一种微孔内表面粗糙度检测装置及其检测的新方法pdf

  本发明公开了一种微孔内表面粗糙度检测装置及其检测的新方法，具体涉及粗糙度检测技术领域，该微孔内表面粗糙度检测装置包含支撑装置，支撑装置包含横杆和对称安装在横杆两端的第一支架，第一支架一侧设置有至少三个呈环形阵列状分布的支撑杆，支撑杆能够沿第一支架的径向进行移动。本发明通过设置滑动架和滑杆，使第一驱动机构在驱动各支撑杆扩张时，能够移动足够距离，当a轴移动至斜槽末端时，第二支架的继续移动将使滑板在楔形板上滑动，且此时限位板抵接在滑动架的一侧，滑动架将沿径向继续移动，以提高支撑杆能够扩张的直径范围变大，从

  支撑装置（1），其包括横杆（11）和对称安装在横杆（11）两端的第一支架（12），所述第一

  支架（12）一侧设置有至少三个呈环形阵列状分布的支撑杆（13），所述支撑杆（13）能够沿第

  横向移动机构（3），其包括能够沿横杆（11）长度方向进行移动的第一驱动杆（31），所述

  纵向移动机构（4），其包括能够沿横杆（11）宽度方向进行移动的第二驱动杆（41），所述

  第二驱动杆（41）一端设置有可与第一构件（32）相配合的第二构件（42），所述第一构件（32）

  移动时能够动配合第二构件（42）带动第二驱动杆（41）移动，所述第二驱动杆（41）一端可拆

  2.根据权利要求1所述的一种微孔内表面粗糙度检测装置，其特征是：所述第一驱动

  机构（2）包括两个对称设置在横杆（11）两端的a驱动部件（21），所述a驱动部件（21）包括第

  二支架（211），第二支架（211）靠近第一支架（12）的一侧呈环形阵列状固定连接有三个楔形

  板（212），楔形板（212）一侧滑动连接有滑板（213），所述滑板（213）上贯穿开设有斜槽

  （214），所述斜槽（214）内滑动连接有a轴（215），a轴（215）两端固定连接有同一个推杆

  （216），所述推杆（216）一端固定连接有限位板（217），所述限位板（217）一侧与支撑杆（13）

  3.根据权利要求2所述的一种微孔内表面粗糙度检测装置，其特征是：所述第一驱动

  机构（2）还包括双向螺纹杆（22），所述双向螺纹杆（22）中部贯穿横杆（11）和两个第一支架

  （12）并与横杆（11）和两个第一支架（12）内壁转动连接，所述双向螺纹杆（22）两端分别与两

  个第二支架（211）内壁螺纹连接，所述双向螺纹杆（22）一端固定连接有旋转部（23）。

  4.根据权利要求3所述的一种微孔内表面粗糙度检测装置，其特征是：所述第一支架

  （12）上开设有呈环形阵列状分布的三个通槽（14），三个所述通槽（14）分别一一对应的与相

  5.根据权利要求4所述的一种微孔内表面粗糙度检测装置，其特征是：所述支撑杆

  （13）表面滑动连接有滑动架（15），所述滑动架（15）一端呈U型，且滑动架（15）的一端与通槽

  6.根据权利要求5所述的一种微孔内表面粗糙度检测装置，其特征是：所述支撑杆

  （13）一端开设有第一腔体（16），所述第一腔体（16）内滑动连接有滑杆（17），所述第一腔体

  （16）内设置有弹性件（18），所述弹性件（18）一端与支撑杆（13）内壁固定连接，所述弹性件

  （18）另一端与滑杆（17）一端固定连接，所述滑杆（17）端部固定连接有支撑垫（19）。

  7.根据权利要求6所述的一种微孔内表面粗糙度检测装置，其特征是：所述横向移动

  机构（3）还包括架体（33），所述架体（33）一侧与横杆（11）中部固定连接，所述架体（33）两侧

  内壁分别与第一驱动杆（31）两端滑动连接，所述第一构件（32）呈圆柱形，且第一构件（32）

  周侧与第一驱动杆（31）中部内壁转动连接，所述架体（33）一侧固定连接有电动伸缩杆

  （34），所述电动伸缩杆（34）沿第一驱动杆（31）的长度方向设置，所述电动伸缩杆（34）的输

  8.根据权利要求7所述的一种微孔内表面粗糙度检测装置，其特征是：所述第二驱动

  杆（41）一端贯穿横杆（11）中部并与横杆（11）内壁滑动连接，所述第二驱动杆（41）中部开设

  有第一滑槽（43），所述第二驱动杆（41）一端内壁滑动连接有导向杆（44），所述导向杆（44）

  一端与架体（33）一侧固定连接，所述第二构件（42）呈圆柱形，且第二构件（42）周侧与第二

  驱动杆（41）内壁转动连接，第二构件（42）一侧固定连接有滑轨（45），所述第一构件（32）一

  9.根据权利要求8所述一种微孔内表面粗糙度检测装置，其特征是：所述第二构件

  （42）一侧安装有调节机构（6），所述调节机构（6）包括蜗轮（61），所述蜗轮（61）内壁与第二

  构件（42）表面固定连接，所述蜗轮（61）一侧啮合连接有蜗杆（62），所述蜗杆（62）两端表面

  转动连接有支座（63），所述蜗杆（62）一端固定连接有第一锥齿轮（64），所述第一锥齿轮

  （64）一侧啮合连接有第二锥齿轮（65），所述调节机构（6）还包括转动驱动器（66），所述转动

  10.一种微孔内表面粗糙度检测装置检测的新方法，应用于权利要求9所述的一种微孔内表

  步骤一：通过第一驱动机构（2）驱动各支撑杆（13）移动以使支撑装置（1）固定在孔壁

  步骤二：通过调节机构（6）调节滑轨（45）的角度，使检测仪（5）的测试端部逐渐移动至

  [0001]本发明涉及粗糙度检测技术领域，更具体地说，本发明涉及一种微孔内表面粗糙

  [0002]过油系统类零件包含多台阶深环孔，而对于发动机等精密工件的孔加工要求更加

  之高，所以孔的光洁度、进度要求也随之提高，工件内加工的大孔通常用于装配轴类工件，

  其所需的开孔直径一般较大，开孔的深度较深，这导致一般的检测仪检测端无法延伸至深

  [0003]当大孔的内壁还加工有微孔时，微孔的粗糙度检测难度将大幅度提升，由于大孔的

  空间往往有限，一般的粗糙度测试仪无法在深度较深的大孔内壁做固定，导致测试时的

  定位较为困难，且传统的粗糙度测试仪一般是通过直线移动机构直接驱动测试端在孔壁上

  移动，而大孔内腔中可供检测仪径向移动的空间存在限制，其在大孔内固定和定位的难度较大，

  [0004]本发明提供的一种微孔内表面粗糙度检测装置及其检测的新方法，所要解决的问题

  是：现有的微孔内表面粗糙度检测装置，大孔内腔中可供检测仪径向移动的空间存在限制，其在

  大孔内固定和定位的难度较大，对微孔来测试的难度也较大，获得的检测结果可靠性较

  [0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种微孔内表面粗糙度检测装置，包

  括支撑装置，其包括横杆和对称安装在横杆两端的第一支架，第一支架一侧设置有至少三

  一端设置有可与第一构件相配合的第二构件，第一构件移动时能够动配合第二构件带动第

  [0006]在一个优选的实施方式中，第一驱动机构包括两个对称设置在横杆两端的a驱动

  部件，a驱动部件包括第二支架，第二支架靠近第一支架的一侧呈环形阵列状固定连接有三

  个楔形板，楔形板一侧滑动连接有滑板，滑板上贯穿开设有斜槽，斜槽内滑动连接有a轴，a

  轴两端固定连接有同一个推杆，推杆一端固定连接有限位板，限位板一侧与支撑杆一侧固

  [0007]在一个优选的实施方式中，第一驱动机构还包括双向螺纹杆，双向螺纹杆中部贯

  穿横杆和两个第一支架并与横杆和两个第一支架内壁转动连接，双向螺纹杆两端分别与两

  [0008]在一个优选的实施方式中，第一支架上开设有呈环形阵列状分布的三个通槽，三

  [0009]在一个优选的实施方式中，支撑杆表面滑动连接有滑动架，滑动架一端呈U型，且

  [0010]在一个优选的实施方式中，支撑杆一端开设有第一腔体，第一腔体内滑动连接有

  滑杆，第一腔体内设置有弹性件，弹性件一端与支撑杆内壁固定连接，弹性件另一端与滑杆

  [0011]在一个优选的实施方式中，横向移动机构还包括架体，架体一侧与横杆中部固定

  连接，架体两侧内壁分别与第一驱动杆两端滑动连接，第一构件呈圆柱形，且第一构件周侧

  与第一驱动杆中部内壁转动连接，架体一侧固定连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆沿第一驱

  [0012]在一个优选的实施方式中，第二驱动杆一端贯穿横杆中部并与横杆内壁滑动连

  接，第二驱动杆中部开设有第一滑槽，第二驱动杆一端内壁滑动连接有导向杆，导向杆一端

  与架体一侧固定连接，第二构件呈圆柱形，且第二构件周侧与第二驱动杆内壁转动连接，第

  二构件一侧固定连接有滑轨，第一构件一侧开设有与滑轨外侧滑动连接的第二滑槽。

  [0013]在一个优选的实施方式中，第二构件一侧安装有调节机构，调节机构包括蜗轮，蜗

  轮内壁与第二构件表面固定连接，蜗轮一侧啮合连接有蜗杆，蜗杆两端表面转动连接有支

  座，蜗杆一端固定连接有第一锥齿轮，第一锥齿轮一侧啮合连接有第二锥齿轮，调节机构还

  [0014]一种微孔内表面粗糙度检测装置检测的新方法，应用于所述的一种微孔内表面粗糙度

  1、本发明通过设置滑动架和滑杆，使第一驱动机构在驱动各支撑杆扩张时，能够

  移动足够距离，当a轴移动至斜槽末端时，第二支架的继续移动将使滑板在楔形板上滑动，

  且此时限位板抵接在滑动架的一侧，滑动架将沿径向继续移动，以提高支撑杆能够扩张的

  直径范围变大，从而支撑在不同孔径的内壁上，以便于对支撑装置能够稳定地安装在大孔

  [0016]2、本发明通过设置滑杆，使两个支撑垫与支撑杆之间能够最终靠弹性件提供不同的

  支撑位置，即实现了两个支撑杆能够支撑在大孔中存在的两个不同的内径孔内壁，进一步

  [0017]3、本发明通过设置调节机构，调节机构能调节第二驱动杆带动检测仪移动的距

  离，以实现对不同大孔直径下，检测仪的测试端能够便捷地被调节进入不同深度的微孔进

  [0022]图5为本发明支撑装置、第一驱动机构、第二驱动机构和调节机构局部结构示意

  [0023]图6为本发明图5中电动伸缩杆和第一驱动杆分离状态结构示意图。

  [0027]附图标记为：1、支撑装置；11、横杆；12、第一支架；13、支撑杆；14、通槽；15、滑动

  架；16、第一腔体；17、滑杆；18、弹性件；19、支撑垫；2、第一驱动机构；21、a驱动部件；211、第

  二支架；212、楔形板；213、滑板；214、斜槽；215、a轴；216、推杆；217、限位板；22、双向螺纹

  杆；23、旋转部；3、横向移动机构；31、第一驱动杆；32、第一构件；33、架体；34、电动伸缩杆；

  4、纵向移动机构；41、第二驱动杆；42、第二构件；43、第一滑槽；44、导向杆；45、滑轨；46、第

  二滑槽；5、检测仪；6、调节机构；61、蜗轮；62、蜗杆；63、支座；64、第一锥齿轮；65、第二锥齿

  [0028]下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施

  方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的

  [0029]参照说明书附图1至图8，一种微孔内表面粗糙度检测装置，包括支撑装置1，其包

  括横杆11和对称安装在横杆11两端的第一支架12，第一支架12一侧设置有至少三个呈环形

  阵列状分布的支撑杆13，支撑杆13能够沿第一支架12的径向进行移动；第一驱动机构2，其

  用于驱动各支撑杆13进行移动；横向移动机构3，其包括能够沿横杆11长度方向进行移动的

  第一驱动杆31，第一驱动杆31中部设置有第一构件32；纵向移动机构4，其包括能够沿横杆

  11宽度方向进行移动的第二驱动杆41，第二驱动杆41一端设置有可与第一构件32相配合的

  第二构件42，第一构件32移动时能够动配合第二构件42带动第二驱动杆41移动，第二驱动

  [0030]实施场景具体为：首先，将该支撑装置1放置入工件的大孔内的相应位置，支撑装

  置1的放置能借助外部的机械手，支撑装置1到达相应位置时，通过转动双向螺纹杆22以

  带动两个第一支架12移动，从而使三个支撑杆13向外扩张并最终支撑在大孔的内壁上，完

  成支撑装置1的安装，使检测仪5的测试端部逐渐移动至工件大孔内壁开设的微孔内部，完

  成对待测微孔的定位，使测试端能够按设定的移动路径进行移动，为便于观察测试端部

  的实时位置，可以在测试仪的端部安装摄像头，最后按照粗糙度测试标准或该仪器的使用

  [0031]参照说明书附图1与图2，将支撑装置1安装在孔径内时，为了可以驱动不同部件同

  步移动，使支撑装置1位于孔径的中心处，具体地，第一驱动机构2包括两个对称设置在横杆

  11两端的a驱动部件21，a驱动部件21包括第二支架211，第二支架211靠近第一支架12的一

  侧呈环形阵列状固定连接有三个楔形板212，楔形板212一侧滑动连接有滑板213，滑板213

  上贯穿开设有斜槽214，斜槽214内滑动连接有a轴215，a轴215两端固定连接有同一个推杆

  216，推杆216一端固定连接有限位板217，限位板217一侧与支撑杆13一侧固定连接。第一驱

  动机构2还包括双向螺纹杆22，双向螺纹杆22中部贯穿横杆11和两个第一支架12并与横杆

  11和两个第一支架12内壁转动连接，双向螺纹杆22两端分别与两个第二支架211内壁螺纹

  [0032]需要说明的是，旋转部23为把手，通过转动旋转部23以带动双向螺纹杆22进行转

  动，从而使两个第二支架211移动并相互靠近，第二支架211移动时带动楔形板212和其上的

  滑板213同步进行移动，a轴215将在滑板213上的斜槽214推动下沿双向螺纹杆22的径向进

  行移动，a轴215移动时带动推杆216移动以带动支撑杆13移动，从而使各个支撑杆13向外扩

  [0033]参照说明书附图1至图3，为降低第一驱动机构2工作时所需的轴向距离，具体

  地，在第一支架12上开设有呈环形阵列状分布的三个通槽14，三个通槽14分别一一对应地

  [0034]需要说明的是，在楔形板212和滑板213移动时可以从通槽14内进行移动。

  [0035]参照说明书附图1至图3，为了可以提高实用性，将支撑装置1高效的安装在不同孔

  径的孔中，具体地，支撑杆13表面滑动连接有滑动架15，滑动架15一端呈U型，且滑动架15的

  一端与通槽14内壁滑动连接。支撑杆13一端开设有第一腔体16，第一腔体16内滑动连接有

  滑杆17，第一腔体16内设置有弹性件18，弹性件18一端与支撑杆13内壁固定连接，弹性件18

  [0036]需要说明的是，弹性件18可设为为弹簧，弹簧的一端与支撑杆13内壁固定连接，

  [0037]还需要说明的是，通过设置滑动架15和滑杆17，使第一驱动机构2在驱动各支撑杆

  13扩张时，能够移动足够距离，其具体为当a轴215移动至斜槽214末端时，第二支架211的继

  续移动将使滑板213在楔形板212上滑动，且此时限位板217抵接在滑动架15的一侧，滑动架

  15将沿径向继续移动，以提高支撑杆13能够扩张的直径范围变大，从而支撑在不同孔径的

  [0038]进一步的，通过滑杆17的设置，使两个支撑垫19与支撑杆13之间能够最终靠弹性件

  18提供不同的支撑位置，即实现了两个支撑杆13能够支撑在大孔中存在的两个不同的内径

  孔内壁，进一步提升了支撑装置1的适用性和实用性，参照说明书附图2所示的一种示例，位

  于左侧的支撑垫19所在圆周的直径小于位于右侧的支撑垫19所在圆周的直径。

  [0039]参照说明书附图5至图8，为了能对孔内进行高效的检测，具体地，横向移动机构3

  还包括架体33，架体33一侧与横杆11中部固定连接，架体33两侧内壁分别与第一驱动杆31

  两端滑动连接，第一构件32呈圆柱形，且第一构件32周侧与第一驱动杆31中部内壁转动连

  接，架体33一侧固定连接有电动伸缩杆34，电动伸缩杆34沿第一驱动杆31的长度方向设置，

  电动伸缩杆34的输出端与第一驱动杆31一端固定连接。第二驱动杆41一端贯穿横杆11中部

  并与横杆11内壁滑动连接，第二驱动杆41中部开设有第一滑槽43，双向螺纹杆22表面与第

  一滑槽43内壁滑动连接，第二驱动杆41一端内壁滑动连接有导向杆44，导向杆44一端与架

  体33一侧固定连接，第二构件42呈圆柱形，且第二构件42周侧与第二驱动杆41内壁转动连

  接，第二构件42一侧固定连接有滑轨45，第一构件32一侧开设有与滑轨45外侧滑动连接的

  [0040]需要说明的是，通过电动伸缩杆34驱动第一驱动杆31进行移动以带动第一构件32

  进行同步移动，第一构件32移动时，滑轨45将在第二滑槽46的移动下沿第二滑槽46内壁滑

  动，从而使第二构件42沿径向进行移动，第二构件42的移动将带动第二驱动杆41移动以带

  [0041]参照说明书附图3至图8，为实现不同大孔直径下，检测仪5的测试端能够便捷地

  被调节进入不同深度的微孔进行粗糙度检测，具体地，第二构件42一侧安装有调节机构6，

  调节机构6包括蜗轮61，蜗轮61内壁与第二构件42表面固定连接，蜗轮61一侧啮合连接有蜗

  杆62，蜗杆62两端表面转动连接有支座63，蜗杆62一端固定连接有第一锥齿轮64，第一锥齿

  轮64一侧啮合连接有第二锥齿轮65，调节机构6还包括转动驱动器66，转动驱动器66的输出

  [0042]需要说明的是，转动驱动器66能够使用电机驱动的形式，第二锥齿轮65固定设置

  [0043]还需要说明的是，通过转动驱动器66驱动蜗轮61进行转动以带动第二构件42沿中

  心轴线进行自转，从而调节滑轨45的角度，滑轨45的角度决定了第一驱动杆31移动时第二

  驱动杆41沿径向移动的距离，其具体为：第二构件42自转时带动滑轨45转动，滑轨45转动带

  动第一构件32沿其中心轴线进行转动，参照说明书附图3所示，滑轨45长度方向与第一驱动

  杆31长度方向的夹角越小，则第一驱动杆31移动时第二驱动杆41在径向移动的距离越小，

  反之亦然，当对大孔的内壁开设的微孔进行粗糙度检测时，通过调节机构6能调节第二驱

  动杆41带动检测仪5移动的距离，以实现对不同大孔直径下，检测仪5的测试端能够便捷地

  [0044]参照说明书附图9，一种微孔内表面粗糙度检测装置检测的新方法，应用于一种微孔内

  步骤一：通过第一驱动机构2驱动各支撑杆13移动以使支撑装置1固定在孔壁内；

  步骤二：通过调节机构6调节滑轨45的角度，使检测仪5的测试端部逐渐移动至工

  [0045]以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能

  因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，

  在不脱离本发明构思的前提下，还能做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范

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