大直徑軸盤類工件測量裝置的製作方法

2023-04-29 23:34:11 2

專利名稱：大直徑軸盤類工件測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種大直徑軸盤類工件測量裝置。
目前，在加工車間進行大直徑工件的測量時，多採用卡尺、千分尺、量規，或採用滾子法測量儀器等。存在著笨重、費時、測量誤差較大等問題，滾子法測量時對加工工件的表面還會造成一定的刮傷。
本實用新型的任務是提供一種輕便、快速、準確、對工件表面不產生刮傷的大直徑軸盤類工件直徑測量裝置。
本實用新型的任務是通過如下方案實現的它由測量標記［1］、測量機構［2］和數據處理器［3］組成。測量標記［1］包括磁性座［11］和標記頭［12］，二者通過粘接劑粘接在一起。測量機構［2］包括支架［21］、連杆［22］、連杆［23］、測量杆［24］、測量臂［25］、非完整圓形輔助輪［26］、光電傳感器［27］和測量接觸力指示器［28］。支架［21］固定在工具機刀架［20］上，連杆［22］、連杆［23］和測量杆［24］依次相互鉸接，三個鉸接處分別用緊定旋紐［29］固定，兩個測量臂［25］分別固定在測量杆［24］的兩端，兩個非完整圓形輔助輪［26］分別裝於測量臂［25］的前端，光電傳感器［27］分別裝在非完整圓形輔助輪［26］的軸線上。測量機構［2］中的非完整圓形輔助輪［26］有一開口，在開口兩側的非完整圓形輔助輪［26］的軸線處分別安裝光電傳感器［27］的發射管［271］和接收管［272］。數據處理器［3］包括放大器［31］、單片機［32］、鍵盤［33］、顯示器［34］和印表機［35］。
本實用新型的優點是結構輕便，安裝調試方便，測量快速準確，因屬非接觸式測量，故對工件表面不產生刮傷，並能在加工現場實現實時在線測量。


圖1總體原理圖；圖2測量標記結構圖；圖3非完整圓形輔助輪及光電傳感器裝配圖；圖4數據處理器原理圖；圖5數據採集過程原理圖；圖6測量原理圖；圖7測量接觸力指示器原理圖。
實施例如圖1所示，大直徑軸盤類工件測量裝置由測量標記［1］、測量機構［2］和數據處理器［3］組成。如圖2，測量標記［1］包括磁性座［11］和標記頭［12］，標記頭［12］採用金屬標記頭。二者用環氧樹脂粘接在一起，要保證粘好後的垂直度，使其任意吸附在工件［10］的表面上時，金屬標記頭［12］都與工件［10］的表面垂直。測量機構［2］包括支架［21］、連杆［22］、連杆［23］、測量杆［24］、測量臂［25］、非完整圓形輔助輪［26］、光電傳感器［27］和測量接觸力指示器［28］。如圖7所示，測量接觸力指示器［28］包括觸頭［281］和指示燈［282］，當輔助輪［26］與工件［10］接觸時，可形成一個測量電路，指示燈［282］的亮度即可顯示測量接觸力的大小。支架［21］固定在工具機刀架［20］上，連杆［22］、連杆［23］和測量杆［24］依次相互鉸接，三個鉸接處分別用緊定旋紐［29］固定，調節各鉸接處的轉角，可調整測量杆［24］的偏轉、俯仰和旋轉等測量位置。兩個測量臂［25］分別固定在測量杆［24］的兩端，兩個非完整圓形輔助輪［26］分別裝於測量臂［25］的前端，光電傳感器［27］分別裝在非完整圓形輔助輪［26］的軸線上。光電傳感器［27］包括發射管［271］和接收管［272］。如圖3，測量機構［2］中的非完整圓形輔助輪［26］有一開口，測量時，測量標記［1］從開口中通過。在開口兩側的非完整圓形輔助輪［26］的軸線處分別安裝絕緣芯子［273］，絕緣芯子［273］中間的軸線處安裝光電傳感器［27］的發射管［271］和接收管［272］。同時，絕緣芯子［273］支承在測量臂［25］上。在結構設計及加工時，必須保證發射管［271］和接收管［272］精確地對中在一條光軸上。在輔助輪［26］上有一較窄的非完整環形工作面，以便在測量初始對準時與工件［10］儘量保證點接觸。如圖4，數據處理器［3］包括放大器［31］、單片機［32］、鍵盤［33］、顯示器［34］和印表機［35］。光電傳感器［27］的發射管［271］選用HG420，其接收管［272］選用3DU233。放大器［31］選用CC40106。單片機［32］的型號是8031，顯示器［34］選用LED，鍵盤［33］為常規鍵盤，印表機［35］選用μP40。
測量前，使兩個非完整圓形輔助輪［26］的環形工作面與被測工件接觸，如圖6所示。首先調整測量杆［24］的正確位置，再調整測量接觸力，觀察指示燈［282］，使其附合要求的亮度，即調整完畢。然後轉動輔助輪［26］使其非完整側對著工件［10］，從而使輔助輪［26］與工件［10］脫離，此時即可進行測量。測量狀態如圖1所示。測量時工件［10］在工具機主軸的帶動下勻速轉動，吸附在工件［10］上的測量標記［1］也隨之旋轉。如圖6所示，工件［10］的軸心O與兩個輔助輪［26］的軸心A、B形成了一個三角形△AOB。通過該三角形可得如下關係式D＝(L／sinα)－d式中L為A、B兩點間的距離，是事先給定的量。d為輔助輪［26］的直徑，也是事先給定的量。D為被測工件直徑。其中α由下式求得α＝πTAB／TAA則工件直徑D的表達式為D＝(L／sin(πTAB／TAA))－d式中TAB為測量標記［1］通過A、B兩點間的時間，TAA為測量標記［1］通過A點轉一周所需要的時間。
圖5是數據採集過程原理圖，在測量過程中，測量信號以脈衝形式被採集，通過電纜線［30］經放大器［31］進入單片機［32］進行數據處理。利用軟體實現數據的自動採集，中斷，多字節乘法、除法、加法、減法的運算，正弦函數計算(精度達10－8以上)，求最大值、最小值，求和，求平均值，排序，求平方和，從而得出TAB和TAA的精確值，最後計算出工件的直徑D。計算結果顯示在顯示器［34］上，同時可由印表機［35］列印輸出。
權利要求1.一種大直徑軸盤類工件測量裝置，其特徵是它由測量標記[1]、測量機構[2]和數據處理器[3]組成。
2.如權利要求1所述的大直徑軸盤類工件測量裝置，其特徵是測量標記［1］包括磁性座［11］和標記頭［12］，二者通過粘接劑粘接在一起。
3.如權利要求1所述的大直徑軸盤類工件測量裝置，其特徵是測量機構［2］包括支架［21］、連杆［22］、連杆［23］、測量杆［24］、測量臂［25］、非完整圓形輔助輪［26］、光電傳感器［27］和測量接觸力指示器［28］，支架［21］固定在工具機刀架［20］上，連杆［22］、連杆［23］和測量杆［24］依次相互鉸接，三個鉸接處分別用緊定旋紐［29］固定，兩個測量臂［25］分別固定在測量杆［24］的兩端，兩個非完整圓形輔助輪［26］分別裝於測量臂［25］的前端，光電傳感器［27］分別裝在非完整圓形輔助輪［26］的軸線上。
4.如權利要求3所述的大直徑軸盤類工件測量裝置，其特徵是測量機構［2］中的非完整圓形輔助輪［26］有一開口，在開口兩側的非完整圓形輔助輪［26］的軸線處分別安裝光電傳感器［27］的發射管［271］和接收管［272］。
5.如權利要求1所述的大直徑軸盤類工件測量裝置，其特徵是數據處理器［3］包括放大器［31］、單片機［32］、鍵盤［33］、顯示器［34］和印表機［35］。
專利摘要本實用新型屬於一種大直徑軸盤類工件測量裝置。它由測量標記[1]、測量機構[2]和數據處理器[3]組成。測量機構[2]包括支架[21]、連杆[22]、連杆[23]、測量杆[24]、測量臂[25]、非完整圓形輔助輪[26]、光電傳感器[27]和測量接觸力指示器[28]。數據處理器[3]包括放大器[31]、單片機[32]、鍵盤[33]、顯示器[34]和印表機[35]。優點是結構輕便、安裝調試方便、測量快速準確、對工件表面不產生刮傷，並能在加工現場實現實時在線測量。
文檔編號G01B21/10GK2126410SQ9222631
公開日1992年12月30日 申請日期1992年6月30日 優先權日1992年6月30日
發明者殷鎮良, 鹿素江, 石振東 申請人:哈爾濱船舶工程學院