[发明专利]一种自定位高精度孔径测量装置

说明书

本申请属于机械制造领域，特别涉及一种利用水平及竖直方向上的可伸缩阻尼杆及万向球的协调运动自动达到力平衡状态的自定位高精度孔径测量装置，其包括支架、粗调旋钮、可调支臂、测量杆和自定位结构，可调支臂和测量杆均有两个，且在支架的两端各自设置有一个可调支臂和测量杆，每个可调支臂外设置有自定位结构，支架外壳上设置有粗条旋钮。通过水平和竖直方向上的分别对称分布的阻尼杆及其端头的万向球，利用力平衡原理，实现该装置快速自定位，使该装置测量杆所构成的直线与被测孔的径向切圆的一条直径重合，保证测量结果的正确性。

技术领域

本申请属于机械制造领域，特别涉及一种利用水平及竖直方向上的可伸缩阻尼杆及万向球的协调运动自动达到力平衡状态的自定位高精度孔径测量装置。

背景技术

孔特征广泛存在于数控加工金属件上，特别是飞机金属结构件上，通常，低于H9级精度的一般小直孔（直径小于100mm）多采用游标卡尺测量孔径，H7-H9级高精度小直孔（直径小于100mm）多采用内径千分尺、专用塞规、测量机计量测量孔径，而对于100mm-300mm直径范围内的孔多采用带杠杆的百分表进行人工测量，在调整杠杆位置的同时需通时观察百分表来寻找最小读数以确定孔径值，操作技能要求高，由于人工无法快速精准地找到径向切圆的直径方向，读数误差大，效率低，而采用测量机计量成本高，零件反复周转，费时费力，目前，针对上述问题，尚未出现有效的解决方法。

现有专利如专利申请号为201910298561.7，申请日为2019-04-15，名称为《一种发动机支架连接轴轴承孔孔径和位置度检测装置》的发明专利，其技术方案为：本发明公开了一种发动机支架连接轴轴承孔孔径和位置度检测装置，包括底板、导轨滑块和滑板，在滑板上，工件通过预定位块先预定位，通过等高定位圆台及支撑圆台支撑后，靠向并贴紧第三测量座上的等高垫块端面，用第二压钳和第三测量座上的第四压钳将工件固定在滑板上，并将滑板推至最末端，推下第一压钳座上的第一压钳，联动正下方的定位块左右两侧的圆弧找到球体内的正确位置后，用第三压钳将工件固定住，将第一压钳座上的第一压钳退回，将第七测套和测杆的一头穿过第一测量座，另一头穿过第二测量座上对应的孔，并顶到限位处，旋转第七测套和测杆检测球径和位置度，再用测量杆其余测套和测杆分别测量各孔对应的孔径和位置度。上述专利虽然对检测装置作出了改进，但是结构复杂，在测量金属零件大直径孔（100mm-300mm）存在效率低、精度差的问题。

发明内容

为解决现有测量装置存在的上述困难，现在提出一种利用水平及竖直方向上的可伸缩阻尼杆及万向球的协调运动自动达到力平衡状态，保证所测长度方向位于径向切圆的直径方向，利用线性光栅尺实现孔径的快速、精确测量的自定位高精度孔径测量装置。

为实现上述目的，本申请的具体方案为：

一种自定位高精度孔径测量装置，其特征在于：包括支架、粗调旋钮、可调支臂、测量杆和自定位结构，可调支臂和测量杆均有两个，且在支架的两端各自设置有一个可调支臂和测量杆，每个可调支臂外设置有自定位结构，支架外壳上设置有粗条旋钮。

所述的支架上设置有滑槽；

所述的粗调旋钮位于支架中央，粗调旋钮下方为高精度直/斜齿轮，可通过拉起要下压实现解锁和锁死；

支架外壳上还可以设置电子模块，其能实现μ级高精度测距，能实时显示测量值及电量百分比，显示器旁包含置零按钮、向前/后数据浏览按钮、数据无线/有线传输按钮，属于本方案的附加特征。

两个可调支臂位于粗调旋钮两侧，可调支臂包含支臂直/斜齿条，与粗调旋钮同轴的的直/斜齿轮构成高精度的齿轮齿条运动副，在旋钮带动下，实现同伸出/收缩；

所述测量杆一端固连红宝石球形测头，另一端连接压缩状态下的弹簧，测量杆安装线性光栅尺；