一种适用于多尺寸自适应定心的激光测量靶球转接装置

技术领域

本发明属于激光数字化测量技术领域,具体的,涉及一种适用于多尺寸自适应定心的激光测量靶球转接装置。

背景技术

激光跟踪仪是一种先进的数字化测量设备。采用激光跟踪仪测量时，需要将测量靶球安装在产品上。为了便于靶球安装，激光跟踪仪测量系统配备一些标准的靶球座。标准靶球座一端是磁性球窝，能够将靶球吸附在内，另一端是等直销，用于插入产品孔内固定。标准靶球座的等直销直径为一定值，一般为Φ6mm、Φ6.35mm和Φ8mm。当产品的孔与标准靶球座等直销的直径不一致时，则需要借助转接座转接安装。转接座一般为一种带凸台的圆筒结构，其内径与靶球座等直销相等，外径与产品孔径相同。靶球安装在标准靶球座上，标准靶球座安装在转接座上，转接座安装在产品上，如图1所示（图中,8为转接座）。转接座结构简单，使用方便，但存在以下缺点：

1、通用性差

转接座的外径与产品孔径相同，一种规格的转接座只能对应一种产品孔径，不具有通用性。产品上通常有几种不同大小的孔，则要求配备几种规格的转接座。

2、管理难度大

由于转接座不具有通用性，为了完成一个产品的测量，则需要配备许多规格的转接座，数量众多，管理困难。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的在于克服现有技术中的不足，适应现实需要，从而提供一种通用性强，可以满足一定范围尺寸孔径测量的转接装置，实现一个转接座满足不同孔径测量需求的适用于多尺寸自适应定心的激光测量靶球转接装置。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种适用于多尺寸自适应定心的激光测量靶球转接装置,包括靶球转接座、定心锥、特制螺母和弹簧, 靶球转接座中间设有中心杆，内部设有圆环形凹槽，中心杆为一阶梯轴，中心杆一端设有安装标准靶球座的盲孔，另一端设有螺纹，定心锥包括导向段和定心段，定心锥的后段为等直径回转体的导向段，定心锥的前段为定心段，定心段为直径逐渐变小的回转体结构，定心锥中部设有阶梯通孔，靶球转接座的圆环形凹槽与定心锥的导向段紧密配合，且定心锥可在靶球转接座的圆环形凹槽内精密滑移，弹簧套于中心杆的大轴上，且弹簧两端分别与靶球转接座的圆环形凹槽底部和定心锥左侧端面贴合，靶球转接座通过中心杆上的螺纹端穿过定心锥中部的阶梯通孔和产品接头中部的孔与特制螺母连接，拧紧特制螺母，使靶球转接座右侧端面与产品接头左侧端面贴紧，通过靶球转接座对弹簧施加压力，使弹簧将定心锥的定心段与产品接头的孔边缘接触，实现自适应定心。

进一步，中心杆的大轴外径略小于定心锥阶梯通孔的大孔直径，中心杆的小轴外径与定心锥阶梯通孔的小孔直径相匹配。

进一步，特制螺母中部设有螺纹孔，螺纹孔与中心杆另一端上的螺纹相匹配，特制螺母外径大于产品接头中部孔的孔径。

进一步，导向段直径与靶球转接座的圆环形凹槽直径相同。

进一步，弹簧被定心锥封装在靶球转接座的圆环形凹槽内部，弹簧对定心锥起支撑作用。

进一步，中心杆位于靶球转接座的圆环形凹槽中部，且中心杆、盲孔与圆环形凹槽同轴。

进一步，靶球转接座两端端面与圆环形凹槽的轴心垂直。

进一步，安装后，靶球转接座、定心锥与产品接头同轴。

进一步，安装后，盲孔、阶梯通孔与产品接头中部的孔同轴，且盲孔的轴心与产品接头的端面垂直。

一种如上述所述的适用于多尺寸自适应定心的激光测量靶球转接装置的使用方法，其方法步骤包括：

（1）依次将弹簧、定心锥放入靶球转接座的圆环形凹槽内；

（2）将靶球转接座的中心杆插入产品接头的孔内，使定心锥的定心段与产品接头的孔边缘线接触；

（3）将特制螺母安装在靶球转接座中心杆的螺纹上；

（4）旋紧特制螺母，使靶球转接座的端面与产品接头的端面垂直，由于产品接头的孔轴线与孔端面垂直，靶球转接座的圆环形凹槽轴线，亦即标准靶标座安装孔的轴线与靶球转接座的端面垂直，因此标准靶标座安装孔的轴线与产品接头的孔轴线平行，借助于定心锥定心段的回转体定心作用，使得标准靶标座安装孔的轴线与产品接头的孔轴线同心；

（5）将标准靶球座安装在靶球转接座上，将反射靶球安装在标准靶球座上，即可进行激光测量。

在本发明中,普通的转接座采用圆筒结构保证转接后靶标座与产品孔同心，圆筒结构外径固定，所以只能用于固定孔径。本发明中采用了一种变直径的回转体，可适应不同的孔径，自动实现靶标座与产品孔定心。本发明包括靶球转接座、定心锥、特制螺母和弹簧,靶球转接座是整个装置的主体部件，靶球转接座内部设置了圆环形凹槽，凹槽外径与定心锥的导向段外径相同，相互之间紧密配合，使定心锥可在凹槽内精密滑移；靶球转接座中间为中心杆，中心杆一端设置了安装标准靶球座的盲孔，中心杆的外径略小于定心锥凹槽的直径，中心杆另一端设置了螺纹，可与特制螺母拧紧，使整个装置固定在产品的孔内，靶球转接座的制造质量直接关系靶球测量的偏置数值和整个装置的定心精度，靶球转接座的厚度、靶标座安装盲孔与圆环形凹槽的同心度、靶球转接座两端面与圆环形凹槽轴心的垂直度是靶球转接座制造的关键尺寸；定心锥是整个装置的核心部件，由导向段和定心段组成。定心锥的后段是等直径的导向段，直径与靶球转接座的圆环形凹槽直径相同，相互之间紧密配合，使定心锥可在圆环形凹槽内精密滑移。定心锥的前段是定心段，为直径逐渐变小的回转体结构，定心段直径是连续变化的，可适用于从最小直径到最大直径范围内所有大小圆孔的测量，定心段被设计成一个回转体，具备良好的定心功能，定心锥的中间是凹槽和通孔结构，凹槽和通孔结构为阶梯通孔结构，便于靶球转接座的中心杆穿过，定心锥的导向段直径和定心段外形直接影响整个装置的定心精度，是定心锥制造的关键尺寸；特制螺母安装在靶球转接座的中心杆上，拧紧特制螺母，使靶球转接座端面与产品接头端面贴紧，通过靶球转接座对弹簧施加压力，使弹簧将定心锥的定心段与产品接头的孔边缘接触，实现自适应定心；弹簧被定心锥封装在靶球转接座内部，对定心锥起支撑作用，使定心锥的定心段与产品接头的孔边缘紧密接触，实现自适应定心。

本发明的有益效果为:本发明采用了一种变直径的回转体结构，满足了不同直径圆孔的测量；通过回转体的定心功能，结合靶球转接座良好的导向作用，使靶标座安装孔与产品圆孔中心重合，实现自适应定心。该发明具有较强的通用性，可以满足一定范围尺寸孔径测量的转接装置，实现一个转接座满足不同孔径测量需求，可大幅减少测量转接座的数量和制造成本，降低转接座的管理难度, 降低成本。该发明具备良好的自适应定心功能，保证了测量的精度。

附图说明

图1为现有技术中转接座的使用示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的使用示意图。

其中，1为靶球转接座，2为定心锥，3为特制螺母，4为弹簧，5为产品接头，6为标准靶球座，7为反射靶球，8为转接座，9为中心杆，10为圆环形凹槽，11为盲孔，12为螺纹，13为导向段，14为定心段，15为阶梯通孔。

实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心/部”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设有”、“套设/接”等，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

还需要理解的是，术语“包括/包含”、“由……组成”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含……”、“由……组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。

实施例

如图2至图3所示，本发明提供了一种适用于多尺寸自适应定心的激光测量靶球转接装置,包括靶球转接座1、定心锥2、特制螺母3和弹簧4, 靶球转接座1中间设有中心杆9，内部设有圆环形凹槽10，中心杆9为一阶梯轴，中心杆9一端设有安装标准靶球座6的盲孔11，另一端设有螺纹12，定心锥2包括导向段13和定心段14，定心锥2的后段是等直径回转体的导向段13，定心锥2的前段是定心段14，定心段14为直径逐渐变小的回转体结构，定心锥2中部设有阶梯通孔15，靶球转接座的圆环形凹槽10与定心锥2的导向段13紧密配合，且定心锥2可在靶球转接座的圆环形凹槽10内精密滑移，弹簧4套于中心杆9的大轴上，且弹簧4两端分别与靶球转接座的圆环形凹槽10底部和定心锥2左侧端面贴合，靶球转接座1通过中心杆9上的螺纹12端穿过定心锥2中部的阶梯通孔15和产品接头5中部的孔与特制螺母3连接，拧紧特制螺母3，使靶球转接座1右侧端面与产品接头5左侧端面贴紧，通过靶球转接座1对弹簧4施加压力，使弹簧4将定心锥2的定心段14与产品接头5的孔边缘接触，实现自适应定心。

优选地，中心杆9的大轴外径略小于定心锥2阶梯通孔15的大孔直径，中心杆9的小轴外径与定心锥2阶梯通孔15的小孔直径相匹配。

优选地，特制螺母3中部设有螺纹孔，螺纹孔与中心杆9另一端上的螺纹12相匹配，特制螺母3外径大于产品接头5中部孔的孔径。

优选地，导向段13直径与靶球转接座的圆环形凹槽10直径相同。

优选地，弹簧4被定心锥2封装在靶球转接座1的圆环形凹槽10内部，弹簧4对定心锥2起支撑作用。

优选地，中心杆9位于靶球转接座的圆环形凹槽10中部，且中心杆9、盲孔11与圆环形凹槽10同轴。

优选地，靶球转接座1两端端面与圆环形凹槽10的轴心垂直。

优选地，安装后，靶球转接座1、定心锥2与产品接头5同轴。

优选地，安装后，盲孔11、阶梯通孔15与产品接头5中部的孔同轴，且盲孔11的轴心与产品接头5的端面垂直。

如图2至图3所示，本发明还提供了一种如上述所述的适用于多尺寸自适应定心的激光测量靶球转接装置的使用方法，其方法步骤包括：

（1）依次将弹簧4、定心锥2放入靶球转接座1的圆环形凹槽10内；

（2）将靶球转接座1的中心杆9插入产品接头5的孔内，定心锥2回转面（即定心段14）与产品接头5的孔边缘线接触；

（3）将特制螺母3安装在靶球转接座1中心杆9的螺纹12上；

（4）旋紧特制螺母3，使靶球转接座1的端面与产品接头5的端面垂直，由于产品接头5的孔轴线与孔端面垂直，靶球转接座1的圆环形凹槽10轴线，亦即标准靶标座6安装孔的轴线与靶球转接座1的端面垂直，因此标准靶标座6安装孔的轴线与产品接头5的孔轴线平行，借助于定心锥2定心段14的回转体定心作用，使得标准靶标座6安装孔的轴线与产品接头5的孔轴线是同心的；

（5）将标准靶球座6安装在靶球转接座1上，将反射靶球7安装在标准靶球座6上，即可进行激光测量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。