CN107152907A - 一种轴类工件的测量装置及方法 - Google Patents

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范真
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Abstract

本发明公开了一种轴类工件的测量装置，属于轴类工件测量技术领域，包括工作台、驱动器、电机、位置传感器、感应传感器、角度传感器、电容式传感器、调制处理器、PLC控制器和PC机，工作台上设有测量台，测量台上设有驱动器和立柱，驱动器上安装有夹具，立柱上固定设置有滑动导轨，滑动导轨上设有活动滑板，活动滑板上设有支架、电机和位置传感器；还公开一种轴类工件测量装置的测量方法。本发明利用了机、电、电容以及PC机的测量手段，传感器和码盘等测量仪器接受到的信息通过PC机进行处理，测量轴类工件圆度和圆柱度误差，具有精密、准确、高效的特点，而且结构简单、成本低，是实现轴类工件的圆度和圆柱度的有效途径之一。

Description

一种轴类工件的测量装置及方法
技术领域
本发明涉及一种工件的测量装置及方法，特别是涉及一种轴类工件的测量装置及方法，属于轴类工件测量技术领域。
背景技术
随着制造业的进步和发展，人们对测量装置及方法的要求越来越高，越来越多的轴类工件应用于各个技术领域，同时对轴类工件的圆度和圆柱度误差提出了更高的要求，圆度和圆柱度测量是精密计量领域的重要组成部分，在机械领域起着重要的作用，但是，一些传统的卡尺、百分表、千分尺等测量误差大、精度低的测量工具已不能满足这些高精度、高效率、高可靠性的精密零件的检测要求，由于国外的制造技术、计算机技术、传感器技术、以及自动控制技术的发展，国内的测量技术方面也得到了进步，并出现了很多的测量装置及方法，目前，大多数工作者采用精密的测量装置，比如三坐标测量仪，其测量精度高，测量速度快，但是对环境要求特别高，也需要工作者具备一些理论知识和操作能力，价格还比较贵，不适合推广使用。
发明内容
本发明的主要目的是为了提供一种轴类工件的测量装置及方法，使轴类工件检测精度高、效率高、可靠性强。
本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：
一种轴类工件的测量装置，包括工作台、驱动器、电机、位置传感器、感应传感器、角度传感器、电容式传感器、调制处理器、PLC控制器和PC机，所述工作台设置在在地面上，其上表面与地表面保持平行，所述工作台的上表面上设有测量台，所述测量台上设有驱动器和立柱，所述驱动器上安装有夹具，所述感应传感器和所述角度传感器设置在所述夹具上，所述立柱上固定设置有滑动导轨，所述滑动导轨上设有活动滑板，所述活动滑板上设有支架、电机和位置传感器，所述电容式传感器设置在所述支架上，所述调制处理器用于接收信号，并对信号进行过滤、放大与调理，所述PLC控制器用于控制所述驱动器与所述电机的工作状况，所述PC机设置在所述工作台上，接收所述位置传感器、所述感应传感器、所述角度传感器和所述电容式传感器的信号，并对信号进行处理，显示测量数据。
优选方案是，所述调制处理器分别与所述位置传感器、所述角度传感器、所述电容式传感器和所述PC机电连接，所述PC机与所述PLC控制器电连接。
在上述任一方案中优选的是，所述PLC控制器分别与所述驱动器和所述电机电连接，所述驱动器与所述位置传感器电连接，所述电机与所述角度传感器电连接。
在上述任一方案中优选的是，所述支架为非金属支架，所述工作台为大理石工作台。
在上述任一方案中优选的是，所述测量台固定在所述工作台的上表面，所述测量台的上表面与所述工作台的上表面保持平行，所述夹具有一与被测轴类工件底面相接触的面，所述接触面与地面、所述工作台的上表面、所述测量台的上表面相互平行。
在上述任一方案中优选的是，所述电机带动所述活动滑板在所述滑动导轨中上下移动，所述位置传感器感应所述活动滑板在所述滑动导轨中的位置。
在上述任一方案中优选的是，所述感应传感器用于检测被测轴类工件安装在所述夹具上，所述角度传感器安装在所述夹具的正下方，用于检测被测轴类工件在所述夹具的转动下所转动的角度，所述夹具为立式三爪电动卡盘。
在上述任一方案中优选的是，所述电容式传感器由外电极-、内电极-和介质组成，所述内电极-为被测轴类工件。
在上述任一方案中优选的是，所述位置传感器为直线位移传感器，所述感应传感器为接触式传感器，所述角度传感器为码盘。
一种轴类工件测量装置的测量方法，包括如下步骤：轴类工件在夹具带动下旋转，外电极-在电机的带动下作上下运动，位置传感器、感应传感器、角度传感器和电容式传感器将测量的信息反馈给PC机，测量时，先用夹具将两个标准的最大、最小极限尺寸的轴类工件夹紧，电容式传感器从两个轴类工件上获得两个不同电容数值，并通过PC机显示出电容值Cmax和Cmin，被测轴类工件圆度或圆柱度公差所对应的电容值的范围是Cmin≤C≤Cmax，如果被测轴类工件的电容值不在Cmin≤C≤Cmax范围内，则轴类工件不合格；反之，合格。
本发明的有益技术效果：按照本发明的轴类工件的测量装置及方法，本发明提供的轴类工件的测量装置及方法，利用了机、电、电容以及PC机等技术，包括电容式传感器、接触式传感器、直线位移传感器和码盘等测量仪器，接受到的信息通过PC机进行处理，测量轴类工件圆度和圆柱度误差，具有精密、准确、高效的特点，而且结构简单、成本低，是实现轴类工件的圆度和圆柱度的有效途径之一。
附图说明
图1为按照本发明的轴类工件的测量装置的一优选实施例的立体图；
图2为按照本发明的轴类工件的测量装置的一优选实施例的俯视图，该实施例可以是与图1相同的实施例，也可以是与图1不同的实施例；
图3为按照本发明的轴类工件的测量装置的一优选实施例的***连接图，该实施例可以是与图1或图2相同的实施例，也可以是与图1或图2不同的实施例。
图中：1为工作台、2为测量台、3为驱动器、4为夹具、5为立柱、6为滑动导轨、7为活动滑板、8为支架、9为电机、10为位置传感器、11为感应传感器、12为角度传感器、13为电容式传感器、13-1为被测轴类工件外电极、13-2为被测轴类工件内电极、14为调制处理器、15为PLC控制器、16为PC机。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1、图2和图3所示，本实施例提供的一种轴类工件的测量装置，包括工作台1、驱动器3、电机9、位置传感器10、感应传感器11、角度传感器12、电容式传感器13、调制处理器14、PLC控制器15和PC机16，所述工作台1设置在在地面上，其上表面与地表面保持平行，所述工作台1的上表面上设有测量台2，所述测量台2上设有驱动器3和立柱5，所述驱动器3上安装有夹具4，所述感应传感器11和所述角度传感器12设置在所述夹具4上，所述立柱5上固定设置有滑动导轨6，所述滑动导轨6上设有活动滑板7，所述活动滑板7上设有支架8、电机9和位置传感器10，所述电容式传感器13设置在所述支架8上，所述调制处理器14用于接收信号，并对信号进行过滤、放大与调理，所述PLC控制器15用于控制所述驱动器3与所述电机9的工作状况，所述PC机16设置在所述工作台1上，接收所述位置传感器10、所述感应传感器11、所述角度传感器12和所述电容式传感器13的信号，并对信号进行处理，显示测量数据。
进一步，在本实施例中，如图1、图2和图3所示，所述调制处理器14分别与所述位置传感器10、所述角度传感器12、所述电容式传感器13和所述PC机16电连接，所述PC机16与所述PLC控制器15电连接，所述PLC控制器15分别与所述驱动器3和所述电机9电连接，所述驱动器3与所述位置传感器10电连接，所述电机9与所述角度传感器12电连接。
进一步，在本实施例中，如图1、图2和图3所示，所述支架8为非金属支架，所述工作台1为大理石工作台，所述测量台2固定在所述工作台1的上表面，所述测量台2的上表面与所述工作台1的上表面保持平行，所述夹具4有一与被测轴类工件底面相接触的面，所述接触面与地面、所述工作台1的上表面、所述测量台2的上表面相互平行。
进一步，在本实施例中，如图1、图2和图3所示，所述电机9带动所述活动滑板7在所述滑动导轨6中上下移动，所述位置传感器10感应所述活动滑板7在所述滑动导轨6中的位置，所述感应传感器11用于检测被测轴类工件安装在所述夹具4上，所述角度传感器12安装在所述夹具4的正下方，用于检测被测轴类工件在所述夹具4的转动下所转动的角度，所述夹具4为立式三爪电动卡盘。
进一步，在本实施例中，如图1、图2和图3所示，所述电容式传感器13由外电极13-1、内电极13-2和介质组成，所述内电极13-2为被测轴类工件，所述位置传感器10为直线位移传感器，所述感应传感器11为接触式传感器，所述角度传感器12为码盘。
在本实施例中，一种轴类工件测量装置的测量方法，包括如下步骤：轴类工件在夹具4带动下旋转，外电极13-1在电机9的带动下作上下运动，位置传感器10、感应传感器11、角度传感器12和电容式传感器13将测量的信息反馈给PC机16，测量时，先用夹具4将两个标准的最大、最小极限尺寸的轴类工件夹紧，电容式传感器从两个轴类工件上获得两个不同电容数值，并通过PC机显示出电容值Cmax和Cmin，被测轴类工件圆度或圆柱度公差所对应的电容值的范围是Cmin≤C≤Cmax，如果被测轴类工件的电容值不在Cmin≤C≤Cmax范围内，则轴类工件不合格；反之，合格。
综上所述，在本实施例中，按照本实施例的轴类工件的测量装置及方法，本实施例提供的轴类工件的测量装置及方法，利用了机、电、电容以及PC机等技术，包括电容式传感器、接触式传感器、直线位移传感器和码盘等测量仪器，接受到的信息通过PC机进行处理，测量轴类工件圆度和圆柱度误差，具有精密、准确、高效的特点，而且结构简单、成本低，是实现轴类工件的圆度和圆柱度的有效途径之一。
以上所述，仅为本发明进一步的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种轴类工件的测量装置，其特征在于，包括工作台(1)、驱动器(3)、电机(9)、位置传感器(10)、感应传感器(11)、角度传感器(12)、电容式传感器(13)、调制处理器(14)、PLC控制器(15)和PC机(16)，所述工作台(1)设置在在地面上，其上表面与地表面保持平行，所述工作台(1)的上表面上设有测量台(2)，所述测量台(2)上设有驱动器(3)和立柱(5)，所述驱动器(3)上安装有夹具(4)，所述感应传感器(11)和所述角度传感器(12)设置在所述夹具(4)上，所述立柱(5)上固定设置有滑动导轨(6)，所述滑动导轨(6)上设有活动滑板(7)，所述活动滑板(7)上设有支架(8)、电机(9)和位置传感器(10)，所述电容式传感器(13)设置在所述支架(8)上，所述调制处理器(14)用于接收信号，并对信号进行过滤、放大与调理，所述PLC控制器(15)用于控制所述驱动器(3)与所述电机(9)的工作状况，所述PC机(16)设置在所述工作台(1)上，接收所述位置传感器(10)、所述感应传感器(11)、所述角度传感器(12)和所述电容式传感器(13)的信号，并对信号进行处理，显示测量数据。
2.根据权利要求1所述的一种轴类工件的测量装置，其特征在于，所述调制处理器(14)分别与所述位置传感器(10)、所述角度传感器(12)、所述电容式传感器(13)和所述PC机(16)电连接，所述PC机(16)与所述PLC控制器(15)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种轴类工件的测量装置，其特征在于，所述PLC控制器(15)分别与所述驱动器(3)和所述电机(9)电连接，所述驱动器(3)与所述位置传感器(10)电连接，所述电机(9)与所述角度传感器(12)电连接。
4.根据权利要求1所述的一种轴类工件的测量装置，其特征在于，所述支架(8)为非金属支架，所述工作台(1)为大理石工作台。
5.根据权利要求1所述的一种轴类工件的测量装置，其特征在于，所述测量台(2)固定在所述工作台(1)的上表面，所述测量台(2)的上表面与所述工作台(1)的上表面保持平行，所述夹具(4)有一与被测轴类工件底面相接触的面，所述接触面与地面、所述工作台(1)的上表面、所述测量台(2)的上表面相互平行。
6.根据权利要求1所述的一种轴类工件的测量装置，其特征在于，所述电机(9)带动所述活动滑板(7)在所述滑动导轨(6)中上下移动，所述位置传感器(10)感应所述活动滑板(7)在所述滑动导轨(6)中的位置。
7.根据权利要求1所述的一种轴类工件的测量装置，其特征在于，所述感应传感器(11)用于检测被测轴类工件安装在所述夹具(4)上，所述角度传感器(12)安装在所述夹具(4)的正下方，用于检测被测轴类工件在所述夹具(4)的转动下所转动的角度，所述夹具(4)为立式三爪电动卡盘。
8.根据权利要求1所述的一种轴类工件的测量装置，其特征在于，所述电容式传感器(13)由外电极(13-1)、内电极(13-2)和介质组成，所述内电极(13-2)为被测轴类工件。
9.根据权利要求1所述的一种轴类工件的测量装置，其特征在于，所述位置传感器(10)为直线位移传感器，所述感应传感器(11)为接触式传感器，所述角度传感器(12)为码盘。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述的轴类工件测量装置的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：轴类工件在夹具(4)带动下旋转，外电极(13-1)在电机(9)的带动下作上下运动，位置传感器(10)、感应传感器(11)、角度传感器(12)和电容式传感器(13)将测量的信息反馈给PC机(16)，测量时，先用夹具(4)将两个标准的最大、最小极限尺寸的轴类工件夹紧，电容式传感器从两个轴类工件上获得两个不同电容数值，并通过PC机显示出电容值Cmax和Cmin，被测轴类工件圆度或圆柱度公差所对应的电容值的范围是Cmin≤C≤Cmax，如果被测轴类工件的电容值不在Cmin≤C≤Cmax范围内，则轴类工件不合格；反之，合格。
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