适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装及测量方法

摘要

本发明公开了适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装及测量方法，本发明所述测量工装用于对待测工件进行配合安装，并将待测工件的测量基准面进行外延，不需要对待测工件进行剖切，不破坏待测工件原有的结构。本发明所述测量方法不需要对待测工件进行剖切，而是借助于测量工装和投影仪对待测工件进行测量基准面的外延和投影，以得到测量基准线，以测量基准线为基准测量待测工件的工装参数；所述测量方法不会造成待测工件变形，可以对测量基准面进行准确定位，测量误差小，测量时间短，测量成本低，易于操作，避免了现有技术剖切测量法存在的缺陷。

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工行业中零部件尺寸的测量技术领域，具体涉及适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装及测量方法。

背景技术

机械加工行业中的许多零件，特别是盘套类零件中，常常会出现槽的断面为曲线的环状槽类结构，由于此类环形槽通常位于零件的内部且不是实体要素之间的尺寸，一般检测工具不易触及检测部位，其轴向位置尺寸的测量使用通用检测方法无法实现。

现有技术通常采用剖切的方法进行测量，对待测工件的测量基准面的遮挡部位进行剖切，使得测量基准面不被遮挡，然后以测量基准面为基准对待测工件进行测量。剖切法存在的测量缺陷包括：（1）剖切易造成待测工件变形，且变形量不可控；（2）剖切工作量较大，剖切位置得不到有效定义；（3）测量误差大，数据波动性大；（4）测量时间长、测量成本高、不适用于批量检测、不易现场实现等诸多缺陷。

因此，函需一种待测工件处于非剖切状态下的测量工装和测量方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装及测量方法，以解决背景技术中介绍的剖切法测量待测工件的工装参数存在的缺陷。

为此，本发明提供了一种适用于水平定位基准非剖切状态下的测量方法，所述方法涉及以下部件：待测工件、仿形工装和外延量块，所述方法包括如下步骤：

（1）将所述待测工件安装在所述仿形工装上；

（2）将所述外延量块安装在所述待测工件上，将所述外延量块的外延基准面与所述待测工件的测量基准面相重合；

（3）利用二次元投影仪对安装在一起的所述外延量块、所述待测工件和所述仿形工装进行投影，将所述外延量块的所述外延基准面引出至投影面上，得到测量基准线；

（4）以所述测量基准线为基准测量所述待测工件的工装参数。

本发明还提供了一种适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装，包括外延量块和仿形工装；所述外延量块包括外延基准面，所述外延基准面上设有两个外延通孔，所述外延基准面中间设有第一凹槽，所述两个外延通孔相对于所述第一凹槽对称；所述仿形工装包括支撑底座，所述支撑底座中间设有第二凹槽，所述仿形工装还包括仿形支撑板，所述仿形支撑板为拱形结构，包括第一仿形支撑板和第二仿形支撑板，所述第一仿形支撑板和所述第二仿形支撑板的一端均设置在所述第二凹槽上，另一端均设置在所述支撑底座上，所述第一仿形支撑板和所述第二仿形支撑板上均设有仿形通孔，与所述仿形通孔相邻的内侧均设有第一限位柱，与所述仿形通孔相邻的外侧均设有第二限位柱。

如上所述的适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装，所述第一仿形支撑板和所述第二仿形支撑板与所述支撑底座相连接的位置均设有倾斜缝隙。

本发明还提供了如上所述的适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装的测量方法，所述测量工装用于测量虚拟现实产品中后头带盖的工装参数，所述后头带盖为拱形结构，包括拱形板，所述拱形板的中间上方设有圆柱，所述拱形板的中间下方设有肋板，所述圆柱两端对称设有两个BOSS柱，与所述BOSS柱相邻的外侧均设有安装通孔，与所述安装通孔相邻的外侧均设有限位孔，所述方法包括如下步骤：

（1）将所述后头带盖安装在所述仿形工装上，所述仿形支撑板用于对所述后头带盖进行仿形支撑，所述仿形通孔和所述后头带盖的所述安装通孔相对应；

（2）将所述外延量块安装在所述后头带盖上，将所述外延量块的所述外延基准面与所述后头带盖的BOSS柱上表面相贴合，所述外延量块的所述外延通孔和所述后头带盖的所述安装通孔相对应；

（3）将螺栓依次穿过所述外延量块的所述外延通孔、所述后头带盖的所述安装通孔和所述仿形工装的所述仿形通孔中，使得所述外延量块、所述后头带盖和所述仿形工装连接固定，使得所述外延量块的所述外延基准面与所述后头带盖的所述BOSS柱上表面相重合；

（4）利用二次元投影仪对安装在一起的所述外延量块、所述后头带盖和所述仿形工装进行投影，将所述外延量块的所述外延基准面引出至投影面上，得到测量基准线；

（5）以所述测量基准线为基准测量所述后头带盖的工装参数。

如上所述的适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装的测量方法，所述步骤（1）还包括将所述后头带盖的两端插入所述支撑底座两端的所述倾斜缝隙中，所述倾斜缝隙用于对所述后头带盖进行限位固定。

如上所述的适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装的测量方法，所述步骤（1）中，所述第一限位柱与所述后头带盖的所述BOSS柱相配合，用于对所述BOSS柱进行限位支撑。

如上所述的适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装的测量方法，所述步骤（1）中，所述第二限位柱与所述后头带盖的所述限位孔相配合，用于对所述后头带盖进行限位支撑。

如上所述的适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装的测量方法，所述步骤（1）中，所述仿形工装的所述第二凹槽用于容纳所述后头带盖的所述肋板。

如上所述的适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装的测量方法，所述步骤（2）中，所述外延量块的所述第一凹槽用于容纳所述后头带盖的所述圆柱。

如上所述的适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装的测量方法，所述步骤（4）中，所述二次元投影仪的投影方向与所述仿形工装的所述外延基准面平行。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供了适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装及测量方法，所述测量工装包括外延量块和仿形工装；所述测量方法包括：（1）将所述待测工件安装在所述仿形工装上；（2）将所述外延量块安装在所述待测工件上，将所述外延量块的外延基准面与所述待测工件的测量基准面相重合；（3）利用二次元投影仪对安装在一起的所述外延量块、所述待测工件和所述仿形工装进行投影，将所述外延量块的所述外延基准面引出至投影面上，得到测量基准线；（4）以所述测量基准线为基准测量所述待测工件的工装参数。本发明所述测量工装用于对待测工件进行配合安装，并将待测工件的测量基准面进行外延，不需要对待测工件进行剖切，不破坏待测工件原有的结构。本发明所述测量方法不需要对待测工件进行剖切，而是借助于测量工装和投影仪对待测工件进行测量基准面的外延和投影，以得到测量基准线，以测量基准线为基准测量待测工件的工装参数；所述测量方法不会造成待测工件变形，可以对测量基准面进行准确定位，测量误差小，测量时间短，测量成本低，易于操作，避免了现有技术剖切测量法存在的缺陷。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本发明外延量块的一种实施例的结构示意图；

图2是本发明仿形工装的一种实施例的结构示意图；

图3是本发明后头带盖的一种实施例的结构示意图；

图4是本发明外延量块、后头带盖和仿形工装安装在一起的一种实施例的主视图；

图5是本发明外延量块、后头带盖和仿形工装安装在一起的一种实施例的立体结构示意图。

图1-图5中，附图标记及其对应的部件名称如下：

1. 外延量块；11.外延基准面；12.外延通孔；13.第一凹槽；2.仿形工装；21.支撑底座；211.第二凹槽；212.倾斜缝隙；22.第一仿形支撑板；23.第二仿形支撑板；24.仿形通孔；25.第一限位柱；26.第二限位柱；3.后头带盖；31.圆柱；32.BOSS柱；33.安装通孔；34.限位孔；35.第一扣位孔；36.第二扣位孔；37.第三扣位孔；38.肋板；4.螺栓。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明的水平定位基准是指利用投影仪将待测工件的测量基准面引出至投影面上，得到测量基准线，对测量基准线进行X轴方向水平校正。非剖切状态是相对于现有技术的剖切法而言的，现有技术通常采用剖切方法对待测工件的工装参数进行测量，对待测工件的测量基准面的遮挡部位进行剖切，使得测量基准面不被遮挡，然后以测量基准面为基准对待测工件的工装参数进行测量。本实施例是适用于水平定位基准非剖切状态下的测量方法，不需要对待测工件进行剖切，不破坏待测工件原有的结构，而是借助于测量工装和投影仪对待测工件的测量基准面进行外延、投影和测量，并以投影得到的测量基准线为基准测量待测工件的工装参数。

本实施例适用于水平定位基准非剖切状态下的测量方法涉及以下部件：待测工件、仿形工装和外延量块，所述方法包括如下步骤：

（1）将所述待测工件安装在所述仿形工装上；

（2）将所述外延量块安装在所述待测工件上，将所述外延量块的外延基准面与所述待测工件的测量基准面相重合；

（3）利用二次元投影仪对安装在一起的所述外延量块、所述待测工件和所述仿形工装进行投影，将所述外延量块的所述外延基准面引出至投影面上，得到测量基准线；

（4）以所述测量基准线为基准测量所述待测工件的工装参数。

本实施例适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装包括外延量块1和仿形工装2。

外延量块1包括外延基准面11，外延基准面11上设有两个外延通孔12，外延基准面11中间设有第一凹槽13，两个外延通孔12相对于第一凹槽13对称。

仿形工装2包括支撑底座21，支撑底座21中间设有第二凹槽211；仿形工装2还包括仿形支撑板，仿形支撑板为拱形结构，包括第一仿形支撑板22和第二仿形支撑板23，第一仿形支撑板22和第二仿形支撑板23的一端均设置在第二凹槽211上，另一端均设置在支撑底座21上，第一仿形支撑板22和第二仿形支撑板23上均设有仿形通孔24，与仿形通孔24相邻的内侧均设有第一限位柱25，与仿形通孔24相邻的外侧均设有第二限位柱26。作为优选的实施方式，仿形通孔24的数量为两个，第一限位柱25的数量为两个，第二限位柱26的数量为两个。第一仿形支撑板22和第二仿形支撑板23与支撑底座21相连接的位置均设有倾斜缝隙212，作为优选的实施方式，倾斜缝隙212的数量为两个。

本实施例适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装用于测量虚拟现实产品中后头带盖3的工装参数，后头带盖3为拱形结构，包括拱形板，拱形板的中间上方设有圆柱31，拱形板的中间下方设有肋板38，圆柱31两端对称设有两个BOSS柱32，与BOSS柱32相邻的外侧均设有安装通孔33，与安装通孔33相邻的外侧均设有限位孔34。

本实施例适用于水平定位基准非剖切状态下的测量工装的测量方法包括如下步骤：

（1）将后头带盖3安装在仿形工装2上，仿形支撑板用于对后头带盖3进行仿形支撑，仿形通孔24和后头带盖3的安装通孔33相对应；

（2）将外延量块1安装在后头带盖3上，将外延量块1的外延基准面11与后头带盖3的BOSS柱32上表面相贴合，外延量块1的外延通孔12和后头带盖3的安装通孔33相对应；

（3）将螺栓依次穿过外延量块1的外延通孔12、后头带盖3的安装通孔33和仿形工装2的仿形通孔24中，使得外延量块1、后头带盖3和仿形工装2连接固定，使得外延量块1的外延基准面11与后头带盖3的BOSS柱32上表面相重合；

（4）利用二次元投影仪对安装在一起的外延量块1、后头带盖3和仿形工装2进行投影，将外延量块1的外延基准面11引出至投影面上，得到测量基准线；

（5）以测量基准线为基准测量后头带盖的工装参数。

本实施例中，待测工件是后头带盖3，定义后头带盖3的BOSS柱32上表面为测量基准线，BOSS柱32上表面是指BOSS柱32的上端所在的平面。

图4中的实线d为本实施例得到的测量基准线。

测量工装在测量待测工件的工装参数时，需要将待测工件安装在仿形工装上，仿形工装用于对待测工件进行仿形支撑；因此，仿形工装的结构和形状应该与待测工件的结构和形状相配合，以便将待测工件安装在仿形工装上，不同的待测工件对应不同的仿形工装。本实施例的待测工件是后头带盖3，后头带盖3为拱形结构，仿形工装2的结构和形状应该与后头带盖3的结构和形状相配合；因此，仿形工装2的仿形支撑板为拱形结构。

步骤（1）还包括将后头带盖3的两端插入支撑底座21两端的倾斜缝隙212中，倾斜缝隙212用于对后头带盖3进行限位固定，可以提高仿形工装2和后头带盖3配合安装的牢固性，可以避免后头带盖3脱离仿形工装2。

步骤（1）中，第一限位柱25与后头带盖3的BOSS柱32相配合，用于对BOSS柱32进行限位支撑。后头带盖3的BOSS柱32的下端为凹槽结构，第一限位柱25容纳在BOSS柱32下端的凹槽结构中，用于对BOSS柱32进行限位支撑，可以保证螺栓在连接固定外延量块1、后头带盖3和仿形工装2时，BOSS柱32不会因为受力而产生形变或断裂的现象。

步骤（1）中，第二限位柱26与后头带盖3的限位孔34相配合，用于对后头带盖3进行限位支撑。第二限位柱26插入后头带盖3的限位孔34中，用于对后头带盖3进行限位支撑，可以提高仿形工装2和后头带盖3配合安装的牢固性，可以避免后头带盖3脱离仿形工装2。

步骤（1）中，仿形工装2的第二凹槽211用于容纳后头带盖3的肋板38。肋板38设置在后头带盖3的下方，在将后头带盖3安装在仿形工装2上时，后头带盖3的肋板38容纳在仿形工装2的第二凹槽211中，第二凹槽211可以避免肋板38因为受力而产生形变或断裂的现象。

步骤（2）中，外延量块1的第一凹槽13用于容纳后头带盖3的圆柱31。圆柱31设置在后头带盖3的上方，在将外延量块1安装在后头带盖3上时，后头带盖3的圆柱31容纳在外延量块1的第一凹槽13中，第一凹槽13可以避免圆柱31因为受力而产生形变或断裂的现象。

步骤（4）中，二次元投影仪的投影方向与仿形工装1的外延基准面11平行。本实施例中，将安装在一起的外延量块1、后头带盖3和仿形工装2按照图4的视图方向放置在二次元测量平台，利用二次元投影仪对安装在一起的外延量块1、后头带盖3和仿形工装2进行俯视投影，二次元投影仪的投影方向与仿形工装1的外延基准面11平行，对投影得到的测量基准线进行X轴方向水平校正，对Y轴方向位置进行归零，分别捕捉测量图4中A、B 和C三处尺寸。

步骤（5）中，后头带盖3的工装参数包括第一扣位孔35的上端边界线到测量基准线的垂直距离，对应图4中的A；第二扣位孔36的上端边界线到测量基准线的垂直距离，对应图4中的B；第三扣位孔37的上端边界线到测量基准线的垂直距离，对应图4中的C。测量基准线对应图4中的实线d，第一扣位孔35的上端边界线对应图4中的虚线a，第二扣位孔36的上端边界线对应图4中的虚线b，第三扣位孔37的上端边界线对应图4中的虚线c。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。