用于孔径自动化测量的浮动检测装置的制作方法

1.本实用新型属于机械配件加工领域，具体涉及一种用于孔径自动化测量的浮动检测装置。


背景技术：

2.在机械精密加工行业，例如汽车零部件生产、冷机制造、机床等行业中，需要大批量的生产很多种具有内孔的圆盘式工件，这些圆盘式工件有很高的精度要求，制造完成后需要测量工件的内径参数、形状和位置误差。对于测深孔内径、小孔内径、窄槽宽度等参数，采用一般的机械量具和测量仪很难测量到位，通常采用气动测量仪进行测量；气动测量仪是根据流体静力学和流体动力学原理，用压缩空气作介质，对长度尺寸进行测量的装置，其优点在于可以实现非接触式测量，例如测量圆孔内径，可将气动测量仪的测量头伸入圆孔内，测量头与圆孔内壁之间无接触，气动测量仪将长度信号转化为气流信号，从而得到圆孔的内壁参数。但是气动测量仪需要操作者手动测量，只能适用于工件的小批量测量，而且手持测量伸入时无法保证工件和测量头的同心度，测量头可能会碰到工件产生划伤，容易出现测量不准或卡死的现象，不适合大批量工件的全自动生产测量需求。


技术实现要素：

3.针对上述问题和技术需求，本实用新型提供一种用于孔径自动化测量的浮动检测装置，能对圆盘式工件的内径进行自动化测量，检测灵敏，测量精度高，稳定性好。
4.本实用新型的技术方案如下：用于孔径自动化测量的浮动检测装置，包括机架，机架上设有检测台，检测台上设有夹持座和浮动检测装置，夹持座设置在浮动检测装置下方，浮动检测装置能够沿z轴升降运动；夹持座能夹住工件，使工件的内孔对着上方的浮动检测装置，所述浮动检测装置包括z轴连接板、x轴滑轨、第一滑块、y轴滑轨、第二滑块和测量头，x轴滑轨固定设在z轴连接板上，第一滑块滑动连接在x轴滑轨上，第一滑块下方固定连接y轴滑轨，第二滑块滑动连接在y轴滑轨上，测量头固定连接在第二滑块下方，所述测量头在x轴、y轴和z轴方向滑动调节，对准插入下方的工件内孔进行内径测量。
5.本方案中，检测台必须与外部的机械手配合来对工件进行内径测量，测量头沿z轴升降，以便于工件的取放，机械手将工件放入夹持座中夹紧后，测量头分别在x轴和y轴方向上浮动调节，以期与工件内孔保持同心对准，然后再将测量头下降伸入工件内孔中时，能保证工件和测量头之间无接触，避免工件划伤或测量头卡住，获得更好的测量效果。
6.进一步的，所述x轴滑轨的两端对称设有挡板，挡板之间通过平行于x轴的第一长杆连接，且第一长杆穿过第一滑块，第一滑块两侧的第一长杆上各套设有两个弹簧，弹簧两端分别抵在挡板和第一滑块上。
7.进一步的，所述第一滑块的侧面设有凸块一，第二滑块的上表面设有凸块二，凸块一上固定连接有与y轴平行的第二长杆，第二长杆从凸块二中穿过，第二长杆上套设有弹簧，弹簧两端分别与凸块一和凸块二连接。
8.上述方案中，第一滑块在x轴方向滑动调节，第二滑块在y轴方向滑动调节，当一次测量完成，测量头上升脱离工件后，撤去外力时，在弹簧的作用下，第一滑块和第二滑块得以快速回弹复位至初始状态，预备进行下一次测量。
9.进一步的，所述检测台上还设有滑台和y1轴滑轨，滑台滑动连接在y1轴滑轨上，夹持座固定设置在滑台上，夹持座随着滑台在浮动检测装置的正下方和斜前方之间做往复运动，其中浮动检测装置正下方为检测位置，浮动检测装置斜前方为工件装夹位置。当滑台滑动到y1轴滑轨前段时，夹持座离开浮动检测装置，此时夹持座上方无设备，外部机械手能自由的对夹持座取放工件，不会发生设备干涉；装夹完成后，滑台向y1轴滑轨的后段滑动，使夹持座移动到浮动检测装置的正下方位置，便于测量头对准工件，进行检测。
10.进一步的，所述夹持座为固定安装在滑台上的三爪气缸。
11.进一步的，所述滑台上方设有z轴滑行支架，z轴连接板滑动连接在z轴滑行支架上，z轴连接板带动浮动检测装置沿z轴运动。
12.进一步的，所述滑台两侧还设有一组光电感应器，当滑台带动夹持座在y轴移动时，光电感应器能感应到夹持座上工件装夹情况。光电感应器感应到夹持座是否装夹有工件，来判断是否需要向夹持座中装载或取下工件，以此来控制外部机械手的取放动作。
13.进一步的，所述滑台正前方设有一个正对着滑台的距离传感器，距离传感器能检测到滑台在y1轴滑轨上的移动距离。距离传感器控制滑台的位移，使夹持座能到达准确的对准位置。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型浮动检测装置用于圆盘式工件的内孔测量，在检测时，能够在x轴和y轴进行微调，使测量头和工件内孔尽可能的保持同心度一致，减少对准误差，当测量头下降时能准确避开工件的孔壁，插入孔内进行无接触测量，这种测量方式能够避免划伤工件，防止测量头卡死，具有更精确的测量效果；此外，在一次测量完成后，测量头能在x轴和y轴方向上迅速回弹复位，整个测量过程自动化程度高，适合对大批量的工件进行全自动检测，具有检测灵敏，检测效率高，节省人工的优点。
附图说明
15.图1为本实用新型的整体结构图；
16.图2为本实用新型中检测台上的各部件分布图；
17.图3为本实用新型中浮动检测装置和夹持座的配合图；
18.图4为本实用新型中浮动检测装置的结构图；
19.图中标记为：机架1、检测台2、z轴滑行支架21、y1轴滑轨22、滑台221、光电感应器23、距离传感器24、夹持座3、浮动检测装置4、z轴连接板41、x轴滑轨42、挡板421、第一滑块43、第一长杆431、弹簧432、凸块一433、y轴滑轨44、第二滑块45、第二长杆451、弹簧452、凸块二453、测量头46、工件5。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。
21.如图1-4所示为本实用新型用于孔径自动化测量的浮动检测装置，包括机架1，机架1上设有检测台2，检测台2上设有夹持座3和浮动检测装置4，检测台上还设有滑台221和
y1轴滑轨22，滑台221滑动连接在y1轴滑轨22上，夹持座3固定设置在滑台221上，夹持座3随着滑台221在浮动检测装置4的正下方和斜前方之间做往复运动，其中浮动检测装置4正下方为检测位置，浮动检测装置斜前方为工件装夹位置。
22.所述滑台22上方设有z轴滑行支架21，z轴连接板41滑动连接在z轴滑行支架21上，z轴连接板41带动浮动检测装置4沿z轴运动；所述浮动检测装置4包括z轴连接板41、x轴滑轨42、第一滑块43、y轴滑轨44、第二滑块45和测量头46，x轴滑轨42固定设在z轴连接板41上，第一滑块43滑动连接在x轴滑轨44上，第一滑块43下方固定连接y轴滑轨44，第二滑块45滑动连接在y轴滑轨44上，测量头46固定连接在第二滑块45下方，所述测量头46在x轴、y轴和z轴方向滑动调节。
23.所述夹持座3设置在浮动检测装置4下方，夹持座3能夹住工件，使工件5的内孔对着上方的浮动检测装置4，对准插入下方的工件内孔进行内径测量，在一个优选的实施例中，所述夹持座3为固定安装在滑台22上的三爪气缸。
24.所述x轴滑轨42的两端对称设有挡板421，挡板421之间通过平行于x轴的第一长杆431连接，且第一长杆431穿过第一滑块43，第一滑块43两侧的第一长杆431上各套设有两个弹簧432，弹簧432两端分别抵在挡板421和第一滑块43上。所述第一滑块43的侧面设有凸块一433，第二滑块45的上表面设有凸块二453，凸块一433上固定连接有与y轴平行的第二长杆451，第二长杆451从凸块二453中穿过，第二长杆451上套设有弹簧452，弹簧452两端分别与凸块一433和凸块二453连接。
25.所述滑台221两侧还设有一组光电感应器23，当滑台221带动夹持座3在y1轴轨道22上移动时，光电感应器23能感应到夹持座3上工件5装夹情况。所述滑台221正前方设有一个正对着滑台221的距离传感器24，距离传感器24能检测到滑台221在y1轴轨道上的移动距离。
26.本装置的检测过程：滑台221带着未装夹工件的夹持座3滑动到y1轴轨道22的前段，外部机械手将工件5装入夹持座3中，滑台221两侧的光电感应器23感应到夹持座3中装有工件5后，控制夹持座5夹紧工件5，三爪气缸向内收拢固定好工件，滑台221向y1轴轨道22后段滑动，使夹持座3移动到浮动检测装置4的正下方；测量头46沿x轴和y轴调节，将测量头46调整至和工件内孔同心度一致，测量头46沿z轴下降伸入工件内孔中，测量头46对孔径进行测量，测量完成后，测量头46上升离开工件内孔，在弹簧432作用下第一滑块43沿x轴回弹复位，在弹簧452作用下第二滑块45沿y轴回弹复位，测量头46回到初始位置；滑台221再次滑向y1轴轨道22的前段，三爪气缸松开工件，外部机械手取下工件。
27.以上所述，仅为本实用新型较佳的几个实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化和替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。