空间尺寸检测装置及检测方法.pdf

本发明提供了一种空间尺寸检测装置，包括：第一滑杆；至少两个第一滑块，所述第一滑块安装在所述第一滑杆上并与所述第一滑杆滑动及转动配合；第一锁紧机构，所述第一锁紧机构将所述第一滑块与所述第一滑杆锁紧或解锁；每个所述第一滑块上均固定有第二滑杆，所述第二滑杆与所述第一滑杆垂直；第二滑块，所述第二滑块与所述第二滑杆滑动及转动配合；第二锁紧机构，所述第二锁紧机构将所述第二滑块与所述第二滑杆锁紧或解锁；检测杆，所述检测杆固定在所述第二滑块上并与所述第二滑杆垂直。本发明还提供了空间尺寸检测方法。本发明具有精度高、效率高、成本低的优点。

1.  一种空间尺寸检测装置，其特征在于，包括：
第一滑杆；
至少两个第一滑块，所述第一滑块安装在所述第一滑杆上并与所述第一滑杆滑动及转动配合；
第一锁紧机构，所述第一锁紧机构将所述第一滑块与所述第一滑杆锁紧或解锁；
每个所述第一滑块上均固定有第二滑杆，所述第二滑杆与所述第一滑杆垂直；
第二滑块，所述第二滑块与所述第二滑杆滑动及转动配合；
第二锁紧机构，所述第二锁紧机构将所述第二滑块与所述第二滑杆锁紧或解锁；
检测杆，所述检测杆固定在所述第二滑块上并与所述第二滑杆垂直。

2.  根据权利要求1所述的空间尺寸检测装置，其特征在于，所述第一锁紧机构和/或所述第二锁紧机构为螺栓。

3.  根据权利要求1所述的空间尺寸检测装置，其特征在于，所述检测杆具有杆体和尖端。

4.  根据权利要求1所述的空间尺寸检测装置，其特征在于，所述第一滑块和/或所述第二滑块上开有通孔、螺纹孔和盲孔，所述通孔与所述螺纹孔连通。

5.  一种空间尺寸检测方法，其特征在于，包括：
将如权利要求1至4中的任一项所述的空间尺寸检测装置的一个检测杆定位在基点上；
同时或分别使第一滑块及第二滑块滑动或转动，直至另一个检测杆定位在检测点上；
锁紧第一滑块及第二滑块；
测量两个检测杆之间的距离。

6.  根据权利要求5所述的空间尺寸检测方法，其特征在于，所述基点 位于第一部件上，所述检测点位于第二部件上。

7.  根据权利要求6所述的空间尺寸检测方法，其特征在于，根据所述距离是否满足设计值来判断所述第一部件与所述第二部件之间的相对安装位置是否正确。

空间尺寸检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及测量领域，具体涉及空间尺寸检测装置及检测方法。
背景技术
在实际生产中，经常需要检测两个部件之间的相对安装位置是否正确，但由于部件的不规则性，无法采用直尺、游标卡尺、卷尺等直接进行测量。
例如图1中，护风圈1、车架2与发动机总成3之间存在装配关系，如果出现发动机总成3的风扇与护风圈1之间的间隙不均匀、发动机总成3的位置不准确等问题，就会导致风扇与护风圈1动态干涉直至风扇损坏，以及动力传动夹角发生变化引起传动效率降低。但是护风圈1、车架2与发动机总成3装配完成后，由于各自形状的不规则性及各种管路布置的复杂性，无法采用卷尺等常用测量工具进行直接测量。
现有技术中第一种检测方式是手工间接检测，就是检测人员应用直尺、角度尺、游标卡尺、卷尺等检测工具对护风圈1的位置和发动机总成3的位置进行检测。具体操作方法如下：
在车架2的上翼面5上选定一个基点6作为原点，然后在护风圈1上选择一个检测点4，在发动机总成3上选择一个检测点8。基点及检测点为部件的特征点，例如圆孔、螺栓、凸台等。
在测量基点6与检测点4之间的距离时，因管路9的干扰导致两点之间无法直线测量，此时首先用直尺测量检测点4距离车架2的上翼面5的高度，需要用平面工具将检测点4平移到车架2的上翼面5上方，或者将车架2的上翼面5平移到检测点4下方；然后测量检测点4与车架2的腹面7的距离，步骤同上；测量基点6到检测点4所在的垂直于车架2的上翼面5和腹面7的平面的距离；最后计算基点6到检测点4之间的空间距离，与设计图纸中基点6到检测点4之间的空间距离对比，即可知道护风 圈1的位置是否正确。为了避免测量误差较大，需测量多个点进行对比。
对发动机总成3的检测点8与基点6之间的检测过程与上述步骤类似。
该方案操作简单，但是步骤繁琐，检测误差较大，累计误差会更大，特别是带有角度的空间尺寸误差较大。
现有技术中第二种检测方式为三坐标测量仪测量，就是检测人员通过三坐标测试仪对护风圈位置和发动机位置进行检测。具体操作方法如下：
首先标定坐标原点。
然后将被检测零部件放入检测台，零部件位置一旦确定，就无法移动，否则测量数据无效。被测零部件的位置摆放非常关键，决定了尺寸测量的精度和难度。如果位置摆放不好，圆柱度、平面度测量误差大，甚至这些尺寸无法测量。
然后测量数据。该三坐标测量仪可以在X、Y、Z三个方向通过导轨滑动，其探测针可以在水平面内任意转动。将探测针移动到被检测点位置进行数据感应记录，检测点坐标只需要测量一个点，测量直线一般需要测量3个点，测量圆度一般需要测量4个点，测量平面度一般需要测量5个点。
最后数据处理。将所感应的点转换成以坐标系的点，坐标系原点为标定原点，然后通过测量工具测量，就能计算出所测量的尺寸。
该方案检测精度较高，但其检测精度受被测件摆放位置的影响，圆孔、角度、平面度等尺寸检测步骤较为繁琐，需要测试多个坐标点；三坐标测量仪成本较高，检测资源较少，需要专业操作人员进行测量。如果利用三坐标测量仪对图1中的车架2与护风圈1、发动机总成3之间的相对位置进行测量的话，需要将装配好的整车底盘移动到检测台上，受测量仪本身尺寸限制，对于卡车等大尺寸底盘无法测量，并且这些尺寸坐标的检测较为繁琐，测量效率低，设备成本高，不易普遍实施。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够避免形状及其它部件的干扰，直接对两个部件之间的安装位置进行检测的装置及方法。
为实现上述目的，本发明的实施例提供了如下技术方案：
一种空间尺寸检测装置，包括：第一滑杆；至少两个第一滑块，所述第一滑块安装在所述第一滑杆上并与所述第一滑杆滑动及转动配合；第一锁紧机构，所述第一锁紧机构将所述第一滑块与所述第一滑杆锁紧或解锁；每个所述第一滑块上均固定有第二滑杆，所述第二滑杆与所述第一滑杆垂直；第二滑块，所述第二滑块与所述第二滑杆滑动及转动配合；第二锁紧机构，所述第二锁紧机构将所述第二滑块与所述第二滑杆锁紧或解锁；
检测杆，所述检测杆固定在所述第二滑块上并与所述第二滑杆垂直。
优选地，所述第一锁紧机构和/或所述第二锁紧机构为螺栓。
优选地，所述检测杆具有杆体和尖端。
优选地，所述第一滑块和/或所述第二滑块上开有通孔、螺纹孔和盲孔，所述通孔与所述螺纹孔连通。
一种空间尺寸检测方法，包括：
将如上所述的空间尺寸检测装置的一个检测杆定位在基点上；同时或分别使第一滑块及第二滑块滑动或转动，直至另一个检测杆定位在检测点上；锁紧第一滑块及第二滑块；测量两个检测杆之间的距离。
优选地，所述基点位于第一部件上，所述检测点位于第二部件上。
优选地，根据所述距离是否满足设计值来判断所述第一部件与所述第二部件之间的相对安装位置是否正确。
本发明中的第一滑块能够沿第一滑杆轴向滑动或者绕其转动，第二滑块能够沿第二滑杆的轴向滑动或者绕其转动，并且第一滑杆与第二滑杆相互垂直，第二滑杆与检测杆相互垂直，因此在测量时通过调整第一滑块、第二滑块之间的距离、角度，能够保证两个检测杆顺利定位在两个部件的基点和检测点上，然后以常用的直尺测量两个测量杆的端点之间的距离，就能够获得基点与检测点之间的直线距离，进一步判段两部件之间的安装位置是否合适，而不用进行间接测量和计算，也不用移动装配好的部件，通用性强，效率高、成本低。
附图说明
接下来将结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细说明，其中：
图1是一种车辆底盘的局部示意图；
图2是本发明的实施例的实施例的空间尺寸检测装置的立体图；
图3是本发明的实施例的第一滑块的立体图；
图4是本发明的实施例的第一滑块与第一锁紧机构的立体图；
图5是本发明的实施例的检测杆的立体图。
图中标记说明：1、护风罩，2、车架，3、发动机总成，4、检测点，5、上翼面，6、基点，7、腹面，8、检测点，9、管路，10、第一滑杆，20、第一滑块，201、通孔，202、螺纹孔，203、盲孔，30、第一锁紧机构，40、第二滑杆，50、第二滑块，60、第二锁紧机构，70、检测杆，701、杆体，702、尖端。
具体实施方式
参考图2，在本实施例的空间尺寸检测装置中，第一滑杆10和第二滑杆40均为刚性杆。两个第一滑块20安装在第一滑杆10上，并且第一滑块20能够沿第一滑杆10的轴向方向滑动及绕第一滑杆10转动。在实际应用中，如果需要同时检测多个点的话，还能够将更多第一滑块20安装到第一滑杆10上。第一锁紧机构30将第一滑块20与第一滑杆10锁紧，或将第一滑块20与第一滑杆10解锁。每个第一滑块20上均固定有第二滑杆40，并且第二滑杆40的轴线与第一滑杆10的轴线垂直。在每个第二滑杆40上均安装有第二滑块50，并且第二滑块50能够沿第二滑杆40的轴向滑动及绕第二滑杆40转动。第二锁紧机构60将第二滑块50与第二滑杆40锁紧，或将第二滑块50与第二滑杆40解锁。每个第二滑块50上均安装有检测杆70，检测杆70固定在第二滑块50上，并且检测杆70与第二滑杆40垂直。
结合图3和图4，第一滑块20上开有通孔201、盲孔202和螺纹孔203，并且通孔201与螺纹孔203连通。第一滑杆10穿过通孔201，第二滑杆40与盲孔202过盈配合实现固定，第一锁紧机构30为螺栓，拧入螺纹孔203中。松开第一锁紧机构30，则第一滑杆10能够在通孔201内平移及旋转，拧紧第一锁紧机构30，则第一滑杆10被锁紧在通孔201内不能运动。在实际应用中，第二滑杆40也能够通过螺纹连接、焊接等其它方式固定在第 一滑块20上，第一滑块20也能够通过销、卡簧等锁紧机构实现与第一滑杆10的锁紧或解锁。
第二滑块50和第二锁紧机构60能够分别具有与第一滑块20和第一锁紧机构30相同的结构，本文不再详述。
参考图5，检测杆70具有杆体701和尖端702。为了在接下来的描述中进行区分，在图1中将一个检测杆70的尖端702标记为a，另一个检测杆70的尖端702标记为b。
接下将详细描绘图2中的空间尺寸检测装置对图1中的车辆底盘进行空间尺寸检测的方法，但下述检测方法并不限于对车辆底盘使用。
以车架2为第一部件、护风圈1为第二部件为例，首先将空间尺寸检测装置的一个检测杆70的尖端a定位在车架2上的基点6上。然后，松开第一锁紧机构30，使第一滑块20在第一滑杆10上滑动及转动，以调节两个第一滑块20之间的距离及第一滑块20的旋转角度，直至另一个检测杆70的尖端b定位在检测点4上，然后锁紧第一滑块20。如果仅调节第一滑块20不能满足尖端b定位在检测点4上，则松开第二锁紧机构60，使第二滑块50在第二滑杆40上滑动及转动，以调节第二滑块50与第一滑块20之间的距离及第二滑块50的旋转角度，直至另一个检测杆70的尖端b定位在检测点4上，然后锁紧第二滑块50。然后以直尺等常用工具测量两个检测杆70的尖端a与尖端b之间的距离，如无尖端则直接测量检测杆70的末端之间的距离。所测得的距离值即为基点6与检测点4之间的真实直线距离。将所测得的距离与设计图纸比较，就能够判断该距离是否在设计值的误差允许范围内，如果超出误差允许范围，则说明护风罩1的安装不正确，如果未超出误差允许范围，则说明安装位置正确。
与现有技术相比，本实施例的空间尺寸检测装置实现的是一次测量，无需计算，而且不用移动车辆底盘就能够完成生产线上的在线检测，通用性强，效率高，并且结构简单，无需三坐标测量仪的成本投入。
虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对上述实施例进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。