CN101520311B - 一种试样尺寸双截面测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种试样自动测量装置。一种试样尺寸双截面测量装置，其特征是，其包括试样测量旋转机构，试样测量位置调节机构和试样多点测量机构，试样测量位置调节机构根据试样的长度调整两气爪座之间的距离，试样测量旋转机构带动试样转90度或270度，本发明试样尺寸双截面测量装置实现了试样双截面自动测量，试样多点测量机构对试样进行多点测量。本发明利用多级汽缸的精确走位，移动两气爪座之间的距离以方便夹紧不同长度的试样，移动固定在多位汽缸上的传感器，以达到试样尺寸测量的多点化，利用旋转缸的转动，可以实现双截面测量。而且精确走位的可控性，消除手工操作和视觉带来的误差，同时降低了工作强度，提高了测量效率。

Description

一种试样尺寸双截面测量装置

技术领域

本发明涉及一种试样自动测量装置。

背景技术

目前，试样的测量为手工操作计量器具(例如：游标卡尺)，试样的截面测量，由检查人员完成，手法不同和视觉误差，会给试样的尺寸测量带来较大误差。现有技术中，试样尺寸手工测量存在的问题：1〕单点测量；2)测量误差大；3)人工测量带来的视觉误差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供了一种试样尺寸双截面测量装置，其可实现双截面多点测量，而且有效提高测量精度且降低了工作强度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种试样尺寸双截面测量装置，包括试样测量旋转机构、试样测量位置调节机构和试样多点测量机构，其中的测量旋转机构设于基板11的上部，基板11的下部为与测量旋转机构配套连接的试样测量位置调节机构，试样多点测量机构通过立板12与基板11连接。

所述试样测量旋转机构：包括分别设于基板11左右端的第一气爪座8和第二气爪座8′，第一气爪座8上固设有一轴，该轴上套装有可转动的从动气爪9，第二气爪座8′上设有通孔，该通孔内设有一两端分别与主动气爪9′和旋转缸10固接的轴。

所述试样测量位置调节机构包括：设于基板11上的带动转动轴14的电机13、对称状设于同一轴线上的左滚珠丝杠16和右滚珠丝杠16′、左导轨18和右导轨18′；其中的转动轴14经左齿形带15和右齿形带15′分别与左右对应带丝母的左滚珠丝杠16和右滚珠丝杠16′传动连接，所述左滚珠丝杠16和右滚珠丝杠16′上的丝母各穿套于可相对同步位移的第一气爪座8和第二气爪座8′，所述的第一气爪座8和第二气爪座8′的侧边分别设置着能沿各自的左导轨18和右导轨18′滑动的左直线轴承17和右直线轴承17′。

所述试样多点测量机构：其包括左右对称设置的第一纵向滑轨1a和第二纵向滑轨1b、第一纵向汽缸2′和第二纵向汽缸2，以及上下对称设置的第一纵向滑块3和第二纵向滑块3′、第一组横向滑轨和第二组横向滑轨、第一组横向气缸和第二组横向气缸；所述的第一纵向滑轨1a、第二纵向滑轨1b和第一纵向汽缸2′、第二纵向汽缸2固接于立板12上，并在第一纵向滑轨1a和第二纵向滑轨1b上下分别设有经第一纵向汽缸2′和第二纵向汽缸2带动的第一纵向滑块3和第二纵向滑块3′，同时，所述第一纵向滑块3和第二纵向滑块3′上分别装有上下对称设置的第一组横向滑轨和第二组横向滑轨；所述第一组横向滑轨由第一横向滑轨4a和第二横向滑轨4b组成，所述第二组横向滑轨由第三横向滑轨4a′和第四横向滑轨4b′组成；所述第一组横向气缸由第一横向气缸52和第二横向气缸53组成，所述第二组横向气缸由第三横向气缸52′和第四横向气缸53′组成；所述第一组横向滑轨上设有第一横向滑块61、第二横向滑块62和第三横向滑块63，所述第二组横向滑轨上设有第四横向滑块61′、第五横向滑块62′和第六横向滑块63′；第一横向滑块61、第二横向滑块62、第三横向滑块63、第四横向滑块61′、第五横向滑块62′和第六横向滑块63′上对应设有第一传感器71、第二传感器72、第三传感器73、第四传感器71′、第五传感器72′和第六传感器73′；所述第一横向气缸52和第二横向气缸53分别与第二横向滑块62和第三横向滑块63连接，第三横向气缸52′和第四横向气缸53′分别与第五横向滑块62′和第六横向滑块63′连接。

所述旋转缸10的旋转角度是90度或270度。

所述第一气爪座8和第二气爪座8′之间的距离是300-600毫米。

所述第一传感器71、第二传感器72、第三传感器73、第四传感器71′、第五传感器72′和第六传感器73′是光栅传感器。

本发明结构简单、使用方便，利用多级汽缸的精确走位，移动第一气爪座8和第二气爪座8′之间的距离以方便夹紧不同长度的试样，移动固定于多位汽缸上的传感器，以达到试样尺寸测量的多点化，利用旋转缸的转动，可以实现双截面测量。而且精确走位的可控性，消除手工操作和视觉带来的误差，同时也降低了测量人员的工作量，提高了生产力。

附图说明

图1是试样测量旋转机构示意图；

图2是试样尺寸双截面自动测量机构的正视示意图；

图3是试样尺寸双截面自动测量机构的仰视示意图；

图4是试样多点测量机构的示意图；

图5是本发明试样尺寸双截面测量装置的示意图；

图中：1a-第一纵向滑轨，1b-第二纵向滑轨，2-第二纵向汽缸，2′-第一纵向汽缸，3-第一纵向滑块，3′-第二纵向滑块，4a-第一横向滑轨，4b-第二横向滑轨，4a′-第三横向滑轨，4b′-第四横向滑轨，52-第一横向气缸，53-第二横向气缸，52′-第三横向气缸、53′-第四横向气缸，61-第一横向滑块，62-第二横向滑块，63-第三横向滑块，61′-第四横向滑块，62′-第五横向滑块，63′-第六横向滑块，71-第一传感器，72-第二传感器，73-第三传感器，71′-第四传感器，72′-第五传感器，73′-第六传感器，8-第一气爪座，8′-第二气爪座，9-从动气爪，9′-主动气爪，10-旋转缸，11-基板，12-立板，13-电机，14-转动轴，15-左齿形带，15′-右齿形带，16-左滚珠丝杠，16′-右滚珠丝杠，17-左直线轴承，17′-右直线轴承，18-左导轨，18′-右导轨。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

一种试样尺寸双截面测量装置，一种试样尺寸双截面测量装置，包括试样测量旋转机构、试样测量位置调节机构和试样多点测量机构，其中的测量旋转机构设于基板11的上部，基板11的下部为与测量旋转机构配套连接的试样测量位置调节机构，试样多点测量机构通过立板12与基板11连接。

请参见图1，所述试样测量旋转机构：包括分别设于基板11左右端的第一气爪座8和第二气爪座8′，第一气爪座8上固设有一轴，该轴上套装有可转动的从动气爪9，第二气爪座8′上设有通孔，该通孔内设有一两端分别与主动气爪9′和旋转缸10固接的轴。所述旋转缸10的旋转角度是90度或270度。因此，本测量装置可以双截面测量的功能，即能测量试样的宽度和高度。

请参见图2和图3，所述试样测量位置调节机构包括：设于基板11上的带动转动轴14的电机13、对称状设于同一轴线上的左滚珠丝杠16和右滚珠丝杠16′、左导轨18和右导轨18′；其中的转动轴14经左齿形带15和右齿形带15′分别与左右对应带丝母的左滚珠丝杠16和右滚珠丝杠16′传动连接，所述左滚珠丝杠16和右滚珠丝杠16′上的丝母各穿套于可相对同步位移的第一气爪座8和第二气爪座8′，所述的第一气爪座8和第二气爪座8′的侧边分别设置着能沿各自的左导轨18和右导轨18′滑动的左直线轴承17和右直线轴承17′。第一气爪座8和第二气爪座8′之间的距离可以根据不同试样的长度来调整，使得第一气爪座8和第二气爪座8′之间的距离与试样长度相适应，方便夹持。所述第一气爪座8和第二气爪座8′之间的距离是300-600毫米。

请参见图4和图5，所述试样多点测量机构：其包括左右对称设置的第一纵向滑轨1a和第二纵向滑轨1b、第一纵向汽缸2′和第二纵向汽缸2，以及上下对称设置的第一纵向滑块3和第二纵向滑块3′、第一组横向滑轨和第二组横向滑轨、第一组横向气缸和第二组横向气缸；所述的第一纵向滑轨1a、第二纵向滑轨1b和第一纵向汽缸2′、第二纵向汽缸2固接于立板12上，并在第一纵向滑轨1a和第二纵向滑轨1b上下分别设有经第一纵向汽缸2′和第二纵向汽缸2带动的第一纵向滑块3和第二纵向滑块3′，同时，所述第一纵向滑块3和第二纵向滑块3′上分别装有上下对称设置的第一组横向滑轨和第二组横向滑轨；所述第一组横向滑轨由第一横向滑轨4a和第二横向滑轨4b组成，所述第二组横向滑轨由第三横向滑轨4a′和第四横向滑轨4b′组成；所述第一组横向气缸由第一横向气缸52和第二横向气缸53组成，所述第二组横向气缸由第三横向气缸52′和第四横向气缸53′组成；所述第一组横向滑轨上设有第一横向滑块61、第二横向滑块62和第三横向滑块63，所述第二组横向滑轨上设有第四横向滑块61′、第五横向滑块62′和第六横向滑块63′；第一横向滑块61、第二横向滑块62、第三横向滑块63、第四横向滑块61′、第五横向滑块62′和第六横向滑块63′上对应设有第一传感器71、第二传感器72、第三传感器73、第四传感器71′、第五传感器72′和第六传感器73′；所述第一横向气缸52和第二横向气缸53分别与第二横向滑块62和第三横向滑块63连接，第三横向气缸52′和第四横向气缸53′分别与第五横向滑块62′和第六横向滑块63′连接。所述立板12与所述基板11通过直角板固定连接。以达到试样尺寸测量的多点化，即可以同时测量试样三个位置的尺寸。

所述旋转缸10的旋转角度是90度或270度，可以使本装置实现双截面测量，即一次夹持就可得测试样的宽度和高度，减少误差。

所述第一传感器71、第二传感器72、第三传感器73、第四传感器71′、第五传感器72′和第六传感器73′是光栅传感器。

本发明试样尺寸双截面测量装置的测量方法如下：

第一步，首先根据所测试样的长度，调整第一气爪座8和第二气爪座8′之间的距离。该调整方法如下：通过电机13带动转动轴14旋转，转动轴14通过左齿形带15和右齿形带15′分别带动左滚珠丝杠16和右滚珠丝杠16′转动，左滚珠丝杠16和右滚珠丝杠16′使各自的丝母移动。由于所述丝母分别穿套于与第一气爪座8和第二气爪座8′内，并通过螺栓相固定。所述的第一气爪座8和第二气爪座8′的侧边分别设置着能沿各自的左导轨18和右导轨18′滑动的左直线轴承17和右直线轴承17′，所述第一气爪座8和第二气爪座8′和左直线轴承17和右直线轴承17′也通过螺栓连接。因此，电机13可以移动第一气爪座8和第二气爪座8′并调整其距离至所测试样的长度距离。所述第一气爪座8和第二气爪座8′之间距离的调节范围是300-600毫米，此为所测试样的长度范围。

第二步，然后把试样的两端分别放在第一气爪座8内的从动气爪9及第二气爪座8′内的主动气爪9′内，接着使从动气爪9及主动气爪9′夹紧试样。

第三步，通过第一横向气缸52和第二横向气缸53带动第二横向滑块62和第三横向滑块63左右移动，使得第一横向滑块61、第二横向滑块62、第三横向滑块63及其上的第一传感器71、第二传感器72、第三传感器73均布在试样上方。同理，使得的第四横向滑块61′、第五横向滑块62′、第六横向滑块63′及其上的第四传感器71′、第五传感器72′和第六传感器73′均布在试样下方。

第四步，通过纵向汽缸10带动纵向滑块11向下移动，通过纵向汽缸10′带动纵向滑块11′向上移动，使得纵向滑块11、11′上的第一传感器71、第二传感器72、第三传感器73、第四传感器71′、第五传感器72′和第六传感器73′的触头分别接触到试样。如此，第一传感器71、第二传感器72、第三传感器73、第四传感器71′、第五传感器72′和第六传感器73′就可以自动采集该试样夹持面的高度。

第五步，通过纵向汽缸10带动纵向滑块11向上移动一预定距离，通过纵向汽缸10′带动纵向滑块11′向下移动一预定距离。然后，通过旋转缸10带动与其固定连接的主动气爪9′转90度或270度。从动气爪9和所测试样跟随主动气爪9′一起转动。

第六步，重复第四步，测得该试样夹持面的垂直面的高度，即该试样的宽度。

第七步，通过纵向汽缸10带动纵向滑块11向上移动一预定距离，通过纵向汽缸10′带动纵向滑块11′向下移动一预定距离。旋转缸10带动与主动气爪9′反向转90度或270度。最后，使从动气爪9及主动气爪9′松开所测试样。

第八步，测得的试样的宽和高，可以计算出试样的最小截面和平均截面。

本发明结构简单、使用方便，利用多级汽缸的精确走位，移动第一气爪座8和第二气爪座8′之间的距离以方便夹持不同长度的试样，移动固定在多位汽缸上的传感器，以达到试样尺寸测量的多点化，利用旋转缸的转动，可以实现双截面测量。而且精确走位的可控性，消除手工操作和视觉带来的误差，同时也降低了测量人员的工作量，提高了生产力。

Claims (4)

1.一种试样尺寸双截面测量装置，其特征是，包括试样测量旋转机构、试样测量位置调节机构和试样多点测量机构，其中的测量旋转机构设于基板(11)的上部，基板(11)的下部为与测量旋转机构配套连接的试样测量位置调节机构，试样多点测量机构通过立板(12)与基板(11)连接；

所述试样测量旋转机构：包括分别设于基板(11)左右端的第一气爪座(8)和第二气爪座(8′)，第一气爪座(8)上固设有一轴，该轴上套装有可转动的从动气爪(9)，第二气爪座(8′)上设有通孔，该通孔内设有一两端分别与主动气爪(9′)和旋转缸(10)固接的轴；

所述试样测量位置调节机构包括：设于基板(11)上的带动转动轴(14)的电机(13)、对称状设于同一轴线上的左滚珠丝杠(16)和右滚珠丝杠(16′)、左导轨(18)和右导轨(18′)；其中的转动轴(14)经左齿形带(15)和右齿形带(15′)分别与左右对应带丝母的左滚珠丝杠(16)和右滚珠丝杠(16′)传动连接，所述左滚珠丝杠(16)和右滚珠丝杠(16′)上的丝母各穿套于可相对同步位移的第一气爪座(8)和第二气爪座(8′)，所述的第一气爪座(8)和第二气爪座(8′)的侧边分别设置着能沿各自的左导轨(18)和右导轨(18′)滑动的左直线轴承(17)和右直线轴承(17′)；

所述试样多点测量机构：其包括左右对称设置的第一纵向滑轨(1a)和第二纵向滑轨(1b)、第一纵向汽缸(2′)和第二纵向汽缸(2)，以及上下对称设置的第一纵向滑块(3)和第二纵向滑块(3′)、第一组横向滑轨和第二组横向滑轨、第一组横向气缸和第二组横向气缸；所述的第一纵向滑轨(1a)、第二纵向滑轨(1b)和第一纵向汽缸(2′)、第二纵向汽缸(2)固接于立板(12)上，并在第一纵向滑轨(1a)和第二纵向滑轨(1b)上下分别设有经第一纵向汽缸(2′)和第二纵向汽缸(2)带动的第一纵向滑块(3)和第二纵向滑块(3′)，同时，所述第一纵向滑块(3)和第二纵向滑块(3′)上分别装有上下对称设置的第一组横向滑轨和第二组横向滑轨；所述第一组横向滑轨由第一横向滑轨(4a)和第二横向滑轨(4b)组成，所述第二组横向滑轨由第三横向滑轨(4a′)和第四横向滑轨(4b′)组成；所述第一组横向气缸由第一横向气缸(52)和第二横向气缸(53)组成，所述第二组横向气缸由第三横向气缸(52′)和第四横向气缸(53′)组成；所述第一组横向滑轨上设有第一横向滑块(61)、第二横向滑块(62)和第三横向滑块(63)，所述第二组横向滑轨上设有第四横向滑块(61′)、第五横向滑块(62′)和第六横向滑块(63′)；第一横向滑块(61)、第二横向滑块(62)、第三横向滑块(63)、第四横向滑块(61′)、第五横向滑块(62′)和第六横向滑块(63′)上对应设有第一传感器(71)、第二传感器(72)、第三传感器(73)、第四传感器(71′)、第五传感器(72′)和第六传感器(73′)；所述第一横向气缸(52)和第二横向气缸(53)分别与第二横向滑块(62)和第三横向滑块(63)连接，第三横向气缸(52′)和第四横向气缸(53′)分别与第五横向滑块(62′)和第六横向滑块(63′)连接。

2.根据权利要求1所述的试样尺寸双截面测量装置，其特征是，所述旋转缸(10)的旋转角度是90度或270度。

3.根据权利要求1所述的试样尺寸双截面测量装置，其特征是，所述第一气爪座(8)和第二气爪座(8′)之间的距离是300-600毫米。

4.根据权利要求1所述的试样尺寸双截面测量装置，其特征是，所述第一传感器(71)、第二传感器(72)、第三传感器(73)、第四传感器(71′)、第五传感器(72′)和第六传感器(73′)是光栅传感器。

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