一種快速測量軸孔參數的裝置及測量方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及測量裝置領域，特別是一種快速測量軸孔參數的裝置及測量方法。
【背景技術】
[0002]挖掘式裝載機又名扒渣機，是由液壓機械臂與輸送機的組合結構，在設備上有較多的需要較高精度的軸孔，例如液壓機械臂中大臂和小臂的各個軸孔，軸孔之間的軸距和平行度、垂直度等精度誤差會影響到最終裝配完成的設備的使用狀態。當軸孔的平行度和垂直度誤差較大時，設備運行則不夠順暢，軸或軸套容易磨損，也會降低設備的使用壽命。現有的零件，很少有采用全部自行加工的方式，多采用外協加工的方式，而對于這類零件的尺寸和形位精度的測量是較為困難的，如果無法對零件的尺寸和形位精度進行控制，則難以組裝生產出質量符合要求的設備。尤其是對于大批量的零件，其中軸孔的軸距、軸孔的垂直度和平行度的測量都是困難和花費時間較多的。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種快速測量軸孔參數的裝置及測量方法，能夠快速測量軸孔參數。
[0004]為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:一種快速測量軸孔參數的裝置，基板上設有多個與工件上軸孔位置相對應的數位板，還設有與工件上至少兩個軸孔相對應的，用于定位軸孔的軸線的立軸裝置，所述的立軸裝置中至少有一個定位點與數位板接觸。
[0005]優選的方案中，所述的立軸裝置中有多個定位點與數位板接觸，多個定位點沿圓周布置，多個定位點所在圓的圓心與立軸裝置所在的軸孔的軸線重合。
[0006]可選的方案中，所述的定位點為壓力傳感器。
[0007]另一可選的方案中，所述的定位點為位移傳感器，在多個定位點所在圓的圓心位置設有基準塊，所述的基準塊的頂端低于位移傳感器的頂端。
[0008]優選的方案中，所述的立軸裝置中，底座與立柱連接，立柱上套接有與軸孔配合的軸套，立柱的頂端為定位點。
[0009]優選的方案中，所述的立軸裝置中，底座與立柱連接，立柱上套接有與軸孔配合的軸套，立柱的頂端設有托盤，托盤上設有多個沿圓周均布的壓力傳感器。
[0010]優選的方案中，所述的立軸裝置中，底座與立柱連接，立柱上套接有與軸孔配合的軸套，立柱的頂端設有托盤，托盤上設有多個沿圓周均布的位移傳感器，托盤上位于立柱軸線的位置設有基準塊，所述的基準塊的頂端低于位移傳感器的頂端。
[0011]一種采用上述的快速測量軸孔參數的裝置進行測量的方法，包括以下步驟:
一、將工件的基準面置于水平平臺上，將立軸裝置裝入工件的軸孔內，使立軸裝置中的立柱軸線與軸孔的軸線重合；
二、將基板上的數位板與采集裝置連接，以一個數位板作為基準，得到其他數位板相對于基準數位板的坐標位置；
三、基板和數位板放置在立柱的頂端，其中數位板與立柱的頂端接觸；
通過以上步驟，快速測量軸孔之間的軸距。
[0012]一種采用上述的快速測量軸孔參數的裝置進行測量的方法，包括以下步驟:
一、將工件的基準面置于水平平臺上，將立軸裝置裝入工件的軸孔內，使立軸裝置中的立柱軸線與軸孔的軸線重合；
二、將基板上的數位板和壓力傳感器與采集裝置連接；以一個數位板作為基準，得到其他數位板相對于基準數位板的坐標位置；
三、基板和數位板放置在壓力傳感器的頂端，數位板與壓力傳感器的頂端接觸；
通過以上步驟，快速測量軸孔之間的軸距和軸孔的平行度參數。
[0013]一種采用上述的快速測量軸孔參數的裝置進行測量的方法，包括以下步驟:
一、將工件的基準面置于水平平臺上，將立軸裝置裝入工件的軸孔內，使立軸裝置中的立柱軸線與軸孔的軸線重合；
二、將基板上的數位板和位移傳感器與采集裝置連接；以一個數位板作為基準，得到其他數位板相對于基準數位板的坐標位置；
三、基板和數位板放置在壓力傳感器的頂端，數位板與基準塊和位移傳感器的頂端接觸；
通過以上步驟，快速測量軸孔之間的軸距和軸孔的平行度參數。
[0014]本發明提供的一種快速測量軸孔參數的裝置及測量方法，通過采用立軸裝置配合數位板，可以實現精確、快速的測量軸孔的軸距、垂直度和平行度等參數。且操作方便，測量速度快。
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明:
圖1為本發明的整體結構的示意圖。
[0016]圖2為本發明的優選實施例的整體結構示意圖。
[0017]圖3為工件的俯視示意圖。
[0018]圖4為本發明中基板和數位板進行測量時的主視示意圖。
[0019]圖5為本發明中托盤的俯視示意圖。
[0020]圖6為本發明中立軸裝置的結構示意圖。
[0021]圖中:基板I，數位板2，集成接口3，采集裝置4，壓力或位移傳感器5，軸套6，底座7，托盤8，立柱9，基準塊10，水平儀11，工件12，軸孔121，水平平臺13。
【具體實施方式】
[0022]實施例1:
如圖1中，一種快速測量軸孔參數的裝置，基板I上設有多個與工件12上軸孔位置相對應的數位板2，本例中的數位板為現有技術，與定位點接觸后，可以利用電磁共振感應到定位點的位置，現有的數位板最高分辨率可以達到0.005毫米/點，完全滿足本發明中的測量精度要求。優選的，多個數位板2與基板I活動連接。可以采用靜電吸附、真空吸附、磁鐵吸附或者螺釘連接。本例中的基板I優選采用輕質材料，例如鋁鎂合金或鈦合金。
[0023]還設有與工件上至少兩個軸孔相對應的，用于定位軸孔121的軸線的立軸裝置，立軸裝置可以是與軸孔121配合的軸，在軸的軸線位置設置凸起的點，多個軸孔中的立軸裝置，高度應完全相同，底部端面應與軸線完全垂直，并具有較高的精度。所述的立軸裝置中至少有一個定位點與數位板2接觸，本例中即為軸上位于軸心的點與數位板2接觸，由此結構，可以快速獲得多個軸孔之間的軸距。通過轉動軸，即可測得是否存在垂直度和平行度誤差。參見圖1。
[0024]優選的方案中，所述的立軸裝置中，底座7與立柱9連接，立柱9上套接有與軸孔配合的軸套6，立柱9的頂端為定位點。采用軸套6的結構，可以適用于不同孔徑的軸孔121測量。
[0025]優選的，在基板I上還設有水平儀11，例如水準氣泡或者水平傳感器，以確保基板I與水平平臺13保持平行，相應地，數位板2也與水平平臺13保持平行。
[0026]參見圖1、3、4，使用上述的快速測量軸孔參數的裝置進行測量時，包括以下步驟:
一、將工件12的基準面置于水平平臺13上，將立軸裝置裝入工件12的軸孔121內，使立軸裝置中的立柱9軸線與軸孔121的軸線重合；
二、將基板I上的多個數位板2通過集成接口3與采集裝置4連接，采集裝置4與電腦連接，以一個數位板作為基準，得到其他數位板相對于基準數位板的坐標位置；數位板之間的定位可以將基板I裝夾在數控機床上，采用數控機床輔助定位。
[0027]三、基板I和數位板2放置在立柱9的頂端，其中數位板2與立柱的頂端接觸；對于僅有兩個軸孔的情況，還需額外布置一個相同高度的立軸裝置，與位于軸孔內的立軸裝置成三角形布置。以確保基板I保持平衡。
[0028]通過采集裝置采集到位于軸孔內的立軸裝置頂端在數位板上的位置，分別轉換成基準坐標，由電腦計算出軸孔之間的軸距。
[0029]進一步優選的方案中，分別轉動軸孔內的軸，若存在垂直度誤差，則軸距會發生變化，通過計算即可獲得垂直度誤差，當超出設定值，工件即為不合格。同時轉動軸孔內的軸，若存在平行度誤差，則軸距會發生變化，通過計算即可獲得平行度誤差值，當超出設定值，工件即為不合格。本例中，基板I被位于水平平臺13上的立板限制不可沿水平面移動，以確保測量精度。
[0030]實施例2:
在實施例1的基礎上，優選的方案如圖2~6中，所述的立軸裝置中有多個定位點與數位板2接觸，多個定位點沿圓周布置，多個定位點所在圓的圓心與立軸裝置所在的軸孔的軸線重合。本例中數位板2需要支持多點接觸測量，由于本發明中對于測量速度的要求不高，因此實現多點測量是容易的，利用逐行和逐列進行掃描的方式即可實現。本例中優選采用8-36個定位點。
[0031]優選的方案中，所述的定位點為壓力傳感器。
[0032]優選的方案如圖6中，所述的立軸裝置中，底座7與立柱9連接，底座7的底部為基準面，立柱9與底座垂直，立柱9上套接有與軸孔配合的軸套6。采用可更換軸套的設計，可以使本發明的立軸裝置通過更換軸套6適用于不同孔徑的軸孔121，以增大本發明裝置的適用性。
[0033]優選的方案如圖5中，立柱9的頂端設有托盤8，托盤8上設有多個沿圓周均布的壓力傳感器。通常壓力傳感器的位置靠近托盤8的邊緣。
[0034]壓力傳感器采用壓電阻型或靜電容量型壓力傳感器。通過壓力傳感器與數位板2接觸，在數位