[发明专利]带有防转机构的激光深孔直线度检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种深孔直线度检测装置，具体地说涉及一种带有防转机构的激光深孔直线度检测装置。

背景技术

在深孔直线度检测过程中，采用PSD传感器配合激光检测可以较为准确地得到深孔的直线度误差。然而在检测过程中，如采用柔性的线绳牵拉测头在深孔内移动，测头会在深孔中绕深孔轴线产生一定角度的旋转，影响测量结果。而且，柔性线绳只能以拉力使测头在深孔中沿一个方向移动，不方便测头归位进行多次测量，效率很低。在检测过程中，线绳还会有较大的可能性发生断裂，使检测装置的可靠性有所降低。线绳的弹性会使测头在深孔内间歇运动，而非理想的匀速直线运动，不仅可能由于振动影响检测结果，还会使测头的轴向定位变得困难。

发明内容

本发明的目的：本发明旨在克服上述技术缺点，开发一种能够防止测头在深孔中旋转的激光深孔直线度检测装置，提高深孔直线度误差测量的精度。

本发明采用如下技术方案实现：本发明包括一个检测架，检测架上放有两个V形块，将被测工件放置于两个V形块上。PSD传感器固定于测头上，测头位于被测工件深孔内，激光从被测工件深孔外部射入深孔照射在PSD传感器上形成一个光斑，PSD传感器记录下的光斑位置变化信息就是被测工件深孔的直线度误差，通过天线传送至深孔外部，避免屏蔽。

本发明采用刚性测杆牵引测头在被测工件深孔内移动，测杆横截面不是圆形，且在所述的检测架上具有一个可与测杆相配合的孔或槽，检测时使测杆穿过该孔或槽牵引测头移动，由于测杆在圆周方向被检测架上所述的非圆孔所限制，测杆不会在被测工件深孔内绕深孔轴线旋转，可以利用测杆限制测头在深孔内的旋转。

由于深孔工件通常较长，本发明测杆以多段相同长度的短杆刚性连接的方式连接测头，检测时拉动测杆带动测头在深孔内移动，移动一定长度后一节测杆露出深孔外，就可将这一节测杆卸下，从而可以减小检测装置的占地空间。

在检测过程中，需要测头随深孔壁发生位置偏移，才能测得深孔直线度误差，测头和测杆之间如采用简单的刚性连接，会导致测头的自由度受到限制，影响测头的测量。本发明采用一个万向节连接测头与测杆，在限制了测头的三个旋转自由度的同时不会限制测头的移动自由度。

检测之前需要进行调光，以保证激光光斑在整个检测过程中都能落在PSD传感器上。调光方法如下：首先在被测工件深孔的两端加两个端盖，端盖中心有一个小孔；然后使激光发射器固定在深孔外部的激光调节架上，调节激光调节架的位置和角度使激光同时穿过两个端盖上的小孔；最后，卸下端盖，完成调光。

总之，本发明具有以下特点：

1.检测架1上放置有V形块2，被测工件5置于V形块2上，PSD传感器6固定在测头7上，测头7放置于深孔内，测杆9与测头7相连，激光发射器4固定于激光调节架3上，放置于被测工件5深孔外部，天线从深孔内的PSD传感器6上引出到被测工件5深孔外部。

2.万向节8一端连接测头7，另一端连接测杆9。

3.测杆9的截面不为圆形，在检测架1上具有可与测杆9相配合的孔或槽。

4.测杆9为刚性零件。

5.检测前，在被测工件5深孔两端加两个端盖，该端盖中心有一个小孔，激光同时穿过两个端盖上的小孔。

6.测杆9为多节短杆相连。

本发明的有益效果：本发明采用刚性测杆牵拉测头，有效解决了测头在深孔内绕深孔轴线旋转的问题。同时，在完成一次检测后可以方便地利用测杆将测头推回起点，而不需要将测头取出再安装，提高了多次检测的效率。刚性的测杆在检测过程中可以保证测头最近似于匀速直线运动，使测头可以准确地轴向定位。刚性测杆强度较线绳更高，使系统具有更高的可靠性。

利用检测架上的方孔或方形槽限制测杆绕深孔轴线转动，利用万向节连接测头与测杆。故测头具有垂直于深孔轴线的两个自由度，但不具有绕深孔轴线旋转的自由度。

附图说明

图1是本发明结构示意图

图2是万向节结构示意图

图3是测杆结构示意图俯视图

图4是测杆结构示意图侧视图

图中：1-检测架，2-V形块，3-激光调节架，4-激光发射器，5-被测工件，6-PSD传感器，7-测头，8-万向节，9-测杆，10-万向节头，11-十字块。

具体实施方式

结合附图对本发明的实施方式作进一步描述，本实施方式是用来说明本发明的，而不是 对本发明做任何限制。

具体实施方式1：