[发明专利]基于柔性铰链的电子塞规

说明书

技术领域

 本发明属于几何量测量领域，具体涉及基于柔性铰链的电子塞规，可实现整孔内径的高精度测量。

背景技术

在孔类零件的加工过程中，快捷、准确的测量孔径是保证加工质量、提高生产效率的关键。通用的卡尺测量精度有限，而塞规只能零件判断合格与否，无法给出实测值；高精度测量仪器如气动量仪受现场环境影响或使用空间限制，不易方便地实现在线测量。为解决这一问题，研制了一种可在线测量精密孔径的电子塞规。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于柔性铰链的电子塞规。

本发明的基于柔性铰链的电子塞规，含有基体、夹套、四个球头、隔热座、定位座、电感位移传感器、限位轴、锁紧螺钉、限位环。

所述基体是一块状结构，其上加工一个可绕柔性铰链转动的杠杆，所述限位环在基体和杠杆的间隙之间，所述限位螺钉经过杠杆、限位环上的孔固定在基体上，限位环和限位螺钉限制杠杆的转动范围，保护柔性铰链。所述电感位移传感器测量杠杆的一端，一个球头II固定在杠杆另一端；球头I固定在基体上与杠杠相对的一测，固在基体下端的有一个通孔，所述限位轴固定在该孔中，由螺钉固定，球头III、球头IV固定在限位轴两头。球头I、球头II、球头III、球头IV形成“十”字对称形状，球头I在孔上定位，球头I、球头II的距离就是孔径；球头II随杠杆转动的位移由所述电感位移传感器测出并显示，球头III、球头IV限制电子塞规绕球头I的转动和平移范围，测量时它们不同时接触工件。所述定位座由螺钉固定在基体上，控制内尺寸测量位置，所述隔热座由螺钉固定在定位座上，减小操作者手持测量机构时温度对电子塞规的影响。所述夹套由螺钉固定在基体上，所述电感位移传感器传过夹套，由所紧螺钉锁紧，电感位移传感器的球端顶在基体上杠杆的平面上，测量杠杆转动的位移。

本发明的电子塞规基于比较测量的方法，先修配各个球头下的垫片，调节球头III、球头IV的间距小于目标孔径0.02mm，将电子塞规放入与待测目标孔径一致的环规，调整球头III、球头IV对称于基体，锁紧限位轴，校对电感位移传感器零点，然后操作者手持隔热座，将塞规放入工件中，测量球头II的移动位移经过杠杆的传递后由电感位移传感器测出并显示。

本发明将柔性铰链杠杆与限位机构结合，采用比较测量的方式，可快速、精确找到内尺寸的最大值，测量重复性可达0.5μm。

附图说明

图1是本发明的结构原理图；

图2是本发明图1的截面图；

图中：1.锁紧螺钉    2.电感位移传感器     3.夹套     4.螺钉     5.隔热座     6.定位座     7.球头I    8.限位环     9.限位螺钉     10.基体     11.球头II    12.螺钉     13.球头III    14.垫片     15.限位轴     16.球头IV。

具体实施方式

下述为结合附图对本发明装置作详细说明。

图1是本发明的结构原理图。图2是本发明图1的截面图。从图1~2可以看出，本发明的基于柔性铰链的电子塞规，用于孔类零件的孔径测量。其中基体10是一个杠杆、柔性铰链一体成形的工装，基体10通过螺钉紧固在定位座6上。球头II固定在杠杆下端，限位轴15固定在基体10下端的通孔中，与基体成“十”子形状，其位置可调，由螺钉12紧固。球头III、球头IV固定在限位轴15上，固定在基体上的另一球头I与杠杆下端的球头II共线，这四个球头对称、共面分布，每个球头下固定一垫片14，其厚度根据需要一次性修配好。夹套3由螺钉4固定在基体10上，电感位移传感器2穿过夹套，锁紧螺钉1锁紧电感位移传感器2，定位座6的定位面与球头I、II、III、IV构成的面平基本平行，隔热座5由螺钉固定在定位座6的外部。限位环8和限位螺钉9均是限制杠杆绕柔性铰链转动的距离以保护柔性铰链。操作者手持隔热座5可将基体10压入工件，球头I顶住孔的一侧，球头II随杠杆绕柔性铰链转动，将内尺寸变换为容易测量的外尺寸，由电感位移传感器2测出并显示。球头II到柔性铰链支点的距离与电感位移传感器2到该支点的距离相等，即杠杆的传递比是1：1，因此球头II转动的径向距离即由电感位移传感器2精确测出并显示。.

修配球头III、球头IV下垫片14的厚度，使得球头III、球头IV的顶点连线距离小于被测孔径0.02mm左右，球头I、球头II间距比被测孔径大0.1-0.2mm。调节限位轴15位置，当球头III、球头IV沿基体对称时，拧紧螺钉12固定限位轴15。