一种同心度检具的制作方法

1.本实用新型涉及测量校准技术领域，尤其是涉及一种同心度检具。


背景技术：

2.随着游乐设备技术的发展，多自由度游乐体验设备在现代游乐园中已得到广泛应用。多自由度游乐设备能为游客带来惊险刺激的体验感，提供多维度的运动，其中一个核心的零部件就是关节臂。关节臂主要用于承载末端载荷，传递转矩，传递周向运动，由于游乐设备领域的使用场景通常是大载荷高自由度，因此在游乐园中常用的关节臂尺寸较大和结构强度较高。另外在大型吊装和搬运机械领域，关节臂也有广泛应用。常见的关节臂通常由钢板焊接成毛坯，然后使用数控加工设备进行精加工，包括重要的安装结构、尺寸。
3.关节臂上用于安装转轴的悬臂通常由钢板焊接而成，然后分别加工悬臂上的两个转轴孔，由于零件体积过大，两端的孔通常分两次加工，二次装夹必然存在误差。再者，大直径的孔其自身容许误差较高，尺寸精度和位置精度难以控制。经过精加工工序的关节臂，虽然能够具备一定精度，但其实际尺寸偏差很难测量和校准。尤其在批量生产时，关节臂零件本身体积大、沉重，常规的投影仪或三次元虽然可以测量，但无法实现快速校准。况且精密的三次元设备不适宜放在现场使用。如何快速、准确地检测出大直径、长距离的两个待测孔的同心度，且无需额外定制夹具和其他辅助工具，填补该类大型特种设备的双孔同心度测量的空白，已成为业内人员重点研究的方向。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有的同心度检具存在着上述的问题，提供了一种操作便捷，能够快速、高效、准确地检测出大直径、长距离的两个待测孔的同心度，且无需额外定制夹具和其他辅助工具的同心度检具。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.一种同心度检具，用于测量两个待测孔的圆心是否在同一条轴线上，包括同心校准芯轴，同心校准芯轴两端均装配有基准法兰组。
7.优选的，还包括与基准法兰组相适配的螺杆，所述螺杆用于调节基准法兰组与同心校准芯轴之间的距离。
8.优选的，所述基准法兰组的中心设有第一螺孔，所述同心校准芯轴的端部的中心设有第二螺孔，所述螺杆包括第一螺杆、第二螺杆，第一螺杆与第一螺孔相适配，第二螺杆与第二螺孔相适配。
9.优选的，所述第一螺孔的孔径大于所述第二螺孔的孔径。
10.优选的，所述同心校准芯轴包括用于覆盖第二螺孔的顶板，所述顶板可用于阻挡螺杆进入第二螺孔；所述基准法兰组包括固定连接于第一螺孔一端的盖板，所述盖板的中心设有通孔，所述通孔与所述第二螺孔的孔径相适配。
11.优选的，所述基准法兰组包括基准法兰盘，所述基准法兰盘的中心设有校准孔，所
述同心校准芯轴的端部与所述校准孔相适配。
12.优选的，所述基准法兰组包括分别装配于同心校准芯轴两端的a端基准法兰组、b端基准法兰组；所述a端基准法兰组包括a端基准法兰盘，所述b端基准法兰组包括b端基准法兰盘；所述a端基准法兰盘的中心设有a端校准孔，所述b端基准法兰盘的中心设有b端校准孔；所述a端校准孔的长度长于b端校准孔长度。
13.优选的，所述基准法兰盘通过螺栓固定于待测孔的边缘。
14.优选的，所述同心校准芯轴的端部与所述校准孔间隙配合。
15.优选的，所述基准法兰组还包括同轴连接于所述基准法兰盘一侧的拆卸法兰盘。
16.优选的，所述拆卸法兰盘通过螺栓固定于所述基准法兰盘上。
17.优选的，所述同心校准芯轴包括轴身、设于轴身端部的校准头；所述校准头与所述基准法兰组相适配。
18.优选的，所述校准头与轴身为一体结构。
19.相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：一种同心度检具，用于测量两个待测孔的圆心是否在同一条轴线上，包括同心校准芯轴，同心校准芯轴两端均装配有基准法兰组。同心校准芯轴两端的基准法兰组分别与两个待测孔进行装配，并检测出同心校准芯轴和装配于两个待测孔上基准法兰组的装配结果，判断出两个待测孔之间的同心度，该同心度检具结构简单、检测便捷，能够快速、准确地检测出大直径、长距离的两个待测孔的同心度，且无需额外定制夹具和其他辅助工具；同时便于现场高效检测，防止大型设备出现同心度偏差的现象，确保该类设备的质量与精度，填补了该类大型特种设备的双孔同心度测量的空白。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的机构获得其他的附图。
21.图1是本实用新型实施例中一种同心度检具的剖面图；
22.图中：1为a端基准法兰盘，2为a端拆卸法兰盘，3为盖板，4为第一螺杆，5为b端基准法兰盘，6为b端拆卸法兰盘，7为第二螺杆，8为顶板，9为a端校准头，10为b端校准头，11为轴身，12为第一板块，13为第二板块，14为a端待测孔，15为b端待测孔。
具体实施方式
23.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
24.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。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一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
25.另外，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，或一体地连接；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。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技术中的具体含义。
26.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.实施例：参考图1，一种同心度检具，用于测量两个待测孔的圆心是否在同一条轴线上，该同心度检具包括同心校准芯轴，同心校准芯轴两端均装配有基准法兰组。
28.具体的，多自由度游乐设备能为游客带来惊险刺激的体验感，提供多维度的运动，其中一个核心的零部件就是关节臂。关节臂主要用于承载末端载荷，传递转矩，传递周向运动，由于游乐设备领域的使用场景通常是大载荷高自由度，因此在游乐园中常用的关节臂尺寸较大和结构强度较高。另外在大型吊装和搬运机械领域，关节臂也有广泛应用。本实施例中的同心度检具用于测量关节臂上安装转轴的悬臂，悬臂通常由钢板板块焊接而成，然后分别加工悬臂上的两个转轴孔，由于零件体积过大，两端的转轴孔通常分两次加工，二次装夹必然存在误差。两端的转轴孔为本实施例中的待测孔，分别为a端待测孔14，b端待测孔15，a端待测孔14位于第一板块12上，b端待测孔15位于第二板块13上；同心校准芯轴两端分别装配有a端基准法兰组、b端基准法兰组，a端基准法兰组与a端待测孔14相适配，b端基准法兰组与b端待测孔15相适配，将a端基准法兰组安装于a端待测孔14，b端基准法兰组安装于b端待测孔15，通过判断a端基准法兰组、b端基准法兰组、同心校准芯轴三者配合程度判断a端待测孔14和b端待测孔15是否满足同心度的要求。
29.具体的，同心校准芯轴包括轴身11、分别设于轴身11两端的a端校准头9和b端校准头10；a端校准头9与a端基准法兰组相适配，b端校准头10与b端基准法兰组相适配，在本实施例中，a端校准头9、b端校准头10和轴身11为一体结构，轴身11为空心的圆柱结构。
30.具体的，同心度检具还包括与a端基准法兰组相适配的第一螺杆4、与b端基准法兰组相适配的第二螺杆7；第一螺杆4用于调节a端基准法兰组与同心校准芯轴之间的距离，第二螺杆7用于调节b端基准法兰组与同心校准芯轴之间的距离。在本实施例中，a端基准法兰组的中心设有第一螺孔，同心校准芯轴的靠近a端基准法兰组的端部的中心设有第二螺孔，即第二螺孔设于a端校准头9的一端，第一螺杆4与第二螺孔相适配；b端基准法兰组的中心设有第三螺孔，同心校准芯轴的靠近b端基准法兰组的端部的中心设有第四螺孔，即第四螺孔设于b端校准头10的一端，第二螺杆7与第三螺孔相适配。
31.具体的，基准法兰组包括基准法兰盘，基准法兰盘为圆盘状，基准法兰盘为该同心度检具的核心部件，基准法兰盘的中心设有校准孔，同心校准芯轴的校准头与校准孔相适
配；具体的，a端基准法兰组包括a端基准法兰盘1，b端基准法兰组包括b端基准法兰盘5，a端基准法兰盘1的中心设有a端校准孔，b端基准法兰盘5的中心设有b端校准孔；a端基准法兰盘1同轴固定于a端待测孔14的边缘，即a端基准法兰盘1固定于第一板块12上，a端校准孔与a端待测孔14同轴心，b端基准法兰盘5同轴固定于b端待测孔15的边缘，即b端基准法兰盘5固定于第二板块13上；在本实施例中，a端基准法兰盘1通过六角螺栓紧密固定于第一板块12上，b端基准法兰盘5通过六角螺栓紧密固定于第二板块13上，第一板块12、第二板块13上设有与六角螺栓相适配的螺孔；b端校准孔与b端待测孔15同轴心，该方式将a端待测孔14的位置转换至a端校准孔，将b端待测孔15的位置转换至b端校准孔，以便于在检测过程中不对a端待测孔14或b端待测孔15造成破坏和影响，由于基准法兰盘的精度较高，远高于待测孔的精度，因此，该同心度检具通过检测a端校准孔和b端校准孔的同心度，即可得到a端待测孔14和b端待测孔15之间的同心度是否符合要求。
32.具体的，基准法兰组还包括同轴连接于基准法兰盘一侧的拆卸法兰盘，拆卸法兰盘为圆盘状。具体的，a端基准法兰组包括a端拆卸法兰盘2，a端拆卸法兰盘2通过六角螺栓同轴固定于a端基准法兰盘1上远离同心校准芯轴的一侧；b端拆卸法兰盘6通过六角螺栓同轴固定于b端基准法兰盘5上远离同心校准芯轴的一侧；a端基准法兰盘1、b端拆卸法兰盘6上设有与六角螺栓相适配的螺孔。
33.具体的，第一螺孔设于a端拆卸法兰盘2的中心，第三螺孔设于b端拆卸法兰盘6的中心。第一螺孔的直径大于第二螺孔的直径，第三螺孔的直径大于第四螺孔的直径。具体的，第一螺杆4的直径小于第二螺杆7的直径。在本实施例中，第一螺杆4与第二螺孔、第四螺孔相适配，第二螺杆7与第一螺孔、第三螺孔相适配。第一螺杆4为拉动螺杆，第二螺杆7为推动螺杆。
34.具体的，还包括盖板3，盖板3可通过螺栓与a端拆卸法兰盘2固定，也可通过螺栓与b端拆卸法兰盘6固定；还包括顶板8，顶板8可通过螺栓与a端校准头9相固定，也可通过螺栓与b端校准头10相固定；a端拆卸法兰盘2、b端拆卸法兰盘6的外侧均设有容纳盖板3的凹槽；a端校准头9的端部和b端校准头10的端部均设有容纳顶板8的凹槽。
35.具体的，同心校准芯轴的端部与校准孔间隙配合。即a端校准头9的直径略小于a端校准孔的直径，b端校准头10的直径略小于b端校准孔的直径，a端校准头9与a端校准孔间隙配合，b端校准头10与b端校准孔间隙配合
36.具体的，a端校准孔的长度长于b端校准孔长度。
37.工作原理：首先，a端基准法兰盘1固定安装于a端待测孔14；然后，将b端基准法兰盘5安装于b端待测孔15，a端基准法兰盘1、b端基准法兰盘5的是该检具的核心部件，精度远高于a端待测孔14、b端待测孔15的精度，并且在使用之前经过校准。为了在检测过程中不对待测孔造成破坏和影响，a端基准法兰盘1可以将a端待测孔14转换至a端校准孔，b端基准法兰盘5可以将b端待测孔15转换至b端校准孔。
38.然后，将同心校准芯轴穿过b端基准法兰盘5的b端校准孔，并移动至插入a端基准法兰盘1的a端校准孔，由于同心校准芯轴的长度长于a端校准孔与b端校准孔之间的距离，因此同心校准芯轴的a端校准头9插入a端基准法兰盘1的a端校准孔后，b端校准头10尚未到达b端校准孔，即此时轴身11位于b端校准孔内，b端校准头10位于b端校准孔的外部。a端校准头9与a端校准孔间隙配合，b端校准头10与b端校准孔间隙配合，b端校准头10的一端部设
有环形凸缘，环形凸缘的外径大于b端校准孔的孔径，可以避免同心校准芯轴沿b端校准孔向a端校准头9移动过程中从b端校准孔中脱落。
39.再将a端拆卸法兰盘2通过六角螺栓同轴安装于a端基准法兰盘1的外侧，将b端拆卸法兰盘6通过六角螺栓同轴安装于b端基准法兰盘5的外侧，a端拆卸法兰盘2和b端拆卸法兰盘6均为u形结构，a端拆卸法兰盘2和b端拆卸法兰盘6的开口的一端均设有环形周缘，a端拆卸法兰盘2和b端拆卸法兰盘6均通过环形周缘与a端基准法兰盘1、b端基准法兰盘5固定安装；a端拆卸法兰盘2设有用于容纳a端校准头9的第一容纳孔，第一容纳孔为圆形盲孔，第一容纳孔的孔径与a端校准孔的孔径相等，并同轴连通；b端拆卸法兰盘6设有用于容纳b端校准头10的第二容纳孔，第二容纳孔的孔径与环形凸缘的外径相等，便于b端校准头10在第二容纳孔内移动，第二容纳孔为圆形盲孔且与第二基准孔同轴连通。
40.在使用时，盖板3通过螺栓安装于a端拆卸法兰盘2的一端盖板3，由于第一螺杆4与第二螺孔相适配，且第一螺杆4直径小于第一螺孔内径，将第一螺杆4穿过盖板3、穿过第一螺孔，拧进a端校准头9的第二螺孔里，盖板3的边缘通过螺栓同轴安装于a端拆卸法兰盘2上，盖板3的中心设有通孔，通孔的内径等于第二螺孔和第四螺孔的内径，盖板3可用于避免第一螺杆4与第二螺孔装配时晃动或受力不均，导致第一螺杆4弯曲。
41.顶板8通过螺栓安装于b端校准头10的一端顶板8，由于第二螺杆7与第三螺孔相适配，且第二螺杆7直径大于第四螺孔内径，且第四螺孔的端部被顶板8密封，将第二螺杆7拧进第三螺孔，并顶到b端校准头10端部的顶板8上。
42.在校准检测a端校准孔和b端校准孔的同心度时，首先需要拧动拉动第一螺杆4，将同心校准芯轴缓慢拉入a端基准法兰盘1的a端校准孔内，同心校准芯轴另一端在b端校准头10进入b端基准法兰盘5的b端校准孔内时拧动推动第二螺杆7，将同心校准芯轴顶入b端基准法兰盘5的b端校准孔内。在本实施例中，a端校准孔的长度长于b端校准孔长度。
43.由于a端校准头9和a端校准孔是间隙配合，b端校准头10和b端校准孔是间隙配合，且位置精度经过严格设计，如有遇到b端校准头10未能插入b端法兰盘的b端校准孔，或进入b端校准孔后，第一螺杆4和第二螺杆7无法将a端校准头9、b端校准头10分别在a端校准孔和b端校准孔内安装到底，说明a端校准孔与b端校准孔未达到同心度要求，即a端待测孔14和b端待测孔15未能达到同心度要求。
44.同心度测完之后，拆卸同心校准芯轴的方法同安装过程相反，但需要将顶板8从b端校准头10端部拆卸，并安装至a端校准头9端部；同时将盖板3从a端拆卸法兰盘2的一端拆卸，安装至b端拆卸法兰盘6的一端。
45.同时将第一螺杆4拧进第四螺孔，第二螺杆7拧进第一螺孔。拧动拉动第一螺杆4，同时拧动推动第二螺杆7，对同心校准芯轴进行松动拆卸。最后对a端拆卸法兰盘2、b端拆卸法兰盘6、a端基准法兰盘1、b端基准法兰盘5进行拆卸，完成整个安装过程。
46.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。