一种专用于批量检测光学镜头高精度接口尺寸的塞规的制作方法

本发明属于机械产品检具领域，具体涉及一种专用于批量检测光学镜头高精度接口尺寸的塞规。

背景技术：

两档切换光学镜头在其各项指标合格后，需要跟总体对接，从而达到其监测成像的目的。其接口尺寸的精度对光学镜头安装精度起到至关重要的作用，光学镜头接口为环形孔，光学镜头接口尺寸包含12个直径为φ2.8mm和2个直径为φ2mm孔的尺寸及位置公差。

两档切换光学镜头，在研发阶段时，对高精度接口尺寸的检测在三坐标上检测，检测时需要采用采点的方式进行，检测时间长，工作效率低，难于满足批量生产的要求。因此设计一种既能检测孔的尺寸精度又能检测孔与孔之间位置精度的高精度接口尺寸检测塞规，成为亟待解决的问题。

目前对孔的检测，兴化市东旭机械有限公司提出了一种圆孔塞规，该圆孔塞规包括电磁铁、机架、塞规杆和塞规头，塞规杆上下滑动设置在机架中部，电磁铁设置在机架上方且与塞规杆上端连接，塞规头与塞规杆的一端通过螺纹固定连接，塞规头为圆柱体，该塞规头由三个通端件固定连接而成，通端件上套设有止端环。通端件之间同轴螺纹连接。通端件的侧壁设有一致的导向槽，止端环沿导向槽滑动设置在通端件上，且止端环上方固定设置有限位环。作业时，电磁铁通电时产生磁场将塞规杆上提，断电时塞规杆被释放下降，电磁铁多次通断电，模拟工人手持塞规多次尝试将塞规插入工件中，塞规头底部的通端件配合止端环形成塞规的通端和止端，对产品进行检测，若将止端环沿滑槽上推至中间的通端件上，则可利用中间的通端件对产品进行复检，防止底部通端件由于磨损而检测错误。在确定底部通端件已经不能使用时，直接将位于底部的通端件卸下，则可继续进行检测工作。

这种圆孔塞规，实现的也是每一个孔逐一检测，只能检测孔的大小尺寸，而不能够检测孔与孔之间的位置关系，检测时间长，工作效率低，检测有局限性。

技术实现要素：

为了解决现有批量生产中三坐标检测慢、检测效率低、生产周期长等问题，本发明的目的是提供一种既能检测光学镜头接口孔径尺寸精度又能检测孔间距的位置精度的高精度环形塞规，解决现有检测技术不适用于批量生产的技术问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种专用于批量检测光学镜头高精度接口尺寸的塞规，其特征在于，所述塞规包括：法兰、圆柱导杆ⅰ及圆柱导杆ⅱ，圆柱导杆ⅰ及圆柱导杆ⅱ设置在法兰上，圆柱导杆ⅰ及圆柱导杆ⅱ所在位置与待检测的光学镜头接口所在位置相对应，圆柱导杆ⅰ及圆柱导杆ⅱ通过安装孔与法兰过盈配合；

其中，法兰上开有里孔，里孔沿法兰的厚度方向贯穿，里孔用于避让镜头线路板、连接板凸台及电机，确保在塞规插入到光学镜头的所有接口之后，法兰带有圆柱导杆ⅰ及圆柱导杆ⅱ的端面完全与光学镜头的连接板的端面贴合。

所述法兰、圆柱导杆ⅰ及圆柱导杆ⅱ的材料为不锈钢2cr13。

所述法兰的外部形状为非对称的四边形结构，并在边缘处设置有倒角。

所述法兰的厚度为9mm。

所述安装孔的轴线相对于里孔轴线对称度在0.01mm以内。

所述圆柱导杆ⅰ分为安装部和检测部，安装部的直径为φ2.5mm，检测部的直径为φ2.0mm，安装部和检测部同轴度在0.01mm以内，圆柱导杆ⅰ的端部设置有倒角。

所述圆柱导杆ⅰ数量为两个。

所述圆柱导杆ⅱ分为安装部和检测部，安装部和检测部的直径均为φ2.5mm，安装部和检测部同轴度在0.01mm以内，圆柱导杆ⅱ的端部设置有倒角。

通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明提出了一种专用于批量检测光学镜头高精度接口尺寸的塞规，能够独立完成对光学镜头的环形接口孔尺寸精度和位置精度的一次性检测，简单易操作。

同时该专用于批量检测光学镜头高精度接口尺寸的塞规还具备以下几个优点：

1)提高检测效率：本发明能够快速检测出光学镜头的环形接口孔尺寸的尺寸精度和位置精度是否达到设计要求，操作方便，减少了人为操作引起的测量误差，提高了工作效率。

2)检测方便：对光学镜头的环形接口孔尺寸进行检测时，直接用塞规塞入光学镜头的环形接口孔中，能够轻松自如的插入，此零件的加工合格，不能轻松插入，则此零件的光学镜头的环形接口孔尺寸加工超差，非常方便快捷。

3)结构简单：组件主要由三个零件构成，结构简单，便于装配。

附图说明

图1为本发明一种专用于批量检测光学镜头高精度接口尺寸的塞规示意图；

图2为本发明一种专用于批量检测光学镜头高精度接口尺寸的塞规中法兰示意图；

图3为本发明一种专用于批量检测光学镜头高精度接口尺寸的塞规中圆柱导杆ⅰ示意图；

图4为本发明一种专用于批量检测光学镜头高精度接口尺寸的塞规中圆柱导杆ⅱ的示意图。

图中：1-法兰；2-圆柱导杆ⅰ；3-圆柱导杆ⅱ。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3及图4所示，本发明提出了一种专用于批量检测光学镜头高精度接口尺寸的塞规，既能检测环形接口孔的尺寸精度又能检测光学镜头接口孔与孔之间位置精度，所述塞规包括：法兰1、圆柱导杆ⅰ2及圆柱导杆ⅱ3，圆柱导杆ⅰ2及圆柱导杆ⅱ3设置在法兰1上，圆柱导杆ⅰ2及圆柱导杆ⅱ3所在位置与待检测的光学镜头接口所在位置相对应，圆柱导杆ⅰ2及圆柱导杆ⅱ3通过安装孔与法兰1过盈配合；圆柱导杆ⅰ2用于测量两个直径φ2mm孔光学镜头接口尺寸，圆柱导杆ⅱ3用于测量两个直径φ2.8mm孔光学镜头接口尺寸，

其中，法兰1上开有里孔，里孔沿法兰1的厚度方向贯穿，里孔用于避让镜头线路板、连接板凸台及电机，确保在塞规插入到光学镜头的所有接口之后，法兰1带有圆柱导杆ⅰ2及圆柱导杆ⅱ3的端面完全与光学镜头的连接板的端面贴合。

具体塞规的生产过程如下：

1)首先根据光学镜头的接口尺寸及外形轮廓尺寸特征，设计塞规的法兰1的外形尺寸，法兰1上开设有里孔，里孔是为了塞规能够让过镜头线路板外形尺寸并且大于连接板凸台外圆尺寸。里孔孔端面是为了塞规塞入孔中进行检测时的定位基准，在塞规插入到光学镜头的所有接口之后，上端面，也就是带有圆柱导杆ⅰ2及圆柱导杆ⅱ3的端面完全能够压在连接板的端面上，起到定位的作用。里孔的圆弧部为了避让电机部分而设计的，最后要保证整个塞规的整体精度及加工工艺性，法兰厚度设计成9mm，外形设计成圆弧和方形相结合的非对称四边形结构形式，并在边缘处设置有倒角，这样整体即保证精度又轻巧、使用方便，另外里孔两端面倒了大的角，是为了避免检测时直角刮伤镜头；

2)光学镜头每年批产近千台，设计时由于考虑到耐用不易变形，不易锈蚀的要求，选用热膨胀系数相同的同种材料，因此法兰1、圆柱导杆ⅰ2及圆柱导杆ⅱ3材料都选用不锈钢2cr13，机械加工性能好；

3)法兰1经过粗加工后，外形尺寸已经加工完成，在进行精加工，两个端面，通过精磨平行度在0.01mm以内，作为加工基准，精车里孔尺寸，使孔的轴线与法兰的端面在0.01mm以内，里孔作为检测基准并且保证安装完圆柱导杆ⅰ2及圆柱导杆ⅱ3后，使检测的圆柱的中心线与端面垂直度在0.01mm以内。14个直径φ2.5mm的安装孔轴线相对于里孔轴线对称度在0.01mm以内，保证了测量基准与测量孔之间的相对位置精度。两个需要测量的孔直径φ2.0mm光学镜头接口，孔距公差在0.01mm以内，因此设计时，测量工具的精度要高于需要测量的精度，因此孔距公差设计为0.005mm以内。精加工时以磨的面为加工基准，精镗14个直径为φ2.5mm，使其孔距精度小于3′，从而保证了测量工具的位置精度；

圆柱导杆ⅰ2分为安装部和检测部，安装部的直径为φ2.5mm，检测部的直径为φ2.0mm，要求同轴度在0.01mm以内，检测部的尺寸公差达到了±0.002mm，圆柱导杆ⅰ2端部设置有倒角，是为了安装和检测方便而设计的；

圆柱导杆ⅱ3分为安装部和检测部，安装部和检测部的直径均为φ2.5mm要求同轴度在0.01mm以内，圆柱导杆ⅱ3端部设置有倒角，是为了安装和检测方便而设计的；

4)在高精度平台上，将加工后的安装孔加热后，将圆柱导杆ⅰ2和圆柱导杆ⅱ3过盈装入安装孔中，端面定位，使装入的圆柱导杆ⅰ2及圆柱导杆ⅱ3的中心线与安装孔中心线重合，进而确保检测圆柱的位置精度；

5)将装配后的塞规，在三坐标上进行精密检测，包括检测圆柱导杆ⅰ2和圆柱导杆ⅱ3的尺寸精度和位置精度，合格后进行检测试验；

6)用塞规检测光学镜头的接口尺寸，经检测合格的产品，再进行三坐标检测，都合格；另外在经三坐标检测后不合格的镜头，用本发明的塞规进行检测，塞规根本就塞不进去。通过实际应用，证明了该检测工具及检测方案的正确性和可行性，因此设计的塞规能够满足大批量生产接口尺寸检测的要求。