一种高精度多楔槽皮带轮快速测量仪的制作方法

本发明涉及机械加工在线快速测量仪器技术领域，具体涉及一种高精度多楔槽皮带轮快速测量仪。

背景技术：

皮带轮的中径是一项重要的技术参数，而中径又是一项无法直接测量的数值，只能间接通过圆柱棒来测量，所以在测量中需要利用两个圆柱棒卡在皮带轮相对直径的槽中，再用卡尺或百分尺来测量两个圆柱棒的外径才能取得实际加工误差值。多楔槽皮带轮的中径因是多个槽，所以测量更是繁琐，另外，常规量具是靠人来掌握，单人需要将两个圆柱棒放在皮带槽中，同时又要拿尺去测量，显然效率极低，靠常规量具由人来测量，显然有人为的不稳定因素存在。需要提供一种高精度多楔槽皮带轮快速测量仪，降低人为的不稳定因素，减少工作量，提高测量效率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种高精度多楔槽皮带轮快速测量仪，解决上述皮带轮在加工带槽时工序检验中的不足之处，能够降低人为的不稳定因素实现高精度测量，稳定性好，同时，可以减少人工工作量，实现快速测量。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：包括升降机构、测量机构、台板、移动机构；所述升降机构通过螺母固定在台板上，所述测量机构通过螺钉固定在升降机构上，所述移动机构设在台板下方，移动机构上安装有供工件安放的定位轴，所述定位轴上方设有相应的定位座，所述定位轴穿过台板上的腰型孔连接在移动机构的上方，所述台板上设有限制定位轴的v型挡块，所述v型挡块通过螺钉固定在台板上；

所述升降机构具有转动旋钮、丝杆、主动板、测量机构安装座；所述转动旋钮设在丝杆的顶部带动丝杆转动，所述主动板与丝杆通过丝母孔配合连接，丝杆转动带动主动板上下移动，主动板由锁紧螺母锁定，所述测量机构安装座通过交叉滚柱导轨连接在主动板的底部，主动板带动测量机构安装座上下移动；

所述测量机构由肩板、安装臂、测臂、测手、测量表组成，所述肩板通过螺钉安装在测量机构安装座上，所述两安装臂横向滑动安装在肩板的两端，肩板与安装臂通过锁紧螺钉锁定，锁紧螺钉的端部顶有锁柱将安装臂锁住，所述安装臂的端部径向方向设有测臂，所述测臂的外周通过护套穿设在测臂内部，测臂与护套通过锁紧螺钉锁定，所述测臂位于安装臂内侧的一端连接有测手，其中一个测臂位于安装臂外侧的一端连接有测量表，测臂安装在测量表的测杆上；

所述测手的内部设有顶指，所述测臂、顶指将测手夹在中间，且三者通过连接螺钉连接在一起，测手与顶指之间设有转动间隙，测手的端部之间安装有测棒，所述测棒内穿有拉绳，所述拉绳绷紧绕在测手上，拉绳通过螺钉挤压在测手上，所述拉绳的直径小于测棒内孔径；

所述移动机构具有进退导轨、托板、升降安装板、升降导轨、升降导轨滑座、手轮、凸轮；所述进退导轨设在托板顶部，所述升降安装板竖直设置在托板两端的外侧，升降安装板的内侧设有升降导轨，所述升降导轨上设有对应的升降导轨滑座，所述托板与升降导轨滑座之间通过链接板连接，升降导轨滑座带动托板在升降导轨上进行上下移动调节，所述托板的底部设有凸轮，凸轮与手轮由连接轴贯穿，所述连接轴通过轴座支撑，所述进退导轨上设有对应的进退导轨滑座，所述进退导轨滑座上设有安装轴座，所述安装轴座上通过螺钉安装定位轴。

进一步的，所述丝杆安装在横杆上，所述横杆的两端通过导柱安装在台板上，所述导柱与台板通过螺母固定，所述导柱通过直线轴承、轴承座穿设在主动板内部，所述轴承座安装在主动板上。

进一步的，所述测量机构安装座侧边设有摆力弹簧和可调摆力螺钉。

进一步的，所述测棒在拉绳的轴向与测手之间有间隙，在径向方向与顶指之间有间隙，测棒在测手、顶指之间活动，所述测手在轴向和径向方向与顶指之间间隙配合，所述测手上设有螺纹孔，螺纹孔内安装有顶螺钉，所述顶螺钉与顶指的上平面间设有间隙。

进一步的，所述台板的底部设有安全卡座，所述安全卡座通过连接弯板与台板的底部连接，所述安全卡座靠近安装轴座的一面设有齿形轮廓凹齿，所述安装轴座上设有一个与安全卡座的齿形轮廓凹齿相对应的齿形结构，所述安全卡座上的齿形轮廓凹齿与被测多楔槽皮带轮的槽数、槽距相同。

采用上述结构后，本发明的优点在于：

1、测棒安装在测手上，测手通过测臂安装在安装臂上，两测棒可安放到皮带轮槽中进行测量，替代人工将两个圆柱棒放在皮带槽中再拿尺去测量的操作，能够降低人为的不稳定因素，稳定性好；

2、升降机构可根据皮带轮的具体规格进行高度的调整，使得测臂与皮带轮的位置相对应，移动机构可实现待测工件的进退和待测量槽位置的更替，测量机构通过测棒放至皮带轮槽中可对皮带轮进行测量，实现高精度和快速测量。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的测量状态示意图；

图3为本发明的升降机构结构示意图；

图4为本发明的测量机构结构示意图；

图5为本发明的测臂和测手结构示意图；

图6为本发明的测臂与测量表连接示意图；

图7为本发明的测臂的剖视图；

图8为图7的a-a示意图；

图9为图8的c-c示意图；

图10为图8的b-b示意图；

图11为图9的e的放大示意图；

图12为本发明的移动机构结构示意图；

图13为图12中c的放大示意图；

图14为本发明的台板和移动机构的俯视图；

图15为图14的d-d示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1-15所示，本具体实施方式采用如下技术方案：包括升降机构1、测量机构2、移动机构3、台板4；所述升降机构1通过螺母固定在台板4上，所述测量机构2通过螺钉固定在升降机构1上，所述移动机构3设在台板4下方，移动机构3上安装有供工件7安放的定位轴5，所述定位轴5上方设有相应的定位座，定位座上安放被测工件7，不同规格的皮带轮只需要更换定位座即可，无需一个规格一台设备，所述定位轴5穿过台板4上的腰型孔连接在移动机构3的上方，所述台板4上设有限制定位轴5的v型挡块6，v型挡块6可以将定位轴5的位置限定，所述v型挡块6通过螺钉固定在台板4上；

如图2所示，是工件7在测量状态，工件7放在定位座上后推入测量机构2中，即可完成一次中径测量，测量后拉出工件7，再转动手轮36可使被测工件7上升或下降，再继续测量多楔皮带轮相临的槽，以此类推完成多楔槽的全部测量；

如图3所示，所述升降机构1具有转动旋钮11、丝杆12、主动板13、测量机构安装座14；所述转动旋钮11设在丝杆12的顶部带动丝杆12转动，所述主动板13与丝杆12通过丝母孔配合连接，丝杆12转动带动主动板13上下移动，其主要用途是根据不同楔槽带轮规格的高度进行调整，使得测臂23与工件7的位置相对应，主动板13由锁紧螺母锁定，所述测量机构安装座14通过交叉滚柱导轨15连接在主动板13的底部，滚柱导轨15使得主动板13和测量机构安装座14可以相对高精度移动，主动板13带动测量机构安装座14上下高精度移动，同时，测量机构安装座14可相对主动板13做水平横向高精度摆动，此主要目的是让测量机构2可随主动板13摆动，因为测臂23中的测棒28在测量中必须给被测工件7多楔槽皮带轮一定的预压力，相对测臂23的测量表25也有弹性测力，这样两个相对轴向力可将测棒28推压到多楔槽皮带轮的带槽中进行测量；

如图4所示，所述测量机构2由肩板21、安装臂22、测臂23、测手24、测量表25组成，所述肩板21通过螺钉安装在测量机构安装座14上，所述两安装臂22横向滑动安装在肩板21的两端，安装臂22可在肩板21上横向滑动，可根据带轮直径的大小来调整两安装臂22之间的距离，肩板21与安装臂22通过锁紧螺钉锁定，锁紧螺钉的端部顶有锁柱将安装臂22锁住，所述安装臂22的端部径向方向设有测臂23，所述测臂23的外周通过护套26穿设在测臂23内部，测臂23与护套26通过锁紧螺钉锁定，所述测臂23位于安装臂22内侧的一端连接有测手24，其中一个测臂23位于安装臂22外侧的一端连接有测量表25，测臂23安装在测量表25的测杆上，测量表25可根据多楔槽皮带轮精度要求更换所需的高精度电感测头或更高精度的光栅长度计，以满足带轮不同精度的要求；

如图5和图6所示，所述测手24的内部设有顶指27，所述测臂23、顶指27将测手24夹在中间，且三者通过连接螺钉连接在一起，测手24与顶指27之间设有转动间隙，测手24的端部之间安装有测棒28，所述测棒28内穿有拉绳29，所述拉绳29绷紧绕在测手24上，拉绳29通过螺钉挤压在测手24上，所述拉绳29的直径小于测棒28内孔径；

如图12-15所示，所述移动机构3具有进退导轨31、托板32、升降安装板33、升降导轨34、升降导轨滑座35、手轮36、凸轮37；所述进退导轨31设在托板32顶部，所述升降安装板33竖直设置在托板32两端的外侧，升降安装板33的内侧设有升降导轨34，所述升降导轨34上设有对应的升降导轨滑座35，所述托板32与升降导轨滑座35之间通过链接板连接，升降导轨滑座35带动托板32在升降导轨34上进行上下移动调节，所述托板32的底部设有凸轮37，凸轮37与手轮36由连接轴38贯穿，所述连接轴38通过轴座39支撑，所述进退导轨31上设有对应的进退导轨滑座310，所述进退导轨滑座310上设有安装轴座311，所述安装轴座311上通过螺钉安装定位轴5，定位轴5和定位座的更换快捷方便；

所述台板4的底部设有安全卡座312，所述安全卡座312通过连接弯板313与台板4的底部连接，所述安全卡座312靠近安装轴座311的一面设有齿形轮廓凹齿，所述安装轴座311上设有一个与安全卡座312的齿形轮廓凹齿相对应的齿形结构，所述安全卡座312上的齿形轮廓凹齿与被测多楔槽皮带轮的槽数、槽距相同；

移动机构3工作原理是：将工件7多楔槽皮带轮放在定位轴5上的定位座上，两件是间隙配合，无需紧固，推动工件多楔槽皮带轮，由此可带动下面的安装轴座311及进退导轨滑座310一起在进退导轨31中向前滑动，当进入测量位置可读出测量数据，在这个状态下进退导轨31不能做上下运动，因为安装轴座311结构上设有一个与安全卡座312的齿形轮廓凹齿相对应的齿形结构，当进入测量状态时齿形结构同时进入安全卡座312的齿形轮廓凹齿中，这样就将安装轴座311约束而不能再上下运动，其主要目的是保护测手24不被工件多楔槽皮带轮上下误运动造成损坏，当读出测量数据后退出工件7，完成一次测量，此时转动手轮36，由此带动连接轴38和凸轮37做定距离上下运动，变换到工件多楔槽皮带轮的下一个槽，安全卡座312上的齿形轮廓凹齿与被测多楔槽皮带轮的槽数、槽距相同，变换到工件多楔槽皮带轮的下一个槽进行测量时，依然可以卡住安装轴座311保证测量时的稳定性；

如图15所示，为转动手轮36做定距离运动的原理图，一般多楔槽皮带轮分有4pk、5pk和6pk，图中是以6个槽而设计的凸轮37，该凸轮37分六个边，每个边至中心的距离是根据带轮的槽间距而设定的，如距离中心最小的尺寸设为h，第二个边至中心距离是2×h，六个边至中心距离以此类推保证升降距离相等，手轮36、连接轴38、凸轮37由键连接在一起，凸轮37每转动一次，就可以将工件7带动上升，可进行下一个带轮槽的中径测量。

所述丝杆12安装在横杆上，所述横杆的两端通过导柱16安装在台板4上，所述导柱16与台板4通过螺母固定，所述导柱16通过直线轴承17、轴承座18穿设在主动板13内部，所述轴承座18安装在主动板13上。

所述测量机构安装座14侧边设有摆力弹簧19和可调摆力螺钉110，摆力弹簧19和可调摆力螺钉110可以限制测量机构安装座14在主动板13的中间位置，也可以调整摆动力及相对距离。

如图7-图11所示，测臂23和测手24结构的设计，目的主要是让机械替代人的手，主要是让测棒28完全达到和人手一样的柔性，将测棒28随带轮的位置安放到带轮槽的指定位置中，因为多楔槽皮带轮在加工中有一定形状和位置的误差，多楔槽皮带轮与定位轴5安装在一起时也必定有几何位置误差，所以测棒28设计成可随多楔槽皮带轮的位置变化而随之相吻合，所述测棒28在拉绳29的轴向与测手24之间有间隙s，在径向方向与顶指27之间有间隙s1，测棒28在测手24、顶指27之间活动，这样测棒28可有一定的活动量，当测臂23来自摆力弹簧19的轴向力时会推动测棒28，此时测棒28和顶指27之间就没有s1的间隙，测棒28完全由顶指27抵住推压到带轮被测点，所述测手24在轴向和径向方向与顶指27之间间隙s3和s2配合，所以测手24可绕顶指27转动，如果测手24转动角过大和带轮中径横切端面不平行且相差过大，就会影响多楔槽皮带轮顺利推入到测量位置甚至不能到达测量位置，损坏测手24部分，所以在测手24上设有螺纹孔，螺纹孔内安装有顶螺钉210，所述顶螺钉210与顶指27的上平面间设有间隙s，顶螺钉210不会完全将测手24和顶指27完全顶死，而是留有一定的间隙s，这样测手24在顶指27上只有微小的转动量，此设计目的也是使测棒28更灵活自如地附靠到测量位置中，完全达到和人手一样的效果，将测棒28设计成微小动态量的主要目的就是要使测棒28顺附在多楔槽皮带轮的槽中，微小动态量可消除各部件因加工造成的不可避免的平行度、垂直度等诸多方面的误差。

本具体实施方式将测棒安装在测手上，测手通过测臂安装在安装臂上，两测棒可安放到皮带轮槽中进行测量，替代人工将两个圆柱棒放在皮带槽中再拿尺去测量的操作，能够降低人为的不稳定因素，稳定性好；升降机构可根据皮带轮的具体规格进行高度的调整，使得测臂与皮带轮的位置相对应，移动机构可实现待测工件的进退和待测量槽位置的更替，测量机构通过测棒放至皮带轮槽中可对皮带轮进行测量，实现高精度和快速测量，效率是原始测量方法的4倍左右。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。