一种槽钢/工字钢加工孔位连续测量仪的制作方法

本实用新型属于检具技术领域，具体涉及一种槽钢/工字钢加工孔位连续测量仪。

背景技术：

机械制造行业，槽钢和工字钢上通常会加工很多孔，用来固定其他零部件，为了保证开孔安装精度，测量槽钢和工字钢的孔径大小以及孔的位置坐标是非常关键的工序。目前市场上没有专门针对槽钢和工字钢加工孔位的坐标数据和孔径的设备和测量工具，需要人工通过锥形孔径塞规、“t”型塞尺或者游标卡尺等方式逐个测量孔径是否符合标准，人工通过游标卡尺或直尺等方式逐个测量孔位的位置坐标，测量工序繁琐，需人工劳动强度大且测量精度低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的人工测量孔位的坐标位置和孔径劳动强度大、测量精度低的缺陷，提供一种测量精度高、测量速度快且能够连续测量的槽钢/工字钢加工孔位连续测量仪。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种槽钢/工字钢加工孔位连续测量仪，其特征在于：包括：箱体、安装在所述箱体下侧并卡设在槽钢/工字钢测量面两侧的x向移动机构、相对所述箱体y向移动的y向移动机构、相对所述箱体z向移动的z向移动机构以及设置在所述z向移动机构上的圆锥形测量头；所述x向移动机构包括：设置在所述箱体下侧的滑动轮安装座、滚动安装在所述滑动轮安装座前端的x轴向滑动轮以及滚动安装在所述滑动轮安装座下侧的防侧翻滑动轮；所述x轴向滑动轮沿所述槽钢/工字钢的测量面或与测量面平行的面滚动，所述防侧翻滑动轮沿所述槽钢/工字钢的测量面的相邻面滚动；槽钢/工字钢的一端安装有激光靶板，所述箱体上安装有与所述激光靶板相对的红外激光测量仪。

进一步地，所述x向移动机构还包括：固定在所述箱体上的外安装壳体、固定安装在所述外安装壳体后端面上的导向轴以及套设在所述导向轴上的调节弹簧；所述滑动轮安装座从所述外安装壳体的前端伸出，所述导向轴伸入到所述滑动轮安装座内，所述调节弹簧的两端分别顶紧所述外安装壳体的后端面和所述滑动轮安装座。

进一步地，所述y向移动机构包括：固定设置在所述箱体上的y向导轨、滑动设置在所述y向导轨上的y向滑块以及用来测量所述圆锥形测量头的y向位置的y向光栅尺，所述y向光栅尺的y向标尺光栅固定安装在所述箱体上，所述y向光栅尺的y向光栅读数头与所述z向移动机构固定连接；所述y向滑块与所述y向光栅读数头一体连接。

进一步地，所述y向导轨和所述y向标尺光栅通过y向主安装板固定安装在所述箱体内。

进一步地，所述z向移动机构包括：与所述y向滑块固定连接的z向主安装板、固定在所述z向主安装板上的z向导轨、滑动连接在所述z向导轨上的z向滑块以及用来测量所述圆锥形测量头的z向位置的z向光栅尺；所述y向滑块与所述y向光栅读数头通过所述z向主安装板固定连接为一体；所述z向光栅尺的z向标尺光栅固定安装在所述z向主安装板上，所述z向光栅尺的z向光栅读数头上固定连接有测量头安装板，所述测量头安装板与所述z向滑块固定连接。

进一步地，所述圆锥形测量头固定连接在所述测量头安装板上。

进一步地，所述y向移动机构和z向移动机构均采用丝杠螺母机构，驱动丝杠的电机的输出轴上安装有用来间接测量所述圆锥形测量头的y向坐标位置和z向坐标位置的位置编码器。

进一步地，所述测量仪还包括控制器以及与所述控制器电连接的显示面板，所述红外激光测量仪、所述y向光栅尺和所述z向光栅尺测得的数据发送给所述控制器，所述控制器将圆锥形测量头测得的孔位的位置坐标数据以及通过计算得到的测量孔的直径大小显示在显示面板上。

进一步地，所述圆锥形测量头为锥形角为90°的标准锥形测量头。

更进一步地，所述激光靶板通过强力磁铁安装在所述槽钢/工字钢的一端。

相对于现有技术，本实用新型的一种槽钢/工字钢加工孔位连续测量仪的有益效果是：

1、针对槽钢和工字钢的结构特点，设置沿槽钢/工字钢的测量面或与测量面平行的面滚动的x轴向滑动轮和沿槽钢/工字钢的测量面的相邻面滚动的防侧翻滑动轮，直接将槽钢或工字钢作为x向移动的导轨，并通过激光靶板和红外激光测量仪测量圆锥形测量头的x向位置坐标(即测量孔位的x向位置坐标)。

2、通过在外安装壳体和滑动轮安装座之间设置调节弹簧，使设置在待测量槽钢/工字钢宽度方向的两侧上的两相对设置的防侧翻滑动轮之间的距离可调，以适应不同宽度的槽钢/工字钢。

3、通过y向光栅尺待测量孔位的y向位置坐标，通过z向光栅尺测量圆锥状测量头伸入待测量孔的深度以计算出孔径值。

4、通过强力磁铁能够快速将激光靶板吸在待测量槽钢/工字钢上，安装方式简单快捷。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例1整体结构图；

图2是本实用新型实施例1箱体内部结构图；

图3是本实用新型实施例1的x向移动机构立体图；

图4是本实用新型实施例1孔径测量原理示意图；

图5是竖向面为测量面的工字钢结构图；

图6是横向面为测量面的工字钢结构图。

图中:1、箱体，20、滑动轮安装座，21、x轴向滑动轮，22、防侧翻滑动轮，23、外安装壳体，24、导向轴，25、调节弹簧，26、限位块，30、y向导轨，31、y向滑块，32、y向光栅尺，321、y向标尺光栅，322、y向光栅读数头，33、y向主安装板，41、z向主安装板，42、z向导轨，43、z向滑块，44、z向光栅尺，441、z向标尺光栅，442、z向光栅读数头，5、圆锥形测量头，6、激光靶板，7、槽钢，8、红外激光测量仪，9、测量头安装板，10、显示面板，11、强力磁铁，12、设备电源按钮,13、测量按钮，14、移动把手，15、激光测量仪安装座，16、测量头安装座，17、工字钢，171、横向面，172、竖向面。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例1

如图1-图4所示的本实用新型的一种槽钢/工字钢加工孔位连续测量仪的具体实施例，包括：箱体1、安装在箱体1下侧并卡设在槽钢/工字钢测量面两侧的x向移动机构、相对箱体1y向移动的y向移动机构、相对箱体1z向移动的z向移动机构以及设置在z向移动机构上的圆锥形测量头5；本实施例中的圆锥形测量头5为锥形角为90°的标准锥形测量头。x向移动机构包括：设置在箱体1下侧的滑动轮安装座20、滚动安装在滑动轮安装座20前端的x轴向滑动轮21以及滚动安装在滑动轮安装座20下侧的防侧翻滑动轮22；x轴向滑动轮21沿槽钢/工字钢的测量面或与测量面平行的面滚动，防侧翻滑动轮22沿槽钢/工字钢的测量面的相邻面滚动；槽钢/工字钢的一端安装有激光靶板6，箱体1上安装有与激光靶板6相对的红外激光测量仪8，红外激光测量仪8通过激光测量仪安装座15固定安装在箱体1内，箱体1上具有使红外激光可以穿过的通孔，通过激光靶板6和红外激光测量仪8测量圆锥形测量头5的x向位置坐标(即测量孔位的x向位置坐标)。

为了能够适应多种规格槽钢7和工字钢上孔位的测量，参见图3，本实施例的x向移动机构还包括：固定在箱体1上的外安装壳体23、固定安装在外安装壳体23后端面上的导向轴24以及套设在导向轴24上的调节弹簧25；滑动轮安装座20从外安装壳体23的前端伸出，导向轴24伸入到滑动轮安装座20内，调节弹簧25的两端分别顶紧外安装壳体23的后端面和滑动轮安装座20。

本实施例中，y向移动机构包括：固定设置在箱体1上的y向导轨30、滑动设置在y向导轨30上的y向滑块31以及用来测量圆锥形测量头5的y向位置的y向光栅尺32，y向光栅尺32的y向标尺光栅321固定安装在箱体1上，y向光栅尺32的y向光栅读数头322与z向移动机构固定连接；y向滑块31与y向光栅读数头322一体连接。y向导轨30和y向标尺光栅321通过y向主安装板33固定安装在箱体1内。

结合图1和图2，z向移动机构包括：与y向滑块31固定连接的z向主安装板41、固定在z向主安装板41上的z向导轨42、滑动连接在z向导轨42上的z向滑块43以及用来测量圆锥形测量头5的z向位置的z向光栅尺44；y向滑块31与y向光栅读数头322通过z向主安装板41固定连接为一体；z向光栅尺44的z向标尺光栅441固定安装在z向主安装板41上，z向光栅尺44的z向光栅读数头442上固定连接有测量头安装板9，测量头安装板9与z向滑块43固定连接。圆锥形测量头5通过测量头安装座16固定连接在测量头安装板9上。

本实施例中，测量仪还包括控制器以及与控制器电连接的显示面板10，红外激光测量仪8、y向光栅尺32和z向光栅尺44测得的数据发送给控制器，控制器将圆锥形测量头5测得的孔位的位置坐标数据以及通过计算得到的测量孔的直径大小显示在显示面板10上。显示面板10固定安装在箱体1的上表面上，同时箱体1的上表面上还安装有设备电源按钮12、测量按钮13以及移动把手14，移动把手14方便手动推动箱体1在三坐标方向上移动，本实施例中的三坐标方向的移动均通过手动实现，当然在后期改进的过程中可以通过电动方式自动完成移动。

为了防止测量仪测量到槽钢7或工字钢17的尽头，而碰到别的零部件对测量仪造成伤害，在外安装壳体23或滑动轮安装座20安装有限位块26。

激光靶板6通过强力磁铁11安装在槽钢/工字钢的一端。通过强力磁铁11能够快速将激光靶板6吸在待测量槽钢/工字钢上，安装方式简单快捷。

本实施例以槽钢7为例，本实用新型的技术方案同样适用于图5和图6中所示的工字钢17上的孔位测量。如图5和图6所示，工字钢17分为两相互平行的横向面171以及与所述横向面171垂直的竖向面172，参见图5，若待测量的孔位在竖向面172上，x轴向滑动轮21压在横向面171的上边缘(即与测量面平行的面)，防侧翻滑动轮22压在两横向面171上。参见图6，若待测量的孔位在横向面171上，x轴向滑动轮21压在横向面171上，防侧翻滑动轮22沿工字钢的横向面171的边缘滚动，直接将工字钢作为x向移动的导轨。

本实用新型实施例的具体工作过程为：

这里仍以对槽钢7上的孔位测量为例，首先，将激光靶板6通过强力磁铁11安装的槽钢7的一端，然后将x轴向滑动轮21放置在槽钢7的测量面上，防侧翻滑动轮22自然压紧在槽钢7的测量面的相邻面上，然后手动移动测量仪，将圆锥形测量头5移动到第一个需要测量的孔内，直到圆锥形测量头5的测量头不能继续向下移动，按下测量按钮13，红外激光测量仪8和y向光栅尺32自动测量孔位的x向和y向位置坐标，并通过显示面板10显示给工作人员，z向光栅尺44测量出圆锥形测量头5的测量头伸入到孔内的深度，深度值发送给控制器后，控制器通过处理计算出孔径值，并发送给显示面板10供工作人员查看。测量完毕后和工程图纸的设计值相对比，判断是否在误差范围内，已确定打孔的位置和孔径是否合格。完成一个孔的测量后，手动将测量仪移动到下一个孔，轻松实现连续测，测量效率高、测量精度高。

如图4所示，本实用新型实施例的锥形角为90°的圆锥形测量头5的测量原理，待测量孔的孔径通过z向光栅尺44测量圆锥状测量头伸入待测量孔的深度以计算出孔径值。

实施例2

y向移动机构和z向移动机构除了可以通过实施例1中导轨滑块的方式实现移动，并结合光栅尺实现位置坐标的测量外，还可以通过电机带动丝杠螺母机构实现移动，驱动丝杠的电机的输出轴上可以安装用来间接测量圆锥形测量头5的y向坐标位置和z向坐标位置的位置编码器，通过位置编码器测得的电机的转动角间接计算出螺母移动的距离(即圆锥形测量头5移动的距离)。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。