极限量规检测装置及使用该装置的极限量规检测方法

摘要

本发明涉及极限量规检测装置及使用该装置的极限量规检测方法。其中极限量规检测装置包括机架，所述机架上设有用于安装被测工件的工件座和安装有极限量规的量规座，所述工件座与极限量规在上下方向上相对活动设置，所述工件座上设有供被测工件在水平方向上活动设置的工件安装结构、所述量规座上设有供极限量规沿水平方向活动设置的量规安装结构或者所述工件座与量规座在水平方向上相对活动设置，所述机架上还设有用于对上下活动设置的被测工件和/或极限量规施加设定大小的配合压力的施压机构。上述极限量规检测装置能够减小人为因素对测量结果的影响，有利于规范测量过程，提高检测结果的准确性。

说明书

技术领域

本发明涉及极限量规检测装置及使用该装置的极限量规检测方法。

背景技术

生产或试验中需要测量工件孔径时，一般需要使用各种内径量表、内径千分尺、游标卡尺、卷尺、钢直尺等器具，或者使用气动量仪、电子塞规、三坐标测量机、激光孔径测量仪等设备。三坐标测量仪、激光孔径测量仪、气动量仪属于高精度孔径测量设备，内径量表、游标卡尺、内径千分尺、光滑极限量规、电子塞规属于中等精度测量器具，卷尺、钢尺属于一般精度测量器具。其中的光滑极限量规是极限量规的一种，极限量规是利用通止法进行检验的量规，常见的如卡规、光滑塞规等，不能指示量值，只能利用通过性来判断被测工件是否合格，控制的是尺寸或规格的上下限。

对于普通砂轮，其内孔精度要求一般偏低，内孔结构可分为有涂层、无涂层，有涂层又可分为硫磺涂层、腻子涂层、塑料涂层。无涂层砂轮内孔具有研磨性强的特点，容易使测量设备器具的测头磨损；有涂层砂轮内孔表面粗糙，具有一定的锥度。基于砂轮内孔的上述特点，其适用的测量器具只有光滑极限量规。在使用光滑极限量规对砂轮内孔进行检测的过程中，要求光滑极限量规垂直于砂轮端面自由推入孔内，观察光滑极限量规与砂轮内孔的配合情况，不得用力敲击。现有技术中使用光滑极限量规对砂轮内孔进行检测时均依靠人工直接操作，将光滑极限量规朝砂轮内孔无量化地自由推入，配合压力难以量化，当砂轮内孔的尺寸达到临界尺寸即达到极限状态时，人员用力大小、推入方向等人为因素很可能会导致不同的检验结果，检验结果的不确定性较大，极易引起争议。

另外，由于现在光滑极限量规的两端只设置有按照工艺要求加工的R1—R2的两个小尺寸倒角，在对达到临界尺寸的砂轮孔进行检测时，特别是大尺寸的砂轮内孔达到临界尺寸，量规的通端止端在向砂轮内孔进入的过程中将会很容易发生歪斜，导致量规中心线和砂轮中心线不易完全重合，因此不能顺利进入，也会对检测结果造成很大影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种极限量规检测装置，能够减小人为因素对测量结果的影响，提高检测结果的准确性；同时，本发明还提供了一种使用该极限量规检测装置的极限量规检测方法。

本发明中极限量规检测装置采用的技术方案是：极限量规检测装置，包括机架，所述机架上设有用于安装被测工件的工件座和安装有极限量规的量规座，所述工件座与极限量规在上下方向上相对活动设置，所述工件座上设有供被测工件在水平方向上活动设置的工件安装结构、所述量规座上设有供极限量规沿水平方向活动设置的量规安装结构或者所述工件座与量规座在水平方向上相对活动设置，所述机架上还设有用于对上下活动设置的被测工件和/或极限量规施加设定大小的配合压力的施压机构。

所述工件座固定设置在机架上，其上设有供被测工件沿水平方向支撑放置并水平移动的水平支撑面，所述水平支撑面构成所述工件安装结构。

所述机架上设置有定滑轮，所述定滑轮上绕设有牵拉绳，所述牵拉绳具有用于与极限量规同轴固定连接的量规固定端，所述极限量规通过所述牵拉绳和定滑轮相对于工件座上下活动设置。

所述牵拉绳的另一端固定有用于放置牵拉绳配重的托板。

所述施压机构包括上下导向移动装配在机架上的压板和用于放置到所述压板上的施压配重，所述机架上设有用于限制所述压板向下运动或者释放所述压板的定位机构。

所述极限量规用于与被测工件配合的端部设有用于引导极限量规与被测工件配合的圆锥引导结构。

本发明中极限量规检测方法采用的技术方案是：极限量规检测方法，该方法包括以下步骤：步骤一、将被测工件放置到工件座上，移动在上下方向上活动设置的工件座和/与极限量规，并且通过工件安装结构调整被测工件在工件安装结构上的位置、通过量规安装结构调整极限量规在水平方向上的位置或者调整工件座与量规连接结构在水平方向上的相对位置使极限量规与被测工件上的被测结构对应；步骤二、利用施压机构对被测工件和/或极限量规施加设定大小的配合压力，使极限量规与被测结构配合并根据配合情况判断被测工件的被测结构是否合格。

所述工件座固定设置在机架上，其上设有供被测工件沿水平方向支撑放置并水平移动的水平支撑面，所述水平支撑面构成所述工件安装结构。

极限量规检测装置的机架上设置有定滑轮，所述定滑轮上绕设有牵拉绳，所述牵拉绳具有用于与极限量规同轴固定连接的量规固定端，所述极限量规通过所述牵拉绳和定滑轮相对于工件座上下活动设置。

所述极限量规用于与被测工件配合的端部设有用于引导极限量规与被测工件配合的圆锥引导结构。

本发明采用上述技术方案，机架上的工件座用于安装被测工件，量规座安装有极限量规，所述工件座与极限量规在上下方向上相对活动设置，由于所述工件座上设有供被测工件在水平方向上活动设置的工件安装结构、所述量规座上设有供极限量规沿水平方向活动设置的量规安装结构或者所述工件座与量规座在水平方向上相对活动设置，因此能够方便地保证极限量规与被测工件上被测结构的配合，保证极限量规与被测工件上被测结构的同轴度，所述机架上还设有用于对上下活动设置的被测工件和/或极限量规施加设定大小的配合压力的施压机构，因此能够排除人员用力大小、用力方向等因素，从而减小人为因素对检测结果的影响，有利于规范测量过程，提高检测结果的准确性。

附图说明

图1是本发明中极限量规检测装置的一个实施例的结构示意图；

图2是图1极限量规检测装置所使用的塞规结构示意图。

图中各附图标记对应的名称为：10-机架，11-底板，12-水平支撑面，13-量规穿孔，14-立柱，15-顶板，16-压板，17-定位销，20-定滑轮，21-托板，22-牵拉绳，30-光滑极限量规，31-引导段，32-测量段，33-联接段，40-重锤，50-砂轮。

具体实施方式

本发明极限量规检测装置的一个实施例如图1~图2所示，是一种用于砂轮内孔检测的光滑极限量规检测装置，包括由底板11、立柱14和顶板15构成的机架10和设置在机架10上的光滑极限量规30，光滑极限量规30的一端是用于与砂轮内孔配合的工作端，另一端为非工作端，其工作端设有用于引导光滑极限量规30进入砂轮内孔的圆锥引导结构，构成引导段31，该圆锥引导结构的尺寸数倍于现有光滑极限量规30上对应倒角的尺寸，能够起到更好的引导作用。

所述底板11的中部设有供砂轮50沿水平方向支撑放置并水平移动的水平支撑面12，构成用于安装被测工件的工件座，水平支撑面12构成工件安装结构，砂轮50放置到该水平支撑面12上以后能够在水平方向上自由移动。为了保证光滑极限量规30能够以符合规定的深度穿过砂轮内孔，底板11对应水平支撑面12的位置设有量规避让孔。立柱14沿竖直方向固定设置在底板11上，其上沿上下方向导向移动设置有用于对光滑极限量规30施加配合压力的压板16，为了便于调整配合压力的大小，压板16上可以放置重锤40作为施压配重。立柱14上设置有可拆卸的定位销17，定位销17对应压板16的下表面设置，构成用于限制所述压板16向下运动或者释放所述压板16的定位机构。

顶板15固定在立柱14的顶端，其上设有两只定滑轮20，对应的牵拉绳22同时绕过两只定滑轮20的顶部。第一只定滑轮20对应设置在底板11上的水平支撑面12上方，牵拉绳22的对应端绕过第一只定滑轮20后向下伸展并穿过顶板15和压板16上对应设置的牵拉绳穿孔，形成用于与光滑极限量规30的非工作端连接的量规固定端。光滑极限量规30的非工作端的顶部设有联接段33，联接段33端面的中心设有连接环，供牵拉绳22的量规固定端同轴固定。光滑极限量规30通过牵拉绳22能够沿竖直方向悬挂。第二只定滑轮20设置在第一只定滑轮20侧方，能够使牵拉绳22的另一端靠向机架10外侧，避免该端影响砂轮50的放置。为了在检测完毕后将光滑极限量规30收起，牵拉绳22向下绕过第二只定滑轮20的一端连接有用于放置牵拉绳配重的托板21，将牵拉绳配重加载到托板21上以后可以将光滑极限量规30向上拉动，同时在光滑极限量规30与底板11之间留出工件放置空间，便于下次检测时放置工件。本实施例中，施压配重和牵拉绳配重使用同一重锤40，使用方便；当然，在其他实施例中，施压配重和牵拉绳配重也可以根据使用需求采用不同的重锤。上述顶板15和定滑轮20构成量规座。

使用上述光滑极限量规检测装置对砂轮内孔进行测量时，首先将砂轮50放置到底板11上的水平支撑面12上，用手扶住托板21，把重锤40从托板21上取下放置到压板16上，慢慢上移托板21，使光滑极限量规30向下运动，然后调整使砂轮50在底板11上的水平位置，使砂轮内孔与底板11上的量规避让孔上下对应，同时与悬挂有光滑极限量规30的牵拉绳22的下垂方向对应。再松开托板21，使光滑极限量规30依靠其上的引导段31与砂轮内孔的中心线逐步重合，规范光滑极限量规30与砂轮内孔的配合状态。接着，拔掉立柱14上的定位销17，解除对压板16的限位，用手扶住压板16使压板16慢慢放下并压住光滑极限量规30的顶部，释放压板16，依靠压板16和重锤40对光滑极限量规30施加设定大小的配合压力。此时，观察光滑极限量规30上的引导段31与联接段33之间的测量段32能否通过砂轮内孔即可判定砂轮内孔的对应极限尺寸是否合格。测试完毕后，将压板16和其上的重锤40向上移动，并使用定位销17定位，然后把重锤40转移到托板21上，依靠重锤40的作用通过牵引绳把光滑极限量规30从砂轮内孔中拔出，即可取下被测砂轮50。采用牵引绳和定滑轮20驱动光滑极限量规30上下移动，结构简单，成本低，动作灵活，使用方便，同时能够保证光滑极限量规30的轴线竖直，规范光滑极限量规30与砂轮内孔的配合状态，有利于提高检测结果的准确性。上述使用方法也是本发明中极限量规检测方法的一个实施例。

在上述实施例中，极限量规为光滑极限量规30并沿依靠牵引绳上下活动设置，被测工件为砂轮50且砂轮50能够依靠工件座上的工件安装结构在水平方向上活动设置。在本发明的其他实施例中，极限量规也可以是与被测工具的被测结构对应的其他形式，例如用于对轴进行检验的卡规，而极限量规也可以采用其他方式上下活动设置，例如设置竖直导向机构，将极限量规固定到竖直导向机构上。在其他实施例中，极限量规还可以沿上下方向固定，而将工件设置成上下移动的形式。另外，在其他实施例中，被测工件也可以固定在工件座上并将工件座设置成沿水平方向活动设置的形式，或者将光滑极限量规30固定在量规座上并将量规座设置成沿水平方向活动设置的形式，而供被测工件在水平方向上活动设置的工件安装结构、供极限量规沿水平方向活动设置的量规安装结构可以采用多种形式，例如在水平方向上设置横向滑轨，在横向滑轨沿垂直于横向滑轨的方向导向装配纵向滑轨，并将光滑极限量规30或被测工件固定在纵向滑轨上，只要能够使极限量规与被测工件在水平方向上相对活动设置，均能够对检测时的配合方向进行调整。

再者，上述实施例中的施压机构采用压板16和重锤40，在其他实施例中，施压机构也可以替换为其他形式，例如连接有压力调节装置的气压缸和液压缸，这是本领域技术人员不需付出创造性劳动即可实现的，并且，若工件座是上下活动设置，该施加机构可以作用在工件座上。再者，上述实施例中光滑极限量规30上设有圆锥引导结构，在其他实施例中，也可以采用现有的仅设有小尺寸倒角的光滑极限量规30；而极限量规为卡规时，可以在卡规的内缘设置圆锥引导结构。