一种直孔内O型槽的尺寸检测装置及尺寸检测方法与流程

本发明属于铸件检测技术领域，具体涉及一种直孔内o型槽的尺寸检测装置及尺寸检测方法。

背景技术：

压铸成型是一种应用十分广泛的成型技术，在汽车零部件制造等行业中扮演着十分重要的作用。在铸造件的制备或者加工过程中，经常会遇到直孔内设置o形槽的形式，如图3、4中所示。

为了保证产品在制作或者加工过程中，直孔内o型槽的尺寸满足图纸工艺的要求，往往需要对铸件产品内的o型槽尺寸进行现场抽检或者批量检验，以保证其尺寸符合要求。

在现有技术中，针对零部件的尺寸检测一般采用千分尺、卡规、卡尺、高度尺等工具来进行，这些方式虽然能在一定程度上满足常规结构的尺寸测试需求，但却无法充分适用于直孔内o型槽孔的尺寸检测。由于直孔及直孔内o型槽的尺寸往往较小，导致现有的常规检测工具无法有效适用。虽然现有技术中可以采用三坐标检测机来对直孔内o型槽的尺寸进行检验，但是，由于孔槽的尺寸较小，常规的三坐标检测机无法准确进行采点，导致其也无法快速完成直孔内o型槽的尺寸检测，尤其是在进行批量验收时，更加无法满足检测的需求。此外，三坐标检测机的检测成本较高，检测效率也较为低下，在生产现场根本无法有效适用。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了一种直孔内o型槽的尺寸检测装置及尺寸检测方法，能快速实现直孔内o型槽的尺寸检测，保证直孔内o型槽尺寸检测的效率和精度。

为实现上述目的，本发明的一个方面，提供一种直孔内o型槽的尺寸检测装置，其包括直径检测组件；

所述直径检测组件包括检测套、检测销和检测单元；

所述检测套为可嵌入工件直孔的筒状结构，其中部沿轴向开设有容置孔，并在其一端的外周上成对开设有贯穿所述容置孔的检测孔；两所述检测孔分别沿容置孔的径向开设，且两所述检测孔同轴设置；

所述检测销包括同轴设置的销体和锥形部；所述销体的一端同轴匹配在所述容置孔中，并可沿该容置孔的轴向往复运动；所述锥形部设置在该销体伸入容置孔的端部，其外径自连接所述销体一端向另一端依次减小；

所述检测单元成对设置，其包括同轴嵌设于对应检测孔中的检测头；所述检测头的一端伸入所述容置孔中，并可在所述检测销的轴向运动下与所述锥形部的外周抵接，使得所述检测头可在所述锥形部的驱动下沿轴向运动；且所述检测单元中对应所述检测头设置有弹性件，用于为所述检测头提供指向所述容置孔的恢复力，以实现所述检测头解除与所述锥形部抵接后的缩回。

作为本发明的进一步改进，所述检测头包括同轴设置的大径端和小径端，并在大小径端的连接处形成环状台阶；且所述大径端伸入所述容置孔内，以用于抵接匹配所述锥形部的外周；

所述弹性件为弹簧，其套设在所述小径端的外周上，其一端限位在所述检测孔中，另一端抵接所述环状台阶。

作为本发明的进一步改进，所述销体背离锥形部的一端同轴设置有手柄，该手柄与所述销体的连接位置形成有环形台阶。

作为本发明的进一步改进，所述检测套背离检测孔的端部开设有贯穿检测套内外的缺口，用于通过该缺口判断所述销体在所述检测套中的位置。

作为本发明的进一步改进，所述销体与所述检测套之间以螺纹匹配或者滑动间隙匹配。

作为本发明的进一步改进，对应所述检测孔在所述检测套的外周上开设有垫片槽，并对应设置有垫片；

所述垫片上开设有用于小径端穿过的通孔，并可在嵌入所述垫片槽后固定于该垫片槽中；所述弹簧背离所述大径端的一端抵接在所述垫片上。

作为本发明的进一步改进，还包括高度检测组件，所述高度检测组件包括指示表和表座；

所述指示表固定在所述表座上，且该指示表上设置有可往复伸缩的伸缩轴；所述伸缩轴的一端匹配所述指示表，其另一端垂直穿过所述表座后沿轴向延伸，并在该伸缩轴背离指示表的端部设置有可伸入o型槽内的异形表头。

本发明的另一个方面，提供一种直孔内o型槽的尺寸检测方法，利用包含直径检测组件的直孔内o型槽尺寸检测装置来实现，其检测过程包括o型槽的直径检测过程，步骤如下：

(1)将工件放置在工作台上，露出工件上的待测试直孔；

(2)将所述直径检测组件对应组装后嵌入待检测的所述直孔中，使得所述检测头的端部对正o型槽的环向侧壁；

(3)驱动所述检测销在检测套内运动，使得所述锥形部以其外周同时抵接两所述检测头，并将其同步向外推出，直至两所述检测头的端部分别抵接o型槽的周向侧壁；

(4)观察所述检测销的轴向运动距离，以此换算为检测头轴向运动的距离，进而判断o型槽的直径是否满足加工需求。

本发明的另一个方面，提供一种直孔内o型槽的尺寸检测方法，利用同时包含直径检测组件和高度检测组件的直孔内o型槽尺寸检测装置来实现，其检测过程包括o型槽的高度检测过程和o型槽的直径检测过程，所述高度检测过程的步骤包括：

(1)将工件放置在工作台上，露出工件上的待测试直孔；

(2)将所述高度检测组件对应组装后匹配在所述工件上，使得所述表座的底面抵接所述工件的表面，且带有异形表头的伸缩轴伸入所述直孔内；

(3)调节所述伸缩轴，使得该异形表头伸入o型槽内并位于该o型槽的上下壁面之间；

(4)控制所述伸缩轴沿其轴向伸缩，使得所述异形表头先后抵接所述o型槽的上下壁面，并分别记录两次抵接时所述指示表的数值，以此检测出o型槽的高度，进而判断o型槽的加工高度是否满足要求。

作为本发明的进一步改进，所述直径检测过程的步骤包括：

(1)将工件放置在工作台上，露出工件上的待测试直孔；

(2)将所述直径检测组件对应组装后嵌入待检测的所述直孔中，使得所述检测头的端部对正o型槽的环向侧壁；

(3)驱动所述检测销在检测套内运动，使得所述锥形部以其外周同时抵接两所述检测头，并将其同步向外推出，直至两所述检测头的端部分别抵接o型槽的周向侧壁；

(4)观察所述检测销的轴向运动距离，以此换算为检测头轴向运动的距离，进而判断o型槽的直径是否满足加工需求。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

(1)本发明的直孔内o型槽的尺寸检测装置，其通过设置直径检测组件，利用直径检测组件中检测销与检测套之间、检测单元与检测销之间、两检测单元之间的对应匹配，可以实现检测销轴向运动向检测头轴向运动的转换，再利用两检测单元沿容置孔径向的同轴设置，可以快速通过勾股定理计算出检测头的运动距离，结合各组件本身的尺寸快速检测出o型槽的直径，确定抽检工件的直孔内o型槽是否满足直径加工需求，整个过程简单便捷，有效提升了o型槽直径检测的效率和精确度，降低了o型槽尺寸检测的成本和难度；

(2)本发明的直孔内o型槽的尺寸检测装置，其通过检测组件中检测头与弹簧等部件的对应设置，使得检测头可以准确完成与锥形部的匹配，并在锥形部解除对检测头的推压后快速缩回检测孔内，为直径检测组件从直孔内的取出提供保障，确保o型槽的批量检测可以稳定进行；

(3)本发明的直孔内o型槽的尺寸检测装置，其通过设置高度检测组件，利用指示表、表座和异形表头等部件的对应设置，使得指示表可以快速检测出o型槽上下壁面之间的距离，进而快速测定o型槽的高度，判定o型槽的加工高度是否满足实际成型的需求，进一步减少工件的废品率和不良率，降低铸件的生产和应用成本；

(4)本发明的直孔内o型槽的尺寸检测方法，其操作步骤简单，检测过程便捷，能快速、准确地实现o型槽的尺寸检测，有效弥补了现有检测装置或者检测方法存在的不足，简化了o型槽的检测过程，提升了o型槽的检测效率，降低了o型槽尺寸检测的人工成本和设备成本；

(5)本发明的直孔内o型槽的尺寸检测装置，其结构简单，组装及测试便捷，能准确实现工件上直孔内o型槽的尺寸检测，提升工件检测的效率和准确性，降低因直孔内o型槽尺寸检测所引入的测试成本，并为工件的成型控制提供依据，减少工件的不良率和废品率，具有较好的实用价值和应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例中直径检测组件检测直孔内o型槽直径时的示意图；

图2是本发明实施例中高度检测组件检测直孔内o型槽高度时的示意图；

图3、4是本发明实施例中两种具有直孔内o型槽的工件结构示意图；

图5是本发明实施例中尺寸检测装置的直径检测组件结构示意图；

图6是本发明实施例中直径检测组件的检测套结构正视图；

图7是本发明实施例中直径检测组件的检测套结构a-a向剖视图；

图8是本发明实施例中直径检测组件的检测销结构示意图；

图9是本发明实施例中直径检测组件的检测单元结构示意图；

图10是本发明实施例中高度检测组件的异形表头结构示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

1、直径检测组件；2、高度检测组件；3、工件；

101、检测套；102、检测销；103、检测单元；104、垫片；1011、缺口；1012、检测孔；1013、垫片槽；1021、销体；1022、手柄；1023、锥形部；1031、检测头；1032、弹簧；

201、指示表；202、表座；203、异形表头；301、直孔；302、o型槽。

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，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参阅图1和图2，本发明优选实施例中针对直孔内o型槽的尺寸检测装置包括直径检测组件1和高度检测组件2。其中，通过直径检测组件1可以快速检测直孔内o型槽的直径尺寸，判断工件3的o型槽302是否符合设计直径；相应地，通过高度检测组件2可以快速检测工件3的o型槽302是否满足设计高度。在实际设置时，待检测的工件3存在两种形式，如图3、图4中所示，两种形式中的差异在于o型槽302轴向两侧的直孔301的内径是否相同，而对于两种不同的工件3而言，优选实施例中的尺寸检测装置均能可靠完成检测工作。

具体地，优选实施例中的直径检测组件1如图5～9中所示，其包括检测套101、检测销102和检测单元103。在优选实施例中，检测套101呈圆管状结构，其中部沿轴向开设有贯穿两端面的通孔，且检测销102同轴设置与上述通孔中。

显然，检测套101的外周形式与工件3上的直孔301截面形式对应，若直孔301为方孔，则检测套101也可以设置为方形筒状结构，或者仍然设置为圆筒状结构，只要能对应嵌入直孔301中即可。同时，检测套101中部开设的孔洞可以是通孔，也可以为盲孔，只要能容置检测销102即可，即检测套101中部开设的孔为检测销102的容置孔。

进一步地，在检测套101靠近底部的外周壁面上开设有至少一对贯穿检测套101内部通孔的检测孔1012，用于检测单元103的对应容置。成对设置的两检测孔1012同轴设置，且其轴线与检测套101的轴线相交并垂直。相应地，在检测套101的外周上对应各检测孔1012分别开设有一定深度的垫片槽1013，用于垫片104的对应容置，确保垫片104将检测单元103封装后，垫片104不突出于检测套101的外周壁面。

优选实施例中的检测销102如图8中所示，其优选为三段式结构，包括在轴向上同轴依次设置的手柄1022、销体1021和锥形部1023，手柄1022与销体1021呈阶梯轴形式，手柄1022的外径小于销体1021的外径，并在两者的连接处形成环形台阶结构。同时，锥形部1023设置在销体1021背离手柄1022的一侧，其外径自连接销体1021一侧向另一侧依次减小，形成光滑的锥形结构。相应地，销体1021的外径与检测套101中部通孔的内径匹配，使得销体1021可以同轴匹配在检测套101中，并沿轴向往复运动。

在优选实施例中，销体1021与检测套101之间通过螺纹匹配连接，即通过转动销体1021，可以实现销体1021在检测套101轴向上的位移。显然，上述匹配方式并非为检测销102与检测套101的唯一匹配形式，两者之间完全可以通过间隙匹配的方式进行设置，即通过按压或者提起检测销102，便可实现两者相对位置的改变。而为了提升销体1021的转动效率，在手柄1022的外周上进行了滚花处理。

如图9中所示，优选实施例中的检测单元103包括呈“t型”的检测头1031和同轴套设在检测头1031外周上的弹簧1032。其中，检测头1031包括同轴设置的大径端和小径端，两者的交界处形成环状台阶，且弹簧1032套设在的小径端的外周，并以其一端抵接或者连接在环状台阶上。实际设置时，弹簧1032的外径优选不大于大径端的外径，进一步可优选两者相同，且检测头1031的两端分别优选设置为圆头形式，以减少与对应部件抵接时的摩擦力。

相应地，优选实施例中的垫片104上对应检测头1031的小径端开设有通孔，使得检测头1031的小径端可刚好穿过垫片104而向外伸出，如图5中所示。继而检测单元103同轴嵌设于检测孔1012中，且检测头1031的大径端伸入检测套101的中部通孔中，即成对设置的两检测头1031以大径端的端部正对设置。同时，垫片104通过若干连接件连接在垫片槽1013内，以此将检测单元103封装于检测孔1012中。此时，检测头1031的小径端穿过垫片104上的通孔，且弹簧1032背离大径端的端部抵接在垫片104上。

可以理解，在实际设置时，针对检测头1031设置的弹力件还可以设置为除上述弹簧1032之外的其他形式，例如，在检测头1031的小径端外周套设橡胶环或者其他形式的弹力结构，并可通过将检测孔1012设置为阶梯孔的形式来取消垫片104的设置。

如图5中所示，优选实施例中检测销102的锥形部1023对应成对设置的检测单元103设置，其可在嵌入检测套101中部的通孔后与两检测头1031的大径端抵接。继而，随着检测销102的轴向上的运动，锥形部1023抵接两检测头1031的位置发生变化，导致两检测头1031克服弹簧1032的压力而被向外挤出或者在弹簧1032的压力驱动下向内伸入。

通过检测销102与检测头1031之间的抵接匹配，可以实现检测销102轴向运动向检测头1031轴向运动的切换，即如图5中在竖向运动向水平运动的切换。继而通过检测销102的运动，可以实现检测头1031的挤出。待检测头1031以其小径端抵接o型槽302的内周壁面，便可通过检测销102的运动长度来判断o型槽302的直径，从而完成o型槽302直径的检测，如图1中所示。

为了快速判断工件3的直径是否符合加工要求，优选实施例中在检测套101背离检测单元103的一端开设有一定长度的缺口1011，该缺口1011由检测套101的端面沿轴向延伸，并贯穿检测套101的内外壁面，使得检测人员可以透过该缺口1011快速查看到检测销102顶部的台阶位置(即手柄1022与销体1021的连接位置)。通过将缺口1011的开设长度与锥形部1023的锥度、检测头1031的长度以及o型槽302的直径范围对应设置，可以确保当检测销102抵紧检测头1031，且检测销102的顶部台阶处于缺口1011开设范围内时，o型槽302直径满足需求，反之，o型槽302的加工不符合要求，以此可以快速判断o型槽302的直径是否处于正确范围内。

另外，为了保证直径检测组件1可以在工件3上正常工作，在实际设置时，检测套101的外径不能大于直孔301的最大内径，且检测头1031的长度不能大于直孔301的最大半径。

可以理解，在满足正常工作的基础上，检测头1031、检测销102的设置长度均可以根据实际需要进行优选，且锥形部1023外周的倾斜角度也可以根据实际需要进行优选。在优选实施例中，锥形部1023外周相对于销体1021轴线的倾斜角度优选为15°～75°，进一步优选为45°或者60°。根据勾股定理不难发现，通过改变锥形部1023的锥度，可以对应调整检测销102轴向运动单元距离时检测头1031被驱动的距离。例如，若检测销102的锥度为45°，则检测销102沿轴向运动单位距离，检测头1031也将沿其自身轴向运动单位距离。

进一步地，如图2、图10中所示，优选实施例中的高度检测组件2包括指示表201、表座202和异形表头203。其中，指示表201固定在表座202上，且指示表201上设置有垂直穿过表座202的伸缩轴，通过伸缩轴的轴向伸缩，可以对应改变指示表201上的指示数值。同时，异形表头203呈“l形”结构，其一端与伸缩轴穿过表座202的端部连接，另一端水平伸出，如图2中所示。

通过高度检测组件2的对应设置，可以实现o型槽302轴向长度的检测，即完成高度检测。实际测量时，将表座202固定在工件3的表面上，将带有异形表头203的伸缩轴伸入直孔301内，使得异形表头203与o型槽302对正，再通过水平移动表座202的位置，使得异形表头203的伸出端伸入o型槽302的上下壁面之间，通过指示表201测出异形表头203抵接o型槽302上下壁面时的数值，可以计算出o型槽302的高度值。

对于优选实施例中的尺寸检测装置而言，其进行o型槽直径检测的过程如下：

(1)将工件3放置在工作台上，使得待测试直孔301露出，优选使得直孔301的轴线沿竖向设置，且直孔301内径较大的一端朝上；

(2)将直径检测组件1对应组装后嵌入待检测的直孔301中，使得检测头1031的端部对正o型槽302的环向侧壁；

(3)通过拧动手柄1022来使得检测销102旋转，使得锥形部1023向靠近检测单元103的一侧运动，锥形部1023的外周抵接检测头1031后将其向外推出，直至检测头1031的小径端端部抵接o型槽302的周向侧壁；

(4)观察检测销102上顶部台阶的位置，若其刚好处于缺口1011的开设区间内，则判断o型槽302的直径满足加工要求；若顶部台阶的不处于缺口1011的开设区间内，则判断o型槽302的直径不满足加工要求。

相应地，在进行o型槽302的高度检测时，其过程优选如下：

(1)将工件3放置在工作台上，使得直孔301的轴线沿竖向设置；

(2)将高度检测组件2对应组装后匹配在待检测位置，使得表座202稳定支撑在工件3的顶面上，带有异形表头203的伸缩轴伸入直孔301中；

(3)竖向调节伸缩轴，使得异形表头203的伸出端对正o型槽302的环向壁面；之后，水平调节表座202的位置，使得伸出端伸入o型槽302的上下壁面之间；

(4)控制伸缩轴竖向伸缩，使得异形表头203的伸出端先后抵接o型槽302的上下壁面，并分别记录两次抵接时指示表201的数值，以此检测出o型槽302的高度，之后以其与设计值进行对比，判断o型槽302的加工高度是否满足要求。

本发明中的直孔内o型槽的尺寸检测装置，其结构简单，组装及测试便捷，能准确实现工件上直孔内o型槽的尺寸检测，提升工件检测的效率和准确性，降低因直孔内o型槽尺寸检测所引入的测试成本，并为工件的成型控制提供依据，减少工件的不良率和废品率，具有较好的实用价值和应用前景。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。