步进式定位装置及移动式深孔检测设备的制作方法

本发明涉及定位装置技术领域，特别涉及一种步进式定位装置及移动式深孔检测设备。

背景技术：

在现代生产加工或者检验的过程中，都会接触到一些大型圆周排列的深孔需要进行检测或者二次加工，传统的检测或者二次加工通常需要人工对中以确定孔和相关设备的位置，并进行后续的相关操作，但是此种方法在使用过程中需要耗费大量的人工，并且对于深孔的加工质量不能准确把握，费时费力，且效果差。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种步进式定位装置及移动式深孔检测设备，提供一种周向孔检测用步进式定位装置，能够通过稳定的结构来完成对待检测孔的精确定位。

为实现上述目的，本发明提出一种步进式定位装置，用于检测处于一圆弧曲线上的沿周向排列的多个加工孔，多个所述加工孔中包括至少一个待检测孔和多个定位参照孔，包括：

机座，包括沿圆弧曲线活动安装的安装板，所述安装板的上端面形成有用于与所述圆弧曲线适配的弧形轨道，所述安装板的上端面设有定位孔，所述定位孔用于对应待检测孔；

移动组件，包括活动安装至所述弧形轨道的至少两个移动块，两个所述移动块沿所述安装板的长度方向间隔设置；以及，

定位组件，包括第一定位圆柱和至少两个第二定位圆柱，所述第一定位圆柱沿上下向活动安装于所述安装板的下端面，且与两个所述移动块间隔设置，所述第一定位圆柱的下端用于可伸入至其中一所述定位参照孔内，两个所述第二定位圆柱对应两个所述移动块设置，且均沿上下向活动安装于两个所述移动块的下端面，两个所述第二定位圆柱的下端用于可伸入至其中两个所述定位参照孔内；

其中，所述第一定位圆柱和所述两个第二定位圆柱中，至少其中两个用于伸入至对应的定位参照孔内。

可选的，所述安装板的上端面设有沿所述安装板长度方向间隔设置的两个弧形避让孔，两个所述弧形避让孔对应两个所述移动块设置，且两个所述弧形避让孔位于弧形轨道上；

两个所述第二定位圆柱的上端分别固定安装于对应的所述移动块上，两个所述第二定位圆柱分别穿过两个所述弧形避让孔用于伸入对应的定位参照孔中。

可选的，两个所述移动块呈弧形设置。

可选的，所述移动组件还包括设于所述安装板上的多个第一导向滑轮和多个第二导向滑轮，所述多个第一导向滑轮和所述多个第二导向滑轮沿所述安装板的宽度方向间隔设置，用于共同形成所述弧形轨道；

多个所述第一导向滑轮和多个所述第二导向滑轮均沿所述安装板长度方向间隔设置。

可选的，所述移动组件还包括两个第一驱动气缸，两个所述第一驱动气缸均沿所述安装板长度方向延伸，两个所述第一驱动气缸的缸筒分别沿上下向轴线活动安装于两个所述移动块上，两个所述第一驱动气缸的气缸杆沿上下向轴线活动安装于安装板的中部。

可选的，所述定位组件还包括沿上下向延伸的第一伸缩气缸和两个第二伸缩气缸，所述第一伸缩气缸的缸筒固定安装于所述安装板上，所述第一伸缩气缸的气缸杆固定安装于所述第一定位圆柱上，两个所述第二伸缩气缸的缸筒分别固定安装于两个所述移动块上，两个所述第二伸缩气缸的气缸杆分别固定安装于两个所述第二定位圆柱上。

可选的，沿上下向上，所述第一定位圆柱的下端呈直径逐渐减小设置；

沿上下向上，两个所述第二定位圆柱的下端呈直径逐渐减小设置。

可选的，所述安装板的中部设有多个安装凸轴，多个所述安装凸轴沿所述定位孔的周向间隔设置，用于供外置设备安装固定。

可选的，所述安装板的下端面设有多个滚轮，多个所述滚轮沿所述安装板的周向间隔设置。

本发明还提出一种移动式深孔检测设备，包括上述的步进式定位装置，所述步进式定位装置包括：

机座，包括沿圆弧曲线活动安装的安装板，所述安装板的上端面形成有用于与所述圆弧曲线适配的弧形轨道，所述安装板的上端面设有定位孔，所述定位孔用于对应待检测孔；

移动组件，包括活动安装至所述弧形轨道的至少两个移动块，两个所述移动块沿所述安装板的长度方向间隔设置；以及，

定位组件，包括第一定位圆柱和至少两个第二定位圆柱，所述第一定位圆柱沿上下向活动安装于所述安装板的下端面，且与两个所述移动块间隔设置，所述第一定位圆柱的下端用于可伸入至其中一所述定位参照孔内，两个所述第二定位圆柱对应两个所述移动块设置，且均沿上下向活动安装于两个所述移动块的下端面，两个所述第二定位圆柱的下端用于可伸入至其中两个所述定位参照孔内；

其中，所述第一定位圆柱和所述两个第二定位圆柱中，至少其中两个用于伸入至对应的定位参照孔内。

本发明的技术方案中，所述第一定位圆柱和两个所述第二定位圆柱均伸入至对应的孔中，此时所述定位孔对应待检测或加工的孔，其中一所述第二定位圆柱上抬至与孔分离，驱动对应的所述移动块向右移动，带动对应的所述第二定位圆柱向右移动至下一位置的孔上方，所述第二定位圆柱再向下伸入至对应的孔内，所述第一定位圆柱上抬至与对应的孔分离后，再次驱动对应的所述移动块向左移动，此时两个所述移动块均与对应的孔相对固定，所述安装板向右移动，使得所述第一定位圆柱与下一位置的孔对应，所述第一定位孔向下伸入至对应的孔内后，另一所述第二定位圆柱上抬，驱动对应的所述移动块向右移动，实现另以所述第二定位圆柱与下一位置的孔的对应配合。根据多个加工孔对应的圆弧曲线进行步进式行走，通过定位参照孔进行定位，更加精准。所述定位孔中可以安装二次加工装备或者检测装备进行更换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的移动式深孔检测设备一实施例(一角度)的立体示意图；

图2为图1中移动式深孔检测设备一实施例(另一角度)的立体示意图；

图3为图2中局部a的放大示意图；

图4为图1中步进式定位装置(一角度)的立体示意图；

图5为图1中步进式定位装置(另一角度)的示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在现代生产加工或者检验的过程中，都会接触到一些大型圆周排列的深孔需要进行检测或者二次加工，传统的检测或者二次加工通常需要人工对中以确定孔和相关设备的位置，并进行后续的相关操作，但是此种方法在使用过程中需要耗费大量的人工，并且对于深孔的加工质量不能准确把握，费时费力，且效果差。

鉴于此，本发明提供一种步进式定位装置及移动式深孔检测设备，在现代生产加工或者检验的过程中，都会接触到一些大型圆周排列的深孔需要进行检测或者二次加工，传统的检测或者二次加工通常需要人工对中以确定孔和相关设备的位置，并进行后续的相关操作，但是此种方法在使用过程中需要耗费大量的人工，并且对于深孔的加工质量不能准确把握，费时费力，且效果差。图1至图5为本发明提供的步进式定位装置的实施例。

请参照图1至图2，移动式深孔检测设备100包括机座1以及检测装置，所述机座1包括沿圆弧曲线活动安装的安装板11，所述安装板11的上端面设有定位孔111，所述定位孔111用于对应待检测孔；所述检测装置包括沿上下向活动穿设于所述定位孔111的底座21、以及沿上下向的轴线转动安装于所述底座21的检测结构，所述检测结构用于伸入至待检测孔内以进行质量检测。

本发明的技术方案中，通过可沿圆弧曲线活动的安装板11进行整个装置的移动，所述检测结构具有上下向移动、以及沿上下向轴线转动的运动行程，以使得所述检测结构可以上下向、圆周向的进行待检测孔的内部质量检测，调节便利，提高检测效率，选择不同的所述检测结构，可以进行内避免螺纹状态检测、高度检测、圆度检测等。

具体的，为了实现所述底座21的上下运动，请参照图3，所述检测装置还包括升降驱动组件，所述升降驱动组件包括支撑座221、第一驱动电机222、滚珠丝杆223以及齿轮组，所述支撑座221固定安装于所述机座1上，且位于所述定位孔111的上方，所述支撑座221对应所述定位孔111设有过孔；所述第一驱动电机222包括沿上下向延伸的第一驱动轴；所述滚珠丝杆223的螺杆上端固定安装于所述支撑座221上；所述齿轮组包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮固定安装于所述第一驱动轴的下端，且与所述第一驱动轴同轴转动，所述第二齿轮固定安装于所述滚珠丝杆223的螺杆下端，且与所述滚珠丝杆223的螺杆同轴转动；其中，所述底座21与所述滚珠丝杆223的螺母固定连接。所述第一驱动电机222转动，带动所述滚珠丝杆223的螺杆转动，此时所述底座21在所述螺母的带动下上下运动，实现驱动效果，如此设置结构简单，所述底座21的上下运行更稳定。

不仅如此，还可以通过剪叉机构、皮带传送等方式实现所述底座21的上下运动，在此不做详细说明。

更进一步的，为了实现所述检测结构的旋转动作，本实施例中，所述检测装置还包括旋转组件23，所述旋转组件23包括固定座231、以及第二驱动电机232，所述固定座231固定安装于所述底座21的下端面；述第二驱动电机232设于所述固定座231上，所述第二驱动电机232包括沿上下向延伸的第二驱动轴，所述第二驱动轴的下端与所述检测结构固定连接。所述固定座231与所述底座21相对固定，所述第二驱动轴在所述底座21的带动下可实现上下运动，所述第二驱动轴转动，直接带动所述检测结构转动，结构简单，设置方便。

需要说明的是，还可以通过齿轮传动、手摇式驱动实现所述检测结构的转动，在此不再一一赘述。

本发明中，不限制所述检测结构的具体作用，本实施例中，所述检测结构包括摄像机，所述摄像机可拆卸安装至所述第二驱动轴的下端。当待检测孔为具有内螺纹的深孔时，所述摄像机可上下运动改变相对于待检测孔的位置，转动所述摄像机可对待检测孔的内螺纹进行观测，确定其质量状态。

所述检测结构还可以包括高度尺以检测待检测孔的深度，可以为千分表，所述千分表的探针与待检测孔的内壁面接触，转动所述千分表，通过观测其指针变化，确定待检测孔的圆度。

为了防止摄像机降落时位置过低而与待检测孔的底壁面相碰，造成零部件损坏，一实施例中，所述检测结构还包括包覆于所述摄像机外表面的缓冲垫，作为所述摄像机的缓冲，保护所述摄像机。所述缓冲垫可以是橡胶或者海绵。

针对不同拍摄需求，可能需要不同种类的摄像机，需要在每次检测前进行摄像机的更换，为了便于安装，本发明的其他实施例中，所述检测结构还包括沿上下向延伸的相机支架241，所述相机支架241的上端与所述第二驱动轴固定连接，所述相机支架241的下端用以供所述摄像机安装。具体的，可以通过法兰接口进行安装连接。

需要说明的是，上述两个相关的技术特征，缓冲垫和相机支架241，可以同时设置也可以择一设置，同时设置效果更好，不仅便于所述摄像机的安装，而且能够保护所述摄像机。

本发明的一实施例中，所述安装板11上设有位置传感器，能够根据所述位置传感器检测到的数据来实施调控车辆的得行进路径。

进一步的，所述底座21的下端设有定位凸起，沿上下向上，所述定位凸起呈直径逐渐减小设置，所述定位凸起的侧表面用于与待检测孔的边沿相抵，以限制所述检测结构向下的运动行程。如此设置以对所述检测结构进一步的保护，同时起到定位的效果。

为了实现所述安装板11的活动效果，本实施例中，所述安装板11的下端面设有多个滚轮112，多个滚轮112沿所述安装板11的周向间隔设置。成本低，容易设置。

多个所述加工孔中包括至少一个待检测孔和多个定位参照孔，本发明中，请参照图4至图5，所述移动式深孔检测设备100还包括步进式定位装置3，所述步进式定位装置3包括机座1、移动组件31以及定位组件32，所述机座1包括沿圆弧曲线活动安装的安装板11，所述安装板11的上端面形成有用于与所述圆弧曲线适配的弧形轨道，所述安装板11的上端面设有定位孔111，所述定位孔111用于对应待检测孔；所述移动组件31包括活动安装于所述弧形轨道的至少两个移动块，两个所述移动块沿所述安装板11的长度方向间隔设置；所述定位组件32包括第一定位圆柱321和至少两个第二定位圆柱322，所述第一定位圆柱321沿上下向活动安装于所述安装板11的下端面，且与两个所述移动块间隔设置，所述第一定位圆柱321的下端用于可伸入至其中一所述定位参照孔内，两个所述第二定位圆柱322对应两个所述移动块设置，且均沿上下向活动安装于两个所述移动块的下端面，两个所述第二定位圆柱322的下端用于可伸入至其中两个所述定位参照孔内；其中，所述第一定位圆柱321和所述两个第二定位圆柱322中，至少其中两个用于伸入至对应的定位参照孔内。

本发明的技术方案中，所述第一定位圆柱321和两个所述第二定位圆柱322均伸入至对应的孔中，此时所述定位孔111对应待检测或加工的孔，其中一所述第二定位圆柱322上抬至与孔分离，驱动对应的所述移动块向右移动，带动对应的所述第二定位圆柱322向右移动至下一位置的孔上方，所述第二定位圆柱322再向下伸入至对应的孔内，所述第一定位圆柱321上抬至与对应的孔分离后，再次驱动对应的所述移动块向左移动，此时两个所述移动块均与对应的孔相对固定，所述安装板11向右移动，使得所述第一定位圆柱321与下一位置的孔对应，所述第一定位孔111向下伸入至对应的孔内后，另一所述第二定位圆柱322上抬，驱动对应的所述移动块向右移动，实现另以所述第二定位圆柱322与下一位置的孔的对应配合。根据多个加工孔对应的圆弧曲线进行步进式行走，通过定位参照孔进行定位，更加精准。所述定位孔111中可以安装二次加工装备或者检测装备进行更换。

不仅如此，不同的加工孔之间的距离可能不相同，所述步进式定位装置3的结构可以适应不同间距的加工孔的移动，通过调整所述移动块的移动距离即可实现，需要说明的是，所述弧形轨道的延伸方向与多个加工孔圆心所想成的圆周弧线贴合，所形成的圆弧中心与多个加工孔的中心重合，所述移动块的运动就沿着这个圆弧，因此实现沿着圆弧曲线的步进移动。

进一步的，所述安装板11的上端面设有沿所述安装板11长度方向间隔设置的两个弧形避让孔113，两个所述弧形避让孔113对应两个所述移动块设置，且两个所述弧形避让孔113位于弧形轨道上；两个所述第二定位圆柱322的上端分别固定安装于对应的所述移动块上，两个所述第二定位圆柱322分别穿过两个所述弧形避让孔113用于伸入对应的定位参照孔中。通过两个所述弧形避让孔113，使得在所述移动块运动的过程中，所述第二定位圆柱322与所述安装板11之间不会发生干涉，结构紧凑。

进一步的，两个所述移动块呈弧形设置。便于运动导向，保证了圆弧曲线的运动轨迹。

为了实现所述弧形轨道的导向效果，本发明的一实施例中，所述移动组件31还包括设于所述安装板11上的多个第一导向滑轮313和多个第二导向滑轮314，所述多个第一导向滑轮313和所述多个第二导向滑轮314沿所述安装板11的宽度方向间隔设置，用于共同形成所述弧形轨道；多个所述第一导向滑轮313和多个所述第二导向滑轮314均沿所述安装板11长度方向间隔设置。所述移动板运动，两个所述移动块均处于多个所述第一导向滑轮313和多个所述第二导向滑轮314之间，从而使得所述移动块在驱动力的作用下沿着多个所述第一导向滑轮313和多个所述第二导向滑轮314摆动。

本发明不限制所述移动块的驱动方式，一实施例中，所述移动组件31还包括两个第一驱动气缸312，两个所述第一驱动气缸312均沿所述安装板11长度方向延伸，两个所述第一驱动气缸312的缸筒分别沿上下向轴线活动安装于两个所述移动块上，两个所述第一驱动气缸312的气缸杆沿上下向轴线活动安装于安装板11的中部。两个所述第一驱动气缸312的两端均处于活动链接的状态，使得气缸伸缩的过程中，不会影响所述移动块的摆动弧度。且气缸驱动的方式结构简单，便于实现。

除此之外，还可以通过皮带传送、丝杆传动的方式实现所述移动块的驱动，在此不做详细说明。

本发明不限制所述第一定位圆柱321和所述第二驱动圆柱的驱动方式，在本发明的一实施例中，所述定位组件32还包括沿上下向延伸的第一伸缩气缸323和两个第二伸缩气缸324，所述第一伸缩气缸323的缸筒固定安装于所述安装板11上，所述第一伸缩气缸323的气缸杆固定安装于所述第一定位圆柱321上，两个所述第二伸缩气缸324的缸筒分别固定安装于两个所述移动块上，两个所述第二伸缩气缸324的气缸杆分别固定安装于两个所述第二定位圆柱322上。如此设置结构稳定，便于控制。

在本发明的其他实施例中，还可以通过剪叉机构的方式进行上下驱动，在此不做详细说明。

本发明中，请参照图5，沿上下向上，所述第一定位圆柱321的下端呈直径逐渐减小设置；沿上下向上，两个所述第二定位圆柱322的下端呈直径逐渐减小设置。使得所述第一定位圆柱321和两个所述第二定位圆柱322与对应的定位参照孔配合更顺畅。

具体的，为了便于所述检测装置的安装，所述安装板11的中部设有多个安装凸轴114，多个所述安装凸轴114沿所述定位孔111的周向间隔设置，用于供外置设备安装固定。所述检测装置上可以设置对应的配合孔，与多个所述安装凸轴114配合，实现稳定的安装，便于拆卸和更换其他加工检测装置。通过改变所述安装凸轴114的外接设备完成不同的功能调换。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。