34和夹表块35，底板34上具有三个等高面，测量板31由三个支脚组成，调零时将测量板31上的三个支脚放置于所述三个等高面上。夹表块35设于测量板31上，测量表32立于夹表块35上，测量表32的表头依次穿过夹表块35和测量板31，对表件33设于底板34上，对表件33位于测量板31的底部并位于测量表32的正下方使测量表32的表头接触对表件33时调零。测量时测量板31、测量表32、夹表块35构成一整体从底板34上移出，将测量板31的三个支脚架设于等高柱15上，此时测量板31与底座13平行。调节测量表32的表头，使测量表32的表头触及测量块25的上表面即可。

本发明的内圆球面工装球心位置误差的检测装置工作情况如下：首先将待测工装4放于定位座11上，使用压紧件12将待测工装4压紧。然后将球心位置定位机构2从待测工装4的顶部压入其内部，旋拧调节螺母28，调节螺母28带动楔紧块22往下运动，运动过程中因楔紧块22的两个立柱的直径在球形哈夫块23中逐渐变大楔紧块22使球形哈夫块23往与芯轴21垂直的方向扩张，球形哈夫块23在扩张过程中会自动与待测工装4的内圆球面贴合，若待测工装4内圆球的球心到其表面之间的距离L与标准值之间存在误差，则球形哈夫块23在自动贴合过程中会向上或向下移动，进而带动测量块25向上或向下移动，调整完毕后，球心位置定位机构2的工作完成。然后对误差测量机构3进行调零，将测量表32、测量板31、夹表块35构成的整体放于底板34上，使测量表32的触头接触到底板34上的对表件33的上表面进行对零，对零完成后，将测量表32、测量板31、夹表块35构成的整体移到夹紧机构1与球心位置定位机构2的上方，使测量板31的三个支脚架设在等高柱15上，此时测量表32位于测量块25的上方，调节测量表32的表头，使表头接触到测量块25的上表面，测量表32显示的数值即为误差值X，通过误差值X即可判断待测工装4是否为合格件。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明要求的保护范围之内。