CN105004287A - 一种气动外径测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种应用气动测量原理的一种气动外径测量装置。外部机械臂等运动机构和柔性杆相固接，带动测量主体可沿被测工件轴线方向运动，由于被测工件和测量主体不能够保证完全同心，存在位置误差，测量主体的下锥面先和被测工件上边缘接触，由于柔性杆和锥面的作用，测量主体会随着被测工件的位置不同进行小幅度的运动，调整位置误差，使被测工件能够顺利进入测量主体。气体通过快接插头进入测量主体，然后通过测量主体和被测工件外径之间的环缝流出。当被测工件外径改变时，它与测量主体之间的环缝面积也随着改变，即通流面积发生改变，被测工件外径的变化被转变为气压波动信号，后续信号的处理与气动量仪一致。

Description

一种气动外径测量装置
技术领域
本发明涉及一种测量装置，特别是一种气动外径测量装置。
背景技术
在批量生产中或生产流水线上，只要有气源，就可以实现气动测量。气动测量具有测量精度高，测量过程稳定，容易实现等特点。气动测量装置可用来直接测量被测工件的尺寸、几何形状和位置偏差。气动测量装置实质上是经过精确计算的喷嘴挡板机构的变型，喷嘴挡板机构的压力特性和流量特性是气动测量装置工作原理的基础。选择气动测量装置时，首先要对气动测量系统进行具体的分析和计算，选择气动量仪，使其示值范围满足被测工件的测量要求；确定气动测量装置的工作范围以适应气动量仪的线性示值范围；然后确定测量的最小间隙和最大间隙，并以此为依据定出测量装置的具体尺寸。但是，目前在使用气动外径测量装置时，由于气动外径测量装置和工件之间的间隙很小，在对工件进行测量时，工件不易放入测量装置，当使用机械自动化测量时则更易出现被测工件卡在测量装置上的现象，导致测量装置以及被测工件表面的损坏。此外现今的气动外径测量装置必须设有多个喷嘴孔，分布于测量装置不同的位置上，才能对工件进行准确的测量。所以，目前气动外径测量多采用人工流水线测量，工人手动测量的方式，使工人劳动强度大，生产效率低。
发明内容
为了克服现有气动外径测量装置被测工件不易放入，使用机械自动化测量时被测工件容易卡在测量装置上的不足，本发明提供一种气动外径测量装置，该气动外径测量装置不仅能够在测量过程中使被测工件顺利进入测量装置，消除工件容易卡在测量装置中的现象，同时使气动外径测量装置和机械手相结合实现机械自动化测量，而且改变了传统气动外径测量装置喷嘴挡板机构的结构，使测量结果更加的稳定可靠。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：利用气动测量原理，改变传统气动外径测量装置的结构，采用双锥面内孔结构，在测量装置的端面处孔径较大，在中间位置收紧，以便与被测工件外径之间形成环缝，以满足气动外径测量间隙的要求；下端面锥面结构增大了测量装置的入口直径，可方便工件进入。测量装置的上端面处设有上端盖，上端盖和上端面之间加一个密封垫，通过螺栓连接，形成密封配合。上端盖和一柔性杆（如橡胶杆）通过螺纹紧固连接，柔性杆和机械臂等运动机构相连，用以实现带动测量装置运动；上端盖处设有快插接头，气体可以通过快插接头进入测量装置；机械臂等运动机构通过柔性杆带动测量装置从工件上方向下运动，一般情况下被测工件和测量装置不能够保证完全同心，存在位置误差，测量装置的锥面先和被测工件接触，由于柔性杆和锥面的作用，测量装置会因为接触力的作用相对工件进行小幅度的移动，以调整位置误差，使工件能够顺利进入测量装置；稳压后的空气经过快插接头进入测量装置腔体，然后通过测量装置和被测工件外径形成的环缝流出腔体，当被测工件外径改变时，它与测量装置之间的环缝面积也随着改变，即通流面积发生变化，被测工件外径的变化被转变为气压波动信号，后续信号的处理与气动量仪一致。本技术方案依据气动测量原理，可以使气动测量装置和机械手等自动化装置相结合，对工件的外径进行快速、准确的测量；而且随着测量装置相对被测工件进行轴向运动，环缝将处在被测工件的不同位置，则可以实现对被测工件圆柱度等技术参数的测量。
本发明的有益效果是，解决了在使用气动测量时，传统气动外径测量装置和被测工件容易卡住的问题，使气动测量装置和机械臂等运动机构相结合，实现机械化、自动化测量，同时改变了传统测量装置的结构，使气路结构更加简单可靠，测量结果更加快速准确，易于维护和使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的整体结构图。
图2是本发明的剖视图。
图中1.柔性杆，2.快插接头，3.止动垫圈，4.上端盖，5.紧固螺栓，6.密封垫，7.测量主体，8.被测工件。
具体实施方式
在图1中是本发明的整体结构图，在外观上可以看到柔性杆(1)和上端盖(4)固接，上端盖(4)和测量主体(7)固接，在上端盖(4)处分布有快插接头(2)，快插接头(2)可以布置多个以满足测量要求。
图2是本发明基于气动测量原理，测量工件外径的具体实施例，上端盖(4)分别和柔性杆(1)以及测量主体(7)相固接，外部机械臂等运动机构和柔性杆(1)相固接，带动测量主体(7)从被测工件(8)上方向工件运动，由于被测工件(8)和测量主体(7)不能够保证完全的同心，存在位置误差，测量主体(7)的下端锥面先和被测工件(8)的上边缘接触，由于柔性杆(1)和锥面的作用，测量主体(7)会随着被测工件(8)进行小幅度的运动，调整位置误差，使被测工件(8)能够顺利进入测量主体(7)，如图2所示位置。气体通过快接插头(2)进入测量主体(7)，与被测工件(8)接触，然后通过测量主体(7)和被测工件(8)外径之间的环缝流出。当被测工件(8)外径改变时，它与测量主体(7)之间的环缝面也随之改变，即通流面积发生改变，被测工件(8)外径的变化被转变为气压波动信号，后续信号的处理与气动量仪一致。

Claims (4)

1.一种气动外径测量装置，它由柔性杆和气动测量装置构成，柔性杆、上端盖、测量主体顺序连接，在上端盖上有快接插头，其特征是：被测工件进入测量主体的过程中，在柔性杆和测量主体上的双锥面结构的作用下，能够引导被测工件顺利进入测量主体，被测工件直径的变化将引起被测工件外径和测量主体之间环缝面积的变化，该变化可以采用气动装置进行测量。
2.根据权利要求1所述的气动外径测量装置，其特征是：在测量主体的上下端面处孔径较大，在中间位置收紧，与被测工件的外表面之间形成环缝，气体通过快接插头进入测量主体从上述环缝中流出，该环缝面积的变化将导致测量气路中的压力变化，进而可以观测到被测工件的外径变化。
3.根据权利要求1所述的气动外径测量装置，其特征是：当由人工或机械臂带动其沿被测工件轴线运动时，可以完成工件圆柱度、锥度的测量。
4.根据权利要求1所述的气动外径测量装置，其特征是：气动测量装置和柔性部件相连接，测量工件的外径。
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