本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種弦支承內(nèi)腔式筒狀件定位裝置及定位方法。

背景技術(shù)：

筒狀件是常見的機(jī)械產(chǎn)品，對于不需要擬合軸線的圓度、壁厚均勻度等形位公差的測量，通常需要借助一些定位裝置對其進(jìn)行測量定位，常用的定位方式是采用雙v型支承的外圓定位法，根據(jù)筒體直徑的不同，設(shè)計(jì)相應(yīng)的支承角度；當(dāng)外圓無法作為定位基準(zhǔn)時(shí)，則需要設(shè)計(jì)一種可實(shí)現(xiàn)對筒狀件進(jìn)行內(nèi)支承定位的定位裝置，以滿足對其形位公差的準(zhǔn)確測量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種弦支承內(nèi)腔式筒狀件定位裝置及定位方法，可以實(shí)現(xiàn)對筒狀件形位公差的準(zhǔn)確測量。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種弦支承內(nèi)腔式筒狀件定位裝置，包括：連接底板，以及左右滑動(dòng)地設(shè)置在兩端的定位機(jī)構(gòu)；

所述定位機(jī)構(gòu)包括：

立板，底端設(shè)有滑動(dòng)及鎖緊部件，所述滑動(dòng)及鎖緊部件用于對立板進(jìn)行左右導(dǎo)向和固定；

兩個(gè)定位支撐輪，水平且等高對稱設(shè)置在立板的內(nèi)側(cè)，兩個(gè)定位支撐輪的軸線與筒狀件軸線之間的連線夾角為120°。

優(yōu)選的，所述滑動(dòng)及鎖緊部件包括：固設(shè)在連接底板上的雙t型槽導(dǎo)軌，設(shè)置在立板底端與雙t型槽導(dǎo)軌匹配的的u型通槽，設(shè)置在雙t型槽導(dǎo)軌內(nèi)t型通槽內(nèi)的螺母，貫穿在立板上，配合螺母以固定立板在雙t型槽導(dǎo)軌上位置的鎖緊螺釘。

優(yōu)選的，所述定位裝置還包括用于驅(qū)動(dòng)筒狀件轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述摩擦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在連接底板的一側(cè)；所述的摩擦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括基柱，固定設(shè)置在基柱上端的u型支架，與電機(jī)輸出軸傳動(dòng)連接且可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在支架上的轉(zhuǎn)軸，與轉(zhuǎn)軸固定連接的驅(qū)動(dòng)帶輪，可相對轉(zhuǎn)動(dòng)地固定設(shè)置在所述的轉(zhuǎn)軸上的連接塊，相對所述的連接塊固定設(shè)置且與所述的驅(qū)動(dòng)帶輪通過皮帶傳動(dòng)連接的從動(dòng)帶輪，所述皮帶在筒狀件上形成壓緊包角，驅(qū)動(dòng)筒狀件轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選的，所述定位裝置還包括擺動(dòng)組件，所述的擺動(dòng)組件包括導(dǎo)桿、傳動(dòng)塊和擺動(dòng)氣缸，所述的擺動(dòng)氣缸的活塞桿端與所述的支架或基柱鉸接，所述的擺動(dòng)氣缸的缸體與所述的傳動(dòng)塊一端鉸接，所述的傳動(dòng)塊的另一端與所述的導(dǎo)桿尾部鉸接，所述的導(dǎo)桿匹配地穿過連接塊的通孔且前端部與從動(dòng)帶輪固定連接。

優(yōu)選的，所述的前固定塊可軸向移動(dòng)地設(shè)置在所述的導(dǎo)桿上，所述的從動(dòng)帶輪可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述的前固定塊上，所述的導(dǎo)桿前端設(shè)置有可驅(qū)動(dòng)所述的前固定塊軸向移動(dòng)的壓緊包角調(diào)整塊。

優(yōu)選的，所述的壓緊包角調(diào)整塊中心處可旋轉(zhuǎn)式軸向固定的螺栓，所述的螺栓與所述的前固定塊螺紋配合，所述的壓緊包角調(diào)整塊與前固定塊間設(shè)置有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述的擺動(dòng)氣缸的活塞端部固定設(shè)置有連接桿，所述的連接桿的端部與固定設(shè)置在所述的基柱上的限位卡箍鉸接。

優(yōu)選的，所述的連接塊通過軸承或軸套可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在所述的轉(zhuǎn)軸上并被軸向定位。

優(yōu)選的，所述連接底板中間加工有長通孔。

優(yōu)選的，所述連接底板的兩端加工有兩列對稱的沉頭通孔，用于配合定位螺釘將連接底板固裝在基礎(chǔ)平板上。

優(yōu)選的，所述連接底板的兩端設(shè)有用于固定雙t型槽導(dǎo)軌的通孔。

優(yōu)選的，所述雙t型槽導(dǎo)軌外表面均經(jīng)過磨削加工成型，相鄰平面間的垂直度及相對平面間的平行度均小于0.01mm。

優(yōu)選的，所述定位支撐輪可采用定位軸承副，所述連接軸的一端與立板過盈配合方式連接，另一端與定位軸承副過盈配合方式連接。

優(yōu)選的，所述定位支撐輪的回轉(zhuǎn)徑跳小于0.01mm。

優(yōu)選的，所述定位支撐輪的相對于連接板的高度差及相對于裝置對稱面的對稱度均小于0.01mm。

所述弦支承內(nèi)腔式筒狀件定位裝置的定位方法，包括以下步驟：

(1)將連接底板固定在基礎(chǔ)平板上；

(2)固定位于左端的立板的位置，將筒狀件以內(nèi)腔定位于左側(cè)的兩個(gè)定位支撐輪上；

(3)向左側(cè)移動(dòng)位于右端的立板，使其右側(cè)的的兩個(gè)定位支撐輪移入筒狀件的另一端內(nèi)腔內(nèi)，并固定位于右端的立板的位置；

(4)放下筒狀件，兩端均實(shí)現(xiàn)弦支承內(nèi)腔定位。

優(yōu)選的，所述步驟(2)和(3)中，移動(dòng)立板時(shí)，將鎖緊螺釘取下，沿雙t型槽導(dǎo)軌移動(dòng)，固定立板位置時(shí)，將鎖緊螺釘旋入配合設(shè)置在雙t型槽導(dǎo)軌的螺母即可固定立板在雙t型槽導(dǎo)軌上的位置。

所述筒狀件驅(qū)動(dòng)方法，包括以下步驟：

1)摩擦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)氣缸縮回，皮帶及從動(dòng)帶輪抬起；

2)將筒狀件固定在定位機(jī)構(gòu)上；

3)擺動(dòng)氣缸伸出，帶動(dòng)皮帶下壓直至被限位，從而使得皮帶壓附在筒狀件的外表面并形成一定包角；

4)電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)帶輪，繼而通過皮帶驅(qū)動(dòng)柱狀件轉(zhuǎn)動(dòng)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的顯著效果在于：

1、本發(fā)明所述的內(nèi)腔定位支撐輪，可實(shí)現(xiàn)對筒狀件的弦支承內(nèi)腔定位，經(jīng)過精密調(diào)整的左、右兩端定位副的重合精度達(dá)到0.01mm，保證工件回轉(zhuǎn)測量時(shí)的回轉(zhuǎn)軸線的擺動(dòng)范圍小于0.02mm，進(jìn)而保證對圓度及壁厚均勻度等筒狀件重要形位公差的準(zhǔn)確測量。這種定位裝置特別適合外表面無法作為定位基準(zhǔn)的筒狀件的檢測定位。

2、筒狀件工件的回轉(zhuǎn)利用所述的摩擦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使得測量作業(yè)省時(shí)省力。

附圖說明

圖1為筒狀件弦支承內(nèi)腔檢測定位裝置主視圖；

圖2為圖1中a-a面?zhèn)纫暺拭鎴D；

圖3為俯視圖。

圖4是摩擦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與定位機(jī)構(gòu)的位置關(guān)系示意圖。

圖5是摩擦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-連接底板，2-雙t型槽導(dǎo)軌，3-鎖緊螺釘，4-立板，5-連接軸，6-定位支撐輪，7-螺母，8-摩擦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，80-前固定塊，81-導(dǎo)桿，82-限位塊，83-支架，84-連接塊，85-擺動(dòng)氣缸，86-傳動(dòng)塊，87-第一連接軸，88-驅(qū)動(dòng)帶輪，89-軸承，90-連接桿，91-第二連接軸，92-限位卡箍，93-基柱，94-限位柱，95-皮帶，96-從動(dòng)帶輪，97-包角調(diào)整塊，

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖所示，本發(fā)明公開了一種弦支承內(nèi)腔式筒狀件定位裝置，包括：連接底板1，以及滑動(dòng)設(shè)置在其左右兩端的定位機(jī)構(gòu)：所述定位機(jī)構(gòu)包括：立板4，兩個(gè)定位支撐輪6，通過連接軸5等高對稱設(shè)置在立板4的頂端，兩個(gè)定位支撐輪6的軸線與筒狀件軸線之間的連線夾角為120°；滑動(dòng)及鎖緊部件，設(shè)置在立板4的底端，用于對立板4進(jìn)行左右導(dǎo)向和固定。

連接底板1為基礎(chǔ)承載件和連接件，通過磨削加工成型，上、下兩平面平行度為0.01mm，內(nèi)腔定位支撐輪，可實(shí)現(xiàn)對筒狀件的弦支承內(nèi)腔定位，經(jīng)過精密調(diào)整的左、右兩端定位副的重合精度達(dá)到0.01mm，保證工件回轉(zhuǎn)測量時(shí)的回轉(zhuǎn)軸線的擺動(dòng)范圍小于0.02mm，進(jìn)而保證對圓度及壁厚均勻度等筒狀件重要形位公差的準(zhǔn)確測量。

最為優(yōu)選方式，所述滑動(dòng)及鎖緊部件包括：雙t型槽導(dǎo)軌2，固設(shè)在連接底板1的端部，與立板4底端的u型通槽的外表面間隙配合，形成滑動(dòng)配合副，使得立板4可沿雙t型槽導(dǎo)軌2滑動(dòng)；螺母7，設(shè)置在雙t型槽導(dǎo)軌2的t型通槽內(nèi)；鎖緊螺釘3，貫穿在立板4上，配合螺母7以固定立板4在雙t型槽導(dǎo)軌2上的位置。

u型通槽內(nèi)表面通過磨削加工成型，與導(dǎo)軌外表面間隙配合，形成滑動(dòng)配合副；u型槽上部開有兩個(gè)對稱通孔，用于貫穿鎖緊螺釘，固定立板在導(dǎo)軌上的位置。左、右兩個(gè)雙t型槽導(dǎo)軌2的相對直線度誤差小于0.01mm，外表面均經(jīng)過磨削加工成型，雙t型槽導(dǎo)軌2的相鄰平面間的垂直度及相對平面間的平行度均小于0.01mm，立板4可在雙t型槽導(dǎo)軌的長度范圍內(nèi)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對筒狀件的內(nèi)腔弦支撐定位。

最為優(yōu)選實(shí)施例方式，所述連接底板1中間加工有長通孔，用于釋放加工應(yīng)力；長通孔兩側(cè)加工有兩列對稱的沉頭通孔，用于配合定位螺釘將連接底板1固裝在基礎(chǔ)平板上，從而提高裝置的穩(wěn)固度?？拷鼉啥瞬考庸び型?，用于連接t型槽導(dǎo)軌2。

優(yōu)選的，所述定位支撐輪可采用定位軸承副，所述連接軸5的一端與立板4過盈配合方式連接，另一端與定位軸承副過盈配合方式連接，所述定位軸承副的回轉(zhuǎn)徑跳小于0.01mm，所述定位支撐輪6的相對于連接板的高度差及相對于裝置對稱面的對稱度均小于0.01mm。保證對圓度及壁厚均勻度等筒狀件重要形位公差的準(zhǔn)確測量。

最為優(yōu)選實(shí)施例，所述定位裝置還包括用于驅(qū)動(dòng)筒狀件轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的摩擦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8包括基柱93，固定設(shè)置在基柱上端的u型支架83，與電機(jī)輸出軸傳動(dòng)連接且通過軸承89可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在支架83的側(cè)立板上的轉(zhuǎn)軸，與轉(zhuǎn)軸固定連接的驅(qū)動(dòng)帶輪88，可相對轉(zhuǎn)動(dòng)地固定設(shè)置在所述的轉(zhuǎn)軸上的連接塊84，相對所述的連接塊83固定設(shè)置且與所述的驅(qū)動(dòng)帶輪88通過皮帶95傳動(dòng)連接的從動(dòng)帶輪96。

具體來說，為進(jìn)一步提升壓力調(diào)整及包覆角度的便利性，還包括擺動(dòng)組件，所述的擺動(dòng)組件包括導(dǎo)桿81、傳動(dòng)塊86和擺動(dòng)氣缸85，所述的擺動(dòng)氣缸的活塞桿端與所述的支架或基柱鉸接，所述的擺動(dòng)氣缸的缸體與所述的傳動(dòng)塊一端鉸接，所述的傳動(dòng)塊的另一端與所述的導(dǎo)桿81尾部鉸接，所述的導(dǎo)桿81匹配地穿過連接塊的通孔且前端部與從動(dòng)帶輪固定連接。即缸體、傳動(dòng)塊86及導(dǎo)桿81構(gòu)成連桿結(jié)構(gòu)。

作為其中具體一個(gè)實(shí)施例，所述的擺動(dòng)氣缸的活塞端部固定設(shè)置有連接桿90，所述的連接桿的端部通過第二連接軸91與固定設(shè)置在所述的基柱93上的限位卡箍92鉸接，所述的缸體通過第一連接軸87與所述的傳動(dòng)塊86鉸接。

利用氣缸通過連桿機(jī)構(gòu)及鉸接設(shè)置，可實(shí)現(xiàn)將皮帶的抬起或放下并定位在任意位置，可滿足不同壓力和包角的使用要求，提高實(shí)驗(yàn)便利性，進(jìn)一步提升實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)度。

其中，為進(jìn)一步提升包角調(diào)節(jié)便利性，所述的前固定塊可軸向移動(dòng)地設(shè)置在所述的導(dǎo)桿上，所述的從動(dòng)帶輪可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述的前固定塊80上，所述的導(dǎo)桿前端設(shè)置有可驅(qū)動(dòng)所述的前固定塊軸向移動(dòng)的壓緊包角調(diào)整塊97，為實(shí)現(xiàn)所述的壓緊包角調(diào)整塊對前固定塊的軸向驅(qū)動(dòng)，壓緊包角調(diào)整塊中心處加工有階梯通孔，在所述的階梯通孔處緊固有螺釘緊固件用以將螺栓前部可旋轉(zhuǎn)式軸向固定，螺栓螺紋與前固定塊80通過螺紋連接，當(dāng)螺栓旋入前固定塊長度增大時(shí)，前固定塊靠近壓緊包角調(diào)整塊，皮帶繃緊，包角變??；反之，皮帶松弛，包角變大。同時(shí)，壓緊包角調(diào)整塊兩側(cè)加工有對稱通孔，與前固定塊固定連接的導(dǎo)桿穿過所述的對稱通孔實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向和防轉(zhuǎn)。即前固定塊可通過螺釘旋合長度的改變沿導(dǎo)桿運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)包角改變。當(dāng)然，也可采用任意其他方式來實(shí)現(xiàn)軸向移動(dòng)以改變驅(qū)動(dòng)帶輪和松動(dòng)帶輪的間距實(shí)現(xiàn)緊繃或者放松所述的皮帶。

同時(shí)，為提高定位效果，還包括設(shè)置在導(dǎo)桿和支架間的限位機(jī)構(gòu)，具體來說，所述的限位機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在導(dǎo)桿81上的限位塊82，以及豎直設(shè)置且與所述的底支架的底板螺紋配合的限位柱94。所述的限位塊通過銷釘?shù)冉Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軸向定位，所述的限位柱通過螺紋結(jié)構(gòu)便捷調(diào)整高度，可實(shí)現(xiàn)對不同驅(qū)動(dòng)位置的定位，提高驅(qū)動(dòng)可控性和穩(wěn)定性。

另一方面，所述弦支承內(nèi)腔式筒狀件定位裝置的定位方法，包括以下步驟：

(1)將連接底板1固定在基礎(chǔ)平板上；

(2)固定位于左端的立板4的位置，將筒狀件以內(nèi)腔定位于左側(cè)的兩個(gè)定位支撐輪6上；

(3)向左側(cè)移動(dòng)位于右端的立板4，使其右側(cè)的的兩個(gè)定位支撐輪6移入筒狀件的另一端內(nèi)腔內(nèi)，并固定位于右端的立板4的位置；

(4)放下筒狀件，兩端均實(shí)現(xiàn)弦支承內(nèi)腔定位。

首先，將連接底板1通過定位螺釘與基礎(chǔ)平板連接緊固，確定左側(cè)定位機(jī)構(gòu)的立板4位置并緊固鎖緊螺釘3；然后，將筒狀件以內(nèi)腔定位于左側(cè)定位機(jī)構(gòu)的定位支撐輪6上；再將右側(cè)定位機(jī)構(gòu)的定位支撐輪6移入筒狀件另一端內(nèi)腔，放下筒狀件，兩端均實(shí)現(xiàn)弦支承內(nèi)腔定位，緊固鎖緊螺釘3，配合百分表或傳感器等計(jì)量器具，即可對筒狀件形位公差進(jìn)行準(zhǔn)確檢測。

所述摩擦驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)方法，包括以下步驟：

1)摩擦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)氣缸縮回，皮帶及從動(dòng)帶輪抬起；

2)將筒狀件固定在定位機(jī)構(gòu)上；

3)擺動(dòng)氣缸伸出，帶動(dòng)皮帶下壓直至被限位，從而使得皮帶壓附在筒狀件的外表面并形成一定包角；

4)電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)帶輪，繼而通過皮帶驅(qū)動(dòng)柱狀件轉(zhuǎn)動(dòng)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。