阅读说明：本技术 一种用于在线测量轮毂中心孔直径的装置 (Device for measuring diameter of central hole of hub on line ) 是由 刘啸 郭建东 蔡卫民 杜海东 张维智 于 2019-10-15 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于在线测量轮毂中心孔直径的装置,其包括垫铁、收纳板、支架、镂空底板、底座、传感器支管、环形座、测台座、测针、O形圈、防护盖、螺母、定位螺柱、立柱、传感器、环形槽座、密封接头、软管、导线、围栏、信号处理器、工控机、气源。轮毂放置在测台座的上表面,测针受到轮毂中心孔内壁的挤压而产生弹性变形,并且通过定位螺柱和立柱将弹性变形成比例地传递给传感器,传感器向信号处理器输出信号,信号处理器对该信号进行处理,并将因此得到的测量尺寸值显示在工控机的显示器上。本发明的装置保证了在发现中心孔直径超差时,可立即将超差数值反馈补偿至下一个轮毂的加工程序,从而极大地减少轮毂的机加工废品率。(The invention provides a device for measuring the diameter of a central hole of a hub on line, which comprises a sizing block, a storage plate, a support, a hollowed-out bottom plate, a base, a sensor branch pipe, an annular seat, a measuring seat base, a measuring needle, an O-shaped ring, a protective cover, a nut, a positioning stud, an upright post, a sensor, an annular groove seat, a sealing joint, a hose, a lead, a fence, a signal processor, an industrial personal computer and an air source. The hub is placed on the upper surface of the measuring platform base, the measuring needle is extruded by the inner wall of the central hole of the hub to generate elastic deformation, the elastic deformation is proportionally transmitted to the sensor through the positioning stud and the upright post, the sensor outputs a signal to the signal processor, the signal processor processes the signal, and the obtained measured dimensional value is displayed on the display of the industrial personal computer. The device ensures that when the diameter of the central hole is out of tolerance, the out-of-tolerance value can be immediately fed back and compensated to the next hub machining program, so that the machining rejection rate of the hub is greatly reduced.)

一种用于在线测量轮毂中心孔直径的装置

技术领域

本发明涉及轮毂尺寸在线测量领域，具体地涉及一种用于在线测量轮毂中心孔直径的装置。

背景技术

在轮毂的机械加工过程中，需要控制相关尺寸使其在公差范围内，中心孔处是需要进行装配的位置，所以中心孔直径的尺寸公差通常是要求最为严格的，检查方式通常采用三坐标抽检或止通规百检的方式，三坐标抽检是离线式的，导致在发现一件中心孔直径超差的产品时，往往已经产生了一批中心孔直径超差的废品，造成不可避免的经济损失，即使是采用止通规百检的检查方式，对于整个生产线来说，也产生了一批中心孔直径超差的废品。

若能在发现一件中心孔超差废品时，立即将超差数值反馈补偿至下一个轮毂的加工程序，那么将极大地减少轮毂机加工废品率。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于在线测量轮毂中心孔直径的装置，以解决现阶段存在的上述问题。

在本发明的一个方面，提供了一种用于在线测量轮毂中心孔直径的装置，其由垫铁(1)、收纳板(2)、支架(3)、镂空底板(4)、底座(6)、传感器支管(7)、环形座(8)、测台座(9)、测针(10)、O形圈(11)、防护盖(12)、螺母(13)、定位螺柱(14)、立柱(15)、传感器(16)、环形槽座(17)、密封接头(18)、软管(19)、导线(20)、围栏(21)、信号处理器(22)、工控机(23)、气源(24)组成。

环形座(8)由环形座Ⅰ(8-1)、环形座Ⅱ(8-2)两部分组成，测台座(9)上包含定位筋(9-1)、沉孔(9-2)、吹气孔Ⅰ(9-3)、测针孔(9-4)、吹气孔Ⅱ(9-5)、环形气槽(9-6)、气路Ⅰ(9-7)、气路Ⅱ(9-8)等。

上述装置设置有四个支架(3)，其呈正方形地、以中心对称的方式布置，且每个支架(3)的下端分别安装有垫铁(1)，支架(3)上端焊接安装有镂空底板(4)，围栏(21)焊接在镂空底板(4)周围，收纳板(2)安装在支架(3)上，且正对于围栏(21)下方，底座(6)通过螺钉联接安装在镂空底板(4)上表面，环形座Ⅰ(8-1)和环形座Ⅱ(8-2)通过水平方向的螺纹联接固定安装在底座(6)上端阶梯处，环形槽座(17)通过若干螺钉固定在底座(6)的上端阶梯处、环形座(8)上方，测台座(9)通过穿过沉孔(9-2)的螺纹连接安装固定在环形槽座(17)上，传感器支管(7)通过螺纹联接固定安装在环形槽座(17)的下表面，两个立柱(15)沿直径方向对称地安装在传感器支管(7)上表面，两个定位螺柱(14)分别安装在相应的立柱(15)上端的螺纹孔内，并用螺母(13)从相应立柱(15)的内侧锁紧，两个测针(10)分别安装在两个定位螺柱(14)的螺柱上从而同样地沿直径方向对称地布置，并且测针(10)穿过测台座(9)上的测针孔(9-4)与轮毂(5)的中心孔内壁相互接触，传感器(16)水平地安装在两个立柱(15)的下端部之间，并且将两个立柱(15)联接起来，防护盖(12)安装在测台座(9)上端的通孔上，并且在防护盖(12)外周壁上的凹槽和测台座(9)上端通孔的内壁之间安装有O形圈(11)，密封接头(18)通过螺纹联接拧紧在测台座(9)上的气路Ⅱ(9-8)的螺纹孔上，软管(19)分别联接固定在密封接头(18)及气源(24)的输出口上，导线(20)的一端穿过底座(6)侧壁及传感器支管(7)与传感器联接，导线(20)的另一端连接在信号处理器(22)上，信号处理器(22)连接在工控机(23)上。

实际使用中，气源(24)通过软管(19)、密封接头(18)将气压传递至测台座(9)，并且经气路Ⅱ(9-8)、环形气槽(9-6)、气路Ⅰ(9-7)、吹气孔Ⅱ(9-5)将气压传递至测针孔(9-4)以及经气路Ⅱ(9-8)、环形气槽(9-6)、气路Ⅰ(9-7)、吹气孔Ⅰ(9-3)将气压传递至定位筋(9-1)的上表面，从而将铝屑及乳化液等杂质吹走，机械手夹持轮毂(5)并将其放置在测台座(9)的上表面，使得测针(10)受到轮毂(5)中心孔内壁的挤压而产生弹性变形，并且通过定位螺柱(14)和立柱(15)将弹性变形成比例地传递给传感器(16)，传感器(16)向信号处理器(22)输出相应的信号，信号处理器(22)对传感器(16)输出的信号进行处理，并将因此得到的测量尺寸值显示在工控机(23)的显示器上。

本发明装置的测台座(9)的内部的通气孔的设计结构灵巧合理，其使得能够将气压传递至容易引起铝屑及乳化液聚集的定位筋(9-1)和测针孔(9-4)处，从而将杂质吹扫干净，以避免定位不准确造成的测量误差。

优选地，本发明装置的测台座(9)上端设计成锥面，使得轮毂(5)更容易放置，测台座(9)上布置有处于同一高度平面内的四个定位筋(9-1)，这避免采用整体较大平面与轮毂(5)法兰平面接触的方式，本发明装置的定位筋(9-1)布置可以保证更少的铝屑及乳化液等杂质残留，有利于保证精度。

优选地，本发明装置的防护盖(12)为尼龙或塑料材质，这可避免将轮毂(5)磕伤，同时防护盖(12)伸入测台座(9)上端通孔的部分与测台座(9)上端通孔之间为过盈配合，并且可增加O形圈(11)，从而可将测台座(9)内部气压保持在一定水平，使得杂质不会进入测台座(9)内部，进而进一步保证测量精度。

优选地，传感器(16)可采用电感式位移传感器，使得测量稳定性、精度更高。

优选地，本发明装置的测针(10)的与轮毂(5)的中心孔内壁接触的头部采用硬质合金材料或其他耐磨材质，从而保证长时间使用后仍然具有较高的尺寸精度。

优选地，本发明吹扫下来的铝屑及乳化液等杂质可通过围栏(21)收集至收纳板(2)上，定期清理收纳板(2)即可保证装置的清洁。

本发明所提供的方案保证了在发现中心孔直径超差时，可立即将超差数值反馈补偿至下一个轮毂的加工程序，从而将极大地减少轮毂机加废品率。

附图说明

以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：

图1是根据本发明的用于在线测量轮毂中心孔直径的装置的装配状态下的剖视图；

图2是根据本发明的用于在线测量轮毂中心孔直径的装置的装配状态下的局部剖视图；

图3是根据本发明的用于在线测量轮毂中心孔直径的装置的测台座的立体图；

图4是根据本发明的用于在线测量轮毂中心孔直径的装置的测台座的另一立体图；

图5是根据本发明的用于在线测量轮毂中心孔直径的装置的测台座的剖视图；

图6是根据本发明的用于在线测量轮毂中心孔直径的装置的环形座的立体图。

附图标记：1——垫铁，2——收纳板，3——支架，4——镂空底板，5——轮毂，6——底座，7——传感器支管，8——环形座，9——测台座，10——测针，11——O形圈，12——防护盖，13——螺母，14——定位螺柱，15——立柱，16——传感器，17——环形槽座，18——密封接头，19——软管，20——导线，21——围栏，22——信号处理器，23——工控机，24——气源。

8-1——环形座Ⅰ，8-2——环形座Ⅱ，9-1——定位筋，9-2——沉孔，9-3——吹气孔Ⅰ，9-4——测针孔，9-5——吹气孔Ⅱ，9-6——环形气槽，9-7——气路Ⅰ，9-8——气路Ⅱ。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

根据本发明的实施方式，用于在线测量轮毂中心孔直径的装置由垫铁(1)、收纳板(2)、支架(3)、镂空底板(4)、底座(6)、传感器支管(7)、环形座(8)、测台座(9)、测针(10)、O形圈(11)、防护盖(12)、螺母(13)、定位螺柱(14)、立柱(15)、传感器(16)、环形槽座(17)、密封接头(18)、软管(19)、导线(20)、围栏(21)、信号处理器(22)、工控机(23)、气源(24)组成。

环形座(8)由环形座Ⅰ(8-1)、环形座Ⅱ(8-2)两部分组成，测台座(9)包括定位筋(9-1)、沉孔(9-2)、吹气孔Ⅰ(9-3)、测针孔(9-4)、吹气孔Ⅱ(9-5)、环形气槽(9-6)、气路Ⅰ(9-7)、气路Ⅱ(9-8)等。

该装置设置有四个支架(3)，其呈正方形地、以中心对称的方式布置，且每个支架(3)的下端分别安装有垫铁(1)，支架(3)上端焊接安装有镂空底板(4)，围栏(21)焊接在镂空底板(4)周围，收纳板(2)安装在支架(3)上，且正对于围栏(21)下方，底座(6)通过螺钉联接安装在镂空底板(4)上表面，环形座Ⅰ(8-1)和环形座Ⅱ(8-2)通过水平方向的螺纹联接固定安装在底座(6)上端阶梯处，环形槽座(17)通过若干螺钉固定在底座(6)的上端阶梯处、环形座(8)上方，测台座(9)通过穿过沉孔(9-2)的螺纹连接安装固定在环形槽座(17)上，传感器支管(7)通过螺纹联接固定安装在环形槽座(17)的下表面，两个立柱(15)沿直径方向对称地安装在传感器支管(7)上表面，两个定位螺柱(14)分别安装在相应的立柱(15)上端的螺纹孔内，并用螺母(13)从相应立柱(15)的内侧锁紧，两个测针(10)分别安装在两个定位螺柱(14)的螺柱上从而同样地沿直径方向对称地布置，并且测针(10)穿过测台座(9)上的测针孔(9-4)与轮毂(5)的中心孔内壁相互接触，传感器(16)水平地安装在两个立柱(15)的下端部之间，并且将两个立柱(15)联接起来，防护盖(12)安装在测台座(9)上端的通孔上，并且在防护盖(12)外周壁上的凹槽和测台座(9)上端通孔的内壁之间安装有O形圈(11)，密封接头(18)通过螺纹联接拧紧在测台座(9)上的气路Ⅱ(9-8)的螺纹孔上，软管(19)分别联接固定在密封接头(18)及气源(24)的输出口上，导线(20)的一端穿过底座(6)侧壁及传感器支管(7)与传感器联接，导线(20)的另一端连接在信号处理器(22)上，信号处理器(22)连接在工控机(23)上。

实际使用中，气源(24)通过软管(19)、密封接头(18)将气压传递至测台座(9)，并且经气路Ⅱ(9-8)、环形气槽(9-6)、气路Ⅰ(9-7)、吹气孔Ⅱ(9-5)将气压传递至测针孔(9-4)以及经气路Ⅱ(9-8)、环形气槽(9-6)、气路Ⅰ(9-7)、吹气孔Ⅰ(9-3)将气压传递至定位筋(9-1)的上表面，从而将铝屑及乳化液等杂质吹走，机械手夹持轮毂(5)并将其放置在测台座(9)的上表面，使得测针(10)受到轮毂(5)中心孔内壁的挤压而产生弹性变形，并且通过定位螺柱(14)和立柱(15)将弹性变形成比例地传递给传感器(16)，传感器(16)向信号处理器(22)输出相应的信号，信号处理器(22)对传感器(16)输出的信号进行处理，并将因此得到的测量尺寸值显示在工控机(23)的显示器上。

测台座(9)的内部的通气孔的设计结构灵巧合理，其使得能够将气压传递至容易引起铝屑及乳化液聚集的定位筋(9-1)和测针孔(9-4)处，从而将杂质吹扫干净，以避免定位不准确造成的测量误差。

测台座(9)上端可以优选地设计成锥面，使得轮毂(5)更容易放置，测台座(9)上布置有处于同一高度平面的四个或更多个定位筋(9-1)，这避免采用整体较大平面与轮毂(5)法兰平面接触的方式，定位筋(9-1)的布置可以保证更少的铝屑及乳化液等杂质残留，有利于保证精度。

防护盖(12)优选为尼龙或塑料材质，这可避免将轮毂(5)磕伤，同时防护盖(12)伸入测台座(9)上端通孔的部分与测台座(9)上端通孔之间为过盈配合，并且可增加O形圈(11)，从而可将测台座(9)内部气压保持在一定水平，使得杂质不会进入测台座(9)内部，进而进一步保证测量精度。

优选地，传感器(16)可采用电感式位移传感器，使得测量稳定性、精度更高。

优选地，测针(10)的与轮毂(5)的中心孔内壁接触的头部采用硬质合金材料或其他耐磨材质，从而保证长时间使用后仍然具有较高的尺寸精度。

优选地，本发明吹扫下来的铝屑及乳化液等杂质可通过围栏(21)收集至收纳板(2)上，定期清理收纳板(2)即可保证装置的清洁。

本发明所提供的方案保证了在发现中心孔直径超差时，可立即将超差数值反馈补偿至下一个轮毂的加工程序，从而将极大地减少轮毂机加废品率。