【儀表網(wǎng) 產(chǎn)業(yè)報道】刀口形直尺工作棱邊直線度檢定用可旋轉(zhuǎn)式夾持定位裝置的研制，解決了現(xiàn)有刀口形直尺工作棱邊直線度檢定時，需要人手對刀口形直尺進行扶持的問題，降低了檢定過程中人為因素的影響。在確保研磨面平尺與刀口形直尺工作棱邊平行度的同時，實現(xiàn)對刀口形直尺的有效夾持，以達到對刀口形直尺工作棱邊直線度精確測量的目的。
 

　　一、整體結(jié)構(gòu)
 

　　刀口形直尺工作棱邊直線度檢定用可旋轉(zhuǎn)式夾持定位裝置(見圖1)，包括底板、定位座、研磨面平尺、研磨面平尺限位結(jié)構(gòu)、調(diào)平機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)和夾持機構(gòu)。
 

圖1  刀口形直尺工作棱邊直線度檢定用夾持定位裝置立體結(jié)構(gòu)圖
 

　　設(shè)置兩個定位座豎直于底板上。
 

　　研磨面平尺設(shè)置在兩個定位座之間，用于對刀口形直尺進行支撐。裝置中的研磨面平尺采用500mm研磨面平尺作為標準器，工作面平面度不超過0.5μm。
 

　　研磨面平尺的底端通過研磨面平尺限位結(jié)構(gòu)限位設(shè)置在調(diào)平機構(gòu)上。調(diào)平機構(gòu)用于調(diào)整研磨面平尺的平整度，包括通過至少三個調(diào)平旋鈕設(shè)置在底板上的調(diào)平板，三個調(diào)平旋鈕的設(shè)置使得調(diào)平板的調(diào)平更加平穩(wěn)。
 

　　研磨面平尺限位結(jié)構(gòu)包括連接設(shè)置在調(diào)平板頂端面上的兩對研磨面平尺限位塊。
 

　　旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)動電機、第一驅(qū)動轉(zhuǎn)盤以及第二驅(qū)動轉(zhuǎn)盤。
 

　　驅(qū)動電機的固定端設(shè)置在右側(cè)定位座上，且驅(qū)動軸端伸出右側(cè)定位座，與右側(cè)定位座軸承連接，且能夠按JJG63-2007《刀口形直尺檢定規(guī)程》的要求，帶動刀口形直尺左右傾斜15°。裝置中驅(qū)動電機采用57雷賽步進電機，能夠有效控制旋轉(zhuǎn)角度。
 

　　第一驅(qū)動轉(zhuǎn)盤與驅(qū)動電機的驅(qū)動軸端固定連接。第一驅(qū)動轉(zhuǎn)盤包括與驅(qū)動電機的驅(qū)動軸端固定連接的第一驅(qū)動軸，以及與第一驅(qū)動軸一體連接的第一轉(zhuǎn)盤。
 

　　第二驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動設(shè)置在左側(cè)定位座上，并與第一驅(qū)動轉(zhuǎn)盤同軸設(shè)置。第二驅(qū)動轉(zhuǎn)盤包括與左側(cè)定位座通過軸承轉(zhuǎn)動連接的第二驅(qū)動軸，以及與第二驅(qū)動軸一體連接的第二轉(zhuǎn)盤。
 

　　夾持機構(gòu)通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)可拆卸設(shè)置在定位座的相對側(cè)壁頂端，用于對刀口形直尺進行左右夾持對中。
 

　　夾持機構(gòu)包括兩個氣動夾爪，分別同水平線固定設(shè)置于第一驅(qū)動轉(zhuǎn)盤和第二驅(qū)動轉(zhuǎn)盤側(cè)壁上。位于右側(cè)的氣動夾爪通過第一連接板與第一轉(zhuǎn)盤相連接，位于左側(cè)的氣動夾爪通過第二連接板與第二轉(zhuǎn)盤相連接。
 

　　氣動夾爪為現(xiàn)有技術(shù)中常用的氣動手指，包括氣缸以及兩個在氣缸的動作下能夠?qū)χ袏A持的平行夾爪，平行夾爪即為夾爪端。氣動夾爪通過氣管與氣源連接，氣管上設(shè)置有電磁閥，通過控制電磁閥來控制給氣動夾爪供氣，進而實現(xiàn)夾爪端的打開和關(guān)閉。
 

　　同水平線相對應(yīng)設(shè)置的兩個氣動夾爪的夾爪端之間分別可拆卸連接有夾持板，用于對刀口形直尺進行左右夾持對中。
 

　　夾持板的底端面與研磨面平尺的頂端面之間具有一定的間距，即夾持板與研磨面平尺之間留設(shè)有檢測間隙，便于光線能夠從此處照入。
 

　　底板上還設(shè)置有調(diào)平板限位結(jié)構(gòu)，用于對調(diào)平板的側(cè)壁進行限位并能夠觀察調(diào)平板是否調(diào)平。
 

　　調(diào)平板限位結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在底板上并與調(diào)平板側(cè)壁相接觸的調(diào)平板限位塊，調(diào)平板限位塊上開設(shè)有U形滑槽，內(nèi)穿設(shè)有連接螺栓，連接螺栓與調(diào)平板連接且在調(diào)平過程中沿著U形滑槽上下移動。通過觀察各調(diào)平板限位塊上的連接螺栓位置是否處于同一直線上，能夠判斷出調(diào)平板是否調(diào)平。
 

　　二、操作說明
 

　　首先，需要對研磨面平尺進行調(diào)平。通過旋動調(diào)平旋鈕來調(diào)節(jié)調(diào)平板的水平度。在調(diào)節(jié)過程中，調(diào)平板會帶動連接螺栓沿著調(diào)平板限位塊的U形滑槽上下移動，通過觀察所有連接螺栓的位置是否處于同一直線上，即可判斷出調(diào)平板是否調(diào)平。
 

　　當觀察到所有連接螺栓的位置處于同一直線上時，將刀口形直尺放置在兩夾持板之間的研磨面平尺上。而后，通過氣動夾爪調(diào)節(jié)兩夾持板之間的間距，將刀口形直尺進行牢固夾持對中。
 

　　最后，將光線照射至刀口形直尺工作棱邊與研磨面平尺之間，通過驅(qū)動電機帶動第一驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，進而帶動夾持機構(gòu)及夾持設(shè)置在夾持機構(gòu)內(nèi)的刀口形直尺轉(zhuǎn)動，按JJG63-2007的要求，以刀口形直尺工作棱邊為軸線，使被檢定的刀口形直尺來回擺動15°。同時，仔細觀察刀口形直尺工作棱邊與研磨面平尺工作面之間的透光間隙大小。
 

　　三、結(jié)構(gòu)特點
 

　　1.裝置將研磨面平尺的底端通過研磨面平尺限位結(jié)構(gòu)限位設(shè)置在調(diào)平機構(gòu)上，并通過夾持機構(gòu)對刀口形直尺進行有效的夾持定位，且能夠通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)帶動刀口形直尺按JJG63-2007的要求進行擺動，使在進行刀口形直尺工作棱邊的直線度檢定過程中無須人手扶持，避免了人為因素的影響，大大提高了檢定效率，在檢定過程中不會出現(xiàn)抖動現(xiàn)象，能夠有效保證研磨面平尺及刀口形直尺的平行度，提高了檢定準確度。
 

　　2.裝置通過三個調(diào)平旋鈕將調(diào)平板設(shè)置在底板上，通過三點調(diào)平的方式有效保證調(diào)平板、研磨面平尺及刀口形直尺的平整度，保證了檢定的準確度。
 

　　3.裝置夾持板的底端面與研磨面平尺的頂端面之間具有一定的間距，即夾持板與研磨面平尺之間留設(shè)有檢測間隙，便于光線能夠從此處照入，實現(xiàn)檢定目的。
 

　　4.裝置兩個夾持板能夠分別通過兩個氣動夾爪實現(xiàn)夾持移動，進而對刀口形直尺進行有效夾持。
 

　　整體結(jié)構(gòu)設(shè)計簡潔、運行流暢，最大限度減少人為因素對檢定結(jié)果的影響。
 

　　四、結(jié)束語
 

　　刀口形直尺工作棱邊直線度檢定用可旋轉(zhuǎn)式夾持定位裝置的設(shè)計，完全符合JJG63-2007的要求，檢測過程模擬實際工作狀態(tài)，操作方法與規(guī)程保持一致，測量結(jié)果與規(guī)程方法等效，具有很強的實用性。
 

　　注:廊坊市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計劃項目，2021011034，刃口狀測量面直線度全自動檢測方法研究
 

　　本文刊發(fā)于《中國計量》雜志2022年第6期
 

　　作者：河北省計量監(jiān)督檢測研究院廊坊分院 劉渤  馬天燕
 

　　北華航天工業(yè)學(xué)院 魏彩喬 康會峰