一種高精密球徑測量儀的制作方法
【專利摘要】一種高精密球頸測量儀，包括拉起裝置、顯示裝置、配重裝置和測量裝置；拉起裝置包括夾鉗、立板、拉板、螺桿、連接柱；配重裝置包括導(dǎo)軌、中板和壓塊；測量裝置包括測頭、導(dǎo)套、卡座及傳感器；顯示裝置用于顯示測量結(jié)果；其中牽引配重裝置的夾鉗設(shè)置在拉板上，夾鉗下部與穿過拉板中間通孔的螺桿相連接，連接柱通過螺母與連接螺桿連接，連接柱連接中板上部通過夾鉗牽引中板沿導(dǎo)軌滑動，立板底部固定于臺面上，立板頂部固定支撐拉板。本發(fā)明將球徑測量的組合測頭、配重裝置和顯示系統(tǒng)有機(jī)的組合在一起，對測頭、標(biāo)準(zhǔn)工件及導(dǎo)套的尺寸及之間的配合關(guān)系要求極高，保證整個(gè)球徑測量裝置結(jié)構(gòu)緊湊，精度高。
【專利說明】一種高精密球徑測量儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測量儀，特別涉及一種高精密球徑測量儀，屬于航天導(dǎo)航應(yīng)用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]陀螺儀和加速度計(jì)是衛(wèi)星和火箭的導(dǎo)航系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，其中陀螺儀和加速度計(jì)中所使用過的球徑結(jié)構(gòu)陀螺儀和加速度計(jì)的關(guān)鍵部件，因此球徑結(jié)構(gòu)件的精度直接決定了陀螺儀和加速度計(jì)的精度，在某型號導(dǎo)航衛(wèi)星的生產(chǎn)過程中，對球徑精度要求特別高，采用傳統(tǒng)的三坐標(biāo)測量儀或者球徑儀測量時(shí)由于設(shè)備自身精度限制使得測量球徑時(shí)存在很大困難。目前這種狀態(tài)下，在面對精度要求很高的球徑時(shí)采用傳統(tǒng)三坐標(biāo)測量儀和球徑儀已無能為力。因此，極有必要研制一種專門針對此類高精度球徑的測量裝置，以實(shí)現(xiàn)高精密球徑的準(zhǔn)確測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種高精度球徑測量儀，將球徑測量傳感器與測頭組合成一體，通過被測球徑零件和標(biāo)準(zhǔn)球徑之間的變化量，完成對球類零件的間接測量。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0005]一種高精密球頸測量儀，包括拉起裝置、顯示裝置、配重裝置和測量裝置；
[0006]拉起裝置包括夾鉗、立板、拉板、螺桿、連接柱；配重裝置包括導(dǎo)軌、中板和壓塊；測量裝置包括測頭、導(dǎo)套、卡座及傳感器；顯示裝置用于顯示測量結(jié)果；
[0007]其中牽引配重裝置的夾鉗設(shè)置在拉板上，夾鉗下部與穿過拉板中間通孔的螺桿相連接，連接柱通過螺母與連接螺桿連接，連接柱連接中板上部通過夾鉗牽引中板沿導(dǎo)軌滑動，立板底部固定于臺面上，立板頂部固定支撐拉板；
[0008]導(dǎo)軌固定于立板上，壓塊與中板固定連接，壓塊在球徑測量過程中對被測工件和標(biāo)準(zhǔn)工件提供恒定的壓力值；
[0009]用于放置測量基準(zhǔn)參數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)工件和被測工件的設(shè)有中空圓通孔的導(dǎo)套固定于壓塊正下方的臺面上，中空的卡座位于臺面下方并穿過臺面與導(dǎo)套同軸配合，卡座內(nèi)底部設(shè)置有壓簧，測頭放置于卡座內(nèi)部的壓簧上，卡座外底部設(shè)置有與壓簧接觸的傳感器。
[0010]顯示裝置包括顯示器和PLC處理器；PLC處理器通過數(shù)據(jù)線與傳感器及顯示器連接。
[0011]測頭由導(dǎo)套的中空圓孔伸出。
[0012]連接柱和螺桿之間有1-5_間隙，確保配重裝置不受夾鉗干涉影響。
[0013]標(biāo)準(zhǔn)工件底部球碗狀，測頭頂部外圓銳邊且與標(biāo)準(zhǔn)工件底部球碗配做，測頭與標(biāo)準(zhǔn)工件間隙在0.005mm以內(nèi)；被測工件底部為球碗狀。
[0014]導(dǎo)套頂部外圓銳邊且同球碗中心同軸,軸偏差在0.005mm以內(nèi)。[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016](I)本發(fā)明配重在球徑測量過程中對被測零件和標(biāo)準(zhǔn)零件提供了恒定的壓力值，消除了測量過程中由于壓力變化引起的隨機(jī)誤差。
[0017](2)本發(fā)明將球徑測量的組合測頭、配重裝置和顯示系統(tǒng)有機(jī)的組合在一起，對測頭、標(biāo)準(zhǔn)工件及導(dǎo)套的尺寸及之間的配合關(guān)系要求極高，使測量裝置自身的精度達(dá)到
0.25 μ m以上，保證整個(gè)球徑測量裝置結(jié)構(gòu)緊湊，精度高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明主視圖；
[0019]圖2為本發(fā)明側(cè)視圖；
[0020]圖3為本發(fā)明俯視圖；
[0021]圖4為本發(fā)明工作時(shí)測頭位置示意圖；
[0022]圖5為本發(fā)明立體圖；
[0023]其中:1-夾鉗；2_拉板；3_螺桿；4_連接柱；5_螺母；6_立板；7_臺面；8_導(dǎo)軌；
9-中板；10_壓塊；11_測頭；12_導(dǎo)套；13_測桿；14-傳感器；15-顯示器。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1-5所示，一種高精密球頸測量儀，包括拉起裝置、顯示裝置15、配重裝置和
測量裝置。
[0025]拉起裝置包括夾鉗1、立板6、拉板2、螺桿3、連接柱4 ;配重裝置包括導(dǎo)軌8、中板9和壓塊10 ;測量裝置包括測頭11、導(dǎo)套12、卡座13及傳感器14 ;顯示裝置15用于顯示測
量結(jié)果。
[0026]其中牽引配重裝置的夾鉗I設(shè)置在拉板2上，夾鉗I下部與穿過拉板2中間通孔的螺桿3相連接，連接柱4通過螺母5與連接螺桿3連接，連接柱4連接中板9上部通過夾鉗I牽引中板9沿導(dǎo)軌8滑動，立板6底部固定于臺面7上，立板6頂部固定支撐拉板2。
[0027]導(dǎo)軌8固定于立板6上，壓塊10與中板9固定連接，壓塊10在球徑測量過程中對被測工件和標(biāo)準(zhǔn)工件提供恒定的壓力值；顯示裝置15包括顯示器和PLC處理器；PLC處理器通過數(shù)據(jù)線與傳感器14及顯示器連接。
[0028]用于放置測量基準(zhǔn)參數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)工件和被測工件的設(shè)有中空圓通孔的導(dǎo)套12固定于壓塊10正下方的臺面7上，中空的卡座13位于臺面7下方并穿過臺面7與導(dǎo)套12同軸配合，卡座13內(nèi)底部設(shè)置有壓簧，測頭11放置于卡座13內(nèi)部的壓簧上，卡座13外底部設(shè)置有與壓簧接觸的傳感器14，測頭11感應(yīng)并測量工件球徑尺寸的微小變化并通過壓簧將信號傳導(dǎo)給傳感器14，通過PLC處理器的數(shù)據(jù)計(jì)算和轉(zhuǎn)換最終在顯示器上顯示被測工件和標(biāo)準(zhǔn)工件球徑的差值，最終在顯示器上顯示出被測球徑的數(shù)值。
[0029]測頭伸出導(dǎo)套12的中空圓孔，使測頭部分與工件接觸，通過質(zhì)量恒定的壓塊壓在工件上，采用恒定質(zhì)量的壓塊的目的是保持多次測量過程中測頭與工件之間的壓力相同，消除由于壓力不等引起的測量誤差。
[0030]連接柱4和螺桿3之間有1-5_間隙，確保配重裝置不受夾鉗I干涉影響。
[0031]如圖4所示,標(biāo)準(zhǔn)工件底部球碗狀,測頭11頂部外圓銳邊且與標(biāo)準(zhǔn)工件底部球碗配做，測頭11與標(biāo)準(zhǔn)工件間隙在0.005mm以內(nèi)；被測工件底部為球碗狀。
[0032]導(dǎo)套12頂部外圓銳邊且同球碗中心同軸，軸偏差在0.005mm以內(nèi)。
[0033]如圖1所示，高精密球頸測量儀的測量方法為:采用差值測量的原理，通過被測工件和標(biāo)準(zhǔn)工件之間的差值測量被測球的球徑，測量的精度為0.25 μ m ;具體方法為將標(biāo)準(zhǔn)工件和被測工件先后兩次放到導(dǎo)套(12)上，夾鉗(I)引導(dǎo)壓塊(10)對被測工件和標(biāo)準(zhǔn)工件提供恒定的壓力；測頭(11)首先對標(biāo)準(zhǔn)工件進(jìn)行測量，完成對傳感器(14)的調(diào)零設(shè)置；之后測頭(11)對被測工件進(jìn)行測量，將測量數(shù)值通過傳感器(14)傳輸?shù)絇CL處理器中處理前后兩次測量所得的差值，并將處理完成的數(shù)據(jù)顯示在顯示器上，完成對被測工件尺寸的測量。
[0034]本發(fā)明未公開技術(shù)屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識。
【權(quán)利要求】
1.一種高精密球頸測量儀，其特征在于:包括拉起裝置、顯示裝置(15)、配重裝置和測量裝置；拉起裝置包括夾鉗(I)、立板(6)、拉板(2)、螺桿(3)、連接柱(4);配重裝置包括導(dǎo)軌(8)、中板(9)和壓塊(10);測量裝置包括測頭(11)、導(dǎo)套(12)、卡座(13)及傳感器(14);顯示裝置(15)用于顯示測量結(jié)果；其中牽引配重裝置的夾鉗(I)設(shè)置在拉板(2)上，夾鉗(I)下部與穿過拉板(2)中間通孔的螺桿(3)相連接，連接柱(4)通過螺母(5)與連接螺桿(3)連接，連接柱(4)連接中板(9)上部通過夾鉗(I)牽引中板(9)沿導(dǎo)軌(8)滑動，立板(6)底部固定于臺面(7)上，立板(6)頂部固定支撐拉板(2)； 導(dǎo)軌(8)固定于立板(6)上，壓塊(10)與中板(9)固定連接，壓塊(10)在球徑測量過程中對被測工件和標(biāo)準(zhǔn)工件提供恒定的壓力值； 用于放置測量基準(zhǔn)參數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)工件和被測工件的設(shè)有中空圓通孔的導(dǎo)套(12)固定于壓塊(10)正下方的臺面(7)上，中空的卡座(13)位于臺面(7)下方并穿過臺面(7)與導(dǎo)套(12)同軸配合，卡座(13)內(nèi)底部設(shè)置有壓簧，測頭(11)放置于卡座(13)內(nèi)部的壓簧上，卡座(13)外底部設(shè)置有與壓簧接觸的傳感器(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精密球頸測量儀，其特征在于:顯示裝置(15)包括顯示器和PLC處理器；PLC處理器通過數(shù)據(jù)線與傳感器(14)及顯示器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精密球頸測量儀，其特征在于:測頭由導(dǎo)套(12)的中空圓孔伸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精密球頸測量儀，其特征在于:連接柱(4)和螺桿(3)之間有1-5_間隙，確保配重裝置不受夾鉗(I)干涉影響。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高精密球頸測量儀，其特征在于:標(biāo)準(zhǔn)工件底部球碗狀，測頭(11)頂部外圓銳邊且與標(biāo)準(zhǔn)工件底部球碗配做，測頭(11)與標(biāo)準(zhǔn)工件間隙在0.005mm以內(nèi)；被測工件底部為球碗狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精密球頸測量儀，其特征在于:導(dǎo)套(12)頂部外圓銳邊且同球碗中心同軸，軸偏差在0.005mm以內(nèi)。
【文檔編號】G01B21/10GK103528557SQ201310460721
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】蘇義兵, 王長峰, 王銳, 薛鳳舉, 崔硯, 姜雪東 申請人:北京航天控制儀器研究所