CN104180782B - 自适应在线快速测量仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自适应在线快速测量仪，包括量规，大尺寸传感器，纵向弹簧丝，横向弹簧丝，弹簧丝固定架，压缩弹簧，压缩弹簧调节座，小尺寸传感器，固定座，刀架库，信号接收处理器等，在测量过程中量规可以借助纵向弹簧丝和横向弹簧丝结构在空间偏转，从而模拟人工智能调整与零件孔的相对位置和接触状态。检验原理是将尺寸信号通过相对应的位置传感器即大尺寸传感器和小尺寸传感器输出相应的报警信号，检验过程可靠，使用简单自动化程度高，故障率低。

Description

自适应在线快速测量仪

技术领域

本发明涉及一种自适应在线快速测量仪，尤其涉及一种数控机床加工中针对孔尺寸的在线检验装置。

背景技术

目前零件质量是否合格大都依赖事后人工检测判断，即使有少量的在线检测装置也因为结构复杂精密，工作环境恶劣导致可靠性差故障率高，而目前广泛使用的数控机床自动化程度和效率都很高，迫切需要一种能适应恶劣工况的在线检验装置，在生产过程中就能判断零件是否合格，要求可靠性高故障率低。

发明内容

本发明提供一种自适应在线快速测量仪，在测量过程中可以模拟人工智能调整量规与零件孔的相对位置和接触状态。检验原理是将尺寸问题转换为位置问题，利用位置传感器输出相应的报警信号从而完成在线测量检验过程，检验过程可靠，仪器使用简单故障率低。

为实现上述目的，本发明提供的自适应在线快速测量仪，包括量规，大尺寸传感器，纵向弹簧丝，横向弹簧丝，弹簧丝固定架，压缩弹簧，压缩弹簧调节座，小尺寸传感器，固定座，刀架库，信号接收处理器；量规前部分别有合格尺寸圆柱面和大尺寸圆柱面两个台阶面，大尺寸圆柱面有一个过圆心的孔与大尺寸传感器相配合，大尺寸传感器顶部端面与大尺寸圆柱面平齐。量规后部有一个直径2毫米左右的细杆，细杆上有一个纵向孔和一个横向孔，二者轴线相互垂直并且都与细杆的轴线相交，且沿细杆的轴线方向间隔一定的距离，并分别与纵向弹簧丝和横向弹簧丝保持间隙配合。

进一步地，弹簧丝固定架上设计有纵向孔和横向孔，其轴线与量规后部细杆的纵向孔和横向孔的轴线完全一致。纵向弹簧丝和横向弹簧丝分别与量规上纵向孔、横向孔及弹簧丝固定架的纵向孔、横向孔保持滑动配合；通过纵向弹簧丝和横向弹簧丝将量规弹性的固定在弹簧丝固定架上。

进一步地，弹簧丝固定架外径与固定座内径为滑动配合，非工作状态时弹簧丝固定架前部端面与固定座前部端面相贴合，压缩弹簧前端与弹簧丝固定架后部端面接触，压缩弹簧后端与压缩弹簧调节座前部端面接触以便调节量规与工件测量力的大小。

进一步地，弹簧丝固定架底部有一圆弧面凸起，在工作状态时与量规上的细杆端面为点接触状态，点接触的作用是不会干涉量规在测量过程中的空间偏转。

进一步地，小尺寸传感器固定在压缩弹簧调节座的前部中心孔内。固定座与刀架库的孔是间隙配合并固定在孔里面。

进一步地，信号接收处理器上有小尺寸报警器和大尺寸报警器，可以分别接收对应的小尺寸传感器和大尺寸传感器的有线或无线信号。

本发明与现有技术相比有如下优点：将机械和电子技术相结合，将尺寸问题转换为位置问题，兼顾了机械结构和电子技术的优点，检验过程可靠，使用简单自动化程度高，故障率低。

附图说明

图1为自适应在线快速测量仪整体外观图。

图2为自适应在线快速测量仪局部剖视图。

图3为自适应在线快速测量仪局部放大图。

其中：包括1量规，2大尺寸传感器，3纵向弹簧丝，4横向弹簧丝，5弹簧丝固定架，6压缩弹簧，7压缩弹簧调节座，8小尺寸传感器，9固定座，10刀架库，11信号接收处理器。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，结合附图对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供的自适应在线快速测量仪，包括量规1，大尺寸传感器2，纵向弹簧丝3，横向弹簧丝4，弹簧丝固定架5，压缩弹簧6，压缩弹簧调节座7，小尺寸传感器8，固定座9，刀架库10，信号接收处理器11。如图1图2，在加工完工件上的孔之后，刀架库10可以旋转并均匀分布有若干圆孔10-1，固定座9与圆孔10-1是间隙配合并固定在圆孔10-1内。测量时刀架库10旋转使得圆孔10-1上的固定座9与工件上的孔保持同心，此时刀架库10在程序指令下沿孔的轴线方向移动一指定的距离；固定座9的内径与弹簧丝固定架5的外径为滑动配合；量规1前部有合格尺寸圆柱面1-1和大尺寸圆柱面1-2两个台阶，大尺寸圆柱面1-2有一个过圆心的孔1-3与大尺寸传感器2相配合，大尺寸传感器2顶部端面与大尺寸圆柱面1-2平齐。量规后部有一个直径2毫米左右的细杆1-4，细杆1-4上有一个纵向孔和一个横向孔，二者轴线相互垂直并且都与细杆1-4的轴线相交，纵向孔和一个横向孔沿细杆1-4的轴线方向间隔一定的距离，并分别与纵向弹簧丝3和横向弹簧丝4保持间隙配合。

如图2图3所示，弹簧丝固定架5上设计有纵向孔和横向孔，其轴线分别与量规1后部细杆1-4上的纵向孔和横向孔的轴线保持一致。纵向弹簧丝3和横向弹簧丝4分别与弹簧丝固定架5上的纵向孔、横向孔保持滑动配合，从而将量规1弹性的固定在弹簧丝固定架5上。

弹簧丝固定架5外径与固定座9内径为滑动配合，非工作状态时弹簧丝固定架5前部端面与固定座9前部端面相贴合，压缩弹簧6的前端与弹簧丝固定架5后部端面接触，压缩弹簧6的后端与压缩弹簧调节座7的前部端面接触以便调节量规与工件接触力的大小。

刀架库10带动量规1在程序指令下沿孔的轴线方向移动一指定的距离，当工件内孔小于合格尺寸圆柱面1-1时，在前进过程中量规1的前端面与工件端面接触并停止，由于刀架库10继续运动，此时纵向弹簧丝3和横向弹簧丝4开始变形使得弹簧丝固定架5上的圆弧面5-1与细杆1-4的后端面1-5接触，同时压缩弹簧6也开始变形最终导致小尺寸传感器8与弹簧丝固定架5的后端面接触并发出信号，信号由信号接收处理器11上的小尺寸报警器11-1接收并发出报警信号，显示工件内孔尺寸偏小。

当工件内孔大于合格尺寸圆柱面1-1而小于大尺寸圆柱面1-2时，在前进过程中量规1会借助纵向弹簧丝3和横向弹簧丝4的综合变形产生空间偏转以调整自身的位置，使其轴线与工件上孔的轴线精确对齐，接着弹簧丝固定架5上的圆弧面5-1与量规1的后端面1-5点接触，点接触的作用是不会干涉量规1在测量过程中的空间偏转。合格尺寸圆柱面1-1开始进入工件内孔并与内孔接触，此时压缩弹簧6的变形不足以使小传感器8与弹簧丝固定架5的后端面接触产生信号，同时大尺寸传感器2也不处于触发状态，因此这种情况下没有报警信号，显示产品尺寸合格。

当工件内孔大于大尺寸圆柱面1-2时，大尺寸圆柱面1-2开始进入工件内孔，大尺寸圆柱面1-2上的大尺寸传感器2被触发并发出信号，信号由信号接收处理器11上的大尺寸报警器11-2接收并发出报警信号，显示工件内孔尺寸偏大。此时压缩弹簧6的变形不足以使传感器8与弹簧丝固定架5的后端面接触，因此在这种情况下不会触发小尺寸传感器8。

Claims (3)

1.一种自适应在线快速测量仪，包括量规(1)，大尺寸传感器(2)，纵向弹簧丝(3)，横向弹簧丝(4)，弹簧丝固定架(5)，压缩弹簧(6)，压缩弹簧调节座(7)，小尺寸传感器(8)，固定座(9)，刀架库(10)，信号接收处理器(11)，其特征在于，所述量规(1)后部的细杆(1-4)上有一个纵向孔和一个横向孔，二者轴线相互垂直并且都与细杆(1-4)的轴线相交，纵向孔和横向孔沿细杆(1-4)的轴线方向间隔一定的距离，弹簧丝固定架(5)上有纵向孔和横向孔，其轴线分别与细杆(1-4)上的纵向孔和横向孔的轴线保持一致，纵向弹簧丝(3)与细杆(1-4)的纵向孔及弹簧丝固定架(5)上的纵向孔保持滑动配合，横向弹簧丝(4)与细杆(1-4)的横向孔及弹簧丝固定架(5)上的横向孔保持滑动配合，弹簧丝固定架(5)外径与固定座(9)内径为滑动配合，压缩弹簧(6)前端与弹簧丝固定架(5)后部端面接触，压缩弹簧(6)后端与压缩弹簧调节座(7)前部端面接触，小尺寸传感器(8)固定在压缩弹簧调节座(7)的前部中心孔内，固定座(9)与刀架库(10)上的圆孔(10-1)是间隙配合并固定在圆孔(10-1)里面，量规(1)前部分别有合格尺寸圆柱面(1-1)和大尺寸圆柱面(1-2)两个台阶面，大尺寸圆柱面(1-2)上有一个过圆心的孔(1-3)与大尺寸传感器(2)相配合，大尺寸传感器(2)顶部端面与大尺寸圆柱面(1-2)平齐。

2.如权利要求1所述的自适应在线快速测量仪，其特征在于，所述弹簧丝固定架(5)底部有一圆弧面(5-1)，在工作状态时与细杆(1-4)的后端面(1-5)为点接触状态。

3.如权利要求1所述的自适应在线快速测量仪，其特征在于，所述信号接收处理器(11)上有小尺寸报警器(11-1)和大尺寸报警器(11-2)，分别接收对应的小尺寸传感器(8)和大尺寸传感器(2)的有线或无线信号。