一种等速万向节杆长、腔底厚度测量机的制作方法

本发明涉及测量工具，尤其涉及一种等速万向节杆长、腔底厚度测量机，属于测量工具领域。

背景技术：

等速万向节精锻后，为了防止因设备等因素造成尺寸偏差，需要在每隔一批产品中取一只测量精锻坯件的杆长及腔底厚度。保证同一批次的锻件尺寸均在可控范围内。目前关于万向节精锻后杆长及腔底厚度的测量常规采用游标卡尺和深度尺进行测量，即，杆长用游标卡尺直接读取，腔底厚度采用游标卡尺测杯体高度、深度尺测内腔深度，将两者的差值作为腔底厚度的数值。

等速万向节精锻后，锻件表面温度高达700℃左右，游标卡尺及深度尺与锻件表面直接接触，会导致检具受热变形，从而影响测量精度；等速万向节腔底厚度由于产品构造关系，无法直接测量，需要通过测量杯体高度与内腔深度，换算得到，数据收集不便，且可能存在测量误差；对数据进行测量时，检测员需要佩戴较厚的防护隔热手套，操作不灵活，甚至可能因为误操作，造成锻件倾倒砸伤、烫伤检测员的风险，存在安全隐患。

综上，传统测量方式降低了测量的可靠性，并且，测量误差较大。

技术实现要素：

本发明提供的一种等速万向节杆长、腔底厚度测量机，旨在解决现有技术中等速万向节测量误差大、测量操作不方便的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种等速万向节杆长、腔底厚度测量机，包括底座，在所述底座上固定有定位待测工件的测量芯棒，在所述底座上还固定有测量待测工件腔底厚度的厚度测量机构，在所述厚度测量机构上固定有测量待测工件杆长的长度测量机构；

所述厚度测量机构包括抵触在待测工件上的测量环，所述底座上固定有驱动测量环沿所述测量芯棒轴线方向移动的驱动器，所述厚度测量机构还包括检测测量环位移距离的厚度测量仪；

所述长度测量机构包括随测量环一起移动的滑杆，在所述滑杆上固定有沿滑杆长度方向移动的滑块，所述滑杆的轴线与所述测量芯棒的轴线平行，在所述滑块与所述测量环之间设置有使滑块自动复位的弹性件，在所述滑块上固定有抵触在待测工件杆部并推动所述滑块移动的测量杆，所述长度测量机构还包括长度测量仪；

所述测量环包括抵触在待测工件上的测量面，所述测量杆包括抵触在待测量工件杆部的抵触面，所述测量芯棒包括抵触工件的基准面，在非测量状态下，所述测量面到所述基准面的距离不大于所述抵触面到所述基准面的距离；

该等速万向节杆长、腔底厚度测量机还包括显示厚度测量仪、长度测量仪测得的参数的显示器；

该等速万向节杆长、腔底厚度测量机还包括控制驱动器工作的控制器。

本发明提供的一种等速万向节杆长、腔底厚度测量机，在底座上设置有测量芯棒，在底座上还设置有厚度测量机构，在厚度测量机构上设置有长度测量机构，显示器用于显示厚度测量机构、长度测量机构测得的参数，该方案相对于采用游标卡尺测量，具有较高的测量效率，长度和厚度尺寸均由测量机自动进行测量，从而避免了手工测量时产生的误差，进而大大提高了工件的测量精度。

一种可选的方案，所述厚度测量仪为第一光栅尺，所述第一光栅尺包括固定在所述底座上的第一标尺光栅和固定在所述测量环上的第一指示光栅。

光栅尺具有较高的测量精度，并且光栅尺结构简单，简化了测量机的结构，测量机便于维护。

一种可选的方案，所述长度测量仪为第二光栅尺，所述第二光栅尺包括固定在所述测量环上的第二标尺光栅和固定在所述滑块上的第二指示光栅。

光栅尺具有较高的测量精度，并且光栅尺结构简单，简化了测量机的结构，测量机便于维护。

一种可选的方案，所述测量环包括环体和滑座，所述环体固定在所述滑座上，所述滑座由所述驱动器驱动移动，所述滑座上开设有使测量杆进入所述环体内的孔体。

滑座的设置使得长度测量机构便于设置，提高了测量机工作过程中的稳定性能，测量机便于维护。

一种可选的方案，所述弹性件为弹簧，所述弹性件套设于所述滑杆上，所述弹性件的一端固定在所述滑块上，所述弹性件的另一端固定在所述滑座上。

弹簧结构简单且便于制造，降低了弹性件的制造成本，进而降低了测量机的使用成本。

一种可选的方案，所述滑杆有两根，两根滑杆均固定在所述滑座上。

滑杆有两根，设置于滑杆上的滑块受力均匀，可以有效地避免滑块与滑杆卡死，提高了测量机工作时的稳定性能。

一种可选的方案，所述测量芯棒通过可拆连接固定在所述底座上。

测量芯棒可以方便地更换，从而使得测量机可以适应不同规格的工件，优化了测量机的通用性能。

一种可选的方案，所述驱动器为无杆气缸，或者，所述驱动器为液压缸。

驱动器有多种实现方案，测量机维护方便，降低了测量机的维护成本。

一种可选的方案，所述驱动器有两个，并且，所述滑座设置于两个驱动器之间。

滑座受力均匀，在长期使用过程中滑座不容易产生塑性变形，提高了测量机的测量精度，延长了测量机的使用寿命。

一种可选的方案，所述显示器包括显示屏和处理器，所述厚度测量仪和长度测量仪均与所述处理器通讯，所述处理器对厚度测量仪、长度测量仪测得的参数处理后控制所述显示屏显示。

参数被处理器处理后再进行显示，测量人员可以直接读取工件的测量参数，不需要进行人工换算，优化了测量机的使用性能。

与现有技术相比，本发明提供的一种等速万向节杆长、腔底厚度测量机，具有如下优点：

1.测量机操作简单、安全、可靠，无需特殊培训即可操作，大大降低了测量人员的操作门槛；

2.测量机采用光栅尺测量，测量精度得到有效地提高，测量精度可达0.01mm；

3.相对于传统采用游标卡尺分别测量杆长与腔底厚度的尺寸，测量机可实现杆长与腔底厚度尺寸的同步测量，测量时间大幅缩短，测量效率提高60％以上；

4.测量机的测量结果可通过显示器直接读取，相对于游标卡尺人工读数的读取的方式，读数效率更高，也不需要进行二次计算，大幅降低了人工读数时产生的误差；

6.由于待测工件内腔底部平面为不加工平面，测量机采用该平面作为测量基准，在后续精加工后，仍可采用本测量机作为待测工件的杆长与腔底厚度的测量仪器，重复测量精度较高。

附图说明

附图1是本发明一种等速万向节杆长、腔底厚度测量机的主视图；

附图2是本发明一种等速万向节杆长、腔底厚度测量机的轴测图；

附图3是本发明一种等速万向节杆长、腔底厚度测量机测量前的示意图；

附图4是本发明一种等速万向节杆长、腔底厚度测量机中测量杆抵触工件时的示意图；

附图5是本发明一种等速万向节杆长、腔底厚度测量机中测量环抵触工件时的示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，以下解释性说明将是必要的。

待测量工件，本发明适用于等速万向节中轴叉的测量，因此，待测工件100指等速万向节的轴叉，待测工件100包括钟形罩以及与钟形罩为一体式结构的杆件，待测量工件的测量尺寸包括两个尺寸，一个尺寸为钟形罩的底壁厚度，另一个尺寸为杆件的长度。

由于待测工件100内腔的底面并不是平面，而是带有一定圆弧过渡的斜面，因此，传统测量方式用深度尺测量内腔深度时，往往会因为每次的测量点不一致，而造成测量结果偏差较大。为此，本发明中的测量芯棒2应具有与待测工件100内腔配合的形状以保证测量点尽可能一致，提高了测量机的测量精度。

下面结合附图，对本发明的一种等速万向节杆长、腔底厚度测量机作进一步说明。以下实施例仅用于帮助本领域技术人员理解本发明，并非是对本发明的限制。

实施例1

如图1、图2所示，一种等速万向节杆长、腔底厚度测量机，包括底座1，在所述底座1上固定有定位待测工件100的测量芯棒2，在所述底座1上还固定有测量待测工件100腔底厚度的厚度测量机构3，在所述厚度测量机构3上固定有测量待测工件100杆长的长度测量机构4；

如图1、图2所示，所述厚度测量机构3包括抵触在待测工件100上的测量环5，所述底座1上固定有驱动测量环5沿所述测量芯棒2轴线方向移动的驱动器6，所述厚度测量机构3还包括检测测量环5位移距离的厚度测量仪7；

如图1、图2所示，所述长度测量机构4包括随测量环5一起移动的滑杆8，在所述滑杆8上固定有沿滑杆8长度方向移动的滑块9，所述滑杆8的轴线与所述测量芯棒2的轴线平行，在所述滑块9与所述测量环5之间设置有使滑块9自动复位的弹性件10，在所述滑块9上固定有抵触在待测工件100杆部并推动所述滑块9移动的测量杆11，所述长度测量机构4还包括长度测量仪12；

所述测量环5包括抵触在待测工件100上的测量面，所述测量杆11包括抵触在待测量工件杆部的抵触面，所述测量芯棒2包括抵触工件的基准面，在非测量状态下，所述测量面到所述基准面的距离不大于所述抵触面到所述基准面的距离；

如图1、图2所示，该等速万向节杆长、腔底厚度测量机还包括显示厚度测量仪7、长度测量仪12测得的参数的显示器13；

如图1、图2所示，该等速万向节杆长、腔底厚度测量机还包括控制驱动器6工作的控制器14。

本发明的测量原理：在测量前应先对厚度测量仪7以及长度测量仪12校零，校零是指使厚度测量仪7、长度测量仪12以测量芯棒2的基准面为基准进行测量；

测量：如图3所示，a、将待测工件套设在测量芯棒2上；

如图4所示，b、操作控制器14，测量环5向靠近工件的方向移动，以抵触面与测量面平齐为例，测量环5在移动过程中测量杆11的抵触面与待测杆件的杆部的端面抵触，滑块9停止移动；

如图5所示，c、测量环5继续移动时弹性件10被拉伸，测量环5在本步骤的下移过程将使厚度测量仪7及长度测量仪12完成测量。

厚度测量仪7在测量过程中其示数逐渐减小，由于长度测量仪7在测量前校零，测量环5与工件接触时厚度测量仪7显示的尺寸即为工件的厚度尺寸。

长度测量仪12在测量过程中其示数是逐渐增大的，测量环5相对于滑块9的位移量即为工件的长度尺寸。

步骤b中的抵触面与测量面平齐，当抵触面与测量面不平齐时，抵触面与测量面之间的距离再加上长度测量仪12测得的尺寸即为杆长的尺寸,抵触面与测量面之间的距离预置于长度测量仪12内，也就是说，长度测量仪12在非测量时其示数不是零，而是抵触面与测量面之间的距离。

如图3、图5所示，滑块9与测量环5之间设置有使滑块9自动复位的弹性件10，滑块9自动复位是指，在测量过程中滑块9相对于滑杆8的位置会发生变化，自动复位是指测量完成后，滑块9相对于滑杆8的相对位置恢复至测量前的位置，为下一个工件的测量做准备。

本实施例公开的测量机在对万向节测量时可以同时测量两个尺寸，大大提高了万向节的测量效率，并且，该测量机具有较高的测量精度，有利于万向节的测量。

实施例2

本实施例是对实施例1的进一步限定。

如图1、图2所示，所述厚度测量仪7为第一光栅尺，所述第一光栅尺包括固定在所述底座1上的第一标尺光栅15和固定在所述测量环5上的第一指示光栅，第一标尺光栅15可以通过可拆或不可拆连接固定在底座1上，为提高第一标尺光栅15的固定性能，可使第一标尺光栅15抵靠于驱动器6上，并且，将第一标尺光栅15与驱动器6固定，以使第一标尺光栅15具有可靠的固定。

所述长度测量仪12为第二光栅尺，所述第二光栅尺包括固定在所述测量环5上的第二标尺光栅16和固定在所述滑块9上的第二指示光栅。

第一光栅尺和第二光栅尺均为现有技术中普通的光栅尺，本文中“第一”、“第二”仅用于区别并非功能或数量上的限定。

如图1、图2所示，所述测量环5包括环体17和滑座18，第一指示光栅、第二指示光栅均可以固定于所述滑座18上，所述环体17固定在所述滑座18上，环体17可以与滑座18为一体式结构，环体17也可以通过可拆连接固定在所述滑座18上，所述滑座18由所述驱动器6驱动移动，所述滑座18上开设有使测量杆11进入所述环体17内的孔体，该孔体的设置实现测量杆11抵触待测工件100，孔体是指使测量杆11通过的结构，可以用缺口替代。

所述弹性件10为弹簧，所述弹性件10套设于所述滑杆8上，所述弹性件10的一端固定在所述滑块9上，所述弹性件10的另一端固定在所述滑座18上，弹簧可以通过粘接或可拆连接分别与滑块9、滑座18固定。

如图1、图2所示，所述滑杆8有两根，两根滑杆8均固定在所述滑座18上，滑杆8可以与滑座18焊接在一起，滑杆8也可以与滑座18为一体式结构，滑杆8应与滑座18可靠连接，以提高测量机的测量精度。

所述测量芯棒2通过可拆连接固定在所述底座1上。例如但不限于将测量芯棒2通过螺纹固定在底座1上，以利于测量芯棒2的更换。

所述驱动器6为无杆气缸，或者，所述驱动器6为液压缸，液压缸也应为无杆液压缸。以无杆气缸为例，无杆气缸的输出部件为输出块，由输出块带动滑座18移动，在无杆气缸上或壳体上可以设置导轨，在座上设置与导轨配合的导槽，以提高滑座18的移动精度。输出块上可设置加强筋等结构，以提高输出块的强度。

如图1、图2所示，所述驱动器6有两个，并且，所述滑座18设置于两个驱动器6之间，以使滑座18受力均匀，避免滑座18变形或卡死，提高了测量机的测量精度。驱动器6与底座1可通过螺钉固定。

实施例3

所述显示器13包括显示屏和处理器，所述厚度测量仪7和长度测量仪12均与所述处理器通讯，所述处理器对厚度测量仪7、长度测量仪12测得的参数处理后控制所述显示屏显示。

处理器为现有技术中普通的处理器，其主要功能就是对长度测量仪12、厚度测量仪7测得的参数进行处理，如简单的换算等。

以上结合附图对本发明的部分实施例进行了详细介绍。本领域技术人员阅读本说明书后，基于本发明的技术方案，可以对上述实施例进行修改，这些修改仍属于本发明的保护范围。