CN111288872A - 垫片测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及测量领域，公开了一种垫片测量装置，该垫片测量装置包括：工作台，该工作台用于定位地放置待测垫片，工作台设置有竖直的通孔；支架，该支架固定设置于工作台的上方，支架安装有线性驱动器，该线性驱动器连接有竖直向下延伸的加压机构，该加压机构设置有与通孔对齐的凸起件；感测组件，该感测组件安装于工作台并具有设置于所述通孔内的感测头，其中：垫片测量装置还包括设置在工作台上的至少三个垫片定位件，该至少三个垫片定位件彼此间隔地沿圆周方向分布在与通孔同心的圆形上。根据本申请提供了一种垫片厚度柔性化测量的技术方案，能够适用于多种形状、尺寸的垫片的自动化测量。

Description

垫片测量装置

技术领域

本申请涉及测量领域，更具体地说，涉及一种垫片测量装置。

背景技术

垫片为机械领域中非常常见的零件，通常在机械装置装配时用于弥补部件之间的装配误差或装配缝隙，因此垫片的厚度数据非常重要。

传统上，用于测量垫片厚度的测量装置只能针对单一型号的垫片。如果垫片的形状、尺寸等发生变化，就只能用另一测量装置进行测量，因此目前尚未实现对垫片厚度进行柔性化的测量，从而兼容多种垫片。

因此，如何提供一种垫片厚度柔性化测量的技术方案，成为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种用于线束装配的工装装置，以提供一种垫片厚度柔性化测量的技术方案，适用于多种形状、尺寸的垫片。

根据本申请，提出了一种垫片测量装置，该垫片测量装置包括：工作台，该工作台用于定位地放置待测垫片，所述工作台设置有竖直的通孔；支架，该支架固定设置于所述工作台的上方，所述支架安装有线性驱动器，该线性驱动器连接有竖直向下延伸的加压机构，该加压机构设置有与所述通孔对齐的凸起件；和感测组件，该感测组件安装于所述工作台并具有设置于所述通孔内的感测头，其中：所述垫片测量装置还包括设置在所述工作台上的至少三个垫片定位件，该至少三个垫片定位件彼此间隔地沿圆周方向分布在与所述通孔同心的圆形上。

优选地，所述垫片定位件为设置所述工作台上的凸起件；或者所述垫片定位件为设置在所述工作台与支架之间且竖直延伸的圆柱件。

优选地，所述支架和工作台之间间隔设置有一对侧壁，所述加压机构位于所述一对侧壁之间，所述支架、工作台和一对侧壁整体形成长方体型的框架结构。

优选地，所述线性驱动器具有轴向地安装所述加压机构的驱动轴，所述驱动轴与所述加压机构之间具有在竖直方向上弹性缓冲的相对位移裕度。

优选地，所述加压机构包括：支撑轴，该支撑轴连接于所述驱动轴；多个压爪，该多个压爪可拆卸地安装于所述支撑轴并围绕所述支撑轴均沿径向方向延伸；和

所述凸起件，该凸起件从所述支撑轴同轴地向下延伸且所述凸起件的最低处低于所述多个压爪的最低处。

优选地，所述多个压爪围绕所述支撑轴中心对称设置，每个压爪彼此为独立的相同部件，或者所述多个压爪彼此连接为一体部件。

优选地，每个压爪包括连接于所述支撑轴的连接端、从该连接端倾斜向下延伸的压爪臂以及从压爪臂末端竖直向下延伸的压合部，该压合部的下表面用于压合在待测垫片上。

优选地，所述压爪中的一个与所述垫片定位件中的一个彼此在竖直方向滑动配合。

优选地，所述加压机构在竖直方向上具有收缩位置和下压位置，其中：在所述收缩位置，所述加压机构脱离所述工作台；在所述下压位置，所述加压机构将待测垫片压合于所述工作台上且所述凸起件接近或进入所述通孔，从而由所述通孔内的感测头对所述凸起件进行感测。

优选地，该垫片测量装置还包括标准垫片件，用于为所述感测组件提供标准厚度值；所述标准垫片件包括至少三个标准量块和一个安装块，所述标准量块和安装块之间在工作状态下具有可竖直浮动的裕度。

根据本申请的技术方案，通过工作台和垫片定位件对待测垫片进行定位，通过感测组件的感测头对加压组件的凸起件测量，获取的数值与标准垫片件的测量数值进行对比，间接获得垫片的厚度参数。本申请的垫片测量装置能够对多种形状、尺寸的垫片进行精确测量，提高了垫片测量装置的检测精度和柔性适用性。

本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：

图1为根据本申请优选的实施方式的垫片测量装置的正面立体图；

图2为图1所示的垫片测量装置的背面立体图；

图3为图1所示的垫片测量装置的正面视角的剖视图；

图4为根据本申请优选的实施方式的垫片测量装置与标准垫片件的使用状态图；

图5为图4所示的标准垫片件的立体示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。

如图1和图2所示，本申请提供了一种垫片测量装置，该垫片测量装置包括：工作台10，该工作台10用于定位地放置待测垫片T，工作台10设置有竖直的通孔11；支架12，该支架12固定设置于工作台10的上方，支架12安装有线性驱动器13，该线性驱动器13连接有竖直向下延伸的加压机构14，该加压机构14设置有与通孔11对齐的凸起件15；和感测组件16，该感测组件安装于工作台10并具有设置于通孔11内的感测头17，其中：垫片测量装置还包括设置在工作台10上的至少三个垫片定位件18，该至少三个垫片定位件18彼此间隔地沿圆周方向分布在与通孔11同心的圆形上。

传统上，用于测量垫片厚度的测量装置只能针对单一型号的垫片。对不同尺寸型号的垫片，需要用不同的测量装置进行测量，因此目前尚未实现对垫片厚度进行能够兼容多种垫片的柔性化的自动化测量方案。

根据本申请的技术方案，垫片测量装置通过工作台10和垫片定位件18对待测垫片T进行定位，垫片定位件18彼此间隔地沿圆周方向分布在与通孔11同心的圆形上，从而能够对多种尺寸的垫片进行定位。定位后，线性驱动器13驱动加压机构14压触垫片，使加压机构14与工作台10之间形成等同于垫片厚度的间隙。由设置于通孔11内的感测组件16的感测头17测量与通孔11对齐的凸起件15的位移，通过对比测量标准件和测量待测垫片T时凸起件15的位移差，从而判断待测垫片T的厚度参数。相比于传统的测量垫片厚度的测量装置，本申请的垫片测量装置实现自动测量，测量效率更高，而且定位精准且方便操作，能够兼容多种形状、尺寸的垫片。

如图1所示，工作台10用于定位地放置待测垫片T，该工作台10优选在工作状态下水平设置，重力方向垂直于该工作台10的上表面，使待测垫片T可以在重力作用下静置于工作台10，通过至少三个垫片定位件18，校准待测垫片T的位置。工作台10的上表面可以为平滑的面，也可以为较为粗糙的面，以能够进一步定位待测垫片T的位置。

支架12固定设置于工作台10的上方且安装有线性驱动器13，该线性驱动器13可以为气缸、电缸或液压缸等。如图2所示，优选情况下支架12和工作台10之间间隔设置有一对侧壁19，该一对侧壁19在支架12与工作台10之间起到支撑作用，支架12、工作台10和一对侧壁19整体形成长方体型的框架结构，加压机构14位于一对侧壁19之间，通过线性驱动器13控制加压机构14压向或远离工作台10。其中线性驱动器13可以提供加压机构14压向或远离工作台10的驱动力，也可以只提供使加压机构14远离工作台10的力，当需要压触待测垫片T时，线性驱动器13释放加压机构14，使其在重力作用下压向待测垫片T。

感测组件16安装于工作台10，如图1和图3所示，感测组件16包括设置于通孔11内的感测头17。感测组件16可以包括光感或磁感距离传感器，通过该感测头17测量与通孔11对齐的凸起件15相对于感测头17的距离；或者感测组件16包括位移传感器，加压机构14压向工作台10，凸起件15压迫感测头17向下移动的过程中，位移传感器获取感测头的位移值，从而测得待测垫片T的厚度。

至少三个垫片定位件18设置于工作台10上，该至少三个垫片定位件18彼此间隔地沿圆周方向分布在与通孔11同心的圆形上，从而对待测垫片T进行水平方向上的止挡定位。优选情况下，如图1和图2所示，垫片定位件18为设置工作台10上的凸起件；或者垫片定位件18为设置在工作台10与支架12之间且竖直延伸的圆柱件。待测垫片T的周向边缘与至少两个垫片定位件18接触，从而实现定位目的。

根据如上所述的垫片测量装置，优选情况下如图3所示，线性驱动器13具有轴向地安装加压机构14的驱动轴131，驱动轴131与加压机构14之间可以为固定安装连接，也可以具有在竖直方向上弹性缓冲的相对位移裕度，以使加压机构14被线性驱动器13驱动的过程中减小对驱动轴131的负担。安装于驱动轴131的加压机构14可以为一体件，优选情况下如图3所示也可以包括：支撑轴141，该支撑轴141连接于驱动轴131；多个压爪142，该多个压爪142固定或可拆卸地安装于支撑轴141并围绕支撑轴141均沿径向方向延伸，以使多个压爪142能够同时压触待测垫片T的不同位置；和凸起件15，该凸起件15从支撑轴141同轴地向下延伸且凸起件15的最低处低于多个压爪142的最低处，垫片测量装置不放置待测垫片T时凸起件15压迫感测头17的位移与放置待测垫片T时凸起件15压迫感测头17的位移的差值，即为待测垫片T的厚度值。

为提高测量精度，测量过程中加压机构14压触待测垫片T需要尽可能分布均匀，如图3和图4所示，优选情况下多个压爪142围绕支撑轴141中心对称设置。其中，每个压爪142既可以彼此为独立的相同部件，或者多个压爪142彼此也可以连接为一体部件。每个压爪142如图4所示，包括连接于支撑轴141的连接端1421，从该连接端1421倾斜向下延伸的压爪臂1422以及从压爪臂1422末端竖直向下延伸的压合部1423，该压合部1423的下表面用于压合在待测垫片T上。在工作状态下，每个压爪142的压合部1423的下表面在加压机构14的轴向方向上的高度是相同的。

上述垫片测量装置中，需要限制多个压爪142围绕支撑轴141旋转的自由度，以防止压合过程中由于多个压爪142的转动造成垫片的磨损。优选情况下如图2所示，垫片定位件18中的一个为竖直延伸的圆柱件，压爪142中的一个与垫片定位件18中的一个彼此在竖直方向滑动配合。该滑动配合方式可以压爪142设置有导向孔或导向槽，以配合垫片定位件18中的一个起到导向作用。

根据本申请优选的实施方式，垫片测量装置的加压机构在竖直方向上具有收缩位置和下压位置，其中：在收缩位置，线性驱动器13驱动加压机构14脱离工作台10，此时可以放入或取出待测垫片T；在下压位置，线性驱动器13驱动加压机构14将待测垫片T压合于工作台10上且凸起件15接近或进入通孔11，从而由通孔11内的感测头17对凸起件15进行感测，进而获取放置待测垫片T时的凸起件15的位移值。

为了进一步提高本申请的垫片测量装置的测量精度和测量效率，如图4所示，优选情况下，垫片测量装置包括标准垫片件20，用于为感测组件16提供标准厚度值。通过比对标准垫片件20与待测垫片T分别对应的凸起件15的位移值，能够快速筛选相应厚度的垫片。考虑到一体成型的标准垫片件在受到加压机构14的压触时，可能会由于一体成型的标准垫片件自身不够平整导致与工作台10之间出现间隙对标定结果造成不利影响，优选情况下，如图4和图5所示，标准垫片件20包括至少三个标准量块21和一个安装块22，标准量块21和安装块22之间在工作状态下具有可竖直浮动的裕度。每个可浮动的标准量块21在加压机构14的压触下都能够无间隙地贴合工作台10，避免标定出现误差，提高了测量精度。该标准量块21和安装块22之间的浮动可通过具备弹性的连接件实现（如弹性材质的垫片或弹簧件等）。优选情况下，标准垫片件20包括间隙地穿过安装块22的螺钉，该螺钉与安装块22可竖直滑动地配合且固定安装于标准量块21。

相比于传统的垫片测量装置，本申请提供了一种高精度且能够兼容多种尺寸的垫片的测量厚度的技术方案，该垫片测量装置能够实现对多种形状、尺寸的垫片进行自动化测量，具备更好的兼容性，并提高了检测效率和测量精度。

以上详细描述了本申请的优选实施方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (10)

1.垫片测量装置，其特征在于，该垫片测量装置包括：

工作台（10），该工作台（10）用于定位地放置待测垫片（T），所述工作台（10）设置有竖直的通孔（11）；

支架（12），该支架（12）固定设置于所述工作台（10）的上方，所述支架（12）安装有线性驱动器（13），该线性驱动器（13）连接有竖直向下延伸的加压机构（14），该加压机构（14）设置有与所述通孔（11）对齐的凸起件（15）；和

感测组件（16），该感测组件安装于所述工作台（10）并具有设置于所述通孔（11）内的感测头（17），其中：

所述垫片测量装置还包括设置在所述工作台（10）上的至少三个垫片定位件（18），该至少三个垫片定位件（18）彼此间隔地沿圆周方向分布在与所述通孔（11）同心的圆形上。

2.根据权利要求1所述的垫片测量装置，其特征在于，

所述垫片定位件（18）为设置所述工作台（10）上的凸起件；或者

所述垫片定位件（18）为设置在所述工作台（10）与支架（12）之间且竖直延伸的圆柱件。

3.根据权利要求1所述的垫片测量装置，其特征在于，所述支架（12）和工作台（10）之间间隔设置有一对侧壁（19），所述加压机构（14）位于所述一对侧壁（19）之间，所述支架（12）、工作台（10）和一对侧壁（19）整体形成长方体型的框架结构。

4.根据权利要求1所述的垫片测量装置，其特征在于，所述线性驱动器（13）具有轴向地安装所述加压机构（14）的驱动轴（131），所述驱动轴（131）与所述加压机构（14）之间具有在竖直方向上弹性缓冲的相对位移裕度。

5.根据权利要求4所述的垫片测量装置，其特征在于，所述加压机构（14）包括：

支撑轴（141），该支撑轴（141）连接于所述驱动轴（131）；

多个压爪（142），该多个压爪（142）可拆卸地安装于所述支撑轴（141）并围绕所述支撑轴（141）均沿径向方向延伸；和

所述凸起件（15），该凸起件（15）从所述支撑轴（141）同轴地向下延伸且所述凸起件（15）的最低处低于所述多个压爪（142）的最低处。

6.根据权利要求5所述的垫片测量装置，其特征在于，所述多个压爪（142）围绕所述支撑轴（141）中心对称设置，每个压爪（142）彼此为独立的相同部件，或者所述多个压爪（142）彼此连接为一体部件。

7.根据权利要求5或6所述的垫片测量装置，其特征在于，每个压爪（142）包括连接于所述支撑轴（141）的连接端（1421），从该连接端（1421）倾斜向下延伸的压爪臂（1422）以及从压爪臂（1422）末端竖直向下延伸的压合部（1423），该压合部（1423）的下表面用于压合在待测垫片（T）上。

8.根据权利要求5所述的垫片测量装置，其特征在于，所述压爪（142）中的一个与所述垫片定位件（18）中的一个彼此在竖直方向滑动配合。

9.根据权利要求1所述的垫片测量装置，其特征在于，所述加压机构在竖直方向上具有收缩位置和下压位置，其中：

在所述收缩位置，所述加压机构（14）脱离所述工作台（10）；

在所述下压位置，所述加压机构（14）将待测垫片（T）压合于所述工作台（10）上且所述凸起件（15）接近或进入所述通孔（11），从而由所述通孔（11）内的感测头（17）对所述凸起件（15）进行感测。

10.根据权利要求1所述的垫片测量装置，其特征在于，该垫片测量装置还包括标准垫片件（20），用于为所述感测组件（16）提供标准厚度值；

所述标准垫片件（20）包括至少三个标准量块（21）和一个安装块（22），所述标准量块（21）和安装块（22）之间在工作状态下具有可竖直浮动的裕度。

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