CN102927920A

CN102927920A - 圆柱材测量装置

Info

Publication number: CN102927920A
Application number: CN2012104290466A
Authority: CN
Inventors: 赵春花
Original assignee: Kunshan Yunco Precision Co Ltd
Current assignee: Kunshan Yunco Precision Co Ltd
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2013-02-13

Abstract

本发明提供了一种圆柱材测量装置，包括：工作台，其具有水平的台面；激光测距仪，其固定在台面上，位置适合于支撑并测量圆柱材；移动部件，安装在台面上，用于将圆柱材从激光测距仪中装卸。该圆柱材测量装置因为采用移动部件移动圆柱件，所以克服了人工移动的大工作量问题，提高了圆柱材的检测效率。

Description

圆柱材测量装置

技术领域

本发明涉及自动化领域，具体而言，涉及一种圆柱材测量装置。

背景技术

加工后的圆柱材，例如研磨棒或圆管需要达到表面粗糙度、圆度及直径等技术要求。由于棒料长度较长，加工过程必然会存在同一根棒料不同段加工质量不完全相同，这就要求对加工后的圆柱材进行精确检测。直径作为圆柱材精度的核心指标，在圆柱材加工过程中需要被严格进行监控。

传统圆柱材加工过程中的直径检测，一般是采用螺旋测微仪或是游标卡尺通过人工抽检的方式来进行测量，需要手动地搬动圆柱材或测量设备，在圆柱材较长以及数量较多时，均带来了较大的工作量。

发明内容

本发明旨在提供一种圆柱材测量装置，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中，提供了一种圆柱材测量装置，包括：工作台，其具有水平的台面；激光测距仪，其固定在台面上，位置适合于支撑并测量圆柱材；移动部件，安装在台面上，用于将圆柱材从激光测距仪中装卸。

该圆柱材测量装置因为采用移动部件移动圆柱件，所以克服了人工移动的大工作量问题，提高了圆柱材的检测效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的圆柱材测量装置的立体图；

图2示出了根据本发明实施例的激光测距仪的侧视图；

图3示出了根据本发明实施例的圆柱材测量装置的移动部分的立体图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

图1示出了根据本发明实施例的圆柱材测量装置的立体图，包括：

工作台1，其具有水平的台面；

激光测距仪5，其固定在台面上，位置适合于支撑并测量圆柱材；

移动部件，安装在台面上，用于将圆柱材从激光测距仪5中装卸。

另外，无论采用螺旋测微仪还是游标卡尺，均需要在测量过程中与圆柱材实际接触才能测量出实际直径，这种方法会在测量过程中对圆柱材表面造成与测量工具的摩擦损伤，从而影响圆柱材自身品质。该圆柱材测量装置因为采用激光测距仪无接触测量，所以克服了螺旋测微仪或是游标卡尺接触式测量造成的摩擦损伤问题，提高了圆柱材的品质。

优选地，激光测距仪包括：发光器23、光敏传感器22、底座25和控制器，控制器电连接发光器23、光敏传感器22和移动部件，发光器23和光敏传感器22均安装在底座25上，构成凹口，凹口适于支撑并测量圆柱材，发光器23对准光敏传感器22，发光器23用于发射光幕方式的激光束至光敏传感器22，控制器通过判断光敏传感器22接收激光束在垂直方向被遮挡的长度，确定圆柱件的直径，并控制移动部件的动作。通过控制器控制移动部件的动作，可以完全免去人的手工操作，进一步提高圆柱件的测量效率。

优选地，圆柱材测量装置包括多个激光测距仪5，沿台面的纵长布置，多个激光测距仪5的凹口均对齐，多个激光测距仪5均布置在台面的一侧，台面的另一侧具有支撑多个圆柱件的面积，的圆柱材测量装置还包括：两组托杆14和固定座10，分别水平地布置在另一侧的两端，托杆14通过固定座10固定在台面上，用于支撑多个圆柱件，托杆14的长度方向与台面的纵长垂直。

图2示出了根据本发明实施例的激光测距仪的侧视图。测量原理如图2所示，通过发光器23发射测量光束，这些光处于垂直截面内，足够覆盖圆柱材直径，从而有一部分光被圆柱材挡住无法进入到对面的光敏传感器22内，假定从发光器23发射光在垂直方向长度为L，而对面的光敏传感器22接收到圆柱材上部分未被遮挡的光束投影长度为L1，接收到圆柱材下部分未被遮挡的光束投影长度为L2，则实际圆柱材直径D=L-L1-L2。由于测量光束是以光幕方式由发光器23对射到正对面的光敏传感器22的，中间只会被圆柱材遮挡住部分，所以可以非常精确地测量出圆柱材自身的直径。

优选地，圆柱材测量装置包括多组移动部件，沿台面纵向地布置。因为圆柱件通常较长，通过设置多组移动部件，可以从多个点同时支撑圆柱件，避免圆柱件因为自重而变形。

优选地，每组移动部件均包括：第一直线轴15和分离座16，安装在台面上在两个托杆14之间，其长度方向与台面的纵长垂直，分离座16安装在第一直线轴15上，其上表面具有多个用于嵌入圆柱材的凹口，分离座16上表面的高度高于托杆14。分离座通常略高于托杆，这样主要由分离座来支撑圆柱件，而圆柱件由于较长，两端因为自重而轻微下垂，将得到托杆的支撑。

优选地，每组移动部件还包括：第二直线轴2、第三直线轴4和夹钳11，第三直线轴4竖直向上地安装在台面上，第二直线轴2水平地安装在第三直线轴4上，且垂直于圆柱件的长度方向，夹钳11安装在第三直线轴4朝向圆柱件的端部，夹钳11用于在第二直线轴2和第三直线轴4的驱动下从分离座16夹取圆柱件至激光测距仪5的凹口中。

通过人工批量地将圆柱件放置在分离座上，而分离座固定在第一直线轴上，两个平行安装的第一直线轴将圆柱件向激光测距仪推进一段距离，而对面有两外两个第二直线轴向圆柱件伸出，通过这两个第二直线轴端部的Y形夹钳将圆柱件夹住，夹住后这两个第二直线轴被第三直线轴带动同时垂直向上运动，让圆柱件离开分离座，同时分离座下的两个第一直线轴继续以一定距离向前进给，每次给进一个圆柱件。

优选地，每组移动部件还包括：V型槽21，第四直线轴3、第五直线轴13和多个连接件12，V型槽22由两块壁板211、212构成，其处于激光测距仪5的凹口中的中央底部，并沿台面的纵长方向延伸，第四直线轴3和第五直线轴13分别位于V型槽22的两侧，其长度方向与V型槽垂直，并分别通过一个连接件12连接一个壁板211、212。

优选地，装有夹钳的第二直线轴向上运动一定距离后再向后退，退到一定距离再将圆柱件放下，放在正下方的活动V型槽内，放好后Y形夹钳松开，相关轴系按原运动路线逆向运动回到夹持圆柱件位置。而放好的圆柱件则被进行直径测量。

优选地，在台面下具有两个分离的下料盒19、20，两个下料盒19、20分别位于一个壁板211、212的下方。测量如果符合该规格圆柱件直径公差范围，则活动V型槽一侧壁板的直线轴后退，合格的圆柱件则自动滚动到定义为合格品放置区的下料盒内。反之，则V型槽另一侧直线轴后退，不合格的圆柱件则自动滚动到定义为不合格品放置区的下料盒内。整个进料和测量过程全部不需要人工干预，由设备自动完成。

优选地，台面的纵长超过两米。优选地，圆柱件为研磨棒或圆管。

采用上述的圆柱材全自动检测设备，通过一对相对面安装的精密对射测头实现对圆柱材直径的精确测量，测量过程中检测工具不与圆柱材表面接触，且无需人工读取每个测量数据，可自动根据事先设置入光敏传感器中的对应圆柱材直径公差来实时判断所检测圆柱材直径是否超差，并可自动地成批量检测圆柱件的直径。

从以上的实施例可以看出，本发明有如下技术效果：

1、简化劳动强度，由原来的人工测量升级为全自动测量；该测量方法操作简便，一旦事先设置好圆柱材直径公差范围，只需让圆柱材置于对射光敏传感器中间即可，光敏传感器会自动显示直径值并遇到超差及时报警。

2、提高测量效率，由原来由人工逐根测量，转化为全自动快速测量，大大提高了测量效率，满足现代化大规模生产需要。快速获取测量结果，所采用的精密光敏传感器，通过激光原理，快速扫描圆柱材测量表面，并通过内部算法得出实际测量结果，通过电子屏实时显示测量直径值。

3、提高测量精度，由原来人工通过测量工具测量，不同人测量结果会有差异。转变为现在通过自动化精密测量方式，测量过程中，测头不动，不受任何干扰。自动显示并监控圆柱材直径是否超差，可根据不同圆柱材质量控制要求，事先将所检测圆柱材直径和对应公差设置入光敏传感器，光敏传感器会自动显示所检测点的实际直径值，一旦该值不在所设置公差范围内，则会自动报警，以便快速检测出不符合质量要求的圆柱材。

4、采用非接触测量方式，测量过程中检测工具不与圆柱材表面接触，测量过程不会对圆柱材自身表面粗糙度及光洁度造成影响，更不会导致圆柱材表面损伤。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种圆柱材测量装置，其特征在于，包括：

工作台（1），其具有水平的台面；

激光测距仪（5），其固定在所述台面上，位置适合于支撑并测量圆柱材；

移动部件，安装在所述台面上，用于将圆柱材从所述激光测距仪（5）中装卸。

2.根据权利要求1所述的圆柱材测量装置，其特征在于，所述激光测距仪包括：发光器（23）、光敏传感器（22）、底座（25）和控制器，所述控制器电连接所述发光器（23）、所述光敏传感器（22）和所述移动部件，所述发光器（23）和所述光敏传感器（22）均安装在所述底座（25）上，构成凹口，所述凹口适于支撑并测量圆柱材，所述发光器（23）对准所述光敏传感器（22），所述发光器（23）用于发射光幕方式的激光束至所述光敏传感器（22），所述控制器通过判断所述光敏传感器（22）接收所述激光束在垂直方向被遮挡的长度，确定圆柱件的直径，并控制所述移动部件的动作。

3.根据权利要求2所述的圆柱材测量装置，其特征在于，包括多个所述激光测距仪（5），沿所述台面的纵长布置，所述多个所述激光测距仪（5）的凹口均对齐，所述多个所述激光测距仪（5）均布置在所述台面的一侧，所述台面的另一侧具有支撑多个圆柱件的面积，所述的圆柱材测量装置还包括：两组托杆（14）和固定座（10），分别水平地布置在所述另一侧的两端，所述托杆（14）通过所述固定座（10）固定在所述台面上，用于支撑多个圆柱件，所述托杆（14）的长度方向与所述台面的纵长垂直。

4.根据权利要求3所述的圆柱材测量装置，其特征在于，包括多组所述移动部件，沿所述台面纵向地布置。

5.根据权利要求4所述的圆柱材测量装置，其特征在于，每组所述移动部件均包括：第一直线轴（15）和分离座（16），安装在所述台面上在所述两个托杆（14）之间，其长度方向与所述台面的纵长垂直，所述分离座（16）安装在所述第一直线轴（15）上，其上表面具有多个用于嵌入圆柱材的凹口，所述分离座（16）上表面的高度高于所述托杆（14）。

6.根据权利要求5所述的圆柱材测量装置，其特征在于，每组所述移动部件还包括：第二直线轴（2）、第三直线轴（4）和夹钳（11），所述第三直线轴（4）竖直向上地安装在所述台面上，所述第二直线轴（2）水平地安装在所述第三直线轴（4）上，且垂直于圆柱件的长度方向，所述夹钳（11）安装在所述第三直线轴（4）朝向圆柱件的端部，所述夹钳（11）用于在所述第二直线轴（2）和所述第三直线轴（4）的驱动下从所述分离座（16）夹取圆柱件至所述激光测距仪（5）的凹口中。

7.根据权利要求6所述的圆柱材测量装置，其特征在于，每组所述移动部件还包括：V型槽（21），第四直线轴（3）、第五直线轴（13）和多个连接件（12），所述V型槽（22）由两块壁板（211、212）构成，其处于所述激光测距仪（5）的凹口中的中央底部，并沿所述台面的纵长方向延伸，所述第四直线轴（3）和第五直线轴（13）分别位于所述V型槽（22）的两侧，其长度方向与所述V型槽垂直，并分别通过一个所述连接件（12）连接一个所述壁板（211、212）。

8.根据权利要求7所述的圆柱材测量装置，其特征在于，在所述台面下具有两个分离的下料盒（19、20），所述两个下料盒（19、20）分别位于一个所述壁板（211、212）的下方。

9.根据权利要求1-8任一项所述的圆柱材测量装置，其特征在于，所述台面的纵长超过两米。

10.根据权利要求1-8任一项所述的圆柱材测量装置，其特征在于，所述圆柱件为研磨棒或圆管。