CN102072696A - 立式自动化圆度圆柱度测量仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种立式自动化圆度圆柱度测量仪，包括卡盘，转台，基座，底板，底板上面安装有卧式导轨，卧式导轨内装有步进电机及丝杠A以及与步进电机及丝杠A配合连接的滑块A，滑块A上面连接有立式导轨，立式导轨内装有步进电机及丝杠B以及与配合步进电机及丝杠B连接的滑块B，滑块B前面水平安装有卡具，卡具内卡有传感器，与传感器相对应的被测工件位置下面，固定在底板上的基座上安装有转台，转台上设有固定被测工件的卡盘。本发明在测量过程中可同时测量工件的圆度和圆柱度。由于使用电涡流位移传感器，触头无需接触工件，直接进行无接触式自动测量，很好的保护了被测工件的表面，使得测量操作简单，易于自动执行，方便在线测量。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械零件圆度圆柱度测量仪，尤其是一种非接触式并可同时自动测量工件圆度及圆柱度误差的测量仪器。
背景技术
一般精度的圆度和圆柱度现场测量，常采用V型块支撑被测工件将百分表头放在圆柱表面上，然后旋转工件，同时将百分表沿着轴线方向移动，通过观察百分表的读书来确定被测圆柱体的圆柱度误差，这种方法的测量精度低，手工操作及计算繁琐，可靠性差。对于高精度的圆柱度测量，可使用圆度仪，圆柱度仪，三坐标测量机等，但其往往体积较大，很难适应各种现场测量要求，且造价较高。
在传统的圆度圆柱度测量中，常使用多个传感器，由于装置体积较大，很难适应多种复杂的现场测量环境，无法做到在线测量，而一些小型圆度圆柱度测量装置又很难同时测量工件的圆度和圆柱度。对于高精度回转零件的圆度和圆柱度测量，目前缺乏设备成本低、精度高且操作使用便捷的测量仪器。
目前误差分离技术的产生成为精密测量和补差加工的重要手段之一，其中三点法圆度误差分离是最高应用，也是目前最为成熟的误差分离方法与技术手段。而后又产生了二点法，四点法，五点法等，其实质可以视为三点法的演化。目前关于圆度和圆柱度测量中使用的误差分离技术，多使用多个传感器进行，仪器体积大、安装调试要求较高，成本也较高，不便于应用于现场测量。
发明内容
本发明是要解决现有误差分离方法与圆度和圆柱度测量技术，仪器体积大、不便于应用于现场测量的技术问题，而提供一种立式自动化圆度圆柱度测量仪。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种立式自动化圆度圆柱度测量仪，包括卡盘，转台，基座，底板，其特点是：底板上面安装有卧式导轨，卧式导轨内装有步进电机及丝杠A以及与步进电机及丝杠A配合连接的滑块A，滑块A上面连接有立式导轨，立式导轨内装有步进电机及丝杠B以及与配合步进电机及丝杠B连接的滑块B，滑块B前面水平安装有卡具，卡具内卡有传感器，与传感器相对应的被测工件位置下面，固定在底板上的基座上安装有转台，转台上设有固定被测工件的卡盘。
传感器为电涡流位移传感器；卧式导轨和立式导轨为圆柱导轨。
本发明具有以下特点和有益效果：
1. 本发明在测量过程中可同时测量工件的圆度和圆柱度。
2.由于使用电涡流位移传感器，触头无需接触工件，直接进行无接触式自动测量，很好的保护了被测工件的表面，使得测量操作简单，易于自动执行，方便在线测量。
3. 只使用一个传感器，在降低了开发成本的同时也简便了测量过程。
4. 本发明装置的运动系统导轨采用多个步进电机进行控制，应用虚拟仪器技术可精确控制传感器和工件之间的相对运动，从而保证测量数据的可靠性，同时方便误差的计算。
5. 应用虚拟仪器控制传感器完成数据采集后，采用误差分离技术对数据进行处理，从而从主轴回转误差中分离出圆度误差。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的测量仪运动装置及测量装置的示意图；
图3是测量工件时的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图1 ，2所示，本发明的立式自动化圆度圆柱度误差测量装置，包括卧式导轨1，步进电机及丝杠A2，滑块A3 ，立式导轨4 ，滑块B5 ，步进电机及丝杠B6 ，卡具7，传感器8 ，工件9 ，卡盘10，转台11，基座12，底板13。
底板13上面安装有卧式导轨1，卧式导轨1内装有步进电机及丝杠A2以及与步进电机及丝杠A2配合连接的滑块A3，滑块A3上面连接有立式导轨4，立式导轨4内装有步进电机及丝杠B6以及与配合步进电机及丝杠B6连接的滑块B5，滑块B5前面水平安装有卡具7，卡具7内卡有传感器8，与传感器8相对应的被测工件9位置下面，固定在底板13上的基座12上安装有转台11，转台11上设有固定被测工件9的卡盘10。传感器8为电涡流位移传感器；卧式导轨1和立式导轨4为圆柱导轨。
被测工件9安装在卡盘10上，卡盘10安装在转台11上，设计制造时应保证卡盘精度，安装时确保卡盘10，工件9和转台11同轴，回转工作台安装在仪器基座12上，卧式导轨1和立室导轨4组成运动系统,通过滑块A3滑块B5使得电涡流位移位移传感器8能严格沿被测工件9进行径向和轴向运动。电涡流位移位移传感器8通过卡具7装卡在立式导轨的滑块B5上。测量前，应先对工件9和转台11调心，使其回转轴线同轴。
测量时，滑块A3由远端向转台11径向运动，在电涡流位移传感器8与被测工件达到合适的测量距离时停止，然后转台11（图3）进行等间距旋转，从而使得电涡流位移传感器8可以对被测工件9的截面进行采样，截面采样完毕后，立式导轨的滑块B5纵向移动恰当距离，选取合适界面后使电涡流位移传感器8继续进行测量。
结束测量后，对测量数据进行误差分离，通过计算可得到高精度的圆度及圆柱度值。
Claims (3)
1.一种立式自动化圆度圆柱度测量仪，包括卡盘（10），转台（11），基座（12），底板（13），其特征在于：所述底板（13）上面安装有卧式导轨（1），卧式导轨（1）内装有步进电机及丝杠A（2）以及与步进电机及丝杠A（2）配合连接的滑块A（3），滑块A（3）上面连接有立式导轨（4），立式导轨（4）内装有步进电机及丝杠B（6）以及与配合步进电机及丝杠B（6）连接的滑块B（5），滑块B（5）前面水平安装有卡具（7），卡具（7）内卡有传感器（8），与传感器（8）相对应的被测工件（9）位置下面设有固定连接在底板（13）上的基座（12），基座（12）上安装有转台（11），转台（11）上设有固定被测工件（9）的卡盘（10）。
2.根据权利要求1所述的立式自动化圆度圆柱度测量仪，其特征在于：所述传感器（8）为电涡流位移传感器。
3.根据权利要求1所述的立式自动化圆度圆柱度测量仪，其特征在于：所述卧式导轨（1）和立式导轨（4）为圆柱导轨。
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