CN205184417U - 一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置，包括装置体，所述装置体为内部包括槽腔I和槽腔II的中空结构，在装置体上设置有触测件，触测件贯穿装置体，且触测件的触测头伸出装置体外，触测件的测量杆置于槽腔I内，在槽腔I内设置有数据处理设备，数据处理设备与触测件的测量杆连接；数据处理设备内设置有容栅一极板B，容栅一极板B设置在测量杆上，数据处理设备还包括设置在槽腔I内的电容一极板A，所述电容一极板A两端固定在槽腔I侧壁上；可以自动地、连续地测量被测目标，可以实时地获得被测目标尺寸数据；具有结构简单、操作便捷等特点，在进行测量时能对回转体尺寸误差进行准确测量、反映回转体真实形状。

Description

一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置

技术领域

本实用新型涉及数控加工技术领域，具体的说，是一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置。

背景技术

现有的车削加工中回转体尺寸误差的测量有两类：

第一类是利用游标卡尺、外径千分尺等传统的测量工具进行有关尺寸的测量。缺点：测量结果过于依赖于测量者的业务能力，人为因素对测量结果的影响过大；无法满足测量的数字化需求；同时受量具可测范围影响，无法适应多规格品种被测目标的测量。

第二类是利用3D测头，自动对被测体进行采样测量，对采样数据进行处理后得到被测目标的尺寸。缺点：该方法是离散采样测量目标，不能连续测量被测目标，采样点数少，不能完全反映被测目标的真实形状和尺寸；若增加采样点数，必定会增加测量时间，使测量效率降低；3D测头对应的测量设备价格昂贵，维护费用高，对于结构简单的回转体被测目标而言测量成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置，为了解决现有车削加工的回转体尺寸误差检测中人为因素影响过大、测量过程繁琐、不能满足数字化测量需要；3D测头采样点数少且不连续，不能精确反映被测目标真实形状及尺寸；3D测头测量效率低、成本高等的不足，而设计的自动测量装置可以自动地、连续地测量被测目标，可以实时地获得被测目标尺寸数据；具有结构简单、操作便捷等特点，在进行测量时能对回转体尺寸误差进行准确测量、反映回转体真实形状。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置，包括装置体，所述装置体为内部包括槽腔I和槽腔II的中空结构，在所述装置体上设置有触测件，所述触测件贯穿装置体，且触测件的触测头伸出装置体外，所述触测件的测量杆置于槽腔I内，在所述槽腔I内设置有数据处理设备，所述数据处理设备与触测件的测量杆连接。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置成下述结构：所述数据处理设备内设置有容栅一极板B，所述容栅一极板B设置在测量杆上，所述数据处理设备还包括设置在槽腔I内的电容一极板A，所述电容一极板A两端固定在槽腔I侧壁上。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置成下述结构：所述容栅一极板B通过容栅一极板B平衡杆设置在测量杆上。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置成下述结构：所述数据处理设备内还设置有与槽腔I连接的位移复位结构，所述位移复位结构包括复位弹簧腔体固定梢、复位弹簧及复位弹簧固定杆，所述复位弹簧一端通过复位弹簧腔体固定梢固定在槽腔I的前壁上；且复位弹簧的另一端连接在复位弹簧固定杆上。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置成下述结构：还包括设置在槽腔I与槽腔II之间的U型槽底部内的通信模块，所述通信模块通过数据线与容栅一极板B的数据输出接口连接。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置成下述结构：还包括设置在槽腔II内的电池盒，所述电池盒通过电源线与容栅一极板B的电源输入接口连接。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置成下述结构：在所述装置体上还设置有装置上盖板，所述装置上盖板通过上盖板固定螺钉固定在装置体上。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置成下述结构：在所述装置体的尾端还设置有装置后盖。

进一步的为更好的实现本实用新型，特别设置成下述结构：在所述测量杆上还设置有限位卡环。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型为了解决现有车削加工的回转体尺寸误差检测中人为因素影响过大、测量过程繁琐、不能满足数字化测量需要；3D测头采样点数少且不连续，不能精确反映被测目标真实形状及尺寸；3D测头测量效率低、成本高等的不足，而设计的自动测量装置可以自动地、连续地测量被测目标，可以实时地获得被测目标尺寸数据；具有结构简单、操作便捷等特点，在进行测量时能对回转体尺寸误差进行准确测量、反映回转体真实形状。

本实用新型在使用时，利用通信模块，可以方便地实现测量数字化的需要。

附图说明

图1为本实用新型的纵剖面构造图。

图2为图1的I--I剖视图。

图3为本实用新型横剖面构造图。

其中，1-触测头，2-槽腔I，3-装置上盖板，4-电容一极板A，5-槽腔II，6-装置后盖，7-电池盒，8-限位卡环，9-容栅一极板B，10-测量杆，11-复位弹簧，12-装置体，13-上盖板固定螺钉，14-通信模块，15-复位弹簧固定杆，16-容栅一极板B平衡杆，17-复位弹簧腔体固定销，18-电源线，19-数据线。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置，为了解决现有车削加工的回转体尺寸误差检测中人为因素影响过大、测量过程繁琐、不能满足数字化测量需要；3D测头采样点数少且不连续，不能精确反映被测目标真实形状及尺寸；3D测头测量效率低、成本高等的不足，而设计的自动测量装置可以自动地、连续地测量被测目标，可以实时地获得被测目标尺寸数据；具有结构简单、操作便捷等特点，在进行测量时能对回转体尺寸误差进行准确测量、反映回转体真实形状，如图1、图2、图3所示，包括装置体12，所述装置体12为内部包括槽腔I2和槽腔II5的中空结构，在所述装置体12上设置有触测件，所述触测件贯穿装置体12，且触测件的触测头1伸出装置体12外，所述触测件的测量杆10置于槽腔I2内，在所述槽腔I2内设置有数据处理设备，所述数据处理设备与触测件的测量杆10连接。

在设计使用时，触测件的移位距离将被数据处理设备所接收并形成相对变化的电容量，而后再经过转换计算，从而达到自动化、数字化的测量回转体尺寸误差的目的。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1、图2、图3所示，特别设置成下述结构：所述数据处理设备内设置有容栅一极板B9，所述容栅一极板B9设置在测量杆10上，所述数据处理设备还包括设置在槽腔I2内的电容一极板A4，所述电容一极板A4两端固定在槽腔I2侧壁上。

在设计使用时，利用容栅技术，将所述测量杆10与容栅一极板B9一体化设置，触测件运动时带动容栅一极板B9与电容一极板A4做相对运动，形成容栅间电容量的变化，以备对电容变化量进行采集，从而计算出位移量的变化值，即得出回转体尺寸误差值。

实施例3：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1、图2、图3所示，特别设置成下述结构：所述容栅一极板B9通过容栅一极板B平衡杆16设置在测量杆10上；在容栅一级板B9的侧面钻孔，与容栅一级板B平衡杆16固定，在使用时，容栅一极板B平衡杆16能给容栅一极板B9提供平衡支撑，使其保持平衡，避免出现测量误差。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1、图2、图3所示，特别设置成下述结构：所述数据处理设备内还设置有与槽腔I2连接的位移复位结构，所述位移复位结构包括复位弹簧腔体固定梢17、复位弹簧11及复位弹簧固定杆15，所述复位弹簧11一端通过复位弹簧腔体固定梢17固定在槽腔I2的前壁上；且复位弹簧11的另一端连接在复位弹簧固定杆15上。在使用时，可以通过弹簧11进行栅尺复位调节。在容栅一级板B9的侧面钻孔，将复位弹簧固定杆15固定。

实施例5：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1、图2、图3所示，特别设置成下述结构：还包括设置在槽腔I2与槽腔II5之间的U型槽底部内的通信模块14，所述通信模块14通过数据线19与容栅一极板B9的数据输出接口连接。容栅件电容变化量将被容栅一极板B9上设置的读数电路所独取，而后利用电容变化量与位移量之间的关系进行位移数值的确定，并转换为尺寸数值，而后通过通信模块14告知使用者。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1、图2、图3所示，特别设置成下述结构：还包括设置在槽腔II2内的电池盒7，所述电池盒7通过电源线18与容栅一极板B9的电源输入接口连接。所述电池盒7内所设置的电池将对容栅一级板B9和电容一极板A4进行供电。

实施例7：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1、图2、图3所示，特别设置成下述结构：在所述装置体12上还设置有装置上盖板3，所述装置上盖板3通过上盖板固定螺钉13固定在装置体12上。为避免裸露装置体12内的各种零部件，同时防止出现测量误差，特别的采用上盖板3将装置体12密封。

实施例8：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1、图2、图3所示，特别设置成下述结构：在所述装置体12的尾端还设置有装置后盖6。所述装置后盖6可起到保护装置体12内的零部件不被灰尘侵蚀，影响测量精度的目的。

实施例9：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好的实现本实用新型，如图1、图2、图3所示，特别设置成下述结构：在所述测量杆10上还设置有限位卡环8。所述槽腔I2被分隔件分隔为两段，且测量杆10在槽腔I2内贯穿分隔件置于分隔件的两侧，在所述测量杆10上还设置有限位卡环8，所述限位卡环8分别置于分隔件的两侧；所述限位卡环8对测量杆10前后位移进行限位。

本实用新型采用基于面积工作原理的容栅传感器，其技术成熟，应用广泛，具有体积小、结构简单、分辨率和准确度高、测量速度快、功耗小等特点。利用容栅传感器把机械位移量转变成电信号的相位变化量，然后送给测量电路进行数据处理的作用，将触测部分（位移复位结构、触测件等）与容栅一极板B9一体化，触测部分带动容栅一极板B9与电容一极板A4做相对运动，使容栅两极板A、B电容量发生改变，从而把机械位移量转变成电信号的相位变化量，后送给测量电路机械数据处理，同时通过通信模块传输出来，实现数字化测量。

本实用新型具体的测量实施方法为：

装置体12固定在数控车床刀盘的某个刀位上，并校准触测头1在机械坐标系中的相对坐标。触测头1接触到被测目标表面任意段位置，测量装置读数清零复位，被测目标作回转运动，被测目标尺寸误差的变化带动触测部分产生位移运动，电容一极板A4与容栅一极板B9形成相对位移。容栅读数电路读取容栅电容量变化并转换为尺寸数值，并通过通信模块传输至指定的数据接收位置。然后测量装置移动至下一个测量区域，重复上述操作，从而实现回转体尺寸误差测量。触测头1接触到被测目标表面任意段位置，被测目标作回转运动，被测目标尺寸误差的变化带动测量杆10产生位移运动，电容一极板A4与容栅一极板B9形成相对位移。容栅读数电路读取容栅电容量变化并转换为尺寸数值，并通过通信模块14发送给使用者；从而实现回转体尺寸误差测量。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置，其特征在于：包括装置体（12），所述装置体（12）为内部包括槽腔I（2）和槽腔II（5）的中空结构，在所述装置体（12）上设置有触测件，所述触测件贯穿装置体（12），且触测件的触测头（1）伸出装置体（12）外，所述触测件的测量杆（10）置于槽腔I（2）内，在所述槽腔I（2）内设置有数据处理设备，所述数据处理设备与触测件的测量杆（10）连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置，其特征在于：所述数据处理设备内设置有容栅一极板B（9），所述容栅一极板B（9）设置在测量杆（10）上，所述数据处理设备还包括设置在槽腔I（2）内的电容一极板A（4），所述电容一极板A（4）两端固定在槽腔I（2）侧壁上。

3.根据权利要求2所述的一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置，其特征在于：所述容栅一极板B（9）通过容栅一极板B平衡杆（16）设置在测量杆（10）上。

4.根据权利要求2或3所述的一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置，其特征在于：所述数据处理设备内还设置有与槽腔I（2）连接的位移复位结构，所述位移复位结构包括复位弹簧腔体固定梢（17）、复位弹簧（11）及复位弹簧固定杆（15），所述复位弹簧（11）一端通过复位弹簧腔体固定梢（17）固定在槽腔I（2）的前壁上；且复位弹簧（11）的另一端连接在复位弹簧固定杆（15）上。

5.根据权利要求2或3所述的一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置，其特征在于：还包括设置在槽腔I（2）与槽腔II（5）之间的U型槽底部内的通信模块（14），所述通信模块（14）通过数据线（19）与容栅一极板B（9）的数据输出接口连接。

6.根据权利要求5所述的一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置，其特征在于：还包括设置在槽腔II（2）内的电池盒（7），所述电池盒（7）通过电源线（18）与容栅一极板B（9）的电源输入接口连接。

7.根据权利要求2或3所述的一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置，其特征在于：还包括设置在槽腔II（2）内的电池盒（7），所述电池盒（7）通过电源线（18）与容栅一极板B（9）的电源输入接口连接。

8.根据权利要求1或2或3或6所述的一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置，其特征在于：在所述装置体（12）上还设置有装置上盖板（3），所述装置上盖板（3）通过上盖板固定螺钉（13）固定在装置体（12）上。

9.根据权利要求1或2或3或6所述的一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置，其特征在于：在所述装置体（12）的尾端还设置有装置后盖（6）。

10.根据权利要求1或2或3或6所述的一种适用于车削加工的回转体尺寸误差的自动测量装置，其特征在于：在所述测量杆（10）上还设置有限位卡环（8）。