一种柔性定中测距装置的制作方法

1.本发明属于测量定位装配技术领域，具体涉及一种柔性定中测距装置。


背景技术：

2.机械装配制造过程中存在测量两圆柱体中心距的需求，对于图纸标注而言，主要标注尺寸多为圆心与圆心距。对于装配完成的两圆柱体，现有测量方案为测定两圆柱体的最大外径距离，再通过减去直径计算而得。对于部分缺失内径尺寸的情况则通过更复杂的方法进行计算。但是在实际装配、焊接等过程中，还存在通过划线确定两个圆柱体位置再进行安装的过程，如车体内部附座焊接，通常科研车的附座数量可达100个以上。一般而言，对于批量生产的车型可采用标记位置的样板定位，科研阶段主要采用直尺测量间距，刻线绘制外径标记，再进行焊接。
3.当采用直尺或游标卡尺测量两轴间中心时，根据中心距进行预装配或点焊，完成后测量外径确认安装误差，或者提前设计样板等专用卡尺，进行装配与焊接定位。对于现有非标测量装置，中心距卡尺主要为内径中心距测量卡尺，无法实现对于无孔的轴类零件安装。采用直尺或游标卡尺确定的轴中心与轴外径安装仍存在误差，安装时无法对正中心，制造专用样板时，又会提高制造成本，影响科研周期，多数情况只适合批量生产过程，不具备临时更改的条件、能力。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.本发明提出一种柔性定中测距装置，以解决现有样板定中柔性差、标准卡尺等量具测量困难的技术问题。
6.(二)技术方案
7.为了解决上述技术问题，本发明提出一种柔性定中测距装置，该柔性定中测距装置包括两个夹持爪和一个测量尺，夹持爪能够沿测量尺轴向位移；其中，
8.夹持爪由左端盖、丝杠、左定位盘、右定位盘、右端盖、支撑柱、底盘、旋钮、丝杠轴承、连接滑块、滑块轴承和固定螺栓组成；
9.丝杠由丝杠轴、右旋丝杠螺纹、左旋丝杠螺纹和固定方块组成；其中，丝杠轴为丝杠主体，右旋丝杠螺纹、左旋丝杠螺纹具有对称、等长度的右旋与左旋螺纹，分布在丝杠轴标记中心两端，丝杠轴两端的螺纹外长度与左端盖和右端盖厚度相同；丝杠轴的右旋丝杠螺纹一端外侧连接有固定方块；
10.左定位盘、右定位盘具有对称结构，均为加工有支撑定位孔、丝杠螺纹孔和伸出夹持爪的定位盘体；其中，丝杠螺纹孔和两个支撑定位孔呈三角型对称设置；支撑定位孔用于穿入支撑柱，左定位盘的丝杠螺纹孔与丝杠的左旋丝杠螺纹适配，右定位盘的丝杠螺纹孔与丝杠的右旋丝杠螺纹适配；伸出夹持爪用于夹持工件；右定位盘安装在丝杠的右螺旋丝杠螺纹上，左定位盘安装在丝杠的左螺旋丝杠螺纹上，分别旋至丝杠中心位置时呈闭合状
态；两个丝杠轴承分别安装在左端盖和右端盖的轴承安装槽内；丝杠带有固定方块的一端从右端盖的轴承安装槽处伸出，并与丝杠轴承装配紧固，使丝杠能够沿轴向转动；支撑柱从左定位盘、右定位盘的支撑定位孔中穿过后安装在左端盖和右端盖上，旋钮安装在丝杠的固定方块上；丝杠的另一端与左端盖的丝杠轴承相连，实现丝杠和支撑柱对正组合；
11.底座安装在左端盖与右端盖中间，底座的中心安装孔与丝杠的中心孔同轴；滑块轴承安装在底座的中心安装孔内部，连接滑块的安装轴穿过底座后通过固定螺栓安装在底座上。
12.进一步地，伸出夹持爪内部设置有过渡圆弧。
13.进一步地，旋钮涂锁固胶后安装在丝杠的固定方块上。
14.进一步地，底座与左端盖与右端盖焊接为一体。
15.(三)有益效果
16.本发明提出一种柔性定中测距装置，包括夹持爪和标准测量尺，通过夹持爪的连接滑块与底盘间的滑块轴承，可实现夹持爪的各种角度转动，降低装置在实际使用过程的干涉情况，具备良好的柔性特点；采用外径夹持定心结构，可以保证装置满足结构大小内的有孔、无孔轴类定心装夹；可改变标准测量尺规格，调整适配连接滑块后可实现多位置多角度测量。本装置采用轻量化设计，整体装置简洁，重量轻、结构小，操作简单，有利于批量化生产使用，可以有效解决各种阶段中发生的实际生产、变更需求，可适配应用于全场景作业，可以在工况较好时装夹固定，再进入水下、地下等低视距甚至无视野情况下的进行安装作业。除底座与端盖间采用焊接固定外，本装置其余位置均采用安装组合，后期可优化调整，具备拆卸返修的可能。
附图说明
17.图1为本发明实施例的柔性定中测距装置俯视图；
18.图2为本发明实施例的柔性定中测距装置主视图；
19.图3为本发明实施例中夹持爪结构主视图；
20.图4为本发明实施例中夹持爪剖视图；
21.图5为本发明实施例中夹持爪闭合状态示意图；
22.图6为本发明实施例中夹持爪打开状态示意图；
23.图7为本发明实施例中丝杠结构示意图；
24.图8为本发明实施例中定位盘结构示意图；
25.图9为本发明实施例的柔性定中测距装置使用状态图。
26.图中，1-夹持爪；2-标准测量尺；101-左端盖；102-丝杠；103-左定位盘；104-右定位盘；105-右端盖；106-支撑柱；107-底盘；108-旋钮；109-丝杠轴承；110-连接滑块；111-滑块轴承；112-固定螺栓；301-定位盘体；302-支撑定位孔；303-丝杠螺纹孔；304-伸出夹持爪；401-丝杠轴；402-右旋丝杠螺纹；403-左旋丝杠螺纹；404-固定方块。
具体实施方式
27.为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
28.本实施例提出一种柔性定中测距装置，其结构如图1和2所示，主要由两个夹持爪1和一个标准测量尺2组成。其中，标准测量尺2用于提供标记尺寸的量程刻线，也可采用其他能够与夹持爪1有效匹配与滑移的结构。
29.夹持爪1的结构如图3～6所示，由左端盖101、丝杠102、左定位盘103、右定位盘104、右端盖105、支撑柱106、底盘107、旋钮108、丝杠轴承109、连接滑块110、滑块轴承111和固定螺栓112组成。各组件材料可选择合金结构钢或优质碳素钢。
30.丝杠102的结构如图7所示，主要由丝杠轴401、右旋丝杠螺纹402、左旋丝杠螺纹403和固定方块404组成。其中，丝杠轴401为丝杠102的主体，右旋丝杠螺纹402、左旋丝杠螺纹403具有对称、等长度的右旋与左旋螺纹，分布在丝杠轴401的标记中心两端，丝杠轴401两端的螺纹外长度分别与左端盖101、右端盖105厚度相同。丝杠轴401的右旋丝杠螺纹402一端外侧连接有固定方块404。
31.左定位盘103、右定位盘104具有对称结构，如图8所示，主要为加工有支撑定位孔302、丝杠螺纹孔303和伸出夹持爪304的定位盘体301。其中，丝杠螺纹孔303和两个支撑定位孔302呈三角型对称设置。两个支撑定位孔302用于穿入支撑柱106，左定位盘103的丝杠螺纹孔303与丝杠102的左旋丝杠螺纹403适配，右定位盘104的丝杠螺纹孔303与丝杠102的右旋丝杠螺纹402适配。伸出夹持爪304根据实际结构需求可伸出5～50mm，内部可增加一定的过渡圆弧，以保证夹持效果。
32.右定位盘104安装在丝杠102的右螺旋丝杠螺纹402上，左定位盘103安装在丝杠102的左螺旋丝杠螺纹403上，分别旋至丝杠102中心位置呈闭合状态，保证左右定位盘距丝杠102标记中心距离一致。两个丝杠轴承109分别安装在左端盖101和右端盖105的轴承安装槽内。丝杠102带有固定方块404的一端从右端盖105的轴承安装槽处伸出，并与丝杠轴承109装配紧固，可使丝杠102沿轴向转动。
33.两根支撑柱106从左定位盘103、右定位盘104的支撑定位孔302中穿过后安装在左端盖101和右端盖105上，旋钮108涂锁固胶后安装在丝杠102的固定方块404上。丝杠102的另一端与左端盖101的丝杠轴承109相连，实现丝杠102和支撑柱106对正组合。
34.底座107安装在左端盖101与右端盖105中间，与左右端盖焊接为一体。通过组合钻孔方式以提高底座107的中心安装孔与丝杠102的中心孔的同轴度，最终误差应记录为装置测量值的误差。
35.滑块轴承111安装在精修后的底座107中心安装孔内部，连接滑块110的安装轴穿过底座107后通过固定螺栓112安装在底座107上。
36.本装置通过旋转旋钮108能够转动丝杠102，使左定位盘103、右定位盘104对称、等距沿丝杠102移动，引导左定位盘103、右定位盘104靠近或远离丝杠102的标记中心，实现夹持爪1始终定中心调节夹持大小，同时夹持爪1可以沿连接滑块110的安装轴转动，实现对中后装配和焊接时的柔性避让。
37.如图9所示，联接后的柔性定中测距装置，夹持爪1只可沿标准测量尺2轴向位移。使用夹持爪1上面的固定螺栓112可以将单一夹持爪1与标准测量尺2固定在一起。一般将一个夹持爪1固定在标准测量尺2的刻线0点上，另一个夹持爪1通过调整连接滑块110在标准测量尺2上的位置，能够改变两个夹持爪1的测量中心间距，从而实现柔性测距。夹持爪1的连接滑块110与底盘107间设置的滑块轴承111可以保证在固定后夹持爪1能够沿测量轴线
旋转，以提高柔性，避让安装测量过程的不必要物。
38.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。