[发明专利]一种测量阶梯孔直线度的机器人

说明书

本发明公开了一种测量阶梯孔直线度的机器人，解决的技术问题：针对背景技术中提及的现有技术中非接触式测量法无法测量阶梯孔的直线度参数的技术问题。采取的技术方案，一种测量阶梯孔直线度的机器人，包括置于孔内的可收缩深孔自定心机构、驱动可收缩深孔自定心机构在阶梯孔内行走的多个行进机构、激光测量头、用于采集激光测量头激光信号的光电处理系统和用于调节光电处理系统受光位置的PSD位置调节机构。优点：本测量阶梯孔直线度的机器人，实现了一个带有柔性调节确定轴线的楔形弹性支撑机构，实现支撑测量杆端部的滑动支撑，适应孔径的变化，可以通过行进机构跨越一定高度的阶梯，从而适应量深孔、盲孔以及阶梯孔的直线度测量。

技术领域

本发明涉及一种孔直线度的测量工装，具体为一种测量阶梯孔直线度的机器人。

背景技术

车、飞机、轮船、石油设备和大型医疗器械中都存在着直径不一的阶梯孔。这些孔类零件的加工、检测技术直接影响着零件深孔参数精度。而直线度测量是孔径几何计量中的基本项目，是孔径圆度、同轴度测量的基础，在生产中受到高度重视。

深孔直线度误差是指孔径实际轴线对理想轴线的偏离量。目前，传统的孔径直线度测量方法主要有直线度塞规、卡规，臂杆法，感应式应变片等方法，这类量方法属于接触式测量，其操作不便，精度难以保证，人为影响因素很大。而且，对于孔深与直径比大于5的阶梯孔零件，测试更加不便。而基于光电原理的扫描式测量法、利用超声波的反转测量法、基于电容原理的小孔测试法都属于现代的非接触式测量法，能够自动控制，但无法测量深孔、盲孔尤其是阶梯孔的直线度参数。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对背景技术中提及的现有技术中非接触式测量法无法测量阶梯孔的直线度参数的技术问题。

本发明所采取的技术方案是：一种测量阶梯孔直线度的机器人，包括置于孔内的可收缩深孔自定心机构、驱动可收缩深孔自定心机构在阶梯孔内行走的多个行进机构、激光测量头、用于采集激光测量头激光信号的光电处理系统和用于调节光电处理系统受光位置的PSD位置调节机构；

多个行进机构均设置在可收缩深孔自定心机构上，激光测量头设置在可收缩深孔自定心机构上，光电处理系统置于PSD位置调节机构上，PSD位置调节机构置于阶梯孔管道外部；

可收缩深孔自定心机构包括一端开口一端有底的套筒、端盖、定心轴、定心轴驱动电机、第一锥形圆台、第二锥形圆台、左旋螺母、压簧和六个活动测头单元，端盖设置在套筒开口端，套筒水平放置，定义端盖所在端为右端，套筒筒底所在端为左端；定心轴水平置于套筒内且两端分别转动支撑在套筒筒底和端盖上，定心轴两端均伸出一段位于套筒外部的延伸轴；在定心轴上设置一段左旋螺纹和一段右旋螺纹，一段左旋螺纹位于定心轴的左端，一段右旋螺纹位于一段左旋螺纹的右侧；定心轴驱动电机固定在端盖外侧，定心轴驱动电机的电机轴通过联轴器连接定心轴右端的延伸轴；第一锥形圆台的轴线上设置右旋螺纹孔，第一锥形圆台通过右旋螺纹孔与定心轴上的一段右旋螺纹相配合安装，第一锥形圆台的小端指向端盖；第二锥形圆台的轴线上设置中心通孔，第二锥形圆台通过在中心通孔内设置轴承转动设置在定心轴上，左旋螺母与定心轴上的一段左旋螺纹相配合安装，第二锥形圆台位于左旋螺母的左侧，第二锥形圆台的小端指向套筒筒底；压簧套在定心轴并置于第二锥形圆台与左旋螺母之间，压簧一端抵在第二锥形圆台大端端面上，压簧另一端抵在左旋螺母的端面上；六个活动测头单元分别对应第一锥形圆台和第二锥形圆台分为两组，每组为三个活动测头单元，对应第一锥形圆台的三个活动测头单元均布设置在第一锥形圆台的外圆锥面上，对应第二锥形圆台的三个活动测头单元均布设置在第二锥形圆台的外圆锥面上；六个活动测头单元均包括滑轨、滑块、固定测杆和活动侧头，滑轨固定在锥形圆台的外圆锥面上且沿锥形圆台的母线设置，滑块滑动置于滑轨上，固定测杆竖直设置且固定测杆的一端通过三角支撑块连接滑块，活动侧头竖直设置且从套筒筒壁上开设的过孔穿出，活动侧头一端连接固定测杆另一端，活动侧头的另一端为悬空支撑端；在套筒筒壁上的过孔周围外凸设置支撑筒，支撑筒位于套筒筒壁的外侧；

激光测量头设置在定心轴左端的延伸轴上；