一种能够多角度测量的表面粗糙度测量仪的制作方法

1.本发明涉及表面粗糙度测量技术领域，具体为一种能够多角度测量的表面粗糙度测量仪。


背景技术：

2.表面粗糙度测量仪具有测量精度高、测量范围宽、工作稳定等特点，可以广泛应用于各种金属与非金属的加工表面的检测，现有接触式探针式的表面粗糙度测量仪器，在对待测物体凹凸不平的表面进行粗糙度测量时，现有探针在运行过程中容易发生卡壳，为了测量的有效进行，会加大运行力度，也就是加强测量仪的移动力度，以使得探针强制越过不平整位置，这样则导致探针整体具有较大幅度的跳动，随着测量仪的继续移动，跳针的一瞬间，跳起的探针无法及时复位贴在待测结构表面，导致探针运行时，无法持续贴合在待测物体表面，出现局部位置未测量的现象，那么测量得出的数值存在较大误差，所以这里设计了一种能够多角度测量的表面粗糙度测量仪，以便于解决上述问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种能够多角度测量的表面粗糙度测量仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种能够多角度测量的表面粗糙度测量仪，包括底框、支撑圈、两个移动座、安装部件以及测量仪，所述底框包括两个纵梁，两个纵梁之间固定连接有两个平行分布的调节横杆，所述移动座开设有贯穿移动座两侧侧壁的贯穿插孔，所述贯穿插孔与调节横杆外壁滑动套接，两个移动座上端面均固定有斜拉板，且两个斜拉板上端均固定有圆弧形支撑块，两个圆弧形支撑块相对侧壁均开设有卡接口，所述支撑圈滚动设置在两个圆弧形支撑块的卡接口上，移动座能够沿着调节横杆外壁水平往复滑动，通过斜拉板带动坐落在两个圆弧形支撑块的卡接口上的支撑圈，同步水平往复移动调整位置。
5.所述安装部件包括门型框和两个支撑横条，所述门型框上端固定有吊杆，所述吊杆与支撑圈内壁固定连接，两个支撑横条平行分布，且分别固定在门型框内侧底部侧壁，所述门型框内侧位于两个支撑横条上端面的空间组成安装测量仪的安装空间，将测量仪水平安装在安装空间内，使得测量仪位于支撑圈的内侧空间的边缘位置，支撑圈在两个圆弧形支撑块的卡接口内翻转，能够调整测量仪的测量方位，同时再水平调整支撑圈的水平位置，即可调整测量仪的水平测量位置。
6.测量仪内置的传感器测杆端部连接伸出测量仪外壳的探针，所述探针的端部向下弯曲设置，所述测量仪左侧外壳连接有端部向下弯曲的防护套，所述探针端部穿出防护套能够与工件表面接触，测量仪安装在支撑圈内侧边缘位置，探针端部向下弯曲设置并且穿出防护套与工件表面接触，水平移动和转动支撑圈，能够实现对工件表面多角度粗糙度测量操作目的，根据工件表面粗糙度测量需求调整即可。
7.将探针尖端向下弯曲，使得探针端部的曲率半径r很小，测量时将探针端部直接搭在工件上，与被测工件倾斜接触，进行粗糙度测量时，探针从左侧向右侧移动，探针端部遇到凹凸不平的表面，探针端部弯曲位置会倾斜向上或倾斜向下拨动，探针的跳针幅度较小，并且不会出现卡壳的情况。
8.探针外部有防护套的限制，探针运动过程中的跳动幅度仅限于防护套内部范围内，降低探针运行过程中的跳动幅度，避免导致探针整体具有较大幅度的跳动，确保跳起的探针及时复位贴在工件表面，防止出现大面积位置未测量的现象，最终达到降低测量数值误差的目的。
9.在进一步的实施例中，两个支撑横条上端面滑动放置有两个l型隔板，两个l型隔板分别抵在测量仪左右两侧侧壁，左侧l型隔板侧壁开设有防护套穿过的缺口。
10.所述l型隔板的底端固定有位于两个支撑横条之间的底座，所述底座两端侧壁分别与两个支撑横条相对侧壁滑动贴合。
11.在进一步的实施例中，所述底座的底端开设有滑动卡槽，且滑动卡槽内部顶端为球型结构，两个支撑横条的两端底部均转动连接有连接板，同一端两个连接板的端部上侧均转动设有立柱，所述立柱的上端面伸入滑动卡槽内且固定有与滑动卡槽的球型结构滑动卡接的球型块。
12.同一端两个球型块外壁均固定有连接凸块，且两个连接凸块之间固定有向下弯曲且伸出滑动卡槽的弧形连接弹片。
13.在进一步的实施例中，同一端两个连接板的长度之和大于两个支撑横条之间间隙。
14.在进一步的实施例中，两个l型隔板相对侧壁顶部均固定有多个v型弹性压块。
15.在进一步的实施例中，其中一个圆弧形支撑块远离卡接口的一侧侧壁固定有套筒，所述卡接口内壁开设有套筒连通的沉降式通孔，所述套筒内螺纹连接有把手，所述把手端部旋出沉降式通孔后固定有能够抵在支撑圈径向外壁的橡胶块。
16.在进一步的实施例中，所述圆弧形支撑块的卡接口内两侧侧壁均固定有滑块，所述支撑圈轴向两侧侧壁均开设有与滑块转动卡接的环形槽。
17.在进一步的实施例中，所述贯穿插孔内上下侧壁均转动内嵌有滚球，且滚球与调节横杆侧壁滚动贴合。
18.在进一步的实施例中，左侧纵梁上端固定有两个前后分布的弧形支撑弹片，两个弧形支撑弹片的上端向相互远离的一侧弯曲分布，两个弧形支撑弹片的上端均固定有支撑托板，利用两个弧形支撑弹片的弹性势能，将两个支撑托板具有实时并拢的趋势，以此托住待测工件，两个支撑托板托起工件的同时，具有夹持工件底部的趋势，无需额外设置限位部件，且方便拿放工件。
19.在进一步的实施例中，左侧纵梁上端固定有位于两个弧形支撑弹片两侧的圆弧形立板，两个圆弧形立板的外壁套接有螺纹套，所述螺纹套内壁与圆弧形立板的外壁之间螺纹连接，徒手转动螺纹套，能够沿着两个圆弧形立板竖直方向调整位置，螺纹套向上调整，能够将两个弧形支撑弹片合拢，两个支撑托板进一步并拢，能够托起工件的同时，提高工件的高度，以确保探针端部能够搭在较小体积的工件表面。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.本发明为一种能够多角度测量的表面粗糙度测量仪，测量仪安装在支撑圈内侧边缘位置的安装部件上，探针端部向下弯曲设置并且穿出防护套与工件表面接触，水平移动和转动支撑圈，能够实现对工件表面多角度粗糙度测量操作目的，且测量过程中，端部弯曲设置的探针以倾斜的角度与工件表面接触，探针外部有防护套的限位，探针运动过程中的跳动幅度仅限于防护套内部范围内，降低探针运行过程中的跳动幅度，避免导致探针整体具有较大幅度的跳动，确保跳起的探针及时复位贴在工件表面，防止出现大面积位置未测量的现象，最终达到降低测量数值误差的目的。
附图说明
22.图1为本发明主体结构示意图；
23.图2为本发明的支撑托板、弧形支撑弹片、两个圆弧形立板以及螺纹套结构爆炸图；
24.图3为本发明的支撑圈与两个圆弧形支撑块结构爆炸图；
25.图4为本发明的把手和橡胶块结构示意图；
26.图5为本发明的支撑圈与两个圆弧形支撑块侧视结构剖视图；
27.图6为本发明的支撑圈与两个圆弧形支撑块俯视结构剖视图；
28.图7为本发明的移动座结构半剖图；
29.图8为本发明的安装部件结构示意图；
30.图9为本发明的l型隔板、v型弹性压块以及底座结构剖视图；
31.图10为本发明的两个连接板以及弧形连接弹片连接结构示意图。
32.图中：1、纵梁；2、调节横杆；3、移动座；4、斜拉板；5、圆弧形支撑块；6、支撑圈；7、门型框；8、支撑横条；9、l型隔板；10、连接板；11、套筒；12、把手；13、测量仪；14、防护套；15、探针；16、圆弧形立板；17、螺纹套；18、弧形支撑弹片；19、支撑托板；20、橡胶块；21、滑块；22、滚球；23、底座；24、v型弹性压块；25、弧形连接弹片；26、球型块。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例，本实施例提供了一种能够多角度测量的表面粗糙度测量仪，包括底框、支撑圈6、两个移动座3、安装部件以及测量仪13，底框包括两个纵梁1，两个纵梁1之间固定连接有两个平行分布的调节横杆2，移动座3开设有贯穿移动座3两侧侧壁的贯穿插孔，贯穿插孔与调节横杆2外壁滑动套接，两个移动座3上端面均固定有斜拉板4，且两个斜拉板4上端均固定有圆弧形支撑块5，两个圆弧形支撑块5相对侧壁均开设有卡接口，支撑圈6滚动设置在两个圆弧形支撑块5的卡接口上，如图1所示，移动座3能够沿着调节横杆2外壁水平往复滑动，通过斜拉板4带动坐落在两个圆弧形支撑块5的卡接口上的支撑圈6，同步水平往复移动调整位置。
35.移动座3水平滑动的过程中，与调节横杆2侧壁之间存在滑动摩擦阻力，从而使得
支撑圈6在移动的过程中阻力较大，因此在贯穿插孔内上下侧壁均转动内嵌有滚球22，且滚球22与调节横杆2侧壁滚动贴合，如图7所示，通过滚球22降低与调节横杆2外壁滑动时的摩擦力。
36.安装部件包括门型框7和两个支撑横条8，门型框7上端固定有吊杆，吊杆与支撑圈6内壁固定连接，两个支撑横条8平行分布，且分别固定在门型框7内侧底部侧壁，门型框7内侧位于两个支撑横条8上端面的空间组成安装测量仪13的安装空间，如图1所示，将测量仪13水平安装在安装空间内，使得测量仪13位于支撑圈6的内侧空间的边缘位置，支撑圈6在两个圆弧形支撑块5的卡接口内翻转，能够调整测量仪13的测量方位，同时再水平调整支撑圈6的水平位置，即可调整测量仪13的水平测量位置。
37.测量仪13内置的传感器测杆端部连接伸出测量仪13外壳的探针15，探针15的端部向下弯曲设置，测量仪13左侧外壳连接有端部向下弯曲的防护套14，探针15端部穿出防护套14能够与工件表面接触，如图1所示，测量仪13安装在支撑圈6内侧边缘位置，探针15端部向下弯曲设置并且穿出防护套14与工件表面接触，水平移动和转动支撑圈6，能够实现对工件表面多角度粗糙度测量操作目的，根据工件表面粗糙度测量需求调整即可。
38.现有探针15以相对垂直的方向搭在工件表面运行实现粗糙度测量目的，当遇到凹凸不平的位置时，容易发生卡壳，导致探针15出现大幅度跳针的情况，跳针的一瞬间，跳起的探针15无法及时复位贴在待测结构表面，导致探针15运行时，无法持续贴合在待测物体表面，出现局部位置未测量的现象，那么测量得出的数值存在较大误差，因此将探针15尖端向下弯曲，如图1所示，使得探针15端部的曲率半径r很小，测量时将探针15端部直接搭在工件上，与被测工件倾斜接触，进行粗糙度测量时，探针15从图1所示的左侧向右侧移动，探针15端部遇到凹凸不平的表面，探针15端部弯曲位置会倾斜向上或倾斜向下拨动，探针15的跳针幅度较小，并且不会出现卡壳的情况。
39.并且，探针15外部有防护套14的限制，探针15运动过程中的跳动幅度仅限于防护套14内部范围内，降低探针15运行过程中的跳动幅度，避免导致探针15整体具有较大幅度的跳动，确保跳起的探针15及时复位贴在工件表面，防止出现大面积位置未测量的现象，最终达到降低测量数值误差的目的。
40.测量仪13测量粗糙度时，水平移动或者选择支撑圈6，能够同步带动探针15端部沿着支撑圈6同样的轨迹运行，探针15在工件被测表面上轻轻划过时，由于被测表面轮廓峰谷起伏，探针15将在垂直于被测轮廓表面方向上产生上下移动，此运动经支点使磁芯同步地上下运动，从而使包围在磁芯外面的两个差动电感线圈的电感量发生变化，测量仪13内置的传感器的线圈与测量线路是直接接入平衡电桥的，线圈电感量的变化使电桥失去平衡，于是输出一个和探针15上下的位移量成正比的信号，测量仪13将这一微弱电量的变化放大、相敏检波后，获得能表示探针15位移量大小和方向的信号。此后，将信号分成三路：一路加到指零表上，以表示探针15的位置，一路输至直流功率放大器，放大后推动记录器进行记录，另一路经滤波和平均表放大器放大之后，进入积分计算器，进行积分计算，即可由指示表直接读出表面粗糙度ra值。
41.两个支撑横条8上端面滑动放置有两个l型隔板9，两个l型隔板9分别抵在测量仪13左右两侧侧壁，左侧l型隔板9侧壁开设有防护套14穿过的缺口，如图8所示，将两个l型隔板9沿着两个支撑横条8上端面相互远离或者相互靠近滑动，调节两个l型隔板9之间的夹持
间隙大小，确保两个l型隔板9分别抵在测量仪13左右两侧侧壁，确保测量仪13稳定坐落在安装空间内，以免支撑圈6转动时，测量仪13掉落。
42.另外，l型隔板9的底端固定有位于两个支撑横条8之间的底座23，底座23两端侧壁分别与两个支撑横条8相对侧壁滑动贴合，底座23的设置能够避免l型隔板9在水平移动的过程中，从支撑横条8上端边侧掉落。
43.底座23的底端开设有滑动卡槽，且滑动卡槽内部顶端为球型结构，两个支撑横条8的两端底部均转动连接有连接板10，同一端两个连接板10的端部上侧均转动设有立柱，立柱的上端面伸入滑动卡槽内且固定有与滑动卡槽的球型结构滑动卡接的球型块26，同一端两个球型块26外壁均固定有连接凸块，且两个连接凸块之间固定有向下弯曲且伸出滑动卡槽的弧形连接弹片25，如图9和图10所示，利用弧形连接弹片25的弹性势能，将同一端两个球型块26在同一个滑动卡槽内具有实时相互分离的力，从而使得同一端两个连接板10相互远离的一端围绕转动处向相互远离的一侧实时转动，通过上述运动方式，能够将两个底座23具有实时并拢的趋势，带动两个l型隔板9稳定夹持在测量仪13的左右两侧位置。
44.进一步的，同一端两个连接板10的长度之和大于两个支撑横条8之间间隙，这样防止同一端两个连接板10围绕转动点转动至形成一字型结构而卡死，导致无法移动l型隔板9。
45.两个l型隔板9相对侧壁顶部均固定有多个v型弹性压块24，两个l型隔板9夹持在测量仪13左右两侧后，利用v型弹性压块24压在测量仪13左右两端上侧位置，提高测量仪13的安装稳定性。
46.其中一个圆弧形支撑块5远离卡接口的一侧侧壁固定有套筒11，卡接口内壁开设有套筒11连通的沉降式通孔，套筒11内螺纹连接有把手12，把手12端部旋出沉降式通孔后固定有能够抵在支撑圈6径向外壁的橡胶块20，如图3、图4和图5所示，徒手转动把手12，把手12沿着套筒11轴向方向调整位置，带动橡胶块20从沉降式通孔内推出抵在支撑圈6径向外壁，起到对支撑圈6定位作用，以免支撑圈6随意滚动导致测量仪13测量方位发生变化。
47.圆弧形支撑块5的卡接口内两侧侧壁均固定有滑块21，支撑圈6轴向两侧侧壁均开设有与滑块21转动卡接的环形槽，如图6所示，支撑圈6滚动时，利用滑块21沿着环形槽内滑动，能够增强支撑圈6位于两个卡接口内的稳定性。
48.工件测量粗糙度时，如将工件放在某个平面上，需要设置限位部件，较为繁琐，在左侧纵梁1上端固定有两个前后分布的弧形支撑弹片18，两个弧形支撑弹片18的上端向相互远离的一侧弯曲分布，两个弧形支撑弹片18的上端均固定有支撑托板19，如图1和图2所示，利用两个弧形支撑弹片18的弹性势能，将两个支撑托板19具有实时并拢的趋势，以此托住待测工件，两个支撑托板19托起工件的同时，具有夹持工件底部的趋势，无需额外设置限位部件，且方便拿放工件。
49.左侧纵梁1上端固定有位于两个弧形支撑弹片18两侧的圆弧形立板16，两个圆弧形立板16的外壁套接有螺纹套17，螺纹套17内壁与圆弧形立板16的外壁之间螺纹连接，徒手转动螺纹套17，能够沿着两个圆弧形立板16竖直方向调整位置。
50.螺纹套17向上调整，能够将两个弧形支撑弹片18合拢，两个支撑托板19进一步并拢，能够托起工件的同时，提高工件的高度，以确保探针15端部能够搭在较小体积的工件表面。
51.螺纹套17向下调整，两个弧形支撑弹片18失去强制并拢的力，两个支撑托板19受到工件的重力下压，具有分离的趋势，托起工件的同时，降低工件的高度，以确保探针15端部能够搭在较大体积工件表面。
52.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种能够多角度测量的表面粗糙度测量仪(13)，其特征在于：包括底框、支撑圈(6)、两个移动座(3)、安装部件以及测量仪(13)，所述底框包括两个纵梁(1)，两个纵梁(1)之间固定连接有两个平行分布的调节横杆(2)，所述移动座(3)开设有贯穿移动座(3)两侧侧壁的贯穿插孔，所述贯穿插孔与调节横杆(2)外壁滑动套接，两个移动座(3)上端面均固定有斜拉板(4)，且两个斜拉板(4)上端均固定有圆弧形支撑块(5)，两个圆弧形支撑块(5)相对侧壁均开设有卡接口，所述支撑圈(6)滚动设置在两个圆弧形支撑块(5)的卡接口上；所述安装部件包括门型框(7)和两个支撑横条(8)，所述门型框(7)上端固定有吊杆，所述吊杆与支撑圈(6)内壁固定连接，两个支撑横条(8)平行分布，且分别固定在门型框(7)内侧底部侧壁，所述门型框(7)内侧位于两个支撑横条(8)上端面的空间组成安装测量仪(13)的安装空间；所述测量仪(13)内置的传感器测杆端部连接伸出测量仪(13)外壳的探针(15)，所述探针(15)的端部向下弯曲设置，所述测量仪(13)左侧外壳连接有端部向下弯曲的防护套(14)，所述探针(15)端部穿出防护套(14)能够与工件表面接触。2.根据权利要求1所述的能够多角度测量的表面粗糙度测量仪(13)，其特征在于：两个支撑横条(8)上端面滑动放置有两个l型隔板(9)，两个l型隔板(9)分别抵在测量仪(13)左右两侧侧壁，左侧l型隔板(9)侧壁开设有防护套(14)穿过的缺口；所述l型隔板(9)的底端固定有位于两个支撑横条(8)之间的底座(23)，所述底座(23)两端侧壁分别与两个支撑横条(8)相对侧壁滑动贴合。3.根据权利要求2所述的能够多角度测量的表面粗糙度测量仪(13)，其特征在于：所述底座(23)的底端开设有滑动卡槽，且滑动卡槽内部顶端为球型结构，两个支撑横条(8)的两端底部均转动连接有连接板(10)，同一端两个连接板(10)的端部上侧均转动设有立柱，所述立柱的上端面伸入滑动卡槽内且固定有与滑动卡槽的球型结构滑动卡接的球型块(26)；同一端两个球型块(26)外壁均固定有连接凸块，且两个连接凸块之间固定有向下弯曲且伸出滑动卡槽的弧形连接弹片(25)。4.根据权利要求3所述的能够多角度测量的表面粗糙度测量仪(13)，其特征在于：同一端两个连接板(10)的长度之和大于两个支撑横条(8)之间间隙。5.根据权利要求2所述的能够多角度测量的表面粗糙度测量仪(13)，其特征在于：两个l型隔板(9)相对侧壁顶部均固定有多个v型弹性压块(24)。6.根据权利要求1所述的能够多角度测量的表面粗糙度测量仪(13)，其特征在于：其中一个圆弧形支撑块(5)远离卡接口的一侧侧壁固定有套筒(11)，所述卡接口内壁开设有套筒(11)连通的沉降式通孔，所述套筒(11)内螺纹连接有把手(12)，所述把手(12)端部旋出沉降式通孔后固定有能够抵在支撑圈(6)径向外壁的橡胶块(20)。7.根据权利要求6所述的能够多角度测量的表面粗糙度测量仪(13)，其特征在于：所述圆弧形支撑块(5)的卡接口内两侧侧壁均固定有滑块(21)，所述支撑圈(6)轴向两侧侧壁均开设有与滑块(21)转动卡接的环形槽。8.根据权利要求1所述的能够多角度测量的表面粗糙度测量仪(13)，其特征在于：所述贯穿插孔内上下侧壁均转动内嵌有滚球(22)，且滚球(22)与调节横杆(2)侧壁滚动贴合。9.根据权利要求1所述的能够多角度测量的表面粗糙度测量仪(13)，其特征在于：左侧纵梁(1)上端固定有两个前后分布的弧形支撑弹片(18)，两个弧形支撑弹片(18)的上端向
相互远离的一侧弯曲分布，两个弧形支撑弹片(18)的上端均固定有支撑托板(19)。10.根据权利要求9所述的能够多角度测量的表面粗糙度测量仪(13)，其特征在于：左侧纵梁(1)上端固定有位于两个弧形支撑弹片(18)两侧的圆弧形立板(16)，两个圆弧形立板(16)的外壁套接有螺纹套(17)，所述螺纹套(17)内壁与圆弧形立板(16)的外壁之间螺纹连接。

技术总结
本发明公开了一种能够多角度测量的表面粗糙度测量仪，涉及表面粗糙度测量技术领域，包括底框、支撑圈、两个移动座、安装部件以及测量仪，两个纵梁之间固定连接有两个平行分布的调节横杆，两个斜拉板上端均固定有圆弧形支撑块，支撑圈滚动设置在两个圆弧形支撑块的卡接口上，门型框内侧位于两个支撑横条上端面的空间组成安装测量仪的安装空间，测量仪内置的传感器测杆端部连接伸出测量仪外壳的探针，测量仪左侧外壳连接有端部向下弯曲的防护套，探针端部穿出防护套能够与工件表面接触。本发明避免导致探针整体具有较大幅度的跳动，确保跳起的探针及时复位贴在工件表面，防止出现大面积位置未测量的现象，最终达到降低测量数值误差的目的。的目的。的目的。


技术研发人员：袁浩 冯灵丹 毛柳青
受保护的技术使用者：扬州市天域计量测试有限公司
技术研发日：2023.07.27
技术公布日：2023/9/19