【儀表網(wǎng) 產(chǎn)業(yè)報(bào)道】刀口形直尺工作棱邊直線(xiàn)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(xiàn)度檢定時(shí)，需要人手對(duì)刀口形直尺進(jìn)行扶持的問(wèn)題，降低了檢定過(guò)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(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀口形直尺的有效夾持，以達(dá)到對(duì)刀口形直尺工作棱邊直線(xiàn)度精確測(cè)量的目的。
 

　　一、整體結(jié)構(gòu)
 

　　刀口形直尺工作棱邊直線(xiàn)度檢定用可旋轉(zhuǎn)式夾持定位裝置(見(jiàn)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(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)。
 

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

　　設(shè)置兩個(gè)定位座豎直于底板上。
 

　　研磨面平尺設(shè)置在兩個(gè)定位座之間，用于對(duì)刀口形直尺進(jìn)行支撐。裝置中的研磨面平尺采用500mm研磨面平尺作為標(biāo)準(zhǔn)器，工作面平面度不超過(guò)0.5μm。
 

　　研磨面平尺的底端通過(guò)研磨面平尺限位結(jié)構(gòu)限位設(shè)置在調(diào)平機(jī)構(gòu)上。調(diào)平機(jī)構(gòu)用于調(diào)整研磨面平尺的平整度，包括通過(guò)至少三個(gè)調(diào)平旋鈕設(shè)置在底板上的調(diào)平板，三個(gè)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(duì)研磨面平尺限位塊。
 

　　旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)以及第二驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)。
 

　　驅(qū)動(dòng)電機(jī)的固定端設(shè)置在右側(cè)定位座上，且驅(qū)動(dòng)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(dòng)刀口形直尺左右傾斜15°。裝置中驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用57雷賽步進(jìn)電機(jī)，能夠有效控制旋轉(zhuǎn)角度。
 

　　第一驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸端固定連接。第一驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)包括與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸端固定連接的第一驅(qū)動(dòng)軸，以及與第一驅(qū)動(dòng)軸一體連接的第一轉(zhuǎn)盤(pán)。
 

　　第二驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在左側(cè)定位座上，并與第一驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)同軸設(shè)置。第二驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)包括與左側(cè)定位座通過(guò)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第二驅(qū)動(dòng)軸，以及與第二驅(qū)動(dòng)軸一體連接的第二轉(zhuǎn)盤(pán)。
 

　　夾持機(jī)構(gòu)通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可拆卸設(shè)置在定位座的相對(duì)側(cè)壁頂端，用于對(duì)刀口形直尺進(jìn)行左右?jiàn)A持對(duì)中。
 

　　夾持機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)氣動(dòng)夾爪，分別同水平線(xiàn)固定設(shè)置于第一驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)和第二驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)側(cè)壁上。位于右側(cè)的氣動(dòng)夾爪通過(guò)第一連接板與第一轉(zhuǎn)盤(pán)相連接，位于左側(cè)的氣動(dòng)夾爪通過(guò)第二連接板與第二轉(zhuǎn)盤(pán)相連接。
 

　　氣動(dòng)夾爪為現(xiàn)有技術(shù)中常用的氣動(dòng)手指，包括氣缸以及兩個(gè)在氣缸的動(dòng)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(dòng)夾爪通過(guò)氣管與氣源連接，氣管上設(shè)置有電磁閥，通過(guò)控制電磁閥來(lái)控制給氣動(dòng)夾爪供氣，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)夾爪端的打開(kāi)和關(guān)閉。
 

　　同水平線(xiàn)相對(duì)應(yīng)設(shè)置的兩個(gè)氣動(dòng)夾爪的夾爪端之間分別可拆卸連接有夾持板，用于對(duì)刀口形直尺進(jìn)行左右?jiàn)A持對(duì)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(cè)間隙，便于光線(xiàn)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(duì)調(diào)平板的側(cè)壁進(jìn)行限位并能夠觀(guān)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(kāi)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(guò)程中沿著U形滑槽上下移動(dòng)。通過(guò)觀(guān)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(xiàn)上，能夠判斷出調(diào)平板是否調(diào)平。
 

　　二、操作說(shuō)明
 

　　首先，需要對(duì)研磨面平尺進(jìn)行調(diào)平。通過(guò)旋動(dòng)調(diào)平旋鈕來(lái)調(diào)節(jié)調(diào)平板的水平度。在調(diào)節(jié)過(guò)程中，調(diào)平板會(huì)帶動(dòng)連接螺栓沿著調(diào)平板限位塊的U形滑槽上下移動(dòng)，通過(guò)觀(guān)察所有連接螺栓的位置是否處于同一直線(xiàn)上，即可判斷出調(diào)平板是否調(diào)平。
 

　　當(dāng)觀(guān)察到所有連接螺栓的位置處于同一直線(xiàn)上時(shí)，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(guò)氣動(dòng)夾爪調(diào)節(jié)兩夾持板之間的間距，將刀口形直尺進(jìn)行牢固夾持對(duì)中。
 

　　最后，將光線(xiàn)照射至刀口形直尺工作棱邊與研磨面平尺之間，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)第一驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)及夾持設(shè)置在夾持機(jī)構(gòu)內(nèi)的刀口形直尺轉(zhuǎn)動(dòng)，按JJG63-2007的要求，以刀口形直尺工作棱邊為軸線(xiàn)，使被檢定的刀口形直尺來(lái)回?cái)[動(dòng)15°。同時(shí)，仔細(xì)觀(guān)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(diǎn)
 

　　1.裝置將研磨面平尺的底端通過(guò)研磨面平尺限位結(jié)構(gòu)限位設(shè)置在調(diào)平機(jī)構(gòu)上，并通過(guò)夾持機(jī)構(gòu)對(duì)刀口形直尺進(jìn)行有效的夾持定位，且能夠通過(guò)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)刀口形直尺按JJG63-2007的要求進(jìn)行擺動(dòng)，使在進(jìn)行刀口形直尺工作棱邊的直線(xiàn)度檢定過(guò)程中無(wú)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(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)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(zhǔn)確度。
 

　　2.裝置通過(guò)三個(gè)調(diào)平旋鈕將調(diào)平板設(shè)置在底板上，通過(guò)三點(diǎn)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(zhǔn)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(cè)間隙，便于光線(xiàn)能夠從此處照入，實(shí)現(xiàn)檢定目的。
 

　　4.裝置兩個(gè)夾持板能夠分別通過(guò)兩個(gè)氣動(dòng)夾爪實(shí)現(xiàn)夾持移動(dòng)，進(jìn)而對(duì)刀口形直尺進(jìn)行有效夾持。
 

　　整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔、運(yùn)行流暢，最大限度減少人為因素對(duì)檢定結(jié)果的影響。
 

　　四、結(jié)束語(yǔ)
 

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

　　注:廊坊市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目，2021011034，刃口狀測(cè)量面直線(xiàn)度全自動(dòng)檢測(cè)方法研究
 

　　本文刊發(fā)于《中國(guó)計(jì)量》雜志2022年第6期
 

　　作者：河北省計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)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(huì)峰