一种垂直相交孔的孔心距测量装置的制作方法

本发明属于机械测量装置技术领域，尤其涉及一种垂直相交孔的孔心距测量装置。

背景技术

一般带有两个垂直相交孔的零件，对两孔的孔心距有着一定的精度要求，但由于两个垂直相交孔并不在同一个平面上，想要通过一般量具或检具来测量两垂直相交孔的中心距有着一定的困难，并且在测量方面也会存在较大误差，无法准确的把握中心孔的尺寸精度。同时，对于一些中小企业想要通过某些高精密仪器来测量，也会带来成本增加的麻烦。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的垂直相交孔的中心距测量困难和测量误差较大的问题，本发明提供一种垂直相交孔的孔心距测量装置。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下，一种垂直相交孔的孔心距测量装置，包括底座、测量尺和测头，所述底座上沿x轴方向依次设置有测量支架和中空旋转平台，所述测量支架上设置有支架横杆，所述支架横杆上设置有沿y轴方向滑动的测量架；所述中空旋转平台包括箱体和转动设置在箱体上的输出转盘，所述输出转盘的转动中心线朝向x轴方向，所述输出转盘上设置有用于夹紧工件的夹具；所述测量尺沿z轴方向滑动设置在测量架上，所述测量尺朝向x轴方向设置，并位于测量架和夹具之间；所述测头为向下收缩的锥形，所述测头沿x轴方向滑动设置在测量尺上，且小端朝下。

作为优选，所述测头的大端向上延伸有连接柱，所述连接柱上固定设置有呈u型的测头连接件，所述测量尺的两侧均开设有x导向槽，所述测头连接件的两侧均向内延伸有与x导向槽配合的x导向凸条。测量尺位于呈u型的测量尺连接件的凹槽内，当沿测量尺滑动测头连接件时，测头连接件带动测头沿测量尺滑动，x导向凸条和x导向槽的设置，提高测头沿x轴方向滑动的方向精度，提高该测量装置的测量精度。

作为优选，所述测量尺上沿x轴方向刻设有大刻度，所述测头连接件上沿x轴方向刻设有与大刻度配合的小刻度。测头连接件沿测量尺滑动一定距离停止后，先观察测头连接件相对于大刻度的大刻度读数，再观察小刻度与大刻度对齐的小刻度读数，以此来达到精确测量的目的。

作为优选，所述测量尺上固定设置有测量尺连接件，所述测量尺通过测量尺连接件滑动设置在测量架上，所述测量架的两侧均开设有y导向槽，所述测量尺连接件上贯穿有通孔，所述测量架穿过通孔，所述通孔的两侧均向内延伸有与y导向槽配合的y导向凸条。

进一步地，所述测量支架的底端向外延伸有连接块，所述连接块固定设置在底座上，所述测量支架的数量为两个，两个所述测量支架沿y轴方向间隔分布，所述支架横杆的两端分别固定设置在两个测量支架的顶端。两个测量支架的设置提高该测量装置的稳定性和可靠性。

进一步地，所述夹具包括夹具本体和操作杆，所述夹具本体与输出转盘固定连接，所述夹具本体远离输出转盘的一侧依次向外延伸有固定夹紧块和夹紧凸起，所述夹具本体上滑动设置有靠近或远离固定夹紧块运动的滑动夹紧块，所述固定夹紧块、滑动夹紧块和夹紧凸起沿垂直于x轴方向设置，所述操作杆穿过夹紧凸起并与夹紧凸起螺纹连接，所述操作杆的一端与滑动夹紧块固定连接。将工件放置在固定夹紧块和移动夹紧块之间，此时待测孔的轴线与x轴方向垂直，再旋紧操作杆，其带动滑动夹紧块向固定夹紧块滑动将工件夹紧，夹具的结构简单可靠，装配便捷，操作简便，成本低。

进一步地，所述箱体远离输出转盘的一侧设置有控制箱，所述底座上向上延伸有凸台，所述凸台的顶端开设有容纳凹槽，所述控制箱置于容纳凹槽内，所述箱体与凸台固定连接。中空旋转平台为现有技术，如可选用专利号为201520701416.6中公开的中空旋转平台，输出转盘的旋转角度可设置为90度转动，在提高该测量装置的测量精度的同时成本较低。

有益效果：本发明的垂直相交孔的孔心距测量装置，通过分别滑动测量架带动测头在y轴方向移动、滑动测量尺连接件带动测头在z轴方向移动和滑动测头连接件带动测头在x轴方向移动，即实现测头在三坐标系中滑动，结构简单，操作便捷；同时本发明的测量装置中的中空旋转平台与夹具可以将零件进行精确的90度翻转，这对于垂直相交孔的孔心距的测量比较方便、准确；无论是旋转工件时，亦或是测量孔的相对位置时，都可以减少工作量，同时也能够提高测量精度，从某种程度上来说，对于某些小型企业，可以减少一定的成本。

附图说明

图1是本发明垂直相交孔的孔心距测量装置的立体结构示意图；

图2是本发明垂直相交孔的孔心距测量装置的测量尺与测头的装配爆炸示意图；

图3是本发明垂直相交孔的孔心距测量装置的夹具与中空旋转平台的装配爆炸示意图；

图4是本发明垂直相交孔的孔心距测量装置测量第一个孔时的立体结构示意图；

图5是本发明垂直相交孔的孔心距测量装置测量第二个孔时的立体结构示意图；

图中，1、底座，1-1、凸台，1-2、容纳凹槽，2、测量尺，2-1、x导向槽，2-2、大刻度，2-3、测量尺连接件，2-4、通孔，2-5、y导向凸条，3、测头，3-1、连接柱，3-2、测头连接件，3-3、x导向凸条，3-4、小刻度，4、测量支架，4-1、连接块，5、中空旋转平台，5-1、箱体，5-2、输出转盘，5-3、控制箱，6、支架横杆，7、测量架，7-1、y导向槽，8、夹具，8-1、夹具本体，8-2、操作杆，8-3、固定夹紧块，8-4、夹紧凸起，8-5、滑动夹紧块，9、x螺钉，10、y螺钉，11、支架螺钉，12、销钉，13、夹具螺钉，14、箱体螺钉，15、工件，15-1、第一个孔，15-2、第二个孔。

具体实施方式

实施例

如图1～5所示，一种垂直相交孔的孔心距测量装置，包括底座1、测量尺2和测头3，所述底座1上沿x轴方向依次设置有测量支架4和中空旋转平台5，所述测量支架4上设置有支架横杆6，所述支架横杆6上设置有沿y轴方向滑动的测量架7；所述中空旋转平台5包括箱体5-1和转动设置在箱体5-1上的输出转盘5-2，所述输出转盘5-2的转动中心线朝向x轴方向，所述输出转盘5-2上设置有用于夹紧工件15的夹具8，所述箱体5-1远离输出转盘5-2的一侧设置有控制箱5-3，所述底座1上向上延伸有凸台1-1，所述凸台1-1的顶端开设有容纳凹槽1-2，所述控制箱5-3置于容纳凹槽1-2内，所述箱体5-1通过箱体螺钉14与凸台1-1固定连接，中空旋转平台5为现有技术，如可选用专利号为201520701416.6公开的中空旋转平台5，在提高该测量装置的测量精度的同时成本较低；所述测量尺2沿z轴方向滑动设置在测量架7上，所述测量尺2朝向x轴方向设置，并位于测量架7和夹具8之间；所述测头3为向下收缩的锥形，所述测头3沿x轴方向滑动设置在测量尺2上，且小端朝下。

为了提高该测量装置的精度，所述测头3的大端向上延伸有连接柱3-1，所述连接柱3-1上固定设置有呈u型的测头连接件3-2，测头连接件3-2通过x螺钉9与连接柱3-1固定连接，所述测量尺2的两侧均开设有x导向槽2-1，所述测头连接件3-2的两侧均向内延伸有与x导向槽2-1配合的x导向凸条3-3；所述测量尺2上固定设置有测量尺连接件2-3，测量尺连接件2-3通过y螺钉10与测量尺2固定连接，所述测量尺2通过测量尺连接件2-3滑动设置在测量架7上，所述测量架7的两侧均开设有y导向槽7-1，所述测量尺连接件2-3上贯穿有通孔2-4，所述测量架7穿过通孔2-4，所述通孔2-4的两侧均向内延伸有与y导向槽7-1配合的y导向凸条2-5；所述测量尺2上沿x轴方向刻设有大刻度2-2，所述测头连接件3-2上沿x轴方向刻设有与大刻度2-2配合的小刻度3-4。

为了使该测量装置的结构简单，以及保证该测量装置的稳定性和可靠性，所述测量支架4的底端向外延伸有连接块4-1，所述连接块4-1通过支架螺钉11固定在底座1上，所述测量支架4的数量为两个，两个所述测量支架4沿y轴方向间隔分布，所述测量支架4的上部沿y方向贯穿有横杆通孔2-4，支架横杆6的两端分别穿过两个测量支架4的横杆通孔2-4，并通过销钉12固定在测量支架4上；所述夹具8包括夹具本体8-1和操作杆8-2，所述夹具本体8-1与输出转盘5-2通过夹具螺钉13固定连接，所述夹具本体8-1远离输出转盘5-2的一侧依次向外延伸有固定夹紧块8-3和夹紧凸起8-4，所述夹具本体8-1上滑动设置有靠近或远离固定夹紧块8-3运动的滑动夹紧块8-5，所述固定夹紧块8-3、滑动夹紧块8-5和夹紧凸起8-4沿垂直于x轴方向设置，所述操作杆8-2穿过夹紧凸起8-4并与夹紧凸起8-4螺纹连接，所述操作杆8-2的一端与滑动夹紧块8-5固定连接。

工作原理如下：

待测工件15上具有两个垂直相交的孔，且两个孔不在同一平面内，先将底座1置于水平台上，再将工件15放置在固定夹紧块8-3和滑动夹紧块8-5之间，此时两个孔的轴线均与x轴方向垂直，其中第一个孔15-1的轴线与测头3的轴线方向相同，再旋紧操作杆8-2，其带动滑动夹紧块8-5向固定夹紧块8-3滑动将工件15夹紧；

工件15夹紧后，通过分别滑动测量架7带动测头3在y轴方向移动、滑动测量尺连接件2-3带动测头3在z轴方向移动和滑动测头连接件3-2带动测头3在x轴方向移动，来调整测头3的位置，并使得测头3的小端插入第一个孔15-1中，直到测头3与第一个孔15-1吻合，此时测头3的轴线与第一个孔15-1的轴线重合，测头3调整完位置之后，如图4所示，先观察测头连接件3-2相对于大刻度2-2的大刻度2-2读数，再观察小刻度3-4与大刻度2-2对齐的小刻度3-4读数，记下此时的刻度为l1；

当测量完第一个孔15-1的位置后，分别滑动测量尺连接件2-3、测量架7和测头连接件3-2使得测头3位于安全位置，再通过操作中空旋转平台5，使输出转盘5-2带动夹具8以及工件15旋转90度，使得第二个孔15-2的轴线与测头3的轴线方向相同，旋转完毕后，再重复测量第一个孔15-1时的步骤，通过分别滑动测量架7带动测头3在y轴方向移动、滑动测量尺连接件2-3带动测头3在z轴方向移动和滑动测头连接件3-2带动测头3在x轴方向移动，来调整测头3的位置，并使得测头3的小端插入第二个孔15-2中，直到测头3与第二个孔15-2吻合，此时测头3的轴线与第二个孔15-2的轴线重合，调整完位置之后，如图5所示，先观察测头连接件3-2相对于大刻度2-2的大刻度2-2读数，再观察小刻度3-4与大刻度2-2对齐的小刻度3-4读数，记下此时的刻度为l2；

这样便可测出两垂直相交孔的孔心距的距离，则两个垂直相交孔的孔心距为：l2-l1。