CN106705801A - 一种三爪定心内径测量设备及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三爪定心内径测量设备及其测量方法。设备包括圆筒、多个测量组件、驱动装置。每个测量组件包括支架、测量小轮、软弹簧、硬弹簧、测量端压杆、压片、传感器、压片杆、支撑杆。传感器安装在圆筒的内侧壁上，硬弹簧、压片、软弹簧、支架依次连接，硬弹簧固定在圆筒的外侧壁上，支架活动安装测量小轮。测量端压杆一端穿过硬弹簧、压片、软弹簧而固定在支架上，另一端为自由端，且能在软弹簧和/或硬弹簧受压缩时能穿过圆筒伸入至传感器内。压片杆一端固定在压片上，另一端通过支撑杆固定在圆筒的外侧壁上。驱动装置包括压管、步进压紧装置、定位轴。定位轴与圆筒的中心轴共轴设置，压管固定在定位轴上且与多个压片杆相对应。
Description
技术领域
本发明涉及一种测量设备及其测量方法；尤其涉及一种三爪定心内径测量设备及其测量方法。
背景技术
在管状工件的加工过程中，由于制造水平有限,在进行后续的加工工序时，必须对其内径的参数进行测量，此工序直接关系到工件的生产效率和加工质量。管状工件尺寸在要求的误差范围内是判断是否合格的标准,因此精确测量管状工件的内径尺寸是制造过程中非常重要的流程之一。
在针对一些管状工件管身较长的情况，一般的测量工具不能进行深层次的截面测量，管状工件内部环境复杂，需要对工件进行多参数的测量等要求。
发明内容
针对上述技术缺陷，本发明提供一种三爪定心内径测量设备及其测量方法，其属于一种低成本、快速、深层次多截面的管状工件内部尺寸参数的测量装置及其测量方法。
本发明的解决方案是：一种三爪定心内径测量设备，其包括圆筒、安装在圆筒的外侧壁上的多个测量组件、驱动多个测量组件进行测量的驱动装置；
每个测量组件包括支架、测量小轮、软弹簧、硬弹簧、测量端压杆、压片、传感器、压片杆、支撑杆；在同一个测量组件中，传感器安装在圆筒的内侧壁上，硬弹簧的一端固定在圆筒的外侧壁上，硬弹簧的另一端上固定在压片的一侧上，压片的另一侧固定软弹簧的一端，软弹簧的另一端固定在支架上，支架活动安装测量小轮；测量端压杆的一端穿过硬弹簧、压片、软弹簧而固定在支架上，测量端压杆的另一端为自由端，且能在软弹簧和/或硬弹簧受压缩时能穿过圆筒伸入至传感器内；压片杆的一端固定在压片上，压片杆的另一端固定在支撑杆的一端，支撑杆的另一端沿平行于圆筒的中心轴方向延伸且固定在圆筒的外侧壁上；
驱动装置包括压管、步进压紧装置、定位轴；定位轴与圆筒的中心轴共轴设置，压管固定在定位轴上且与多个压片杆相对应，步进压紧装置能驱动定位轴沿平行于圆筒的中心轴方向延伸，使压管同时压持多个压片杆；压片杆带动相应的压片朝圆筒的中心轴方向聚拢，压片使硬弹簧受压缩发生形变直至测量小轮收缩至待测圆管内；保持步进压紧装置不动，水平移动整体三爪定心内径测量设备，使得测量小轮伸入待测圆管中，当测量小轮伸入至待测圆管内的待测量位置后，步进压紧装置将压管从压片杆上撤回，硬弹簧复位使测量小轮抵持在待测圆管的内壁上，且使软弹簧受压缩发生形变；传感器测量测量端压杆相对初始位置的位移量，测量小轮在初始位置距离圆筒中心轴的长度减去该位移量即为待测圆管的内壁直径。
作为上述方案的进一步改进，传感器的两个平行电极安装在每个测量端压杆伸入到圆筒内的位置处；测量端压杆伸入到这两个平行电极之间充当介质；当测量端压杆的位置变化时，传感器由测量端压杆所在两个平行电极之间的位置测量得出此处的电容量，再将测量得到的电容量转换为位移量。
作为上述方案的进一步改进，该三爪定心内径测量设备还包括智能数据处理装置，该智能数据处理装置接收多个传感器的位移量，根据每个位移量获取测量小轮至圆筒中心轴的距离数据，并将距离数据标定在已准备好的虚拟轴上，并将距离数据的标定点连接起来做外接圆；该虚拟轴为相应测量端压杆所在的直线。
作为上述方案的进一步改进，圆筒的外侧壁上设置导引测量端压杆的导引管，支撑杆固定在导引管上。
作为上述方案的进一步改进，该三爪定心内径测量设备还包括锁紧装置，其用于锁紧圆筒和驱动装置。
作为上述方案的进一步改进，该三爪定心内径测量设备还包括激光接收器、和激光接收器相配合的激光发射器；激光发射器安装在圆筒的外侧壁上。
本发明还提供上述任意一种三爪定心内径测量设备的测量方法，其在测量待测圆管的内径时，包括以下步骤：一、测量工件装夹，整个三爪定心内径测量设备水平放置，保持圆筒的中心轴垂直于重力方向；二、步进压紧装置驱动定位轴沿平行于圆筒的中心轴方向延伸，使压管同时压持多个压片杆，压片杆带动相应的压片朝圆筒的中心轴方向聚拢，压片使硬弹簧受压缩发生形变直至测量小轮收缩至能够伸入待测圆管内；保持步进压紧装置不动，水平移动整体三爪定心内径测量设备使得测量小轮伸入待测圆管中，当测量小轮伸入至待测圆管内的待测量位置后；三、步进压紧装置将压管从压片杆上撤回，硬弹簧复位使测量小轮抵持在待测圆管的内壁上，且使软弹簧受压缩发生形变；四、传感器测量测量端压杆相对初始位置的位移量，测量小轮在初始位置距离圆筒中心轴的长度减去该位移量即为待测圆管的内壁直径。
作为上述方案的进一步改进，该测量方法在测量待测圆管的内径截面圆度时，其包括以下步骤：逐步转动工待测圆管，每转动一个固定角度时，多个传感器测量出一组值，按照待测圆管转动的角度建立与多个传感器的测量值相对应的虚拟轴，每根测量端压杆所在的直线为其中一个虚拟轴，并将多个传感器的测量值标定到相应的虚拟轴上；当待测圆管旋转120度即完成了一整周的截面圆的测量，将这些测量值得到的数据标定到虚拟轴上一后，按照旋转待测圆管步进的角度将这些标定点依次连接得到的多边形即可代替截面圆，在按照圆度测量标准得出该截面圆度量。
作为上述方案的进一步改进，该测量方法在测量待测圆管的多个截面时，其包括以下步骤：测量完第一个截面后，通过步进压紧装置驱动压管压缩压片杆以使得测量小轮离开待测圆管的内壁，再移动整个驱动装置或圆筒，到达待测圆管的下一个待测量位置，再通过松开步进压紧装置将压管从压片杆上撤回以使得测量小轮接触到待测圆管的内壁，实现下一个截面的内径测量。
进一步地，该测量方法在测量待测圆管的内径同轴度时，其包括以下步骤：测量内径同轴度需要测量多个截面数据，并将它们标定到一张图上，以此来计算同轴度；当待测圆管较长，使测量端压杆的杆部在测量端压杆伸的较远而发生弯曲时，这时为避免测量端压杆弯曲带来的误差，通过激光接收器接收到安装在圆筒的外侧壁上的激光发射器激光位移量，将测量得到的虚拟轴按照这个位移向量位移，从而消除弯曲带来的误差。
本发明可以实现管状工件内径的内径几何尺寸测量、截面圆度测量和内径同轴度测量，工件装夹方便，测量工作简单。
本发明的效果是：能够实现长管类工件(即待测圆管)深层次截面的内径尺寸的测量，在该截面上可以通过旋转工件使得测量多个内径尺寸，在多次测量内径几何尺寸的同时，多次得到的数据可以通过智能数据处理部分标定出该截面的圆度误差。通过测量端(即安装有多组测量组件的圆筒)和非测量端(即驱动装置)的配合，实现测量装置在管内部的移动，从而能够测量多个截面的内径物理量。同时将多个截面的内径物理量总和并通过智能数据处理部分处理得到该管类工件内径同轴度。
附图说明
图1为本发明的三爪定心内径测量设备的结构图。
图2为图1中安装多个测量组件的圆筒的右视图。
图3为测量内径尺寸时的测量方式图。
图4为测量内径截面圆度时的测量方式图。
图5为激光接收器上激光位移量的标定图。
图6为测量内径同轴度时的测量方式图。
图7为测量内径同轴度时的测量方式变化图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明的三爪定心内径测量设备包括圆筒12、驱动装置、锁紧装置11、智能数据处理装置(图未示)。
请结合图2，多个测量组件安装在圆筒12的外侧壁上，驱动装置用于驱动多个测量组件进行测量。锁紧装置11可以安装，也可以不安装，锁紧装置11用于锁紧圆筒12和驱动装置，保证测量数据的精确度，减少测量误差。在完成待测圆管的装夹后，锁紧装置11通过使圆筒12和驱动装置配合后的锁紧，避免测量工人的误操作而损坏测量设备。智能数据处理装置可以安装，也可以不安装，根据测量的目的视情况而定。为了方便移动圆筒12和驱动装置，也可以将圆筒12和驱动装置活动安装在一条轨道上，保证圆筒12和驱动装置之间永远共轴移动。
每个测量组件包括支架13、测量小轮1、软弹簧2、硬弹簧4、测量端压杆3、压片8、传感器7、压片杆14、支撑杆15。软弹簧2中的软、硬弹簧4中的硬是相对这两个弹簧而言的，软硬的程度，只要保证软弹簧2发生形变至形变量最大时，硬弹簧4才开始发生形变。
在同一个测量组件中，传感器7安装在圆筒12的内侧壁上，硬弹簧4的一端固定在圆筒12的外侧壁上，硬弹簧4的另一端上固定在压片8的一侧上，压片8的另一侧固定软弹簧2的一端，软弹簧2的另一端固定在支架13上，支架13活动安装测量小轮1。测量端压杆3的一端穿过硬弹簧4、压片8、软弹簧2而固定在支架13上，测量端压杆3的另一端为自由端，且能在软弹簧2和/或硬弹簧4受压缩时能穿过圆筒12伸入至传感器7内。压片杆14的一端固定在压片8上，压片杆14的另一端固定在支撑杆15的一端，支撑杆15的另一端沿平行于圆筒12的中心轴方向延伸且固定在圆筒12的外侧壁上。
为了使测量端压杆3能够对准相应的传感器7，圆筒12的外侧壁上可设置导引测量端压杆3的导引管18，支撑杆15固定在导引管18上。压片杆14可与支撑杆15一体成型，采用一根杆在压片杆14与支撑杆15的连接处折弯即可。
驱动装置包括压管9、步进压紧装置10、定位轴16。定位轴16与圆筒12的中心轴共轴设置，压管9固定在定位轴16上且与多个压片杆14相对应。步进压紧装置10能驱动定位轴16沿平行于圆筒12的中心轴方向延伸，使每个压管9同时压持相应压片杆14；压片杆14带动相应的压片8朝圆筒12的中心轴方向聚拢。压片8使硬弹簧4受压缩发生形变直至测量小轮1收缩至能够伸入待测圆管内；保持步进压紧装置10不动，水平移动整体三爪定心内径测量设备，使得测量小轮1伸入待测圆管中。当测量小轮1伸入至待测圆管内的待测量位置后，步进压紧装置10将压管9从压片杆14上撤回，硬弹簧4复位使测量小轮1抵持在待测圆管的内壁上，且使软弹簧2受压缩发生形变。传感器7测量测量端压杆3相对初始位置的位移量，测量小轮1在初始位置距离圆筒12中心轴的长度减去该位移量即为待测圆管的内壁直径。
三爪定心内径测量设备在测量待测圆管的内径时，三爪定心内径测量方法包括以下步骤：一、测量工件装夹，整个三爪定心内径测量设备水平放置，保持圆筒12的中心轴垂直于重力方向；二、步进压紧装置10驱动定位轴16沿平行于圆筒12的中心轴方向延伸，使压管9同时压持多个压片杆14，压片杆14带动相应的压片8朝圆筒12的中心轴方向聚拢，压片8使硬弹簧4受压缩发生形变直至测量小轮1收缩至能够伸入待测圆管内；保持步进压紧装置10不动，水平移动整体三爪定心内径测量设备使得测量小轮1伸入待测圆管中，当测量小轮1伸入至待测圆管内的待测量位置后；三、步进压紧装置10将压管9从压片杆14上撤回，硬弹簧4复位使测量小轮1抵持在待测圆管的内壁上，且使软弹簧2受压缩发生形变；四、传感器7测量测量端压杆3相对初始位置的位移量，测量小轮1在初始位置距离圆筒12中心轴的长度减去该位移量即为待测圆管的内壁直径。
传感器7的两个平行电极安装在每个测量端压杆3伸入到圆筒12内的位置处；测量端压杆3伸入到这两个平行电极之间充当介质；当测量端压杆3的位置变化时，传感器7由测量端压杆3所在两个平行电极之间的位置测量得出此处的电容量，再将测量得到的电容量转换为位移量。
该测量设备水平放置，放置工件即待测圆管之前，将测量端(即安装有多个测量组件的圆筒12)和非测量端(即驱动装置)分离，使得测量端和非测量端之间的距离可以放得下工件。长管类工件放置在测量端和非测量端之间，在每个待测量的截面位置可放置等高的V型块，以消除长管类工件本身的类似于简支梁状态的弯曲问题，以此降低测量时造成的误差。测量端和非测量端的配合：工件装夹后，测量端不动，将非测量端深入工件内，并从另一端伸出，然后将测量端和非测量端配合好，这个时候通过锁紧装置11将测量端和非测量端之间固定。
智能数据处理装置可为一个pc机或者带显示功能的单片机，当然也可以人工计算，其实现的功能主要包含：1.接收传感器7测量到的数据；2.能够建立和测量头夹角一样的坐标轴，并能够将传感器7测量得到的数据标定到该虚拟的坐标轴上；3.能够按照操作员的操作，将测量点连接并能够绘出连接后多边形的外接圆，并能够求出该外接圆的半径和标定该外接圆的圆心。在本实施例中，该智能数据处理装置接收多个传感器7的位移量，根据每个位移量获取测量小轮1至圆筒12中心轴的距离数据，并将距离数据标定在已准备好的虚拟轴上，并将距离数据的标定点连接起来做外接圆；该虚拟轴为相应测量端压杆3所在的直线。
因此，测量内径几何尺寸：锁定锁紧装置11后压紧步进压紧装置10使得非测量端的圆管压上测量端的压片8并使得硬弹簧4压缩。硬弹簧4压缩后测量小轮1顶部所在的圆将小于待测圆管的内径尺寸，这时移动测量端和非测量端(测量端和非测量端已经锁定在一起了)当移动到第一个待测量位置时，松开步进压紧装置10，使得测量端和非测量端分开。分开后，硬弹簧4恢复原长，这时测量小轮1接触到管类工件内径壁，并在硬弹簧4恢复原长的过程中软弹簧2压缩，待其稳定后，通过传感器7测量出测量端压杆3的位移量，从而表示出测量小轮1到测量端圆心的距离并将测量出的3个数据传递给智能数据处理装置；智能数据处理装置将接收到的3个数据标定到已经准备好的虚拟轴上，并将坐标点连接起来，做外接圆，如图3所示。
图3为测量内径几何尺寸：图中的A、B、C分别为三个传感器测量到的位移量和初始时的测量端伸长量计算得出的尺寸，并将这三个尺寸标注在已经建立好的虚拟轴上(每个轴都和测量端压杆轴线重合)，从而得到的三个点。O为圆筒12中心轴上的点，将这三个点A、B、C连接起来以后得到一个三角形，绘制出这个三角形的外接圆，则该外接圆尺寸即为测量得到的内径尺寸。
三爪定心内径测量设备在测量待测圆管的内径截面圆度时，该测量方法包括以下步骤：逐步转动工待测圆管，每转动一个固定角度时，多个传感器7测量出一组值，按照待测圆管转动的角度建立与多个传感器7的测量值相对应的虚拟轴，每根测量端压杆3所在的直线为其中一个虚拟轴，并将多个传感器7的测量值标定到相应的虚拟轴上；当待测圆管旋转120度即完成了一整周的截面圆的测量，将这些测量值得到的数据标定到虚拟轴上一后，按照旋转待测圆管步进的角度将这些标定点依次连接得到的多边形即可代替截面圆，在按照圆度测量标准得出该截面圆度量。
所以，测量内径截面圆度：逐步转动工件，每转动一个固定角度时，测量出一组值，并将这组值传递给智能数据处理装置，智能数据处理装置这个时候按照工件转动的角度(该部分需操作员在测量之前约定好)建立虚拟轴，并将接收到的数据标定到建立的虚拟轴上。当工件旋转120度即完成了一整周的截面圆的测量，将这些测量得到的数据标定到虚拟轴上一后，按照旋转工件步进的角度将虚拟轴重合到一起。如图4所示。连接这些点得到的多边形即可代替截面圆，在按照圆度测量标准得出该截面圆度量。图4为圆度测量：图中的A1组(A1，B1，C1)数据得到方式与上文内径尺寸测量的方式相同(虚拟轴一)，图中A2组(A2，B2，C2)数据是在保持测量装置不动的情况下，转动待测量零件一个角度，将的到的一组数据标注到另一个虚拟轴上，(这里记为虚拟轴二)，将虚拟轴二按照零件旋转的角度反方向旋转相同角度。并将两个虚拟轴绘制在一起就得到了类似于如图4所示的了，以此类推得到其他A3组(A3，B3，C3)等数据并按照相同的操作得到图4，连接所有的点，得到多边形，这个多边形就可以看为测量得到的内径截面图。
三爪定心内径测量设备在测量待测圆管的多个截面时，该测量方法包括以下步骤：测量完第一个截面后，通过步进压紧装置10驱动压管9压缩压片杆14以使得测量小轮1离开待测圆管的内壁，再移动整个驱动装置或圆筒，到达待测圆管的下一个待测量位置，再通过松开步进压紧装置10将压管9从压片杆14上撤回以使得测量小轮1接触到待测圆管的内壁，实现下一个截面的内径测量。
所以，测量多个截面：测量完第一个截面后，通过步进压紧装置10使非测量端和测量端组合，使得测量小轮1离开内径壁，再移动测量端和非测量端到达下一个待测量位置，在松开步进压紧装置10，使得测量小轮1接触到内径壁，实现该截面的内径物理量测量。
三爪定心内径测量设备在测量待测圆管的内径同轴度时，该测量方法包括以下步骤：测量内径同轴度需要测量多个截面数据，并将它们标定到一张图上，以此来计算同轴度；当待测圆管较长，使测量端压杆3的杆部在测量端压杆3伸的较远而发生弯曲时，这时为避免测量端压杆3弯曲带来的误差，通过激光接收器6接收到安装在圆筒12的外侧壁上的激光发射器5激光位移量，将测量得到的虚拟轴按照这个位移向量位移，从而消除弯曲带来的误差。
所以，测量内径同轴度：测量同轴度需要依靠测量端和非测量端的组合，测量多个截面数据，并将它们标定到一张图上，以此来计算同轴度。由于待测量工件较长，测量端的杆部在测量端伸的较远时会发生弯曲，这时为避免弯曲带来的误差，需通过激光接收器6接收到激光发射器5的激光位移量，将测量得到的虚拟轴按照这个位移向量位移，从而消除弯曲带来的误差，如图5和图6、图7所示。
图5-图7为同轴度测量：图5为当测量装置在测量第一个点P1(轴弯曲小的时候)移动到第二个测量点P2(轴弯曲大的时候)激光接收器上接收到的激光的位移变化(方向和距离)。图6为第一个测量点得到的数据标注在虚拟轴上后和第二个点得到的数据标注在虚拟轴上后将两个虚拟轴原点(O1和O2)重合得到的图。图7是将第二个虚拟轴按照图5所示得到的距离反方向移动得到的。(同轴度误差的来源就是由于未将轴的弯曲考虑进去，这里通过位移变化的补偿消除误差。)
值得一提的是：本发明的设备还可以测量在变内径尺寸的零件。假如我们的装置测量范围是8到12厘米，如果待测零件的内径是一种变尺寸，就是说，有一段的内径是8另一段是10。这类的变尺寸零件，咱这个装置可以测量。
本发明通过测量端部分测量出数据；测量端和非测量端部分的组合实现测量点的移动，从而实现深层次多截面的测量；通过激光接收器接收到的激光位置的移动向量，结合测量端测量的数据，通过智能数据处理部分，消除测量端轴部由于重力等因素造成的轴的弯曲带来的误差，从而更高精度的测量到内径的同轴度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种三爪定心内径测量设备，其特征在于：其包括圆筒(12)、安装在圆筒(12)的外侧壁上的多个测量组件、驱动多个测量组件进行测量的驱动装置；
每个测量组件包括支架(13)、测量小轮(1)、软弹簧(2)、硬弹簧(4)、测量端压杆(3)、压片(8)、传感器(7)、压片杆(14)、支撑杆(15)；在同一个测量组件中，传感器(7)安装在圆筒(12)的内侧壁上，硬弹簧(4)的一端固定在圆筒(12)的外侧壁上，硬弹簧(4)的另一端上固定在压片(8)的一侧上，压片(8)的另一侧固定软弹簧(2)的一端，软弹簧(2)的另一端固定在支架(13)上，支架(13)活动安装测量小轮(1)；测量端压杆(3)的一端穿过硬弹簧(4)、压片(8)、软弹簧(2)而固定在支架(13)上，测量端压杆(3)的另一端为自由端，且能在软弹簧(2)和/或硬弹簧(4)受压缩时能穿过圆筒(12)伸入至传感器(7)内；压片杆(14)的一端固定在压片(8)上，压片杆(14)的另一端固定在支撑杆(15)的一端，支撑杆(15)的另一端沿平行于圆筒(12)的中心轴方向延伸且固定在圆筒(12)的外侧壁上；
驱动装置包括压管(9)、步进压紧装置(10)、定位轴(16)；定位轴(16)与圆筒(12)的中心轴共轴设置，压管(9)固定在定位轴(16)上且与多个压片杆(14)相对应，步进压紧装置(10)能驱动定位轴(16)沿平行于圆筒(12)的中心轴方向延伸，使压管(9)同时压持多个压片杆(14)；压片杆(14)带动相应的压片(8)朝圆筒(12)的中心轴方向聚拢，压片(8)使硬弹簧(4)受压缩发生形变直至测量小轮(1)收缩至能够伸入待测圆管内；保持步进压紧装置(10)不动，水平移动整体三爪定心内径测量设备，使得测量小轮(1)伸入待测圆管中，当测量小轮(1)伸入至待测圆管内的待测量位置后，步进压紧装置(10)将压管(9)从压片杆(14)上撤回，硬弹簧(4)复位使测量小轮(1)抵持在待测圆管的内壁上，且使软弹簧(2)受压缩发生形变；传感器(7) 测量测量端压杆(3)相对初始位置的位移量，测量小轮(1)在初始位置距离圆筒(12)中心轴的长度减去该位移量即为待测圆管的内壁直径。
2.如权利要求1所述的三爪定心内径测量设备，其特征在于：传感器(7)的两个平行电极安装在每个测量端压杆(3)伸入到圆筒(12)内的位置处；测量端压杆(3)伸入到这两个平行电极之间充当介质；当测量端压杆(3)的位置变化时，传感器(7)由测量端压杆(3)所在两个平行电极之间的位置测量得出此处的电容量，再将测量得到的电容量转换为位移量。
3.如权利要求1所述的三爪定心内径测量设备，其特征在于：该三爪定心内径测量设备还包括智能数据处理装置，该智能数据处理装置接收多个传感器(7)的位移量，根据每个位移量获取测量小轮(1)至圆筒(12)中心轴的距离数据，并将距离数据标定在已准备好的虚拟轴上，并将距离数据的标定点连接起来做外接圆；该虚拟轴为相应测量端压杆(3)所在的直线。
4.如权利要求1所述的三爪定心内径测量设备，其特征在于：圆筒(12)的外侧壁上设置导引测量端压杆(3)的导引管(18)，支撑杆(15)固定在导引管(18)上。
5.如权利要求1所述的三爪定心内径测量设备，其特征在于：该三爪定心内径测量设备还包括锁紧装置(11)，其用于锁紧圆筒(12)和驱动装置。
6.如权利要求1所述的三爪定心内径测量设备，其特征在于：该三爪定心内径测量设备还包括激光接收器(16)、和激光接收器(16)相配合的激光发射器(5)；激光发射器(5)安装在圆筒(12)的外侧壁上。
7.一种如权利要求1至6中任意一项所述的三爪定心内径测量设备的测量方法，其特征在于：其在测量待测圆管的内径时，包括以下步骤：
一、测量工件装夹，整个三爪定心内径测量设备水平放置，保持圆筒(12)的中心轴垂直于重力方向；
二、步进压紧装置(10)驱动定位轴(16)沿平行于圆筒(12)的中心轴方向延伸，使压管(9)同时压持多个压片杆(14)，压片杆(14)带动相应的 压片(8)朝圆筒(12)的中心轴方向聚拢，压片(8)使硬弹簧(4)受压缩发生形变直至测量小轮(1)收缩至能够伸入待测圆管内；保持步进压紧装置(10)不动，整体水平移动三爪定心内径测量设备使得测量小轮(1)伸入待测圆管中，当测量小轮(1)伸入至待测圆管内的待测量位置后；
三、步进压紧装置(10)将压管(9)从压片杆(14)上撤回，硬弹簧(4)复位使测量小轮(1)抵持在待测圆管的内壁上，且使软弹簧(2)受压缩发生形变；
四、传感器(7)测量测量端压杆(3)相对初始位置的位移量，测量小轮(1)在初始位置距离圆筒(12)中心轴的长度减去该位移量即为待测圆管的内壁直径。
8.如权利要求7所述的三爪定心内径测量方法，其特征在于：该测量方法在测量待测圆管的内径截面圆度时，其包括以下步骤：逐步转动工待测圆管，每转动一个固定角度时，多个传感器(7)测量出一组值，按照待测圆管转动的角度建立与多个传感器(7)的测量值相对应的虚拟轴，每根测量端压杆(3)所在的直线为其中一个虚拟轴，并将多个传感器(7)的测量值标定到相应的虚拟轴上；当待测圆管旋转120度即完成了一整周的截面圆的测量，将这些测量值得到的数据标定到虚拟轴上一后，按照旋转待测圆管步进的角度将这些标定点依次连接得到的多边形即可代替截面圆，在按照圆度测量标准得出该截面圆度量。
9.如权利要求7所述的三爪定心内径测量方法，其特征在于：该测量方法在测量待测圆管的多个截面时，其包括以下步骤：测量完第一个截面后，通过步进压紧装置(10)驱动压管(9)压缩压片杆(14)以使得测量小轮(1)离开待测圆管的内壁，再移动整个驱动装置或圆筒，到达待测圆管的下一个待测量位置，再通过松开步进压紧装置(10)将压管(9)从压片杆(14)上撤回以使得测量小轮(1)接触到待测圆管的内壁，实现下一个截面的内径测量。
10.如权利要求9所述的三爪定心内径测量方法，其特征在于：该测量方 法在测量待测圆管的内径同轴度时，其包括以下步骤：测量内径同轴度需要测量多个截面数据，并将它们标定到一张图上，以此来计算同轴度；当待测圆管较长，使测量端压杆(3)的杆部在测量端压杆(3)伸的较远而发生弯曲时，这时为避免测量端压杆(3)弯曲带来的误差，通过激光接收器(6)接收到安装在圆筒(12)的外侧壁上的激光发射器(5)激光位移量，将测量得到的虚拟轴按照这个位移向量位移，从而消除弯曲带来的误差。
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