專利名稱：機械式自動定心光靶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于機械設(shè)計技術(shù)及裝置制造領(lǐng)域，具體涉及一種自動顯示管道的中心軸線的機械式自動定心光靶裝置。
2.背景技術(shù)一些特殊管道的裝配過程中(如加速器的組元裝配)，為了保證裝配精度，過去常常采用心軸定位的方法進行裝配。隨著管道內(nèi)腔變小(直徑一般不大于140mm)，管道的個數(shù)增多(70～80節(jié))，裝配精度要求較高。原有的裝配工藝已無法滿足孔小、裝配精度高的要求。采用激光準直儀能較好地解決裝配精度的問題，而如何顯示管道的中心軸線成為了該方案的難點。為了解決該技術(shù)難點，國內(nèi)外多采用的兩個或多個能顯示圓心的光靶進行組合調(diào)節(jié)使用，但工序繁多，調(diào)節(jié)難度增大。
實用新型專利(專利號91231992.5)公開了一種坐標測量儀器用的孔中心自動瞄準的光電定心測頭在光箱的光源上方裝有多層乳白有機玻璃板，光箱的下方有多個調(diào)平螺釘。每次使用時，需分別調(diào)節(jié)三個調(diào)平螺釘，影響工作效率。
3.發(fā)明內(nèi)容為了克服已有技術(shù)中定心光靶調(diào)節(jié)工序繁雜工作效率低的不足，本實用新型提供一種顯示管道中心軸線的機械式自動定心光靶。本實用新型機械式自動定心光靶由固定機構(gòu)、定位機構(gòu)和運動機構(gòu)等部分組成。通過運動機構(gòu)中的導向軸進行軸向方向的運動，推動定位機構(gòu)的定位軸進行徑向方向的運動，直接顯示管道的中心軸線。
本實用新型目的是這樣實現(xiàn)的一種機械式自動定心光靶，整體裝置為一圓柱體，含有固定機構(gòu)、定位機構(gòu)及運動機構(gòu)；固定機構(gòu)包括座體與擋板，定位機構(gòu)包括定位軸與定位彈簧，運動機構(gòu)包括導向軸、回位彈簧、導向螺釘與十字靶；固定機構(gòu)中柱形的座體設(shè)置有圓柱孔，座體的中心軸即為圓柱孔的中心軸；座體的外表面上均勻設(shè)置有兩排平行的定位孔，其每排定位孔數(shù)為3個或3個以上。定位孔的軸線垂直于柱形座體內(nèi)圓柱孔的中心軸；擋板設(shè)置在柱形座體定位孔的外表面，擋板通過螺釘固定在座體外圓柱上，其作用是擋住定位彈簧一直在座體的定位孔中，不會脫落。定位機構(gòu)中設(shè)置有與固定機構(gòu)中設(shè)置的定位孔數(shù)目相同的定位軸和定位彈簧，定位軸設(shè)置在座體外表面的定位孔中，每個定位軸由直徑不同的大直徑圓柱段和小直徑圓柱段組成，定位軸的圓柱段的端面為球形；定位軸的大直徑圓柱段的球形端面與運動機構(gòu)中的導向軸相接觸，定位軸的小直徑圓柱段的球形端面伸出定位孔外，定位軸可在座體中進行徑向方向的運動；定位彈簧的內(nèi)徑與定位軸的小直徑圓柱段的柱面直徑相匹配，固定設(shè)置在擋板下方定位軸的小直徑圓柱段上，定位彈簧的兩個端面分別與定位軸的大直徑圓柱段和擋板接觸，定位彈簧的作用是壓住定位軸，使定位軸一直和導向軸相接觸；運動機構(gòu)中的導向軸內(nèi)設(shè)有一通孔，通孔的中心軸線和座體的中心軸線重合，其外軸面由多段配合圓柱面及圓錐面組成，從小段到大段，分別為小圓柱面、圓錐面、圓柱面、圓錐面、退刀槽、大圓柱面，大圓柱面與法蘭相連接，導向軸的兩段圓錐面與座體上設(shè)置的兩排平行的定位孔的位置相對應(yīng)，導向軸中的小圓柱面的直徑和大圓柱面的直徑分別與座體內(nèi)圓柱孔的兩個端面的直徑相匹配，導向軸設(shè)置在固定機構(gòu)的座體的圓柱孔內(nèi)，導向軸外軸面上的兩段錐形段面與定位機構(gòu)中定位軸的大直徑圓柱段的端面相連；回位彈簧設(shè)置在座體與導向軸相接的法蘭面之間的導向螺釘上；十字靶分別設(shè)置在導向軸的兩端，導向軸的配合圓柱面及圓錐面的中心軸線和兩個十字靶中心點的連線重合；導向螺釘通過導向軸的法蘭上的法蘭孔和回位彈簧的內(nèi)孔與座體連接，導向螺釘可在回位彈簧內(nèi)往復運動。通過旋緊或擰松導向螺釘，導向軸在座體中進行軸向方向運動。
本實用新型機械式自動定心光靶的工作過程如下，把機械式自動定心光靶放入被測的管道內(nèi)腔中，旋動本裝置中的任一導向螺釘，導向螺釘推動導向軸運動，來調(diào)節(jié)定位軸的移動量，導向軸通過自身的兩個錐面使定位軸壓住管道的內(nèi)腔。這樣，設(shè)在導向軸兩端的十字靶的交點連線自然與管道內(nèi)腔的中心軸線重合，即可顯示管道的中心軸線。拆卸時，松開導向螺釘，回位彈簧和定位彈簧分別反向推動導向軸和定位軸，就可以取出該自動定心光靶。
本實用新型機械式自動定心光靶，通過采用帶有兩段圓錐面的導向軸進行軸向方向的運動，推動定位軸在座體中進行徑向方向的運動，調(diào)節(jié)定位軸的移動量，準確、快捷地自動顯示被測管道的中心軸線，并可在被測管道中進行安裝和拆卸，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
4.
圖1為本實用新型機械式自動定心光靶的外形結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實用新型機械式自動定心光靶的左視結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實用新型機械式自動定心光靶的軸向剖面示意圖圖中，1.導向軸 2.定位軸 3.座體 4.定位彈簧 5.回位彈簧 6.導向螺釘十字靶(7、17) 8.擋板 9.法蘭 10.法蘭孔 11.小圓柱面 13.圓柱面圓錐面(12、14) 15.退刀槽 16.大圓柱面
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述5.具體實施方式
本實用新型一種機械式自動定心光靶，其整體裝置的外形為八棱柱狀，含有固定機構(gòu)、定位機構(gòu)及運動機構(gòu)；固定機構(gòu)包括座體3與擋板8，定位機構(gòu)包括定位軸2與定位彈簧4，運動機構(gòu)包括導向軸1、回位彈簧5、導向螺釘6與十字靶(7、17)；固定機構(gòu)中柱形的座體3設(shè)置有圓柱孔，座體3的中心軸即為圓柱孔的中心軸；座體3的外表面上均勻設(shè)置有兩排平行的定位孔，每排8個定位孔，定位孔的軸線垂直于柱形座體3內(nèi)圓柱孔的中心軸，擋板8設(shè)置在柱形座體3中定位孔的外表面；定位機構(gòu)中設(shè)置有16個定位軸2和16個定位彈簧4，定位軸2設(shè)置在座體3外表面的定位孔中，每個定位軸2由直徑不同的大直徑圓柱段和小直徑圓柱段組成，定位軸2的圓柱段的端面為球形；定位軸2的大直徑圓柱段的球形端面與運動機構(gòu)中的導向軸1相接觸，定位軸2的小直徑圓柱段的球形端面伸出定位孔外；定位彈簧4的內(nèi)徑與定位軸2的小直徑圓柱段的柱面直徑相匹配，固定設(shè)置在擋板8下方定位軸2的小直徑圓柱段上；定位彈簧4的兩個端面分別與定位軸2的大直徑圓柱段和擋板8相接觸，運動機構(gòu)中的導向軸1內(nèi)設(shè)有一通孔，通孔的中心軸線和座體3的中心軸線重合。導向軸1的外軸面由多段柱面組成，從小段到大段，依次為小圓柱面11、圓錐面12、圓柱面13、圓錐面14、退刀槽15、大圓柱面16，大圓柱面16與法蘭9相連接，導向軸1的兩段圓錐面(12、14)與座體3上設(shè)置的兩排平行的定位孔的位置相對應(yīng)，導向軸1中的小圓柱面11的直徑和大圓柱面16的直徑分別與座體3內(nèi)的圓柱孔的兩個端面的直徑相匹配，導向軸1設(shè)置在固定機構(gòu)的座體3的圓柱孔內(nèi)，定位機構(gòu)中的定位軸2的大直徑圓柱段的端面分別與導向軸1外軸面上的錐形段面12和錐形段面14相接觸；回位彈簧5設(shè)置在座體3與導向軸1相接的法蘭9面之間的導向螺釘6上；十字靶(7、17)采用光學玻璃，分別設(shè)置在導向軸1的兩端，導向軸1的配合圓柱面(11、13、16)及圓錐面(12、14)的中心軸線和十字靶(7、17)中心點的連線重合；導向螺釘6通過導向軸1的法蘭9上的法蘭孔10和回位彈簧5的內(nèi)孔與座體3連接。
工作時旋緊導向螺釘6，導向軸1在圓柱座體3中進行軸向方向運動，同時帶動定位軸2在圓柱座中進行徑向方向的運動。當16個相同的定位軸2和管道的內(nèi)徑接觸時，導向軸1通過其外軸面的圓錐面(12、14)使定位軸2壓住管道的內(nèi)腔，管道的內(nèi)徑的中心軸線就是兩個十字靶的“十”字中心的連線，達到顯示管道的中心軸線的目的。
權(quán)利要求1.一種機械式自動定心光靶，其特征在于含有固定機構(gòu)、定位機構(gòu)及運動機構(gòu)；固定機構(gòu)包括座體(3)與擋板(8)，定位機構(gòu)包括定位軸(2)與定位彈簧(4)，運動機構(gòu)包括導向軸(1)、回位彈簧(5)、導向螺釘(6)與十字靶(7、17)；固定機構(gòu)中柱形的座體(3)內(nèi)設(shè)置有圓柱孔，座體(3)的中心軸即為圓柱孔的中心軸；座體(3)的外表面上均勻設(shè)置有兩排平行的定位孔，定位孔的軸線垂直于柱形座體(3)內(nèi)圓柱孔的中心軸，擋板(8)設(shè)置在柱形座體(3)定位孔的外表面；定位機構(gòu)中設(shè)置有與固定機構(gòu)中設(shè)置的定位孔數(shù)目相同的定位軸(2)和定位彈簧(4)，定位軸(2)設(shè)置在座體(3)外表面的定位孔中，每個定位軸(2)由直徑不同的大直徑圓柱段和小直徑圓柱段組成，定位軸(2)的圓柱段的端面為球形；定位軸(2)的大直徑圓柱段的球形端面與運動機構(gòu)中的導向軸(1)相接觸，定位軸(2)的小直徑圓柱段的球形端面伸出定位孔外；定位彈簧(4)的內(nèi)徑與定位軸(2)的小直徑圓柱段的柱面直徑相匹配，固定設(shè)置在擋板(8)下方定位軸(2)的小直徑圓柱段上；運動機構(gòu)中的導向軸(1)內(nèi)設(shè)有一通孔，其外軸面由多段柱面組成，從小段到大段，依次為小圓柱面(11)、圓錐面(12)、圓柱面(13)、圓錐面(14)、退刀槽(15)、大圓柱面(16)，大圓柱面(16)與法蘭(9)連接，導向軸(1)的圓錐面(12、14)與座體(3)上設(shè)置的兩排平行的定位孔的位置相對應(yīng)，導向軸(1)設(shè)置在固定機構(gòu)的座體(3)的圓柱孔內(nèi)，與定位機構(gòu)中的定位軸(2)相接觸；回位彈簧(5)設(shè)置在座體(3)與導向軸(1)相接的法蘭(9)面之間的導向螺釘(6)上；十字靶(7、17)分別設(shè)置在導向軸(1)的兩端，導向軸(1)的圓柱面(11、13、16)及圓錐面(12、14)的中心軸線和十字靶(7、17)中心點的連線重合；導向螺釘(6)通過導向軸(1)的法蘭(9)上的法蘭孔(10)和回位彈簧(5)的內(nèi)孔與座體(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機械式自動定心光靶，其特征在于所述的設(shè)置在固定機構(gòu)座體(3)外表面的兩排平行定位孔，其每排定位孔數(shù)為3個或3個以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機械式自動定心光靶，其特征在于所述的導向軸(1)內(nèi)的通孔的中心軸線和座體(3)的中心軸線重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機械式自動定心光靶，其特征在于所述的兩排定位軸(2)的大直徑圓柱段的端面分別與導向軸(1)外軸面上的錐形段面(12)和錐形段面(14)相接觸。
專利摘要本實用新型提供了一種自動顯示管道的中心軸線的機械式自動定心光靶裝置，由固定機構(gòu)、定位機構(gòu)和運動機構(gòu)等部分組成。固定機構(gòu)包括座體與擋板；定位機構(gòu)包括定位軸和定位彈簧；運動機構(gòu)包括導向軸、回位彈簧、導向螺釘和十字靶等；在固定機構(gòu)中的座體外殼設(shè)置有兩排平行的定位孔，定位機構(gòu)中的定位軸設(shè)置在定位孔中，定位軸并與設(shè)置在運動機構(gòu)中的帶有圓錐面的導向軸連接，導向軸的兩端設(shè)置有十字靶。本實用新型機械式自動定心光靶通過調(diào)節(jié)運動機構(gòu)中的導向螺釘使導向軸進行軸向的運動，推動導向軸進行徑向方向的移動，當定位軸和被測管道的內(nèi)徑接觸時，管道內(nèi)徑的中心軸線就是兩個十字靶的“十”字中心的連線，達到準確顯示管道的中心軸線的目的，并可在被測管道中進行安裝和拆卸，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。
文檔編號G01B5/00GK2708241SQ20042006039
公開日2005年7月6日 申請日期2004年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月21日
發(fā)明者陳凡, 張華全, 蒲如平, 何英 申請人:中國工程物理研究院機械制造工藝研究所