一種接觸式圓柱體直徑測量裝置的製作方法
2023-05-23 08:46:06
專利名稱：一種接觸式圓柱體直徑測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於測量技術領域，尤其涉及一種接觸式圓柱體直徑測量裝置。
背景技術：
圓柱體零件是機械行業中應用非常廣泛的一類部件，目前，大多數廠家對於產品的檢驗，還是依靠人力進行的。零件的各項指標是否符合標準，檢驗人員也只是依據儀表指針是否落在相應區域來做出判斷，這樣既會影響工作效率，又會加大檢驗員的勞動強度，容易引進人為誤差，使產品的質量起伏大，會影響到企業的經濟效益。目前技術比較成熟的都是一些基於非接觸測量的光電檢測裝置，具有精度高，響應快等特點，但制 造成本較大，效率也不夠高，本發明旨在設計一種成本低，效率高，結構簡單，精度也能滿足要求的圓柱最大直徑測量裝置。專利200810152341. 5公開了一種在線式圓柱體直徑測量裝置及其測量方法。該發明屬於計算機視覺檢測技術領域，涉及一種在線式圓柱體直徑測量裝置，包括放置待測圓柱體的V型槽傳送帶，驅動V型槽傳送帶做勻速直線運動的電機和電機驅動器，一臺用於採集待測圓柱體圖像的攝像機，所述攝像機帶有顯微攝像頭，置於雲臺上，其所採集的圖像被傳送至計算機。利用該發明提供的裝置和方法，可以對圓柱體進行快速高精度在線測量，適用於各種直徑圓柱頭工件的測量。此類測量的缺點在於對硬體要求比較高，另外製造成本也較高。
發明內容
本發明針對現有技術中的不足，提供一種製造周期短、安裝方便以及低成本高效率的接觸式圓柱體直徑測量裝置。本發明所提供的一種接觸式圓柱體直徑測量裝置包括X-Y工作檯8、上工作檯7、燕尾槽導軌9、線性滑塊6、主支架14、側支架4、動擋板3、靜擋板I、連接架5、彈簧15、彈簧尾架10、固定支架11、光柵尺主尺13、光柵尺讀數頭12及圓柱體工件2 ;所述X-Y工作檯8用以實現工作檯的X、Y方向的運動，所述上工作檯7與X-Y工作檯8固定連接，所述上工作檯7能夠在Y方向上水平移動；所述燕尾槽導軌9水平固定在上工作檯7上；所述主支架14和所述線性滑塊6固定連接，所述線性滑塊6位於燕尾槽導軌9的上方，所述線性滑塊6與所述燕尾槽導軌9之間存在相對滑動；所述彈簧15安裝在線性滑塊6和主支架14的尾端，彈簧15與線性滑塊6和主支架14相接觸，所述彈簧尾架10水平套在彈簧15上，所述彈簧尾架10通過固定支架11固定在上工作檯7遠離動擋板3的一端；所述連接架5固定在上工作檯7的一側，所述光柵尺主尺13水平固定在所述連接架5上，所述光柵尺讀數頭12固定在所述主支架14上，所述光柵尺讀數頭12與所述光柵尺主尺13之間保持水平移動；所述動擋板3固定於主支架14和兩個側支架4上，所述動擋板3與所述X-Y工作檯8的X方向保持平行、與所述X-Y工作檯8的Y方向保持垂直，所述靜擋板I固定在與動擋板3相對面且同高度的水平工作檯面上，所述動擋板3和靜擋板I之間夾有圓柱體工件2，通過所述X-Y工作檯8的X和Y方向的移動，靜擋板I靜止不動，所述動擋板3隨著X-Y工作檯的移動產生位移，並通過摩擦力帶動圓柱體工件2緩慢轉動。所述X-Y工作檯8包括底座17、導軌18、滑座21、絲槓22、軸承座23、聯軸器20、固定架19、電機16，所述X-Y工作檯8由X方向和Y方向兩個相互垂直的工作檯組成，所述導軌18通過螺釘固定在底座17上，所述滑座21通過鋼珠在導軌18上水平運動，所述軸承座23固定在底座17兩端，所述絲槓22通過軸承定位於軸承座23上，所述電機16通過聯軸器20與絲槓22的尾端相連，所述電機16通過固定架19固定在底座17的一側，所述固定架19通過螺釘固定在底座17上，所述X方向和Y方向的工作檯呈垂直角度並通過滑座21和絲槓22固定相連。本發明所提供的一種接觸式圓柱體直徑測量裝置，彈簧一端固定在彈簧尾架裡面，另一端安裝在線性滑塊和主支架的尾端，並與線性滑塊和主支架相接觸，彈簧尾架水平套在彈簧上，並通過固定支架固定在上工作檯遠離動擋板的一端，且線性滑塊在燕尾槽 導軌上向後滑移到一定距離時，會與位於彈簧尾架裡面的彈簧相接觸，可以保證動擋板與靜擋板可以和圓柱體工件之間緊密接觸。本發明裝置通過單片機控制步進電機驅動，經傳動機構帶動X-Y工作檯在X和Y方向的移動，調節動擋板的位置，使其與靜擋板之間與圓柱體工件剛性接觸，保持靜擋板不動，動擋板通過摩擦力帶動圓柱體工件緩慢轉動，圓柱體由於製造過程中精度問題會產生圓度不規則，這樣在圓柱體工件移動過程中連接動擋板的主支架會帶動線性滑塊在Y方向有一個很小的線性位移，由於在線性滑塊的尾端安裝有彈簧，從而可以保證動靜擋板和圓柱體工件之間緊密接觸，而這個時候安裝在測量裝置上的光柵尺可以記錄下來該過程中的移動距離，用這個距離再加上動靜擋板之間的距離即可得出圓柱體工件具體的直徑。本發明具有如下優優點
1、本發明採用X-Y工作檯，利用單片機控制步進電機驅動，經傳動機構帶動工作檯運動，速度和效率可以得到有效控制；
2、通過動靜兩個擋板直接接觸圓柱體工件，並利用摩擦帶動圓柱體工件轉動，可以方便的測出圓柱體的最大直徑處的數值；
3、通過在線性滑塊的尾端安裝一個彈簧，可以有效的保證動擋板與靜擋板可以和圓柱體工件之間緊密接觸，並且避免動擋板在接觸圓柱體工件時的力對工件本身產生作用，弓丨起圓柱體工件變形等不良影響。
圖I是本發明的測量裝置結構示意圖。圖2是本發明的測量裝置彈簧部分局部放大圖。圖3是本發明X-Y工作檯結構示意圖。圖中1 :靜擋板，2 :圓柱體工件，3 :動擋板，4 :側支架，5 :連接架，6 :線性滑塊，
7:上工作檯，8 :X-Y工作檯，9 :燕尾槽導軌，10 :彈簧尾架，11 :固定支架，12 :光柵尺讀數頭，13 :光柵尺主尺，14 :主支架，15 :彈簧，16 :電機，17:底座，18:導軌，19:固定架，20:聯軸器，21:滑座，22:絲槓，23:軸承座。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步描述
如圖I、圖2、圖3所示，一種接觸式圓柱體直徑測量裝置，由X-Y工作檯8、上工作檯7、燕尾槽導軌9、線性滑塊6、主支架14、側支架4、動擋板3、靜擋板I、連接架5、彈簧15、彈簧尾架10、固定支架11、光柵尺主尺13和光柵尺讀數頭12構成；X-Y工作檯由底座17、導軌18、滑座21、絲槓22、軸承座23、聯軸器20、固定架19、電機16組成，分為X方向和Y方向兩個數控工作檯。其工作原理是電機通過絲槓傳動，帶動工作檯做X和Y向的運動。
請參見圖I和圖2，兩側支架4大小相等、位置對稱，與主支架14的側面通過螺釘連接，並共同通過螺釘連接動擋板3，使其保證一定的平行度和垂直度，而且也不易變形；主支架14和線性滑塊6通過螺釘共同固連在一起，線性滑塊6位於燕尾槽導軌9的正上方，並和燕尾槽導軌9之間存在相對運動；燕尾槽導軌9通過螺釘固連在上工作檯7上，並可隨著該平臺在Y方向上產生運動；彈簧尾架10通過固定支架11固定在上工作檯7上，線性滑塊6在燕尾槽導軌9上滑移到後端時，會與彈簧15相接觸，由於彈簧尾架10和X-Y工作檯8上面的上工作檯7是固定在一起的，因此彈簧尾架10會給彈簧15 —個作用力，阻止其後退，線性滑塊6帶著主支架14上連著的動擋板3在Y方向上小幅移動，安裝彈簧15的目的是為了保證圓柱體工件2在形狀不規則的情況下動擋板3和靜擋板I之間可以和其保持一定的接觸；連接架5通過螺釘固定在上工作檯7上，其上面固定的光柵尺主尺13與固定在主支架14上的光柵尺讀數頭12之間存在相對位移；動擋板3和靜擋板I之間夾有圓柱體工件2，通過X-Y工作檯8的X和Y方向的移動調整，靜擋板I不動，動擋板3首先停留在與靜擋板I相對的位置，並與靜擋板I正好夾住圓柱體工件2，然後X-Y工作檯8進行X方向運動，通過兩擋板與工件之間的摩擦力帶動圓柱體工件2緩慢轉動，這樣在圓柱體工件2移動過程中連接動擋板3的主支架14會帶動線性滑塊6在Y方向有一個很小的線性位移，由於在線性滑塊6的尾端安裝有彈簧15，起到一個限位作用，從而可以保證動擋板3及靜擋板I和圓柱體工件2之間緊密接觸，而安裝在測量裝置上的光柵尺主尺13和光柵尺讀數頭12之間產生位移變化，光柵尺可以記錄下來該過程中的移動距離，用這個距離再加上動靜擋板之間的距離即可得出圓柱體工件2具體的直徑。採用兩塊平行擋板與圓柱體工件直接接觸，並利用利用摩擦力讓工件在兩擋板之間轉動半周以上，可以有效的測量出圓柱體工件的各個位置處輪廓線的直徑。該測量裝置的有益效果是可以適用於不同的圓柱體工件的流水線檢測場合，並且原理通俗易懂、製作簡單、安裝調試方便，從而降低了企業的設計和製造成本。以上示意性的對本發明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發明的實施方式之一，實際的裝置結構並不局限於此。所以，本領域的普通技術人員還可在本發明精神內做其他變化，當然這些依據本發明精神做出的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍內。
權利要求
1.一種接觸式圓柱體直徑測量裝置，其特徵在於該測量裝置包括X-Y工作檯(8)、上工作檯(7)、燕尾槽導軌(9)、線性滑塊(6)、主支架(14)、側支架(4)、動擋板(3)、靜擋板(I)、連接架(5)、彈簧(15)、彈簧尾架(10)、固定支架(11)、光柵尺主尺(13)、光柵尺讀數頭(12)及圓柱體工件⑵；所述X-Y工作檯⑶用以實現工作檯的X、Y方向的運動，所述上工作檯(7)與X-Y工作檯(8)固定連接，所述上工作檯(7)能夠在Y方向上水平移動；所述燕尾槽導軌(9)水平固定在上工作檯(7)上；所述主支架(14)和所述線性滑塊￠)固定連接，所述線性滑塊(6)位於燕尾槽導軌(9)的上方，所述線性滑塊(6)與所述燕尾槽導軌(9)之間存在相對滑動；所述彈簧(15)安裝在線性滑塊(6)和主支架(14)的尾端，所述彈簧(15)與線性滑塊(6)和主支架(14)相接觸，所述彈簧尾架(10)水平套在彈簧(15)上，所述彈簧尾架(10)通過固定支架(11)固定在上工作檯(7)遠離動擋板(3)的一端；所述連接架(5)固定在上工作檯(7)的一側，所述光柵尺主尺(13)水平固定在所述連接架(5)上，所述光柵尺讀數頭(12)固定在所述主支架(14)上，所述光柵尺讀數頭(12)與所述光柵尺主尺(13)之間保持水平移動；所述動擋板(3)固定於主支架(14)和兩個側支架(4)上，所述動擋板⑶與所述X-Y工作檯⑶的X方向保持平行、動擋板(3)與所述X-Y工作檯(8)的Y方向保持垂直，所述靜擋板(I)固定在與動擋板(3)相對面且同高度的水平工作檯面上；所述動擋板(3)和靜擋板(I)之間夾有圓柱體工件(2)，通過所述X-Y工作檯(8)的X和Y方向的移動，靜擋板(I)靜止不動，所述動擋板(3)隨著X-Y工作檯的移動產生位移,並通過摩擦力帶動圓柱體工件(2)緩慢轉動。
2.根據權利要求I所述的一種接觸式圓柱體直徑測量裝置，其特徵在於所述X-Y工作檯(8)包括底座(17)、導軌(18)、滑座(21)、絲槓(22)、軸承座(23)、聯軸器(20)、固定架(19)、電機(16)，所述X-Y工作檯⑶由X方向和Y方向兩個相互垂直的工作檯組成，所述導軌(18)通過螺釘固定在底座(17)上，所述滑座(21)通過鋼珠在導軌(18)上水平運動，所述軸承座(23)固定在底座(17)兩端，所述絲槓(22)通過軸承定位於軸承座(23)上，所述電機(16)通過聯軸器(20)與絲槓(22)的尾端相連，所述電機(16)通過固定架(19)固定在底座(17)的一側，所述固定架(19)通過螺釘固定在底座(17)上，所述X方向和Y方向的工作檯呈垂直角度並通過滑座(21)和絲槓(22)固定相連。
全文摘要
本發明提供一種接觸式圓柱體直徑測量裝置，屬於測量技術領域。該測量裝置主要由X-Y工作檯、燕尾槽導軌、線性滑塊、主支架、側支架、動擋板、靜擋板、連接架、彈簧、彈簧尾架、固定支架、光柵尺等構成，能滿足一般範圍圓柱體直徑的測量要求。整個測量裝置是基於一個X-Y工作檯基礎上建立的，其中在工作檯的線性滑塊和工作檯之間安裝光柵尺等組成精密光柵位移測量系統，通過X-Y工作檯在X和Y方向上的水平移動帶動動擋板移動，動靜擋板之間的圓柱體工件由於兩擋板之間給它一個摩擦力而產生相對轉動，在這個過程中，光柵尺會記錄下來Y方向上的位移，再加上兩擋板之間的距離即可得出圓柱體直徑的大小。本發明裝置簡單、合理、成本較低，具有很強的實用價值。
文檔編號G01B11/10GK102768021SQ20121026925
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者吳玉國, 宋崇智, 張良安, 時禮平, 王小芍, 秦海波, 謝安東 申請人:安徽工業大學