一种传感器夹具的制作方法

本发明涉及机械加工过程中的自动检测领域，具体是一种传感器夹具。

背景技术：

在国内的诸多行业，如船舶基座和大型水轮机组等大工件的制造过程中，由于工件质量较大，加工过程较为复杂，同时随着工件的精度要求越来越高，粗加工后工件表面质量必须使用专用的测量方式进行测量。

目前，加工大平面通常是在外加工条件下完成，即大圆环工件不动，在现场安装便携式铣床或者车床等设备对大平面进行平面加工，加工时若不能及时的测量工件表面质量，会导致加工出的表面凹凸不平或者过度倾斜，表面质量较差，进而影响后续加工和工件装配。因此常常采用一些现代化检测计算，如高精度传感器结合软件编程实现，但在使用传感器进行检测的过程中，由于加工装置的特殊性，需要使用专用的传感器夹具进行传感器的装夹、固定和安装，使传感器能够随着加工刀具旋转的过程中始终与检测面保持平行且高度不变。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能使传感器相对于测量平面始终处于正确测量位置的传感器夹具。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种传感器夹具，其特征在于，包括：夹具上板、夹具中间板、水平仪桥板和钢珠滚轮；所述夹具上板呈门字形结构，在夹具上板的顶部设有用来将整个传感器夹具安装和固定在加工刀架上安装固定孔，在夹具上板的两侧部分别安装有球头柱塞；所述夹具中间板设置在夹具上板内，为对称设置的两个，两个夹具中间板的顶部都通过弹簧与夹具上板顶部连接，两个夹具中间板的侧部分别设有与球头柱塞接触的滑动槽；所述水平仪桥板连接在两个夹具中间板的下端；所述钢珠滚轮安装在水平仪桥板底部，在水平仪桥板上设有传感器安装孔。

作为改进地，在夹具上板顶部和夹具中间板顶部设有对称的弹簧安装孔，所述弹簧的两端分别固定在夹具上板顶部和夹具中间板的弹簧安装孔内。

作为改进地，对应每个夹具中间板设有两个弹簧安装孔。

作为改进地，所述安装固定孔为3×3阵列排布的九个螺纹孔。

作为改进地，在夹具上板的两侧分别设有一个球头柱塞，所述球头柱塞通过球头柱塞安装孔固定，所述球头柱塞安装孔为螺纹孔。

作为改进地，所述水平仪桥板与夹具中间板之间通过螺钉和螺孔固定。

作为改进地，所述钢珠滚轮为六角螺栓型钢珠滚轮bchl10。

本发明的有益效果是：

一、能够解决传感器由于结构和检测要求无法正确安装和稳定检测的问题，结构合理，原理可靠。实际应用时，传感器夹具安装在加工装置的刀架上，使传感器随刀架转动绕轴转动，在转动的过程中，当检测面出现不平时，弹簧能够控制测量装置始终与检测平面进行接触。并且在弹簧发生上下伸缩移动的过程中，与测量夹具上板相连的两个球头柱塞与夹具中间板通过侧面的滑槽发生相对滑动，可以保证传感器的完成检测面的检测，实现稳定的检测。

二、本夹具利用六点定位原理进行了夹具的设计，保证传感器测量数据的技术要求和准确度，通过对传感器进行空间自由度的限制使传感器相对于测量平面始终处于正确的测量位置，提高传感器的检测精度。

附图说明

图1所示为本发明提供的传感器夹具结构示意图。

图2所述为传感器夹具的夹具中间板结构示意图。

附图标记说明：

1：夹具上板，2：夹具中间板，3：水平仪桥板，4：钢珠滚轮，5：弹簧，6：传感器安装孔。

1-1：安装固定孔，1-2：球头柱塞，1-3：弹簧安装孔。

2-1：滑动槽，2-2：弹簧安装孔，2-3：螺纹孔。

3-1：传感器安装孔。

具体实施方式

为方便本领域技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述。

如图1、图2所示，一种传感器夹具，夹具上板1、夹具中间板2、水平仪桥板3和钢珠滚轮4；所述夹具上板1呈门字形结构，在夹具上板1的顶部设有用来将整个传感器夹具安装和固定在加工刀架上安装固定孔1-1，在夹具上板1的两侧部分别安装有球头柱塞1-2；所述夹具中间板2设置在夹具上板1内，为对称设置的两个，两个夹具中间板2的顶部都通过弹簧5与夹具上板1顶部连接，两个夹具中间板2的侧部分别设有与球头柱塞1-2接触的滑动槽2-1；所述水平仪桥板3连接在两个夹具中间板2的下端；所述钢珠滚轮4安装在水平仪桥板3底部，在水平仪桥板3上设有传感器安装孔6。

其中，所述安装固定孔1-1为3×3阵列排布的九个螺纹孔，以保证连接的可靠性。

所述球头柱塞1-2为连接夹具上板1与夹具中间板2的连接元件，球头柱塞也叫弹簧柱塞，或者是定位珠/柱，是在螺牙内部装设弹簧，使其内部的珠子和销子设定预压力，夹具中间板2的滑动槽2-1内上下行程运动。

在夹具上板1顶部和夹具中间板2顶部设有对称的弹簧安装孔1-3、2-2，所述弹簧5的两端分别固定在夹具上板1顶部和夹具中间板2的弹簧安装孔1-3、2-2内，进而保证整个夹具在工作过程中是平稳的。本实施例中，优选对应每个夹具中间板2设有两个弹簧安装孔。优选在夹具上板1的两侧分别设有一个球头柱塞，所述球头柱塞通过球头柱塞安装孔固定。这样，利用六点定位原理，保证传感器测量数据的技术要求和准确度，通过对传感器进行空间自由度的限制，使传感器相对于测量平面始终处于正确的测量位置。

在每个夹具中间板2的下端分别设有四个螺纹孔2-3，所述水平仪桥板3的两端通过螺钉与夹具中间板2的螺纹孔2-3固定。

在水平仪桥板3上设有三个钢珠滚轮4和三个传感器安装孔3-1。所述钢珠滚轮4以1:2的方式分别布置在水平仪桥板3的两端，所述传感器安装孔3-1都位于钢珠滚轮4的内侧。本实施例中，优选钢珠滚轮4为六角螺栓型钢珠滚轮bchl10。该钢珠滚轮有非常标准的精度，采用整体不锈钢材质，暴露在空气中不易生锈，不易磨损，损坏后易更换，可以用作自动化生产中的传动装置。

实际应用时，传感器夹具安装在加工装置的刀架上，使传感器随刀架转动绕轴转动，在转动的过程中，当检测面出现不平时，弹簧能够控制测量装置始终与检测平面进行接触。并且在弹簧发生上下伸缩移动的过程中，与测量夹具上板相连的两个球头柱塞与夹具中间板通过侧面的滑槽发生相对滑动，可以保证传感器的完成检测面的检测。

以上具体实施方式是对本发明实质的详细说明，并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种传感器夹具，其特征在于，包括：夹具上板、夹具中间板、水平仪桥板和钢珠滚轮；所述夹具上板呈门字形结构，在夹具上板的顶部设有用来将整个传感器夹具安装和固定在加工刀架上安装固定孔，在夹具上板的两侧部分别安装有球头柱塞；所述夹具中间板设置在夹具上板内，为对称设置的两个，两个夹具中间板的顶部都通过弹簧与夹具上板顶部连接，两个夹具中间板的侧部分别设有与球头柱塞接触的滑动槽；所述水平仪桥板连接在两个夹具中间板的下端；所述钢珠滚轮安装在水平仪桥板底部，在水平仪桥板上设有传感器安装孔。本发明能使传感器相对于测量平面始终处于正确测量位置，检测稳定，精度高。

技术研发人员：刘俊;李大成;石亚平;文学红;董志强
受保护的技术使用者：佛山职业技术学院
技术研发日：2017.05.03
技术公布日：2017.08.29