偏心孔位置校正装置及校正方法与流程

1.本发明涉及偏心距测量技术领域，特别涉及一种偏心孔位置校正装置及校正方法。


背景技术：

2.机械装配中，一个工件上的某个孔(待测孔)相对于另一个工件上的一个孔(基准孔) 偏心，对于偏心距和方位有一定的要求。这时需要对孔的位置进行检测校正，通常以基准孔作为定位，检测偏心距，现有的偏心距检测装置，一般只能适用于基准孔的直径变化较小的情形。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种偏心孔位置校正装置及校正方法，用于解决现有技术的偏心距检测装置中当基准孔的直径变化较大时，会给定位带来困难的技术问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种偏心孔位置校正装置，该装置包括：
5.定位法兰，具有与所述定位法兰的中心偏心的偏心孔，所述偏心孔的偏心距与待测工件一致；
6.自定心组件，设置于所述定位法兰的中心位置；
7.转动杆，所述转动杆的一端转动安装于所述偏心孔中；
8.测量件，所述测量件固定连接于所述转动杆的远离所述定位法兰的一端，所述偏心孔的偏心距与待测工件一致。
9.在一实施例，所述偏心孔位置校正装置还包括测量件连接件，所述测量件通过所述测量件连接件连接固定于所述转动杆的远离所述定位法兰的一端。
10.在一实施例，所述偏心孔位置校正装置还包括显示装置，所述显示装置与所述测量件连接。
11.在一实施例，所述测量件包括位移传感器、百分表或千分表。
12.在一实施例，所述偏心孔位置校正装置还包括手柄，所述手柄安装固定于所述转动杆的远离所述测量件的一端。
13.在一实施例，所述偏心孔位置校正装置还包括轴承组件，所述转动杆的一端通过所述轴承组件安装固定于所述偏心孔中。
14.在一实施例，所述轴承组件包括轴承和轴承座。
15.在一实施例，所述轴承包括一对角接触球轴承。
16.在一实施例，所述定位法兰远离所述测量件的一侧表面设置有把手。
17.在一实施例，所述定位法兰包括本体和自所述本体的中部向所述测量件一端凸出形成的环形凸台部。
18.在一实施例，所述定位法兰的所述本体具有镂空结构。
19.在一实施例，所述定位法兰的所述本体沿周向设置有若干的固定孔。
20.在一实施例，所述凸台部的环形侧壁上设置有沿所述定位法兰的径向分布的若干贯通光孔，所述主体部的中心设置有中心螺孔；
21.所述自定心组件包括：
22.若干顶杆，滑套于所述贯通光孔中，且所述顶杆的一端可伸出所述贯通光孔的外端沿；
23.压缩弹簧组件，套设于所述顶杆上的靠近所述定位法兰中心的一端，所述压缩弹簧组件的一端抵在所述光孔的内端沿，而另一端抵在所述顶杆的靠近所述定位法兰中心的一端；
24.锥头螺杆，所述锥头螺杆的螺杆部螺纹连接于所述中心螺孔中，所述锥头螺杆的锥形头部抵在所述顶杆的靠近所述定位法兰中心的一端。
25.在一实施例，所述顶杆的靠近所述定位法兰的中心的一端为圆锥形，且该圆锥形的半锥角与所述锥头螺杆的锥形头部的半锥角互为余角。
26.在一实施例，所述顶杆的伸出所述贯通光孔的外端沿的一端加工成球形。
27.在一实施例，所述凸台部的环形侧壁上均匀设置有沿所述定位法兰的径向分布的若干贯通光孔。
28.在一实施例，所述锥头螺杆的尾部加工成多边形。
29.在一实施例，所述压缩弹簧组件包括压缩弹簧和轴用挡圈，所述轴用挡圈套置于所述顶杆的靠近所述定位法兰中心的一端附近。
30.为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种偏心孔位置校正方法，所述方法包括：
31.提供上述的偏心孔位置校正装置，包括定位法兰、自定心组件、转动杆及测量件；
32.利用所述自定心组件将所述定位法兰定位于基准孔的端沿；
33.调试所述测量件，以使所述测量件的头部指向待测孔的内圆；
34.旋转所述转动杆，通过所述测量件测量所述待测孔与所述基准孔的偏心距。
35.本发明提供一种新型的能够对待测孔和基准孔的位置进行检测校正的偏心孔位置校正装置，该装置能够在基准孔直径变化较大时实现定位；
36.本发明的偏心孔位置校正装置可适应于待测孔位于工件内部时的情形，可以在外部操作，并通过设置在外部的显示装置，将测量件的测量结果进行显示。
附图说明
37.图1显示为两个工件的孔偏心的结构示意图。
38.图2显示为本发明的偏心孔位置校正装置的俯视图。
39.图3显示为图2中沿a-a位置的剖视图。
40.图4显示为图3中f所示区域的放大图。
41.图5显示为本发明的定位法兰的结构示意图。
42.图6显示为图5中的水平中心线位置的剖视图。
具体实施方式
43.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
44.请参阅图1-6。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
45.请参阅图1，在机械装配中，一个工件上2的某个孔(待测孔21)相对于另一个工件1 上的一个孔(基准孔11)偏心，对于偏心距和方位有一定的要求。这时需要对孔的位置进行检测校正，为此本发明提供一种新型的偏心孔位置校正装置。
46.图2示出了本发明的偏心孔位置校正装置的俯视图，图3示出了沿图2中的a-a位置的剖视图，请参阅图2和图3，所述偏心孔位置校正装置包括，为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种偏心孔位置校正装置，该装置包括：定位法兰100，具有与所述定位法兰100的中心偏心的偏心孔106(见图5)，该偏心孔106的偏心距与待测工件的偏心距一致(也即与上文中的待测孔21和基准孔11的标准偏心距一致)；自定心组件，设置于所述定位法兰100的中心位置；转动杆900，所述转动杆900的一端转动安装于所述偏心孔106中；测量件203，所述测量件203固定连接于所述转动杆900的远离所述定位法兰100的一端901。利用本实施例的所述偏心孔位置校正装置，能够在基准孔直径变化较大时实现定位。
47.请参阅图2-6，在本实施例中，所述定位法兰100包括圆盘形的本体部102和自所述本体的中部向所述测量件203一端凸出形成的环形凸台部101；所述凸台部101的外径略小于上述的基准孔11的直径，以方便凸台部101伸入基准孔11中然后利用自定心组件进行定位。请参阅图2-6，所述凸台部101的环形侧壁上设置有沿所述定位法兰100的径向分布的若干贯通光孔104，所述贯通光孔104用于安装后文将要介绍的所述自定心组件的顶杆300，所述贯通光孔104的直径略大于所述顶杆300的直径，即方便所述顶杆300的穿过又可以起到稳定所述顶杆300的作用；所述主体部102的中心设置有供下文将要介绍的所述自定心组件的锥头螺杆400的螺纹部401穿过的中心螺孔105；所述定位法兰100的所述本体部沿周向设置有若干的与工件1上的基准孔11的端沿周测上的螺钉孔(未图示)相对应的固定孔108，用于当所述定位法兰100的凸台部101伸入所述基准孔11并定位结束后，通过螺栓等方式将定位法兰100的主体部102与工件1固定。作为示例，为了受力均匀且定位更准确，所述凸台部101的环形侧壁上均匀设置有沿所述定位法兰100的径向分布的若干贯通光孔104；在一具体示例中，所述贯通光孔104的个数例如可以是3个，相邻两个贯通光孔104之间的夹角是120
°
。
48.请参阅图2-6，为了适当的减轻整个装置的重量，本发明做了两方面的改进，第一方面是将该所述定位法兰100的凸台部101设置成环形结构，而只在设置贯通光孔104的对应位置做了向内延伸，形成多个延伸部(未标示)，不仅减轻了整个装置的重量，而且通过增加贯通光孔104的长度，可以稳定后文将要介绍所述自定心组件的顶杆300；第二方面是，所述环形凸台部101内部的所述主体部102除了在所述主体部102的中部预留用于设置上述的
中心螺孔105及偏心孔106的中心区域和所述环形凸台部101的延伸部区域外，均采用镂空处理，形成镂空结构107，并且该镂空结构107还可作为观察或者操作孔使用。
49.请参阅图3，在本实施例中，所述偏心孔位置校正装置还包括测量件连接件201，所述测量件203通过所述测量件连接件201连接固定于所述转动杆900的远离所述定位法兰100的一端901，所述测量件连接件201例如可以是一夹持件，夹持固定于所述转动杆900的远离所述定位法兰100的一端，并且可以通过该测量件连接件201调整所述测量件203与所述定位法兰100之间的垂直距离，以适用于不同基准孔深度的情形，也就是说，所述测量件203 可通过所述测量件连接件201改变所述测量件203的高度。
50.需要说明的是，在本实施例中，所述测量件203采用位移传感器，但可以理解的是，在其他实施例中，所述测量件203例如还可以采用百分表或千分表。需要说明的是，为了保证测量的准确性，所述测量件203的测量端要垂直于待测孔2的轴心，或者说，所述测量件203 的测量端需垂直于所述转动杆900。
51.如图3所示，当待测孔位于工件内部时，由于测量件203也伸入待测孔内部，不便于数据观察，因此可通过设置一外设的显示装置202，将该显示装置202通过有线或者无线的方式与测量件203的输出端连接，以将测量件203的测量结果显示出来。
52.请参阅图2和图3，为了便于在外部操作，所述偏心孔位置校正装置还包括手柄903，所述手柄903安装固定于所述转动杆900的远离所述测量件203的一端，通过所述手柄903可以在外部操纵该转动杆900进行转动，从而带动其上的测量件203转动，实现偏心距的测量。
53.请参阅图2和图3，在本实施例中，所述偏心孔位置校正装置还包括轴承组件，所述转动杆900的一端902通过所述轴承组件安装固定于所述偏心孔106中，且需要保证转动杆900 垂直于所述定位法兰100的主体部102。具体地，所述轴承组件包括轴承座700和轴承800，所述轴承座700通过自身的外圆柱面或外圆锥面与定位法兰100上的偏心孔106定位安装，轴承座700上设置有用于安装轴承800的轴承孔，该轴承孔与所述轴承座700的外圆柱面或外圆锥面同心；所述转动杆900的远离所述测量件203的一端902通过所述轴承800安装支撑于所述轴承座700的轴承孔中。作为示例，所述轴承800例如可采用一对角接触球轴承800，在其它示例中，也可以采用其它形式的轴承800，只要能够保证精度要求即可。
54.请参阅图2和图3，为了便于拿取该偏心孔位置校正装置，所述定位法兰100远离所述测量件203的一侧表面设置有把手103。作为示例，所述把手103例如可以为一对把手103，对称设置于所述定位法兰100的主体部102远离所述测量件203的一侧表面。作为示例，为了便于握持，可在所述把手103上设置橡胶套(未图示)。
55.请参阅图2-4，在本实施例中，所述自定心组件包括：若干顶杆300，滑套于所述贯通光孔104中，且所述顶杆300的一端可伸出所述贯通光孔104的外端沿；压缩弹簧组件，套设于所述顶杆300上的靠近所述定位法兰100中心的一端，所述压缩弹簧组件的一端抵在所述光孔的内端沿，而另一端抵在所述顶杆300的靠近所述定位法兰100中心的一端；锥头螺杆 400，所述锥头螺杆400的螺杆部螺纹连接于所述中心螺孔105中，所述锥头螺杆400的锥形头部402抵在所述顶杆300的靠近所述定位法兰100中心的一端。
56.请参阅图2-4，在本实施例中，所述顶杆300例如可以是一圆柱体，其靠近所述定位法兰 100的中心的一端(內端)为圆锥形，该圆锥形的半锥角与所述锥头螺杆400的锥形头
部402 的半锥角互为余角，而所述顶杆300的另一端(外端)加工成球形或者其他与基准孔11的孔壁相适应的形状即可，以便能更充分的与基准孔11接触，实现定心和固定。需要说明的是，在其他实施例中，也可采用其他结构的自定心组件来实现自定心功能。
57.请参阅图2-4，所述锥头螺杆400的尾部403加工成多边形(例如四方形、五边形、六边形等)，方便使用扳手旋转，从而改变所述锥头螺杆400的锥形头部402的高低位置，从而通过锥形头部402与所述顶杆300的內端的圆锥形相互作用，从而推动所述顶杆300的外端伸出所述贯通光孔104的外端沿以抵住所述基准孔11的侧壁，从而实现自定心功能，或者在上述压缩弹簧组件的作用下述顶杆300的外端回退到所述贯通光孔104中以脱离所述基准孔的侧壁，便于将所述偏心孔位置校正装置拿出。
58.请参阅图2-4，在本实施例中，所述压缩弹簧组件包括压缩弹簧600和轴用挡圈500，所述轴用挡圈500套置于所述顶杆300的靠近所述定位法兰100中心的一端附近。
59.本实施例的所述偏心孔位置校正装置的使用方法如下：
60.步骤一，将定位法兰100的凸台部101伸入基准孔中，定位法兰100的凸缘端部与基准孔的端面接触；
61.步骤二，调整测量件203的位置，使该测量件203的头部(或者测量端)指向待测孔的内圆；
62.步骤三，旋转锥头螺杆400，使的锥头螺杆400发生轴向位移，其锥头部分通过顶杆300 的锥面驱使若干所述顶杆300同步沿法兰的径向移动，以抵住所述基准孔的侧壁，从而实现自定位；
63.步骤四，微调定位法兰100，通过螺栓等方式将该定位法兰100和工件1固定，当然也可以直接依靠顶杆300的撑紧力实现固定；
64.步骤五，旋转手柄903，通过显示装置202显示观察读数，具体地，观察读数的最大值a 和最小值b，实际偏心距与理论值的偏差＝(a-b)/2，并且由a值和b值方位可以知道偏差的方向。
65.综上所述，本发明提供一种新型的能够对待测孔和基准孔的位置进行检测校正的偏心孔位置校正装置，该装置能够在基准孔直径变化较大时实现定位；本发明的偏心孔位置校正装置可适应于待测孔位于工件内部时的情形，可以在外部操作，并通过设置在外部的显示装置 202，将测量件203的测量结果进行显示。
66.在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本发明实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本发明的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本发明实施例的方面变模糊。
67.在整篇说明书中提到“一个实施例(one embodiment)”、“实施例(an embodiment)”或“具体实施例(a specific embodiment)”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中(in one embodiment)”、“在实施例中(in an embodiment)”或“在具体实施例中(in aspecific embodiment)”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本发明的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适
的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的发明实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本发明精神和范围的一部分。
68.还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。
69.另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。
70.如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在
…
中(in)”的意思包括“在
…
中(in)”和“在
…
上(on)”。
71.本发明所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本发明限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本发明的具体实施例和本发明的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本发明的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本发明所述实施例的上述描述来对本发明进行这些修改，并且这些修改将在本发明的精神和范围内。
72.本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本发明的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本发明实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本发明的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本发明实施例的各方面造成混淆。
73.因而，尽管本发明在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换意在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出发明的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本发明的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本发明的实质范围和精神。本发明并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本发明的最佳方式公开的具体实施例，但是本发明将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本发明的范围将只由所附的权利要求书进行确定。