一种精确测量大中牙径的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种测量用具，具体是一种精确测量大中牙径的装置和方法。
【背景技术】
[0002]现有的测量装置的对圆柱及圆锥形物体的大径、中径和牙侧直径的测量不能进行精确的测量，导致测量数据在一定程度上偏离真实数据，从而出现较大误差，严重影响后续的操作，而且现有的测量方法使用相同的测量方式进行校准以及测量不同的物体，然后再利用数据用同样的公式进行校准计算，因此不符合实际情况，从而导致更大的误差。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种精确测量大中牙径的装置和方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0005]一种精确测量大中牙径的装置，包括机架、外壳面板、传导垂直轴精度柱和控制器，所述外壳面板固定安装在机架顶端一侧，所述控制器活动安装在机架顶端另一侧，所述机架内纵向安装有前线性电子移位夹具、致动器垂直轴和后线性电子移位夹具，致动器垂直轴位于前线性电子移位夹具和后线性电子移位夹具中间，前线性电子移位夹具和后线性电子移位夹具的输出端伸入外壳面板内部，致动器垂直轴上端连接有穿过机架顶端的驱动器垂直轴主轴，所述传导垂直轴精度柱的两端安装在前线性电子移位夹具和后线性电子移位夹具的输出端，驱动器垂直轴主轴安装在传导垂直轴精度柱下端中间，所述传导垂直轴精度柱顶端安装有传导水平轴精度块，传导水平轴精度块上安装有水平线性电子移位夹具、测量力调整系统、驱动器水平轴主轴、扫描臂和电子探头，所述驱动器水平轴主轴上连接有穿过外壳面板的致动器水平轴，所述扫描臂末端安装有双面扫描探头，与控制器同侧的外壳面板上固定安装有量规夹具支撑，量规夹具支撑上活动安装有可替换量规夹具，可替换量规夹具上放置有被校准量规，所述控制器上安装有与扫面臂对应的推动器。
[0006]一种精确测量大中牙径的装置的测量方法，包括以下步骤:
[0007](I)将具有准确校准直径的设定量规居中夹紧在可替换量规夹具的支撑上，扫描探针在设定量规的孔的上侧和下侧进行一定长度的扫描，以确定设定量规的直径；
[0008](2)将被校准量规夹紧在可替换量规夹具上，且被校准量规的中心定位在可替换量规夹具的孔上，使得被校准量规的孔的中心线与扫描探针形成的扫描平面平行相对，扫描探针在被校准量规的孔的上侧和下侧进行一定长度的扫描，以确定被校准量规的直径；
[0009](3)将设定量规与被校准量规的直径进行精确计算即可。
[0010]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明的装置操作简单方便，通过测量方法对圆柱及圆锥形物体的大径、中径和牙侧直径具有很精确的测量结果，从而大大减少测量误差，保证测量数据的准确性。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的立体结构示意图。
[0012]图2为和图3本发明中扫描探针的示意图。
[0013]图4为本发明中扫描平面的示意图。
[0014]图5为本发明的俯视图。
[0015]图6为图1中A处的局部示意图。
[0016]图7为本发明中量规夹具的示意图。
[0017]图8为本发明中支撑的示意图。
[0018]图9为本发明中设定环规的位置示意图。
[0019]图10和图11为本发明中设定塞规的测量示意图。
[0020]图12和图13为带有外部量规锥度和螺距的锥形螺纹塞规的示意图。
[0021]图14为本发明中测量圆锥螺纹塞规的示意图。
[0022]图15?19为本发明中含有两个支持锥的螺纹圆锥的测量示意图。
[0023]图20和图21为本发明中支持锥上圆柱形部分的校准示意图。
[0024]图22和图23为本发明中对内部圆锥螺纹的校准示意图。
[0025]图中:01_前线性电子移位夹具；02_致动器垂直轴；03_后线性电子移位夹具；04-驱动器垂直轴主轴；05_传导垂直轴精度柱；06_传导水平轴精度块；07_水平线性电子移位夹具；08_测量力调整系统；09_致动器水平轴；10_驱动器水平轴主轴；11_扫描臂；12_外壳面板；13_量规夹具支撑；14_可替换量规夹具；15_双面扫描探头；16_被校准量规；17_电子探头；18-推动器；19_铰链；20_扫描平面；21_定心边缘；22_设定环规；23-中心线；24_支撑；25-中心平面；26-安装板；27-设定塞规；28-定心平面；29_ ;30_圆锥螺纹塞规；31_表面侧；32_塞规平面；33_支持锥；35_平行圆柱形；36_内部圆锥螺纹。
【具体实施方式】
[0026]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027]请参阅图1，本发明实施例中，一种精确测量大中牙径的装置，包括机架、外壳面板12、传导垂直轴精度柱05和控制器，外壳面板12固定安装在机架顶端一侧，控制器活动安装在机架顶端另一侧，机架内纵向安装有前线性电子移位夹具01、致动器垂直轴02和后线性电子移位夹具03，致动器垂直轴02位于前线性电子移位夹具01和后线性电子移位夹具03中间，前线性电子移位夹具01和后线性电子移位夹具03的输出端伸入外壳面板12内部，致动器垂直轴02上端连接有穿过机架顶端的驱动器垂直轴主轴04，传导垂直轴精度柱05的两端安装在前线性电子移位夹具01和后线性电子移位夹具03的输出端，驱动器垂直轴主轴04安装在传导垂直轴精度柱05下端中间，传导垂直轴精度柱05顶端安装有传导水平轴精度块06，传导水平轴精度06块上安装有水平线性电子移位夹具07、测量力调整系统08、驱动器水平轴主轴10、扫描臂11和电子探头17，驱动器水平轴主轴10上连接有穿过外壳面板12的致动器水平轴09，扫描臂11末端安装有双面扫描探头15，与控制器同侧的外壳面板12上固定安装有量规夹具支撑13，量规夹具支撑13上活动安装有可替换量规夹具14，可替换量规夹具14上放置有被校准量规16，控制器上安装有与扫面臂11对应的推动器18。
[0028]如图3所示，扫描探针15在一个平面上移动，该平面由传导水平轴精度06形成的X轴、传导垂直轴精度柱05香菜的Y轴以及X-Y平面上围绕铰链19的旋转来确定，该平面叫扫描平面。
[0029]上述精确测量大中牙径的装置的测量方法，包括以下步骤:
[0030]I将具有准确校准直径的设定量规居中夹紧在可替换量规夹具的支撑上，扫描探针在设定量规的孔的上侧和下侧进行一定长度的扫描，以确定设定量规的直径；
[0031]2将被校准量规夹紧在可替换量规夹具上，且被校准量规的中心定位在可替换量规夹具的孔上，使得被校准量规的孔的中心线与扫描探针形成的扫描平面平行相对，扫描探针在被校准量规的孔的上侧和下侧进行一定长度的扫描，以确定被校准量规的直径；
[0032]3将设定量规与被校准量规的直径进行精确计算即可。
[0033]实施例1:精确测量装置对平行圆柱形物体(环规和螺纹环规)的测量
[0034]I将具有准确校准直径Dir-kal的设定环规22居中夹紧在可替换量规夹具的支撑24上，扫描探针15在设定环规22的孔的上侧和下侧进行一定长度的扫描，扫描探针15通过支撑24上内部直径的两个定心边缘21来实现，完成设定环规22的校对规校准，以确定设定环规22的直径；
[0035]2将被校准量规夹紧在可替换量规夹具上，且被校准量规的中心定位在可替换量规夹具的孔上，使得被校准量规的孔的中心线与扫描探针形成的扫描平面平行相对，扫描探针在被校准量规的孔的上侧和下侧进行一定长度的扫描，以确定被校准量规的直径Dir—meet ；
[0036]3将设定量规与被校准量规的直径进行精确计算即可，由此可得出直径Dir-meet比设定环规22的直径Dir-kal偏小的值，直径上的差异就是偏离中心的结果:偏心校正EXint，
[0037]EXint = Dir-kal-Dir-meet ;公式 I
[0038]随后在同一支撑上，一个环规或螺纹环规被测量，被测量的对象的直径Dint与设定环规22的直径Dir-kal大小一样。
[0039]由于支撑24与两个定心边缘21的结构，被测量规的中心线与扫描平面20的距离与校对规校准过程中测量的距离相等。
[0040]因为支撑是根据在校对规校准与实际测量这两种情况下的偏心率