專利名稱：大直徑軸盤類工件直徑的測量方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種大直徑軸盤類工件直徑的測量方法及裝置。
在現有技術中，大直徑軸盤類工件直徑的測量一直被人們所關注，多采用卡尺、千分尺、量規或采用滾子測量法測量儀，存在著笨重、費時和測量誤差較大等問題，滾子法對工件的已加工表面還會造成一定的刮傷。還有一種采用非接觸測量的方法(專利號ZL92226317.5)，該方法需在工件表面設置測量標記，利用工件的轉動進行測量，只適用于在線式測量，對于加工后運離車間，而在施工現場進行安裝的離線方式時，則無法測量。
本發明的目的是提供一種既可適用于在線式測量又可適用于離線式測量的，且測量精度高的大直徑軸盤類工件直徑的測量方法及裝置。
本發明的目的是通過如下方案實現的大直徑軸盤類工件直徑的測量方法是基于在大直徑工件的表面上設置兩個已知半徑為r的輔助輪(22)，兩個輔助輪(22)的中心距離L是已知設定的，測出兩個輔助輪(22)圓心連線與輔助輪中心和工件中心連線的夾角x，進而根據公式D＝(L/cosx)-2r求出工件直徑D。
大直徑軸盤類工件直徑的測量裝置由測角器(1)、測量機構(2)和測量控制與數據處理器(3)組成。測量機構(2)由測量尺(21)、四個輔助輪(22)、兩個定位軸(23)、定位磁鐵(24)和連桿(25)組成。測角器(1)包括步進電機(11)、變速器(12)、擺桿(13)和位移傳感器(14)，位移傳感器(14)裝在擺桿(13)上，擺桿(13)安裝在測量機構(2)一側的定位軸(23)處，其擺動軸心通過定位軸(23)的中心。
本發明具有非接觸式測量、既可在加工車間進行在線式測量又可在安裝現場進行離線式測量和測量精度高的優點。
圖1測量方法原理示意圖；圖2測量裝置結構主視圖；圖3測量裝置結構俯視圖；圖4測量控制與數據處理器原理圖。
實施例如圖1所示，大直徑軸盤類工件直徑的測量方法是基于在大直徑工件(4)的表面上設置兩個已知半徑為r的輔助輪(22)，兩個輔助輪(22)的中心距離L是已知設定的，測出兩個輔助輪(22)圓心的連線與輔助輪(22)中心和工件中心連線的夾角x，進而根據公式D＝(L/cosx)-2r求出工件直徑D。如圖2、3所示，大直徑軸盤類工件直徑的測量裝置由測角器(1)、測量機構(2)和測量控制與數據處理器(3)組成。測量機構(2)由測量尺(21)、四個輔助輪(22)、兩個定位軸(23)、定位磁鐵(24)和連桿(25)組成。兩個定位軸(23)分別裝在測量尺(21)的兩端，在兩個定位軸(23)的兩端安裝輔助輪(22)，裝配時保證兩個定位軸(23)互相平行且軸心線的距離為已知長度L，輔助輪(22)的半徑為r。兩個連桿(25)分別裝在測量尺(21)的兩端的定位軸(23)的外側。定位磁鐵(24)裝在兩個連桿(25)的下端，其上設有手柄(26)。測角器(1)包括步進電機(11)、變速器(12)、擺桿(13)和位移傳感器(14)，位移傳感器(14)裝在擺桿(13)上，擺桿(13)安裝在測量機構(2)一測的定位軸(23)處，其擺動軸心通過定位軸(23)的中心。如圖4所示，測量控制與數據處理器(3)包括信號放大與整形器(31)、單片機(32)、顯示器(33)、語音合成發聲器(34)和打印機(35)。步進電機(11)的控制信號由單片機(32)提供，位移傳感器(14)的引線和信號放大與整形器(31)相連接。
測量時，將測量裝置的測量機構(2)放在工件(4)的被測表面上(如測外徑為外表面，如測內徑為內表面)，使四個輔助輪(22)均與被測表面接觸，扳動手柄(26)使定位磁鐵(24)落下吸附在被測工件(4)上，從而使測量裝置與被測工件固定。
首先由測量控制與數據處理器(3)的單片機(32)發出測量信號，控制步進電機(11)開始工作，步進電機(11)勻速轉動，從而通過變速器(12)帶動擺桿(13)勻速擺動，同時控制位移傳感器(14)進行連續自動測量，得出一組從定位軸(23)的軸心到被測工件表面的距離信號，每次測得的信號通過信號放大與整形器(31)處理，作為數據自動進入單片機(32)中。在擺桿(13)勻速擺動的過程中，找出位移傳感器(14)測出的最小距離，最小距離所對應的點即為輔助輪(22)與工件(4)的切點。由于擺桿(13)是勻速擺動的，因此利用擺桿(13)擺動所用的時間即可求出兩個輔助輪(22)圓心連線與輔助輪(22)中心和工件中心連線的夾角x，進而按照公式D＝(L/cosx)-2r進行計算，計算結果D即為被測工件的直徑。結果D的值通過顯示器(33)顯示，通過語音合成發聲器(34)輸出，還可在打印機(35)上打印，并可進行尺寸越界報警。
權利要求
1.一種大直徑軸盤類工件直徑的測量方法及裝置，其特征是該方法是基于在大直徑工件的表面上設置兩個已知半徑為r的輔助輪(22)，兩個輔助輪(22)的中心距離L是已知設定的，測出兩個輔助輪(22)圓心連線與輔助輪中心和工件中心連線的夾角x，進而根據公式D＝(L/cosx)-2r求出工件直徑D。
2.一種大直徑軸盤類工件直徑的測量方法及裝置，其特征是測量裝置由測角器(1)、測量機構(2)和測量控制與數據處理器(3)組成。
3.根據權利要求2所述的大直徑軸盤類工件直徑的測量方法及裝置，其特征是測量機構(2)由測量尺(21)、四個輔助輪(22)、兩個定位軸(23)、定位磁鐵(24)和連桿(25)組成。
4.根據權利要求2、3所述的大直徑軸盤類工件直徑的測量方法及裝置，其特征是測角器(1)包括步進電機(11)、變速器(12)、擺桿(13)和位移傳感器(14)，位移傳感器(14)裝在擺桿(13)上，擺桿(13)安裝在測量機構(2)一測的定位軸(23)處，其擺動軸心通過定位軸(23)的中心。
全文摘要
本發明涉及一種大直徑軸盤類工件直徑的測量方法及裝置。該裝置由測角器(1)、測量機構(2)和測量控制與數據處理器(3)組成。測角器(1)包括步進電機(11)、變速器(12)、擺桿(13)和位移傳感器(14)。測量機構(2)由測量尺(21)、四個輔助輪(22)、兩個定位軸(23)、定位磁鐵(24)和連桿(25)組成。本發明具有非接觸式測量、既可在線式測量又可離線式測量和測量精度高的優點。測量結果自動顯示、打印，語音輸出，并可進行尺寸越界報警。
文檔編號G01B5/08GK1153900SQ9610091
公開日1997年7月9日 申請日期1996年1月4日 優先權日1996年1月4日
發明者殷鎮良, 黃少濱, 崔玉文, 吳國芳 申請人:殷鎮良