本发明涉及一种内孔测量装置，特别涉及一种轴类零件内孔测量装置，属于精密测试计量技术领域。
背景技术：
轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一，它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷，由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。轴类零件一般都有精密或超精密的加工要求，以用来保证机器的性能、寿命和可靠性。在它的外形测量中，孔径测量一直以来是一项重要和困难的内容，特别是对形状复杂的小孔难度更大。
气动量仪作为一种精密测量仪器，与气动测头配套使用，用比较测量方法可对多种机械零件的尺寸与形位公差进行精密测量，具有测量精度高、自洁功能、结构简单和操作维护方便等优点，广泛应用于小孔孔径的超精密测量。
现有技术中，企业通常在气动量仪的基础上使用一种集机械、电子、气动于一体的测量装置，并采用工件不动，气动测头在伺服电机的驱动下进入工件内孔测量的方法。这种方法虽然能有效测量工件的内孔大小，但是对工件与气动测头之间的同轴度要求很高，安装难度大，长时间测量将会导致机械结构安装误差增大，测量准确度降低。特别是当遇到孔径偏小的工件或工件与气动测头同轴太低的时候，气动测头无法进入到内孔中，直接撞到工件上，将会损坏高精密的气动测头，造成严重的经济损失。
因此，很有必要提供一种轴类零件内孔测量装置来解决上述问题。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种轴类零件内孔测量装置，以解决现有技术中工件与气动测头之间的同轴度要求高、调节难度大、测量准确度低和缺乏安全保护措施等问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种轴类零件内孔测量装置，包括工作台1，工作台1用于放置测量部件，工作台1上设置有测量底座2，测量底座2为中心对称结构；导轨底板3安装在测量底座2上，导轨底板3的两边设置有滚珠直线导轨4，滑板11与滚珠直线导轨4相配合，滚珠直线导轨4用于引导滑板11按给定的方向做往复直线运动；滑板11上设置有拨叉杆29和拨叉座30，拨叉杆29安装在拨叉座30上，拨叉杆29用于推动气动测头15上的工件；内孔测量装置还包括测头组件，测头组件用于安装气动测头15。
测头组件包括固定底座25，固定底座25设置在工作台1上，以确定测头组件安装在工作台1上的位置；固定底座25上设置有工字型导轨24，工字型导轨24上面安装有滑块23，滑块23与工字型导轨24相配合，滑块23上面连有固定垫板22；固定垫板22上设置有测头底板19，簧片18的一端连接在测头底板19边侧，簧片18的另一端连接在测头顶板17上，簧片18用于支撑测头顶板17，保证气动测头15具有一定的活动空间；测头顶板17上设有测头固定块16，气动测头15通过过渡配合安装在测头固定块16中，用于将工件进入到测头上进行精密测量。
在固定底座25和测量底座2中间还放置有定位挡板28，定位挡板28具有对称的结构，两边开有小通孔，用于锁定滑块23右边的位置和悬挂弹簧27；两个弹簧27一端连接在定位挡板28的小孔内，另一端则悬挂在挂簧板26上；在固定底座25的侧部设置有一个测头传感器21，当处于测头底板19上的传感器挡块20感应到测头传感器21的信号后，整个装置立即停止运动。
在测量底座2一端设置有伺服电机7，伺服电机7为整个测量装置的动力元件，伺服电机7与滚珠直线导轨4连接，通过驱动滚珠直线导轨4进而带动滑板11上的拨叉杆29运动；测量底座2的两端设置有行程开关5，测量底座2用于限制拨叉杆29推动气动测头15上待测工件的移动范围。
内孔测量装置还设有推料组件，推料组件由推料气缸9、推料顶杆12和推料支座10组成，推料气缸9安装在推料支座10上，推料气缸9与推料顶杆12连接，推料组件用于将转盘13中的工件推到气动测头15上；在推料组件一侧设置有高精度数字式气动量仪8，高精度数字式气动量仪8安装在工作台1上，用于修改参数和显示测量数据。
内孔测量装置还包括盛料组件，盛料组件由转盘13和夹持套14组成，转盘13安装夹持套14上，夹持套14安装在气动测头15与推料顶杆12之间，转盘13中用于放置待测工件。
弹簧27的拉力分为第一档和第二档，第一档的拉力小于第二档的拉力；弹簧27的拉力根据测量要求来调节，若弹簧27拉力为第一档，则待测工件与气动测头15之间的摩擦力就能够带动滑块23以上部件向一侧运动，进而带动测头底板19上的传感器挡块20感应测头传感器21，从而触发安全保护系统；若弹簧27拉力为第二档，则待测工件与气动测头15之间需要比大于第一档拉力的摩擦力才能触发安全保护系统，这样就能满足不同的测量需求。
本发明可以取得如下有益效果：
1)在本发明的内孔测量装置中，通过采用气动测头不动，待测工件进入测头中的测量方法，有效地降低了气动测头与待测工件之间的同轴度要求，提高了多次测量的准确度。
2)在本发明的内孔测量装置中，安装的测头传感器，能有效防止气动测头被撞伤，减少不必要的经济损失。
3)在本发明的内孔测量装置中，连接在挂簧板和定位挡板之间的弹簧能够调节传感器挡板左移受力大小，进而调节触发气动测头保护装置的难易程度，操作人员可根据测量要求选择自己合适的力度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在附图中：
图1为轴类零件内孔测量装置机械结构总图
图中：1、工作台，2、测量底座，3、导轨底板，4、直线导轨，5、行程开关，6、电机座，7、伺服电机，8、气动量仪，9、推料气缸，10、推料支座，11、滑板，12、推料顶杆，13、转盘，14、夹持套，15、气动测头，16、测头固定块，17、测头顶板，18、簧片，19、测头底板，20、传感器挡块，21、测头传感器，22、固定垫板，23、滑块，24、工字型导轨，25、固定底座，26、挂簧板，27、弹簧，28、定位挡板，29、拨叉杆，30、拨叉座
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本实施例的轴类零件内孔测量装置包括工作台1，用于放置测量部件，工作台1上设置测量底座2，测量底座2具有中心对称结构，通过一组螺钉固定在工作台1上；导轨底板3安装在测量底座2上，并两边设置有滚珠直线导轨4，用于引导滑板11按给定的方向做往复直线运动；滑板11上面连有拨叉座30，拨叉杆29通过一组螺钉固定在拨叉座30上，拨叉杆29前端设置有一个比气动测头15直径稍大的半圆形开孔，用于将气动测头15上的工件拨回到夹持套14中；内孔测量装置还包括测头组件，测头组件作为整个装置的核心部件，用于安装气动测头15。
测头组件包括固定底座25，固定底座25设置在工作台1上，可以确定测头组件安装在工作台1上的位置；固定底座25上设置有工字型导轨24，工字型导轨24上面设置有滑块23，滑块23与工字型导轨24精密连接；滑块23上面连有固定垫板22，通过一组螺钉固定，保证与滑块23连为一体；固定垫板22上设置有测头底板19，簧片18一端连接在测头底板19边侧，另一端连接在测头顶板17上，用于支撑测头顶板17，保证气动测头15有一定的活动空间，使工件能平稳、顺利地进入到气动测头15上测量；气动测头15过渡配合安装在测头固定块16中，用于工件进入到测头上进行精密测量。
在固定底座25和测量底座2中间还放置有定位挡板28，定位挡板28具有对称的结构，两边开有小通孔，用于锁定滑块23右边的位置和悬挂弹簧27；两个弹簧27一端连接在定位挡板28的小孔内，另一端则悬挂在挂簧板26上，弹簧27的作用是保证工件和气动测头15之间有一定摩擦力才会带动整个滑块23以上的部件运动，同时还可以使滑块23以上部件回到初始位置；另外，在固定底座25的左侧设置有一个测头传感器21，当处于测头底板19上的传感器挡块20感应了测头传感器21，整个装置立即停止运动；其中，弹簧27的力度，操作人员可根据自己的测量要求来调节，若弹簧27拉力较小，则工件与气动测头15之间较小的摩擦力就可以带动滑块23以上部件向左运动，进而带动测头底板19上的传感器挡块20感应了测头传感器21，从而触发安全保护系统；若弹簧27拉力较大，则工件与气动测头15之间需要很大的摩擦力才能触发安全保护系统，这样就能满足操作人员不同的测量需求。
在测量底座2右端设置有伺服电机7，伺服电机7通过电机座6固定在测量底座2上，用作整个测量装置的动力元件，驱动滑板11上的拨叉杆29进行运动；在测量底座2两端还设置有行程开关5，用于限制拨叉杆29推动气动测头15上工件的移动范围。
图1示实施例中的内孔测量装置还有推料组件，推料组件由推料气缸9、推料顶杆12和推料支座10组成，用于将转盘13中的工件推到气动测头15上；其中，推料顶杆12通过内螺纹连接在推料气缸9上，推料气缸9固定在推料支座10上，推料顶杆12的安装需保持与夹持套14内的工件同轴，这样才能将工件推离夹持套14。
本实施例内孔测量装置还包括盛料组件(部分画出)，由转盘13和夹持套14等组成，用于放置工件；夹持套14固定在转盘13上面，安装在气动测头15与推料顶杆12之间，并保证与它们同轴，使推料顶杆12能顺利将工件推至气动测头15上。
本实施例测量的方法为气动测头15固定不动，工件进入到气动测头15上测量的方法；在进行机械安装的时候，因测头组件零件较多，体积也较大，安装精度不好调整，故先确定气动测头15的位置，再通过气动测头15来确定工件的位置，此时调节工件的位置相对来说要简单些，调试时只要反复验证滑块23以上的部件不往左边移动就可以了，这样就有效地降低了气动测头15与工件之间的同轴度要求，使机械安装的难度大大降低，也提高了多次测量的准确度；另外，在推料组件旁边设置有高精度数字式气动量仪8，安装在工作台1上，用于修改参数和显示测量数据。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。