气动测量组件和包括该气动测量组件的测量机的制作方法

本发明涉及气动测量组件和包括该气动测量组件的测量机。

背景技术：

气动测量仪是在机械制造工业中使用的一种新型测量仪器，其通常包括压缩空气供给部、指示部和设有出气口的轴状的测量头，其中，压缩空气供给部用于向测量头提供压缩空气，以便从测量头的出气口朝工件喷出，指示部用于将压缩空气流量或压力的变化指示出来，以测量出工件尺寸的误差。

以往，在使用气动测量仪进行测量时，操作人员需要手持测量头，将其前端插入工件的孔中或套设于工件外周来测量工件的内径或外径等，因此，测量操作耗费人力，效率低下。此外，当在生产线上设置气动测量仪时，还会因测量操作的效率低下而导致整个生产线的生产效率下降。

为提高使用气动测量仪进行测量时的测量效率，可考虑将测量头安装于机械手等，通过对机械手等进行自动控制来实现自动化测量。不过，在这种情况下，若机械手等在测量头的径向上相对于工件的定位存在一定误差，则在通过机械手等的移动而将测量头的前端插入工件的孔中或套设于工件外周时，可能会出现因测量头的前端与工件的端面抵接而导致测量无法进行的情况。

技术实现要素：

本发明正是为了解决上述问题而完成的，本发明的目的在于提供一种有助于实现工件尺寸的自动化测量的气动测量组件和包括该气动测量组件的测量机。

为了实现上述目的，本发明第一方面的气动测量组件包括安装于测量机主体的测量头，其中，所述气动测量组件还包括用于将所述测量机主体与所述测量头连接的调节机构，所述调节机构具有能对所述测量头的径向位置进行调节的调心部。

根据本发明第一方面的气动测量组件，气动测量组件包括用于将测量机主体与测量头连接的调节机构，该调节机构具有能对测量头的径向位置进行调节的调心部，因此，例如在将气动测量组件应用到生产线上时，即便安装气动测量组件的测量机主体(例如机械手)在测量头的径向上相对于工件的定位存在一定误差，也能利用调心部来吸收该误差，使测量头在其径向上相对于工件移动，以便将测量头的前端插入工件的孔中或套设于工件外周，藉此，能避免因测量头的前端与工件的端面抵接而导致测量无法进行的情况。

本发明第二方面的气动测量组件是在本发明第一方面的气动测量组件的基础上，所述调节机构具有能对所述测量头的轴向位置进行调节的缓冲部。

根据本发明第二方面的气动测量组件，在将测量头朝工件插入时，即便测量头的前端与工件的端面发生碰撞，也能利用缓冲部来缓和该碰撞，因此，有助于避免工件和/或测量头产生损伤。

本发明第三方面的气动测量组件是在本发明第二方面的气动测量组件的基础上，所述测量头与所述缓冲部通过所述调心部而相连接，且所述缓冲部具有与所述测量机主体连接的连接部。

根据本发明第三方面的气动测量组件，能以简单的结构形成气动测量组件。

本发明第四方面的气动测量组件是在本发明第一方面的气动测量组件的基础上，所述调心部具有固定轴和可动壳，所述固定轴与所述测量头的轴向平行地设置，且与所述测量机主体连接，所述可动壳包围所述固定轴的至少一部分，且能相对于所述固定轴在径向上移动，所述可动壳具有安装所述测量头的安装部。

根据本发明第四方面的气动测量组件，能以简单的结构形成调心部，有助于降低气动测量组件的制造成本。

本发明第五方面的气动测量组件是在本发明第四方面的气动测量组件的基础上，所述调心部具有调心部弹性体，所述调心部弹性体能在所述固定轴的径向上伸缩，并沿所述固定轴的径向对所述固定轴施力。

根据本发明第五方面的气动测量组件，能以简单的结构形成调心部，有助于降低气动测量组件的制造成本。

本发明第六方面的气动测量组件是在本发明第五方面的气动测量组件的基础上，在所述固定轴的周向上隔开间隔地设置有多个所述调心部弹性体。

根据本发明第六方面的气动测量组件，有助于在固定轴的周向上均衡地对固定轴施力，此外，还可根据需要适当调整某些调心部弹性体的弹力大小，以使固定轴相对于可动壳位于适当的位置。

本发明第七方面的气动测量组件是在本发明第五方面的气动测量组件的基础上，在所述固定轴的周向上隔开间隔地设置有五个所述调心部弹性体，五个所述调心部弹性体包括：等间隔设置的三个第一弹性体；以及设置在三个所述第一弹性体中的一个的周向两侧的第二弹性体。

根据本发明第七个方面的气动测量组件，在将测量头朝工件插入时，无论测量机主体(例如机械手)在测量头的径向上相对于工件朝哪一侧偏离，均能吸收该偏离，使测量能顺利进行。此外，在将测量头沿水平方向插入工件时，通过适当调整第二弹性体的弹力，可方便地抵消测量头的重量对测量的影响。

本发明第八方面的气动测量组件是在本发明第二方面的气动测量组件的基础上，所述缓冲部具有缓冲部外壳和可动芯组件，所述可动芯组件被所述缓冲部外壳保持成能在所述测量头的轴向上移动，并且，所述可动芯组件的一部分设置在所述缓冲部外壳内，所述可动芯轴组件设置成：在被施加所述测量头的轴向上的外力时能从初始位置沿所述测量头的轴向移动，且在所述外力被撤销时能回归所述初始位置，所述可动芯组件的一端与所述调心部连接，所述缓冲部外壳具有与所述测量机主体连接的连接部。

根据本发明第八方面的气动测量组件，能以简单的结构形成缓冲部，有助于降低气动测量组件的制造成本。

本发明第九方面的气动测量组件是在本发明第一方面的气动测量组件的基础上，在所述测量头的前端设置有倒角。

根据本发明第九方面的气动测量组件，在将测量头朝工件插入时，即便因测量机主体(例如机械手)在测量头的径向上相对于工件的定位存在一定误差而导致测量头的前端与工件的端面发生碰撞，也能利用倒角来吸收定位误差，使测量能顺利进行。

为了实现上述目的，本发明第十方面的测量机包括：测量机主体；以及安装于所述测量机主体的本发明第一方面至第九方面中任一方面所述的气动测量组件。

发明效果

根据本发明的气动测量组件，气动测量组件包括用于将测量机主体与测量头连接的调节机构，该调节机构具有能对测量头的径向位置进行调节的调心部，因此，例如在将气动测量组件应用到生产线上时，即便安装气动测量组件的测量机主体(例如机械手)在测量头的径向上相对于工件的定位存在一定误差，也能利用调心部来吸收该误差，使测量头在其径向上相对于工件移动，以便将测量头的前端插入工件的孔中或套设于工件外周，藉此，能避免因测量头的前端与工件的端面抵接而导致测量无法进行的情况。

附图说明

图1是示意表示本发明实施方式的测量机的结构的侧视图。

图2是示意表示本发明实施方式气动测量组件的除测量头以外的部分的结构的剖视图。

图3是沿图2中的A-A线的剖视图。

(符号说明)

10 测量机主体

20 气动测量组件

21 测量头

211 导气通路

212 出气口

213 倒角

22 调节机构

221 调心部

2211 固定轴

2212 可动壳

2213 调心部弹性体

2213A 第一弹性体

2213B 第二弹性体

2214 弹簧固定环

2215 固定件

222 缓冲部

2221 缓冲部外壳

2222 缓冲部弹性体

2223 连接轴

2224 弹簧座

2225 盖部

AP 安装部

CP 连接部

PP 管路

BR1 径向轴承

BR2 推力轴承

KZ 可动芯组件

H1 弹簧安装孔

H2 弹簧安装孔

FL1 凸缘部

FL2 凸缘部

具体实施方式

下面，结合图1至图3对本发明实施方式的测量机进行说明，其中，图1是示意表示本发明实施方式的测量机的结构的侧视图，图2是示意表示本发明实施方式的气动测量组件的除测量头以外的部分的结构的剖视图，图3是沿图2中的A-A线的剖视图。

如图1所示，测量机包括测量机主体10和安装于该测量机主体10的气动测量组件20。

此处，测量机主体10可以是机械手等可动体。

此外，所述气动测量组件20包括测量头21和调节机构22，其中，所述调节机构22用于将所述测量机主体10与所述测量头21连接。

此处，测量头21是前端插入工件的孔中以检测该孔的内径尺寸的测量头。具体而言，测量头21呈轴状(图1中是沿上下方向延伸的轴状，此处，也将上下方向称作测量头的轴向，将与上下方向垂直的方向称作测量头的径向)，且设有导气通路211和与该导气通路211连通的出气口212，未图示的压缩气体供给部经由管路PP与导气通路211连通，藉此，可利用压缩气体供给部向测量头21的导气通路211供给压缩气体并将该压缩气体从出气口212喷出。在图示的例子中，在所述测量头21的前端设置有倒角213。

此外，所述调节机构22包括调心部221和缓冲部222，其中，所述调心部221能对所述测量头21的径向位置进行调节，所述缓冲部222能对所述21测量头的轴向位置进行调节。

此处，如图2所示，所述调心部221具有固定轴2211和可动壳2212，其中，所述固定轴2211与所述测量头21的轴向平行地设置，且与所述测量机主体10连接(具体是经由缓冲部222而与所述测量机主体10连接)，所述可动壳2212包围所述固定轴2211的至少一部分，且能相对于所述固定轴2211在径向上移动，所述可动壳2212具有安装所述测量头21的安装部AP(在图示的例子中，是供所述测量头21的基端插入的插入槽)。并且，如图3所示，所述调心部221具有调心部弹性体2213，该调心部弹性体2213能在所述固定轴2211的径向上伸缩，并沿所述固定轴2211的径向对所述固定轴2211施力。

具体而言，所述固定轴2211经由轴承部支承于所述可动壳2212，所述轴承部包括在所述固定轴2211的径向上对所述固定轴2211进行支承的两个径向轴承BR1(此处，在径向轴承BR1的外周面与所述可动壳2212的内壁面之间存在微小间隙，以使所述可动2212能相对于所述固定轴2211在该固定轴2211的径向上稍微移动)和在所述固定轴2211的轴向上对所述固定轴2211进行支承的推力轴承BR2。并且，在所述固定轴2211上还套设有弹簧固定环2214，该弹簧固定环2214在所述固定轴2211的轴向上位于两个径向轴承BR1之间。如图3所示，在弹簧固定环2214上设置有沿该弹簧固定环2214的径向延伸的多个弹簧安装孔H1，与此对应，在所述可动壳2212上设置对应的多个弹簧安装孔H2，所述调心部弹性体2213插入所述弹簧安装孔H1和所述弹簧安装孔H2，且一端与所述弹簧固定环2214抵接，另一端与拧入所述弹簧安装孔H2的固定件2215抵接。此处，在所述固定轴2211的周向上隔开间隔地设置有五个所述弹性体2213，五个所述弹性体包括：等间隔设置的三个第一弹性体2213A；以及设置在三个所述第一弹性体2213A中的一个的周向两侧的第二弹性体2213B。并且，在所述固定轴2211的从所述可动壳2212突出的端部设置有凸缘部FL1。

此外，所述缓冲部222与所述调心部221相连接，且所述缓冲部222具有与所述测量机主体10连接的连接部CP。

具体而言，所述缓冲部222具有缓冲部外壳2221和可动芯组件KZ，所述可动芯组件KZ被所述缓冲部外壳2221保持成能在所述测量头21的轴向上移动，且所述可动芯组件KZ的一部分设置在所述缓冲部外壳内。并且，所述可动芯轴组件KZ设置成：在被施加所述测量头21的轴向上的外力时能从初始位置沿所述测量头的轴向移动，且在所述外力被撤销时能回归所述初始位置。并且，所述可动芯轴组件KZ的一端(图2中的下端)与所述调心部221的所述固定轴2211连接，所述缓冲部外壳2221具有与所述测量机主体10连接的连接部CP。在图示的例子中，在连接部CP设置有螺钉孔，所述缓冲部外壳2221通过拧入所述连接部CP的螺钉孔的螺钉等与所述测量机主体10连接，但并不局限于此。

更具体而言，所述可动芯组件KZ包括与所述固定轴2211的轴向平行地延伸的连接轴2223，该连接轴2223以能相对于所述缓冲部外壳2221沿所述固定轴2211的轴向移动的方式贯穿缓冲部外壳2221，在所述连接轴2223的从所述缓冲部外壳2221突出的一端部(图2中的下端部)设置有凸缘部FL2，该凸缘部FL2与凸缘部FL1连接。并且，在所述连接轴2223的中间部设置有弹簧座2224，在所述缓冲部外壳2221(具体是位于所述连接轴2223的与设有凸缘部FL2的端部相反的端部的部分)上安装有盖部2225，在所述缓冲部外壳2221内以环绕所述连接轴2223的方式设置有缓冲部弹性体2222，该缓冲部弹性体2222的一端(图2中的下端)与所述弹簧座2224抵接，另一端(图2中的上端)与所述盖部2225抵接，并且，该缓冲部弹性体2222能在所述固定轴2211的轴向上伸缩，且能沿所述固定轴2211的轴向对所述固定轴2211施力。

根据本实施方式的测量机，气动测量组件包括用于将测量机主体10与测量头21连接的调节机构22，该调节机构22具有能对测量头21的径向位置进行调节的调心部221，因此，例如在将气动测量组件应用到生产线上时，即便安装气动测量组件的测量机主体(例如机械手)在测量头21的径向上相对于工件的定位存在一定误差，也能利用调心部221来吸收该误差，使测量头21在其径向上相对于工件移动，以便将测量头21的前端插入工件的孔中，藉此，能避免因测量头21的前端与工件的端面抵接而导致测量无法进行的情况。

此外，根据本实施方式的测量机，调节机构22具有能对测量头21的轴向位置进行调节的缓冲部222，因此，在将测量头21朝工件插入时，即便测量头21的前端与工件的端面发生碰撞，也能利用缓冲部222来缓和该碰撞，因此，有助于避免工件和/或测量头产生损伤。

此外，根据本实施方式的测量机，在调心部221中，在固定轴2211的周向上隔开间隔地设置有五个弹性体2213，五个弹性体包括：等间隔设置的三个第一弹性体2213A；以及设置在三个第一弹性体2213A中的一个的周向两侧的第二弹性体2213B，因此，在将测量头21朝工件插入时，无论测量机主体(例如机械手)在测量头21的径向上相对于工件朝哪一侧偏离，均能吸收该偏离，使测量能顺利进行。

此外，根据本实施方式的测量机，在测量头21的前端设置有倒角213，因此，在将测量头21朝工件插入时，即便因测量机主体(例如机械手)在测量头的径向上相对于工件的定位存在一定误差而导致测量头的前端与工件的端面发生碰撞，也能利用倒角来吸收定位误差，使测量能顺利进行。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明的具体实现并不受上述实施方式的限制。

例如，在上述实施方式中，所述调节机构22具有调心部221和缓冲部222，但并不局限于此，也可根据需要而省去缓冲部222。

此外，在上述实施方式中，在调心部221安装测量头21，调心部221经由缓冲部222而与所述测量机主体10连接，但并不局限于此，也可在缓冲部222安装测量头21，并将缓冲部222经由调心部221与所述测量机主体10连接。

此外，在上述实施方式中，在调心部221中，在固定轴2211的周向上隔开间隔地设置有多个弹性体2213，但并不局限于此，也可根据需要只设置一个弹性体。

此外，在上述实施方式中，在测量头21的前端设置有倒角213，但并不局限于此，在工件的孔和外角设有倒角的情况下，测量头21的前端也可不设置倒角。

此外，在上述实施方式中，测量头21是前端插入工件的孔中以检测该孔的内径尺寸的测量头，但并不局限于此，测量头也可以是前端套设于工件外周以检测工件的外径尺寸的测量头。

此外，本发明的测量机不仅能应用于通过使测量头沿铅垂方向插入工件的孔或套设于工件的外周的情况，也能应用于通过使测量头沿水平方向插入工件的孔或套设于工件的外周的情况，还能应用于通过使测量头沿铅垂方向和水平方向以外的方向插入工件的孔或套设于工件的外周的情况。