專利名稱：一種非圓柱體最大徑測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及利用光學方法對非圓柱體最大徑測量的裝置。
背景技術：
軸承是動力機械傳動的基礎件，對于楔塊式軸承，異形楔塊滾子是其核心 和關鍵部件。對于類似異形楔塊滾子這種非規(guī)則柱體，目前對其最大徑的測量， 一般采用靜態(tài)的三坐標測量儀在實驗室進行個體抽檢測量，由于在測量非規(guī)則 柱體最大徑時，首先要找出非規(guī)則柱體最大徑所在方位，該類測量儀器需要手 工反復轉(zhuǎn)動，才能測量出最大徑處的長度，因此，不僅測量時間長，而且不能 平穩(wěn)地自動測量，由于異形楔塊滾子最大徑測量困難，無法用于實時在線檢測， 導致部件裝配中各異形楔塊滾子的尺寸離散性大，不能保證整個軸承部件質(zhì)量。目前雖然有一些測量裝置，如中國專利號為200520022813. 7的實用新型 專利說明書中公開的長度測量儀，通過配置光柵尺這一檢測元件實現(xiàn)對大直線 尺寸的測量與校對，但上述長度測量儀只適宜對規(guī)則體物件的長度進行測量， 不適宜對類似楔塊滾子的非規(guī)則柱體最大徑的測量，而且在測量與校對過程 中，需要手工操作。又如中國專利申請?zhí)枮?00710025712. 9的發(fā)明專利申請 公布說明書公開的軸類零件直徑高精度快速測量裝置，利用光柵測量裝置，人 工操作，上述的測量裝置只適宜對軸類零件的直徑進行測量，而不適用非規(guī)則 柱體最大徑的測量。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提出能平穩(wěn)地自動測量非規(guī)則柱體最大徑的一種非 圓柱體最大徑測量的裝置。為達到上述目的，本實用新型采取如下技術方案本實用新型包括機架以及直線光柵尺，直線光柵尺具有直線光柵固定件 和直線光柵移動件，其中直線光柵固定件固定在機架上，所述直線光柵固定件 一側(cè)設有與其平行的絲桿，絲桿上設有相配合的螺母， 一伺服電機通過傳動機構與所述絲桿的一端連接，相對絲桿的另一端設有定位轉(zhuǎn)盤，定位轉(zhuǎn)盤上方的 機架上懸掛一攝像儀，并在定位轉(zhuǎn)盤上方的機架上垂直固定一定位板，所述直 線光柵移動件與所述螺母連接，螺母的端面上還固定一與絲桿平行的測量桿， 配備的計算機通過接口與伺服電機的驅(qū)動器輸入端、定位轉(zhuǎn)盤的控制器輸入端 連接，所述攝像儀的信號輸出端、直線光柵移動件的信號輸出端與計算機的接 口連接。在測量桿上設有1#電感傳感器，在定位板上設有2#電感傳感器，1#電 感傳感器與2#電感傳感器相對設置，1#電感傳感器與2#電感傳感器的信號 輸出端均與計算機的接口連接。所述絲桿是滾珠絲桿。所述傳動機構是齒輪減速機構。本實用新型同時采用了長度電子測量技術、計算機圖像處理技術和精密機 械伺服驅(qū)動技術，可以實現(xiàn)自動找出非規(guī)則柱體最大徑所在方位、自動檢測非 規(guī)則柱體最大徑尺寸并顯示最大徑數(shù)據(jù)。本實用新型操作方便，可以實現(xiàn)實時 在線檢測。


為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實施例并 結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中 圖1是實施例1的結(jié)構示圖； 圖2是圖1的俯視圖； 圖3是實施例2的結(jié)構示圖； 圖4是實施例1的控制方框圖；圖5是實施例2的控制方框圖。
具體實施方式
實施例1見圖l、圖2和圖4，實施例1包括機架以及直線光柵尺，直線光柵尺包 括直線光柵固定件1和直線光柵移動件2，其中直線光柵固定件2固定在機架 上，所述直線光柵固定件2—側(cè)設有與其平行的滾珠絲桿3，滾珠絲桿3上設有相配合的螺母4，滾珠絲桿3由固定在機架上的兩軸承座內(nèi)的軸承支撐。一 固定在機架上的伺服電機5通過齒輪減速傳動機構6與所述滾珠絲桿3的一端 連接，相對滾珠絲桿3的另一端設有定位轉(zhuǎn)盤7，定位轉(zhuǎn)盤7的控制器包括直 流、交流步進電機和減速傳動機構。定位轉(zhuǎn)盤7上方的機架上懸掛一攝像儀8， 并在定位轉(zhuǎn)盤7上方的機架上垂直固定一定位板9，定位板9與定位轉(zhuǎn)盤7略 有間隙，該間隙只要保證定位板9不影響定位轉(zhuǎn)盤7的轉(zhuǎn)動。所述直線光柵移 動件2與所述螺母4連接，螺母4的端面上還固定一指向定位轉(zhuǎn)盤7且與滾珠 絲桿3平行的測量桿10。當伺服電機5轉(zhuǎn)動時帶動滾珠絲桿3轉(zhuǎn)動，由于滾 珠絲桿3軸向移動受到限制，從而使螺母4在滾珠絲桿3上軸向移動同時帶動 直線光柵移動件2在直線光柵固定件2上移動，并帶動測量桿10移動。配備的計算機通過接口與伺服電機5的驅(qū)動器輸入端、定位轉(zhuǎn)盤8的控制 器輸入端連接，所述攝像儀8的信號輸出端、直線光柵移動件2的信號輸出端 與計算機的接口連接。實施例1的測量方法如下將被測量的非規(guī)則柱體置于定位轉(zhuǎn)盤7上，處 于定位轉(zhuǎn)盤7上方的攝像儀8將被測件13的位置圖送入計算機中，經(jīng)計算機 處理后，判別出被測件13最大徑所在方位，計算機向定位轉(zhuǎn)盤7的控制器發(fā) 出指令，定位轉(zhuǎn)盤7旋轉(zhuǎn)，使被測件13的最大徑方位與測量桿10的移動方向 完全一致，接著計算機向伺服電機5的驅(qū)動器發(fā)脈沖指令，驅(qū)動伺服電機5 旋轉(zhuǎn)，帶動直線光柵移動件2移動，從而產(chǎn)生移動脈沖，移動脈沖信號輸送到 計算機中。當被測件13被測量桿10推動到與定位板9接觸后，直線光柵移動 件2停止移動，由于計算機接受不到光柵脈沖，停發(fā)驅(qū)動伺服電機5的脈沖， 伺服電機5停止旋轉(zhuǎn)。計算機根據(jù)采集到的移動脈沖計算當前的移動距離，通 過光柵脈沖當量換算為實際直徑大小，數(shù)據(jù)在屏幕上顯示。當一次測量結(jié)束后， 驅(qū)動伺服電機5反向旋轉(zhuǎn)帶動測量桿10、直線光柵移動件2返回到設定的初 始位。 實施例2見圖3和圖5，實施例2在實施例1基礎上，在測量桿10上設有1#電感 傳感器ll，在定位板9上設有2#電感傳感器12， 1#電感傳感器11與2#電 感傳感器12相對設置。1#電感傳感器11與2#電感傳感器12的信號輸出端 均與計算機的接口連接。實施例2的測量方法如下將被測量的非規(guī)則柱體置于定位轉(zhuǎn)盤7上，處于定位轉(zhuǎn)盤7上方的攝像儀8將被測件13的位置圖送入計算機中，經(jīng)計算機 處理后，判別出被測件13最大徑所在方位，計算機向定位轉(zhuǎn)盤7的控制器發(fā) 出指令，定位轉(zhuǎn)盤7旋轉(zhuǎn)，使被測件13的最大徑方位與測量桿10的移動方向 完全一致，接著計算機向伺服電機5的驅(qū)動器發(fā)脈沖指令，驅(qū)動伺服電機5 旋轉(zhuǎn)，帶動直線光柵移動件2移動，從而產(chǎn)生移動脈沖，移動脈沖信號輸送到 計算機中。通過電感傳感器與金屬被測件的非接觸式測量，將電感傳感器測量 電信號通過計算機接口讀入計算機，得出當前金屬被測件與定位板9、測量桿 10的距離，從而控制伺服電機5停止轉(zhuǎn)動，使直線光柵移動件2停止移動。 計算機根據(jù)采集到的移動脈沖計算當前的移動距離，通過光柵脈沖當量換算為 實際直徑大小，數(shù)據(jù)在屏幕上顯示。當一次測量結(jié)束后，驅(qū)動伺服電機5反向 旋轉(zhuǎn)帶動測量桿10、直線光柵移動件2返回到設定的初始位。
權利要求1、一種非圓柱體最大徑測量裝置，包括機架以及直線光柵尺，直線光柵尺具有直線光柵固定件(1)和直線光柵移動件(2)，其中直線光柵固定件(2)固定在機架上，其特征在于所述直線光柵固定件(2)一側(cè)設有與其平行的絲桿(3)，絲桿(3)上設有相配合的螺母(4)，一伺服電機(5)通過傳動機構(6)與所述絲桿(3)的一端連接，相對絲桿(3)的另一端設有定位轉(zhuǎn)盤(7)，定位轉(zhuǎn)盤(7)上方的機架上懸掛一攝像儀(8)，并在定位轉(zhuǎn)盤(7)上方的機架上垂直固定一定位板(9)，所述直線光柵移動件(2)與所述螺母(4)連接，螺母(4)的端面上還固定一與絲桿(3)平行的測量桿(10)，配備的計算機通過接口與伺服電機(5)的驅(qū)動器輸入端、定位轉(zhuǎn)盤(8)的控制器輸入端連接，所述攝像儀(8)的信號輸出端、直線光柵移動件(2)的信號輸出端與計算機的接口連接。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種非圓柱體最大徑測量裝置，其特征在于 在測量桿(10)上設有1#電感傳感器(11)，在定位板(9)上設有2#電感 傳感器(12)， 1#電感傳感器(11)與2#電感傳感器(12)相對設置，1#電 感傳感器(11)與2#電感傳感器(12)的信號輸出端均與計算機的接口連接。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的一種非圓柱體最大徑測量裝置，其特征在 于所述絲桿(3)是滾珠絲桿。
4、 根據(jù)權利要求3所述的一種非圓柱體最大徑測量裝置，其特征在于 所述傳動機構(6)是齒輪減速機構。
專利摘要一種非圓柱體最大徑測量裝置，包括機架以及直線光柵尺，所述直線光柵固定件一側(cè)設有與其平行的絲桿，絲桿上設有螺母，一伺服電機通過傳動機構與所述絲桿的一端連接，相對絲桿的另一端設有定位轉(zhuǎn)盤，定位轉(zhuǎn)盤上方的機架上懸掛一攝像儀，并在定位轉(zhuǎn)盤上方的機架上垂直固定一定位板，所述直線光柵移動件與所述螺母連接，螺母的端面上還固定一與絲桿平行的測量桿，配備的計算機通過接口與伺服電機的驅(qū)動器輸入端、定位轉(zhuǎn)盤的控制器輸入端連接，所述攝像儀的信號輸出端、直線光柵移動件的信號輸出端與計算機的接口連接。本實用新型同時采用了長度電子測量技術、計算機圖像處理技術和精密機械伺服驅(qū)動技術。本實用新型操作方便，可以實現(xiàn)實時在線檢測。
文檔編號G01B11/08GK201218725SQ20082003624
公開日2009年4月8日 申請日期2008年5月27日 優(yōu)先權日2008年5月27日
發(fā)明者楊龍興, 王強鋒 申請人:江蘇技術師范學院