CN206803941U - 管内窄沟槽宽度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管内窄沟槽宽度测量装置，包括XY移动平台、传感器移动装置、下位机和上位机，XY移动平台上安装有V型块，V型块用于固定待测管件，传感器移动装置位于XY移动平台的一侧，用于测量待测管件内部的窄沟槽。能够精确、快速地测量管内轴向和周向窄沟槽的宽度。

Description

管内窄沟槽宽度测量装置

技术领域

本实用新型涉及测量领域，具体是涉及一种管内窄沟槽宽度测量装置。

背景技术

如今，在机械加工中，一些管件的管内沟槽的宽度都需要进行严格地检测。而在生产时或使用过程中，有些管件内的沟槽只有几毫米宽甚至更窄，这些管件内窄沟槽的宽度无法轻易测量。目前国内大部分的测量方法采用接触式，但传统的接触式测量方法受人为因素影响较大，容易损伤产品表面，并且对测量身管较长、内径较小的管件有很大的制约，对较窄的沟槽无法实施测量，从而导致测量效率很低、精度不高，不能满足机械制造企业的快速、精确的尺寸检测要求。

发明内容

本实用新型提供了一种管内窄沟槽宽度测量装置，能够精确、快速地测量管内轴向和周向窄沟槽的宽度。

本实用新型采用的技术方案是，一种管内窄沟槽宽度测量装置，包括XY移动平台、传感器移动装置、下位机和上位机，XY移动平台上安装有V型块，V型块用于固定待测管件，传感器移动装置位于XY移动平台的一侧，用于测量待测管件内部的窄沟槽。

本实用新型的特征还在于，

传感器移动装置上安装有移动台，移动台上安装有延伸支架，移动台和延伸支架与传感器移动装置垂直设置，在延伸支架的末端设置有一个全反射棱镜，在延伸支架的末端位于全反射棱镜下方的位置设有一个透光小孔。

在移动台的上表面设置有激光位移传感器。延伸支架伸入待测管件的内部。

所述V型块固定于所述XY移动平台上。所述XY移动平台由电机驱动。

XY移动平台上设置有光栅尺，光栅尺分别拾取这两个方向的平台位移量，然后传输给下位机。

下位机与上位机连接，下位机还与激光位移传感器和电机连接，通过下位机来控制激光位移传感器和电机，电机与XY移动平台及光栅尺依次连接，用来控制XY移动平台。

光栅尺安装在XY移动平台的X方向与Y方向的滑板上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型针对内径较小、身管较长的管件，在测量它内部宽度窄小的沟槽时，采取非接触式测量的方法，测量精度高、测量***稳定，避免了传统测量方法局限性较多、易产生较大测量误差等问题。本实用新型结构简单、合理，测量方法方便、高效、易操作，同时可以测量管内轴向和周向沟槽的宽度，应用于实际可以大大地提高测量效率和测量精度，应用范围广。

附图说明

图1是本实用新型管内窄沟槽宽度测量装置的结构示意图；

图2是本实用新型管内窄沟槽宽度测量装置的侧视结构示意图；

图3是本实用新型管内窄沟槽宽度测量装置的被测管件周向窄沟槽的剖面图；

图4是本实用新型管内窄沟槽宽度测量装置的窄沟槽截面拟合示意图；

图5是本实用新型管内窄沟槽宽度测量装置的***原理框图。

图中，1.V型块，2.XY移动平台，3.全反射棱镜，4.延伸支架，5.移动台，6.传感器移动装置，7.激光位移传感器，8.激光光线，9.管件，10.透光小孔，11.上位机，12.下位机，13.电机，14.光栅尺。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

一种管内窄沟槽宽度测量装置，如图1所示，包括XY移动平台2和传感器移动装置6，XY移动平台2上安装有V型块1，V型块1用于固定待测管件9，传感器移动装置6位于XY移动平台2的一侧，用于测量待测管件9内部的窄沟槽。

传感器移动装置6上安装有移动台5，移动台5上安装有延伸支架4，移动台5和延伸支架4与传感器移动装置6垂直设置，在延伸支架4的末端设置有一个全反射棱镜3，在延伸支架4的末端位于全反射棱镜3下方的位置设有一个透光小孔10，在移动台5的上表面设置有激光位移传感器7。延伸支架4伸入待测管件9的内部，当激光光线沿被测管件轴向射入时，全反射棱镜反射光线使其竖直向下照射，穿过透光小孔10；

所述传感器移动装置6能够沿管件9的径向上下移动。

所述光栅尺安装在XY移动平台的X方向与Y方向的滑板上。

所述延伸支架以及所述激光位移传感器发射出的激光光线都与被测管件的轴线平行，

如图2所示，所述管件9为被测管件，所述激光位移传感器7与所述延伸支架4安装在所述传感器移动装置6的移动台5上，所述延伸支架4搭载所述全反射棱镜3伸入所述管件2内。所述激光光线8由所述激光位移传感器7沿管件轴向方向发射出。所述全反射棱镜3反射所述激光光线8使其竖直向下照射于管内壁。所述移动台5安装在所述传感器移动装置6上，可沿所述管件2的径向上下移动。所述V型块1固定于所述XY移动平台2上。所述XY移动平台2由电机13驱动，可带动所述V型块1在水平面以相互垂直的X轴与Y轴方向移动，XY移动平台2上设置有光栅尺14，光栅尺14分别拾取这两个方向的平台位移量，然后传输给下位机12。

本实用新型的管内窄沟槽宽度测量装置，各部件之间的连接关系为，上位机11与下位机12连接，下位机还与激光位移传感器和电机连接，通过下位机来控制激光位移传感器和电机，电机与XY移动平台2及光栅尺依次连接，用来控制XY移动平台2，激光位移传感器和光栅尺的读数由下位机12进行采集和读取。

本实用新型工作过程及测量方法为：

首先测量准备，将管件9放置于V型块1上，使待测沟槽处于合适的测量位置，然后操作XY移动平台2和传感器移动装置6，使延伸支架4和反射棱镜3伸入管件9腔体内，选取激光光线8照射的合适位置，传感器移动装置6不再动。

接下来测量，上电检查，若装置各部分工作正常则开始测量。上位机先选择测量轴向沟槽还是周向沟槽，命令下达给下位机后，下位机控制步进电机使XY移动平台2移动，在测量轴向沟槽时只沿管件径向移动，测量周向沟槽时只沿管件轴向移动，让激光光线8照射的地方从靠近沟槽一条长边外的一点，激光光点垂直于沟槽的长边移动到沟槽的另一条长边外。同时，下位机控制电机13进而控制所述XY移动平台，当所述XY移动平台每移动一个指定的当量位移，下位机就采集一次激光位移传感器7和光栅尺的数据，并上传至上位机进行处理。

最后数据处理，下位机将采集到的激光位移传感器7和光栅尺的数据上传至上位机后，上位机根据各采集点的参数将这些点画在同一坐标内，拟合出沟槽的横截面图，如图4所示。

然后利用一阶差分的方法找出沟槽边界的两个跳变点，进而求出窄沟槽的宽度，即两个跳变点之间的距离。

Claims (7)

1.一种管内窄沟槽宽度测量装置，其特征在于，包括XY移动平台(2)、传感器移动装置(6)、下位机(12)和上位机(11)，所述的XY移动平台(2)上安装有V型块(1)，所述的V型块(1)用于固定待测管件(9)，所述的传感器移动装置(6)位于XY移动平台(2)的一侧，用于测量待测管件(9)内部的窄沟槽。

2.根据权利要求1所述的管内窄沟槽宽度测量装置，其特征在于，所述的传感器移动装置(6)上安装有移动台(5)，所述的移动台(5)上安装有延伸支架(4)，所述的移动台(5)和延伸支架(4)与传感器移动装置(6)垂直设置，在延伸支架(4)的末端设置有一个全反射棱镜(3)，在所述的延伸支架(4)的末端位于全反射棱镜(3)下方的位置设有一个透光小孔(10)。

3.根据权利要求2所述的管内窄沟槽宽度测量装置，其特征在于，在所述的移动台(5)的上表面设置有激光位移传感器(7)，所述的延伸支架(4)伸入待测管件(9)的内部。

4.根据权利要求1所述的管内窄沟槽宽度测量装置，其特征在于，所述V型块(1)固定于所述XY移动平台(2)上；所述XY移动平台(2)由电机(13)驱动。

5.根据权利要求1所述的管内窄沟槽宽度测量装置，其特征在于，所述的XY移动平台(2)上设置有光栅尺(14)，光栅尺(14)分别拾取这两个方向的平台位移量，然后传输给下位机(12)。

6.根据权利要求1所述的管内窄沟槽宽度测量装置，其特征在于，所述的下位机(12)与上位机(11)连接，所述的下位机(12)还与激光位移传感器和电机连接，通过下位机来控制激光位移传感器和电机，电机与XY移动平台(2)及光栅尺依次连接，用来控制XY移动平台(2)。

7.根据权利要求5所述的管内窄沟槽宽度测量装置，其特征在于，所述的光栅尺安装在XY移动平台的X方向与Y方向的滑板上。