CN113834532A - 一种长度、跳动公差、质量复合测量系统及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长度、跳动公差、质量复合测量系统，包括安装底座、质量测量组件、长度及尾部跳动测量组件与控制组件；所述安装底座上方设有质量测量组件，所述质量组件上方设有长度及尾部跳动测量组件，所述安装底座侧边设有控制组件，本发明提供了一种长度、跳动公差、质量复合测量系统，利用电子、气动等手段控制测量过程，将数据处理和结果评价集成到了一台终端里面，实现了单工位、多参数复合的快速测量，极大的减少了工人搬运次数，减小了工人的劳动强度，从而增加了检测的效率，有利于加快工厂的生产效率。

Description

一种长度、跳动公差、质量复合测量系统及测量方法

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其是一种长度、跳动公差、质量复合测量系统及测量方法。

背景技术

某轴类零件(以下简称工件)形状是一端大、一端小的台阶轴状，大端端面为圆弧面，根据加工工艺的要求，该工件加工完成后，需要对总长、尾部跳动度、总质量进行测量。

在传统的工艺中，测量总长是将工件小端朝下竖直放置在大理石平板上，使用高度尺测量大端圆弧面顶点；测量尾部跳动，需要使用专用工装；测量质量使用的是电子称，由于工件质量较大，操作工人在各个测量工位之间搬运工件，给工人增加了巨大的劳动强度。

发明内容

为解决测试过程中测试薄壁筒体易变形的技术问题，本发明提供了一种长度、跳动公差、质量复合测量系统及测量方法。

本发明的技术方案为：一种长度、跳动公差、质量复合测量系统，包括安装底座、质量测量组件、长度及尾部跳动测量组件与控制组件；

所述安装底座上方设有质量测量组件，所述质量组件上方设有长度及尾部跳动测量组件，所述安装底座侧边设有控制组件；

所述质量测量组件包括称重面板、接线盒与称重传感器，4个所述称重传感器设于安装底座的四个角上，所述接线盒设于安装底座上，4个所述称重传感器通过电缆均与接线盒相连，所述接线盒通过称重电缆与控制组件相连，4个所述称重传感器上设有称重面板；

所述长度及尾部跳动测量组件包括底座、导轨、基准板、支撑滑块、测量滑块、活动测量板、光栅尺与尺标连接器，所述底座设有称重面板上表面，所述底座上设有导轨、基准板光栅尺、测头支架与电感测头，所述基准板位于导轨一端，所述光栅尺与导轨的长边平行设置，所述导轨上滑道设有多个支撑滑块与一个测量滑块，多个所述支撑滑块位于基准板与测量滑块之间，所述测量滑块上设有竖直的活动测量板，所述活动测量板一侧设有尺标连接器，所述长度测量器与光栅尺相连，所述光栅尺通过光栅电缆与控制组件相连，所述活动测量板上设有侧头支架，所述侧头支架上设有电感侧头，所述电感侧头位于靠近基准板一侧，所述电感侧头通过侧头电缆与控制组件相连；

所述控制组件用于处理与反馈长度、跳动公差与质量数据。

作为上述技术方案的进一步改进：

优选地，还包括滚轮架，所述滚轮架设于支撑滑块上，所述滚轮架上设有2个滚轮，2个所述滚轮关于导轨的中线相互对称。

优选地，还包括锁止器，所述锁止器设于支撑滑块上，用于固定与分离导轨与支撑滑块。

优选地，还包括气动控制组件，所述气动控制组件包括伸缩气缸与电磁阀，所述伸缩气缸设于侧头支架上，所述伸缩气缸下方设有电感测头，所述伸缩气缸通过控制气管与电磁阀相连，所述电磁阀通过电缆与控制组件相连。

优选地，还包括标准体，所述标准体用于对整体进行检测前校准。

优选地，所述控制组件包括立柱与显示控制器，所述立柱一端与安装底座相连，所述立柱的另一端与显示控制器相连，所述显示控制器内部设有光栅尺数据处理器、称重数据处理器与电感测头数据处理器。

优选地，所述显示控制器的背面挂载有电池包，所述电池包通过电源线与显示控制器相连，用于对整体进行供电。

优选地，所述安装底座下方设有多个滚轮

一种测量方法，包括以下步骤：

Step1、启动系统，先让装置内部进行自检查，若没问题方可进行下一步；

Step2、然后将2种长度的标准体，放置于滚轮架上，推动活动测量板接触标准体小端，操作显示控制器校准长度测量；

Step3、推动标准体使其缓慢旋转，操作显示控制器校准跳动测量；

Step4、取下标准体，使本系统为空载状态，检查质量读数是否为“0”，否则操作操作显示控制器，使质量清零；

Step5、根据被测工件前、后基准带的跨距，调节支撑滑块的位置，使工件能以前后基准带为支撑转动；

Step6、操作显示控制器，设定质量、长度、跳动各项数值和公差；

Step7、将被测工件放置在滚轮架上，静置等待测量质量，显示出质量度数后，即可进行下一步操作；

Step8、推动活动测量板接触到被测工件小端面，待系统显示长度读数，即可进行下一步操作；

Step9、匀速转动被测工件，待系统显示跳动读数，即可进行下一步操作；

Step10、质量、长度、跳动3项读数完全显示出来后，显示控制器内的系统根据设定的合格范围自动判断各项数据是否合格并显示在显示在触摸屏上，合格品继续向下流转，不合格品转存至隔离区。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明与现有技术相比，本发明采用手动操作、电子化测量的技术方案，结合了光栅测量、电感测量、电子称重等测量技术，并且利用电子、气动等手段控制测量过程，将数据处理和结果评价集成到了一台终端里面，实现了单工位、多参数复合的快速测量，极大的减少了工人搬运次数，减小了工人的劳动强度，从而增加了检测的效率，有利于加快工厂的生产效率。

2.将多种测量工具集合在同一个装置内，提高了车间的空间利用率，并且通过电脑比较数据，采用电子采集数据，提高了检测的精度，避免了人为检测过程中出现的误差。

附图说明

图1为本发明的整体立体结构示意图；

图2为本发明的质量测量组件立体示意图；

图3为本发明的质量测量组件(无面板)立体示意图；

图4为本发明的长度及尾部跳动测量组件主视图结构示意图；

图5为本发明的长度及尾部跳动测量组件俯视图结构示意图；

图6为本发明的标准体立体结构示意图；

图7为本发明的控制组件主视图结构示意图；

图8为本发明的控制组件后视图结构示意图；

图9为本发明的测量方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，需要理解的是，术语中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，本发明中各实施例的技术方案可进行组合，实施例中的技术特征亦可进行组合形成新的技术方案。

请参阅图1所示，一种长度、跳动公差、质量复合测量系统包括三个部分：质量测量组件1、长度及尾部跳动测量组件2和控制组件3。

(1)质量测量组件1

请参阅图2与图3所示，质量测量组件1的外壳由面板11、围板12、支脚13、底板14通过螺钉拼接而成，支脚13上还设有滚轮15。

底板14上安装有4枚称重传感器模块16和1个接线盒17，称重传感器模块16包含高精度波纹管型称重传感器，还具有钢珠型连接件，可以消除侧向力影响,称重传感器模块16通过电缆接入接线盒17。

面板11由钢板焊接而成，且具有4个安装孔，用于连接称重传感器模块16，面板11上平面开有凹槽，可将长度及尾部跳动测量组件2整体安装于其中，面板11还起到了防尘、保护传感器和线缆的作用。

接线盒17为称重传感数据处理器，它将称重传感器信号处理后通过称重电缆传入控制组件3。

(2)长度及尾部跳动测量组件2

请参阅图4至图6所示，长度及尾部跳动测量组件2具有底座21，底座21为铸铁经失效处理后精加工而成，底座21上装有导轨22、基准板23，基准板23位于导轨22一侧，并且利用导轨22定位。

导轨22为滚珠直线导轨，其上安装有3枚滑块，可自由滑动且具有高运动精度，其中2个为支撑滑块24，另外1个为测量滑块25，支撑滑块24上安装有滚轮架26和锁止器27，调整滚轮架26位置可以适应外形相同、尺寸近似的同系列工件，滚轮架26具有一对滚轮，滚轮以导轨22中线为轴相互对称，测量时，工件放置于滚轮架26上。

锁止器27为软质金属制成，可通过拧紧其手柄使其变形夹紧导轨22，实现锁止支撑滑块24的作用。

测量滑块25上安装有活动测量板28，当测量滑块25左右移动，活动测量板28与基准板23测量部位之间的距离就是工件的总长。

底座21上还安装有光栅尺29，光栅尺29的游标与活动测量板28是通过连接器210连接的，活动测量板28移动时，光栅尺29的游标随之移动，生成长度的数据通过光栅尺电缆发送到控制组件3。

活动测量板28上通过测头支架211固定有一枚电感测头212，电感测头212是用电感原理测量工件尾部跳动，通过电感测头212电缆接入控制组件3。

电感测头212还具有气动控制测头的功能，即通过伸缩气缸213完成，伸缩气缸213安装在测头支架211上，伸缩气缸213下方设有电感测头212，伸缩气缸213通过控制气管与控制组件3中的电磁阀相连，通气可抬起电感测头212，断气可放下电感测头212。

长度及尾部跳动测量组件2还具有2件标准体214，标准体214用于校准长度及尾部跳动测量组件2，2件标准体214具有两种长度，其总长精度等级不低于IT4、尾部相对与滚动部位的全跳动为0.01mm。

(3)控制组件3

请参阅图7与图8所示，控制组件3由显示控制器31、立柱32、控制气管、电感测头电缆、光栅尺电缆、称重电缆与气源气管等管线组成。

显示控制器31内部具有光栅尺数据处理器、称重数据处理器、电感测头数据处理器。

显示控制器31具有触摸屏，可以输入参数、显示测量数据、显示评价结果、进行校准、系统设置等功能。

显示控制器31内部还具有电感测头的控制气路，气源通过气源气管输入压缩空气，控制气路上具有电磁阀，以光栅尺29反馈的位置信息为控制信号，当活动测量板28距离工件小端面大于5mm时，电磁阀将压缩空气通入控制气管，电感测头212抬起以避开工件小端面；当小于5mm时，电磁阀截止气源并排空气路空气，电感测头212复位并接触到工件小端面上。

显示控制器31背面挂载了电池包33，通过电源线为显示控制器31供电，电池包33可以取下独立充电。

请参阅图9所示，本发明的工作过程：

测量前准备

1、启动系统，先让装置内部进行自检查，若没问题方可进行下一步。

2、先后将2种长度的标准体214，放置于滚轮架26上，推动活动测量板28接触标准体214小端，操作显示控制器31校准长度测量。

3、推动标准体214使其缓慢旋转，操作显示控制器31校准跳动测量。

4、取下标准体214，使本系统为空载状态，检查质量读数是否为“0”，否则操作操作显示控制器31，使质量清零。

5、根据被测工件前、后基准带的跨距，调节支撑滑块24的位置，使工件能以前后基准带为支撑转动。

6、操作显示控制器31，设定质量、长度、跳动各项数值和公差。

正式测量

7、将被测工件放置在滚轮架26上，静置等待测量质量，显示出质量度数后，即可进行下一步操作。

8、推动活动测量板28接触到被测工件小端面，待系统显示长度读数，即可进行下一步操作。

9、匀速转动被测工件，待系统显示跳动读数，即可进行下一步操作。

10、质量、长度、跳动3项读数完全显示出来后，显示控制器31内的系统根据设定的合格范围自动判断各项数据是否合格并显示在显示在触摸屏上，合格品继续向下流转，不合格品转存至隔离区。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种长度、跳动公差、质量复合测量系统，包括安装底座，其特征在于：还包括质量测量组件、长度及尾部跳动测量组件与控制组件；

所述安装底座上方设有质量测量组件，所述质量组件上方设有长度及尾部跳动测量组件，所述安装底座侧边设有控制组件；

所述质量测量组件包括称重面板、接线盒与称重传感器，4个所述称重传感器设于安装底座的四个角上，所述接线盒设于安装底座上，4个所述称重传感器通过电缆均与接线盒相连，所述接线盒通过称重电缆与控制组件相连，4个所述称重传感器上设有称重面板；

所述长度及尾部跳动测量组件包括底座、导轨、基准板、支撑滑块、测量滑块、活动测量板、光栅尺与尺标连接器，所述底座设有称重面板上表面，所述底座上设有导轨、基准板光栅尺、测头支架与电感测头，所述基准板位于导轨一端，所述光栅尺与导轨的长边平行设置，所述导轨上滑道设有多个支撑滑块与一个测量滑块，多个所述支撑滑块位于基准板与测量滑块之间，所述测量滑块上设有竖直的活动测量板，所述活动测量板一侧设有尺标连接器，所述长度测量器与光栅尺相连，所述光栅尺通过光栅电缆与控制组件相连，所述活动测量板上设有侧头支架，所述侧头支架上设有电感侧头，所述电感侧头位于靠近基准板一侧，所述电感侧头通过侧头电缆与控制组件相连；

所述控制组件用于处理与反馈长度、跳动公差与质量数据。

2.根据权利要求1所述的一种长度、跳动公差、质量复合测量系统，其特征在于：还包括滚轮架，所述滚轮架设于支撑滑块上，所述滚轮架上设有2个滚轮，2个所述滚轮关于导轨的中线相互对称。

3.根据权利要求1所述的一种长度、跳动公差、质量复合测量系统，其特征在于：还包括锁止器，所述锁止器设于支撑滑块上，用于固定与分离导轨与支撑滑块。

4.根据权利要求1所述的一种长度、跳动公差、质量复合测量系统，其特征在于：还包括气动控制组件，所述气动控制组件包括伸缩气缸与电磁阀，所述伸缩气缸设于侧头支架上，所述伸缩气缸下方设有电感测头，所述伸缩气缸通过控制气管与电磁阀相连，所述电磁阀通过电缆与控制组件相连。

5.根据权利要求1所述的一种长度、跳动公差、质量复合测量系统，其特征在于：还包括标准体，所述标准体用于对整体进行检测前校准。

6.根据权利要求1所述的一种长度、跳动公差、质量复合测量系统，其特征在于：所述控制组件包括立柱与显示控制器，所述立柱一端与安装底座相连，所述立柱的另一端与显示控制器相连，所述显示控制器内部设有光栅尺数据处理器、称重数据处理器与电感测头数据处理器。

7.根据权利要求6所述的一种长度、跳动公差、质量复合测量系统，其特征在于：所述显示控制器的背面挂载有电池包，所述电池包通过电源线与显示控制器相连，用于对整体进行供电。

8.根据权利要求1所述的一种长度、跳动公差、质量复合测量系统，其特征在于：所述安装底座下方设有多个滚轮。

9.一种根据权利要求1～8任一权利要求书所述的一种长度、跳动公差、质量复合测量系统的测量方法，包括以下步骤：

Step1、启动系统，先让装置内部进行自检查，若没问题方可进行下一步；

Step2、然后将2种长度的标准体，放置于滚轮架上，推动活动测量板接触标准体小端，操作显示控制器校准长度测量；

Step3、推动标准体使其缓慢旋转，操作显示控制器校准跳动测量；

Step4、取下标准体，使本系统为空载状态，检查质量读数是否为“0”，否则操作操作显示控制器，使质量清零；

Step5、根据被测工件前、后基准带的跨距，调节支撑滑块的位置，使工件能以前后基准带为支撑转动；

Step6、操作显示控制器，设定质量、长度、跳动各项数值和公差；

Step7、将被测工件放置在滚轮架上，静置等待测量质量，显示出质量度数后，即可进行下一步操作；

Step8、推动活动测量板接触到被测工件小端面，待系统显示长度读数，即可进行下一步操作；

Step9、匀速转动被测工件，待系统显示跳动读数，即可进行下一步操作；

Step10、质量、长度、跳动3项读数完全显示出来后，显示控制器内的系统根据设定的合格范围自动判断各项数据是否合格并显示在显示在触摸屏上，合格品继续向下流转，不合格品转存至隔离区。

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