[发明专利]外置式深孔直线度检测装置与方法

说明书

本发明属于深孔检测技术领域，具体地说涉及外置式深孔直线度检测装置与方法。利用本发明，可以准确检测大小直径深孔的直线度。本发明包括光发射器、左端盖、测量体、光接收器等。检测过程中，光接收器位于深孔外部。测量体位于工件内部，其中部有贯通孔。光发射器发出的光束直径大于测量体贯通孔的直径，且光束穿过测量体的贯通孔，光接收器上接收光斑。测量体沿平行于光束的方向移动，能自动定心，不发生旋转。检测方法包括以下步骤：让光束先后穿过左端盖和右端盖中心孔；使光束穿过测量体贯通孔，射向光接收器；测量体沿平行于光束的方向移动，根据光接收器的信息，求深孔直线度。

技术领域

本发明属于深孔轴线直线度检测的技术领域，具体涉及一种深孔直线度检测装置。

技术背景

深孔加工过程受到多方面因素的影响。零件深孔轴线容易出现弯曲或偏斜现象。因此，对深孔轴线的直线度进行检测是必要的。

现有的深孔直线度检测装置仅适用于大直径的深孔检测，不适用于小直径深孔的检测。

发明内容

本发明的目的：为准确检测各种直径深孔的直线度提供一种检测装置和方法。

本发明采用如下的技术方案实现：

外置式深孔直线度检测装置，包括光发射器、左端盖、测量体、右端盖、光接收器、驱动装置等部分。测量体位于工件内部。光接收器位于深孔的外部。

所述的光发射器用于发射光信号，光接收器用于接收光信号。左端盖和右端盖与深孔两端配合，均在中心处开有小的通孔，且两个通孔同轴。

测量体中心有小直径的贯通孔。测量体与深孔内壁始终贴合，为了保证其贴合，采用以下技术措施：第一，测量体由弹性材料制作，测量体的外径能够随内孔直径的变化而变化。第二，当测量体为非弹性材料时，采用与弹簧夹头相同的结构，即测量体上开有槽，通过槽的收缩可以确保测量体的外径与孔的内径一致。第三，测量体是由多个弹簧和其它零件的组合体，通过弹簧的伸缩使测量体的外径与孔的内径一致。

驱动装置使测量体在深孔内沿平行于光束的方向移动。驱动装置可以为前驱动杆、万向联轴节、后驱动杆，驱动装置可以位于测量体的前方或后方。

为防止测量体移动过程中在深孔内旋转，采用了万向联轴节。前驱动杆与万向联轴节固定连接，测量体、万向联轴节和后驱动杆三者固定连接，前驱动杆沿平行于光束的方向移动，但不能绕平行于光束的方向旋转；测量体沿平行于光束的方向移动，但不能绕平行于光束的方向旋转。万向联轴节具有两个自由度，万向联轴节在测量体的前方时，前驱动杆与后驱动杆有相对移动的自由度，没有旋转自由度，由前驱动杆拉动前方的万向联轴节，然后通过后驱动杆拉动测量体。万向联轴节放在测量体的后方时，前驱动杆与后驱动杆有相对移动的自由度，没有旋转自由度，由前驱动杆推动后方的万向联轴节，然后通过后驱动杆推动测量体。

以上为技术方案一，以下介绍技术方案二，着重阐述方案二与方案一的不同之处。

方案二中，驱动装置为线绳。线绳与测量体连接，测量体沿平行于光束的方向移动。测量体与深孔形成两个以上的楔形空间，楔形空间内有圆柱滚子和弹簧，圆柱滚子分别与弹簧、挡片和深孔内壁接触，利用双向摩擦自锁的原理工作，测量体不能绕移动方向旋转。具体请参见专利“圆周定位激光深孔直线度检测装置”。

工作原理：检测装置操作时，首先在深孔的两端装配好左端盖和右端盖，从而确定其中心孔的位置，两个中心孔同轴。打开光发射器，发出光信号，光发射器发出的光束先后穿过左端盖、右端盖中心处的通孔，调整光接收器的位置，使光照在光接收器中心部位，光发射器与光接收器位置调整好后，固定光发射器，去掉左端盖和右端盖。放入测量体，使光信号穿过测量体的通孔，射向光接收器。测量体沿平行于光束的方向移动。当孔直线度精度高时，光接收器能接收到稳定持续的光信号；当孔直线度精度差时，光接收器能接收的光信号变化大。根据光接收器的信息，求深孔直线度。