CN115655167A - 零件内径、外径、厚度及非连续性多点部位跳动测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零件内径、外径、厚度及非连续性多点部位跳动测量方法，包括如下步骤：测量仪校准与阈值设置、零件上料测量及下料、零件上料识别、零件下料识别和数据自动记录及传输。本发明通过阈值的设置，可根据位移传感器数据进行零件的上料及下料识别，再自动记录并上传零件上料和下料之间的测量数据，可保证一个零件一识别对应一次数据自动记录、传输及判断，该过程，测量数据的记录及上传无人工干预，因此可避免人为误差。

Description

零件内径、外径、厚度及非连续性多点部位跳动测量方法

技术领域

本发明涉及零件误差检测技术领域，特别涉及一种零件内径、外径、厚度及非连续性多点部位跳动测量方法。

背景技术

精密零部件（如轴承）生产时，为保证产品质量（保证零部件尺寸、形位公差（外径、内径、厚度、圆度等）在允许误差范围内）需要对成型零部件进行测量，剔除未达标零部件。

现有技术中，通过指针式比较仪或数显式比较仪进行测量。通过指针式比较仪测量时，其依赖测量人员通过眼睛快速读数（指针偏转角度）并进行比较。在长时间的操作下，测量人员的眼睛很容易出现疲劳；且由于测量过程中无法保证视线始终与表针及表针所指示刻度位置的表盘平面垂直，视线偏斜时会把视觉误差带进测量数据，最终导致数据不准确。

通过数显式比较仪进行测量时，测量人员需要手动按键操作：零件到位后点击开始测量按键，测量操作结束后点击结束测量按键，之后点击发送键将数据上传至电脑端。单个零件的测量需要三次按键操作，操作繁琐。且单个零件测量结束时，需等待数据上传成功后再继续测量，不能连续测量。同时，由于是精密零部件的测量，在按键时，读数会发生变化，导致数据准确率降低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种零件内径、外径、厚度及非连续性多点部位跳动测量方法，本发明通过阈值的设置，可根据位移传感器数据进行零件的上料及下料识别，再自动记录并上传零件上料和下料之间的测量数据，可保证一个零件一识别对应一次数据自动记录、传输及判断，该过程，测量数据的记录及上传无人工干预，因此可避免人为误差。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种零件内径测量方法，包括如下步骤：

S10、内径测量仪校准与第一阈值设置：使用标准件对内径测量仪校准；所述内径测量仪包括第一零件安装盘，所述第一零件安装盘上设有一个活动测钩和至少一个固定测钩，所述内径测量仪的表头内设有第一数字表和第一控制单元，所述第一数字表通过第一控制单元与第一上位机电性连接；

校准完成后设置第一阈值，其中，误差允许范围内待测件最大内径值<第一阈值<内径测量仪的活动测钩位于最大行程时内径测量仪的读数值；且第一阈值为具体数值；

S11、零件上料、测量及下料：零件上料，按压活动测钩，活动测钩与固定测钩所在圆周的直径减小至小于零件的内径，套入零件后松开活动测钩，活动测钩复位至活动测钩与固定测钩测钩所在圆周的直径等于零件内径时完成零件装夹；零件测量，装夹完成后使零件绕其轴线至少旋转一圈；零件下料，旋转结束，按压活动测钩取下零件，取下零件后使活动测钩复位；

零件上料、测量及下料的同时第一控制单元自动完成零件上料识别、零件下料识别和数据自动记录、处理及传输；

S111、零件上料识别：内径测量仪数据先由初始状态第一次从小到大变化经过第一阈值再第一次大到小变化经过第一阈值时，内径测量仪数据第一次从小到大变化经过第一阈值为已上料状态；

S112、零件下料识别：内径测量仪数据由零件旋转结束时的读数第二次从小到大变化经过第一阈值再第二次由大到小变化经过第一阈值至初始状态时，内径测量仪数据第二次由大到小经过第一阈值为已下料状态；

S113、数据自动记录、处理及传输：第一控制单元自动记录内径测量仪数据第一次经过第一阈值和第二次经过第一阈值之间的测量数据；数据处理，第一控制单元对自动记录的测量数据运算处理，得出目标值；测量结束，自动将目标值上传至第一上位机。

一种零件外径测量方法，包括如下步骤：

S20、外径测量仪校准与第二阈值设置：使用标准件对外径测量仪校准；所述外径测量仪包括第二零件安装盘，所述第二零件安装盘上设有用于安装表头的安装部和两个定位测头，所述安装部上设有表头，所述外径测量仪的表头的第一测杆与两个定位测头三点共圆，所述外径测量仪的表头内设有第二数字表和第二控制单元，所述第二数字表通过第二控制单元与第二上位机电性连接；

校准完成后设置第二阈值，其中，第一测杆悬空时外径测量仪的读数值<第二阈值<误差允许范围内待测件最小内径值；且第二阈值为具体数值；

S21、零件上料、测量及下料：零件上料，零件顶起第一测杆，第一测杆与两个定位测头所在圆周直径变大，当两个定位测头及第一测杆端部均与零件外缘接触时，零件装夹完成；零件测量，装夹完成后使零件绕其轴线旋转至少一圈；零件下料，旋转结束取下零件，第一测杆自动复位至悬空状态；

零件上料、测量及下料的同时第二控制单元自动完成零件上料识别、零件下料识别和数据自动记录、处理及传输；

S211、零件上料识别：当外径测量仪数据从小到大变化经过第二阈值时为零件上料；

S212、零件下料识别：当外径测量仪数据从大到小变化经过第二阈值时为零件下料；

S213、数据自动记录、处理及传输：第二控制单元自动记录已零件上料至已零件下料时间段内的测量数据；数据处理，第二控制单元对自动记录的测量数据运算处理，得出目标值；测量结束，自动将目标值上传至第二上位机。

进一步地，步骤S213中还包括：设置测量最短时长tmin和测量最大时长tmax，若tmin<实际测量时间<tmax则上传测量数据。

一种零件厚度测量方法，包括如下步骤：

S30、测厚仪校准与第三阈值设置：使用标准件对测厚仪校准；所述测厚仪为手持测厚仪，所述测厚仪的表头内设有第三数字表和第三控制单元，所述第三数字表通过第三控制单元与第三上位机电性连接；

校准完成后设置第三阈值，其中，误差允许范围内待测件最大厚度值<第三阈值<表头的探头最大行程时测厚仪的读数；其中，第三阈值为具体数值；

S31、零件上料、测量及下料：零件上料，驱动测厚仪的按压杆使测厚仪的探头抬高，将零件放置在探头下方后松开按压杆，测厚仪的探头与零件接触时为完成上料；零件测量，驱动按压杆使探头抬高，更换测点后松开按压杆；重复零件测量动作N次，其中N为大于1的正整数；零件下料，测量结束驱动测厚仪的按压杆使测厚仪的探头抬高并取下零件，零件取下后松开按压杆，按压杆复位；

零件上料、测量及下料的同时第三控制单元自动完成零件上料识别、零件下料识别和数据自动记录及传输；

S311、零件上料识别：当测厚仪数据先由零从小到大变化且经过第三阈值时为正在上料状态，测厚仪数据再从大到小变化且经过第三阈值最终稳定在d1时为第一个测点测量结束时的状态；第N次重复零件测量动作时，测厚仪数据先由dn-1从小到大变化且经过第三阈值，再从大到小变化且经过第三阈值最终稳定在dn时为第n次更换测点时的测量状态；其中，0<第三阈值<（d1...dn）min；其中，dn为步骤S31中第N次更换测点时，测厚仪的读数，（d1...dn）min为d1-dn中的最小值；

S312、零件下料识别：当测厚仪数据先由dn从小到大变化并经过第三阈值，再从大到小变化且经过第三阈值至零为已下料状态；

S313、数据自动记录及传输：第三控制单元自动记录已上料状态至已下料状态时间段内的d1、d2...dn；测量结束，自动将记录的d1、d2...dn上传至第三上位机。

进一步地，所述步骤S31中零件测量动作，重复进行M次，其中M为标准测量动作次数；当N<M时，为未完成测量动作，第三控制单元判定为测量中止状态；当测厚仪数据再次先由零从小到大变化且经过阈值时为继续测量过程的正在上料状态，测厚仪数据再从大到小变化且经过阈值最终稳定在d（m-n）时为继续测量过程的已上料状态，继续重复测量（M-N）次,直至测厚仪数据为dm，第三控制单元记录的数据为M个且测厚仪数据先由dm从小到大变化并经过阈值，再从大到小变化且经过阈值至零时为一次单个工件完整的测量，此时第三控制单元上传测量数据d1...dm。

进一步地，所述步骤S313中还包括废数据筛除：若测厚仪开机时未经过第三阈值显示读数d0，则判断数据d0为废数据，数据上传时剔除废数据，其中第三阈值<d0。

一种零件非连续性多点部位跳动测量方法，包括如下步骤：

S40、端面跳动测量仪校准与第四阈值设置：使用标准件对端面跳动测量仪校准；所述端面跳动测量仪包括位移传感器、工作台和机架，所述位移传感器通过机架设置在工作台上，所述位移传感器通过第四控制单元与第四上位机电性连接；

校准完成后设置第四阈值，其中，待测件多个测量点最低处时的最大数值<第四阈值<待测件多个测点处最高处的最小值；

S41、零件上料、测量及下料：零件上料，位移传感器的第二测杆抬高后将零件放至工作台上，第二测杆复位至第二测杆的测头与零件表面接触为完成上料；零件测量，零件绕其轴线转动至少一周；零件下料，测量结束后取下零件；

零件上料、测量及下料的同时第四控制单元自动完成零件上料识别、零件下料识别和数据自动记录及传输；

S411、零件上料识别：当位移传感器数据第一次由零从小到大变化且经过第四阈值时为零件上料；

S412、零件下料识别：当位移传感器数据最后一次大到小变化且并经过第四阈值至零时为零件下料；

S413、数据自动记录、处理及传输：第四控制单元自动记录零件上料至零件下料间段内的测量数据；数据处理，第四控制单元对自动记录的测量数据运算处理，得出目标值；测量结束，自动将目标值上传至第四上位机。

进一步地，步骤S413中还包括防抖动滤波：当|测量数据-标准件尺寸值|/标准件尺寸值>x%时，则判定测量数据为抖动产生的数据，数据上传时剔除抖动产生的数据，其中x为|误差范围内零件尺寸最大值-标准件尺寸值|/标准件尺寸值。。

进一步地，步骤S413中还包括数据传输失败反馈，若第四上位机未接收到上传的数据，则进行数据传输失败的提醒。

本发明的有益效果是：

1）本发明通过阈值的设置，可根据位移传感器数据进行零件的上料及下料识别，再自动记录并上传零件上料和下料之间的测量数据，可保证一个零件一识别对应一次数据自动记录、传输及判断，该过程，测量数据的记录及上传无人工干预，因此可避免人为误差；测量数据上传后仅需人工确定测量数据是否合格即可知道所测量产品是否合格；测量过程仅需三次按键，即测量初始时按一次开机键、校准键及所有零件测量结束后按一次关机键即可，无需反复按键，避免了测量过程按键导致的测量仪数据变化；且测量人员无需关注测量仪的指针，因此避免测量视觉疲劳，同时无需人眼读数，因此可避免视觉误差对读数的影响。

2）若发生抖动，导致零件发生运动，零件运动过程带动活动测钩朝向按压时的方向运动，因此该过程会导致实际读数过小即|测量数据-标准件尺寸值|/标准件尺寸值>20%，此时的数据为抖动产生的错误数据。数据上传时，剔除抖动产生的数据，以避免抖动产生的数据对工件的实际测量产生影响。

3）设置最短测量时长tmin可防止工人测量过程偷懒，导致测量不到位，比如步骤S11中，需要零件至少旋转一圈，以保证零件每个点都被测量，此时tmin为零件旋转一圈所需时间。若实际测量时间小于tmin则证明零件旋转小于一圈，因此零件实际测量未完成，此时的测量数据并不能完全反应零件是否合格。

设置最长测量时长max，是避免数据重复上传。如为保证数据有效性，tamx为零件转动1.2圈所需时长，则实际测量时间大于tmax时，零件实际转动圈数大于1.2圈。如2圈，此时每个测量数据都会重复。

具体实施方式

下面将结合实施例，对本发明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，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的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。

本发明提供一种技术方案：

实施例1：

一种零件内径测量方法，包括如下步骤：

S10、内径测量仪校准与第一阈值设置：使用标准件对内径测量仪校准；所述内径测量仪包括第一零件安装盘，所述第一零件安装盘上设有一个活动测钩和至少一个固定测钩，所述内径测量仪的表头内设有第一数字表和第一控制单元，所述第一数字表通过第一控制单元与第一上位机电性连接；

校准完成后设置第一阈值，其中，误差允许范围内待测件最大内径值<第一阈值<内径测量仪的活动测钩位于最大行程时内径测量仪的读数值；且第一阈值为具体数值；本实施例中以待测件最大内径值为5cm、内径测量仪表头测量范围为0-10cm（内径测量仪的活动测钩位于最大行程时内径测量仪的读数值为10）进行说明，此时第一阈值取5-10之间的任意数值（端点值“5”，不取），如5.1、5.2、6、6.6、7、7.5、8......，而第一阈值的设定通过第一上位机键入，同时当待测件规格变化，即对内径为8cm的待测件进行测量时，对应手动键入8-10之间第一阈值即可。

S11、零件上料、测量及下料：零件上料，按压活动测钩，活动测钩与固定测钩所在圆周的直径减小至小于零件的内径，套入零件后松开活动测钩，活动测钩复位至活动测钩与固定测钩测钩所在圆周的直径等于零件内径时完成零件装夹；零件测量，装夹完成后使零件绕其轴线至少旋转一圈；零件下料，旋转结束，按压活动测钩取下零件，取下零件后使活动测钩复位；

零件上料、测量及下料的同时第一控制单元自动完成零件上料识别、零件下料识别和数据自动记录、处理及传输；

S111、零件上料识别：内径测量仪数据先由初始状态第一次从小到大变化经过第一阈值再第一次大到小变化经过第一阈值时，内径测量仪数据第一次从小到大变化经过第一阈值为已上料状态；

S112、零件下料识别：内径测量仪数据由零件旋转结束时的读数第二次从小到大变化经过第一阈值再第二次由大到小变化经过第一阈值至初始状态时，内径测量仪数据第二次由大到小经过第一阈值为已下料状态；

其中需要说明的是，待测件一次内径测量过程，内径测量仪数据包含两次从小到大变化经过第一阈值和两次由大到小经过第一阈值的情况；而数据记录从内径测量仪数据第一次从大到小变化经过第一阈值时开始，到数据第二次由小到大经过第一阈值时结束。

S113、数据自动记录、处理及传输：第一控制单元自动记录内径测量仪数据第一次经过第一阈值和第二次经过第一阈值之间的测量数据；数据处理，第一控制单元对自动记录的测量数据运算处理，得出目标值；测量结束，自动将目标值上传至第一上位机。

其中，数据处理速度远大于数据检测速度，因此提高了检测的效率及可靠性，后续传输时仅传输目标值，将冗杂的测量数据整合、简化后上传，可减小所上传数据的大小，提高上位机的响应速度，减小上传数据的内存占比率。

S1131：步骤S113中还包括数据处理：数据处理为无效数据过滤，无效数据通过方式一或方式二过滤：（1）方式一：第一控制单元记录的测量数据为内径测量仪数据第二经过第一阈值和第三次经过第一阈值之间的数据，此时第一控制单元自动滤除第二经过第一阈值时下降期的数据及自动滤除第三次经过第一阈值时上升期的数据；（2）方式二：内径测量仪数据第一经过第一阈值时延时t1后为测量数据自动记录的起始点，内径测量仪数据第二经过第一阈值时，滤除第二次经过第一阈值前t2时间段内的数据，其中t1为上料时长，t2为下料时长，t1或t2为0.5-1.0s。如手动上料时，“按压活动测钩，活动测钩与固定测钩所在圆周的直径减小至小于零件的内径，套入零件后松开活动测钩”时长为1秒，则t1取一秒。通过设置操作时间，即使检测到零件上料和零件下料，也可使开始测量时的数据延时截取（使该段时间内的数据正好是待测件实际内径），而后段取下零件过程的数据直接过滤，不上传，保证数据的真实性、有效性。

其中无效数据指：（1）上料时，按压活动测钩至最大行程与活动测钩复位至活动测钩与固定测钩测钩所在圆周的直径等于零件内径时的数据（该过程数据处于从第一阈值由大到小下降状态，该数据大于待测件的实际内径值）；以及（2）下料时，按压活动测钩至最大行程时的数据（该过程数据处于由小到大上升至第一阈值状态，同样的该数据大于待测件的实际内径值）。

其中，前述目标值指极值、平均值。仅需比较上传至第一上位机中的测量数据是否在误差范围内即可确定该零件是否合格。其中，第一上位机对目标值与（标准值±误差值）进行比较，若数据合格，第一上位机则以黑色字体显示，若数据超出误差范围（大于标准值+误差值或小于标准值-误差值）则以红色字体进行显示。人工仅需根据字体颜色即可判断产品是否合格。

通过第一阈值的设置，可根据内径测量仪数据进行零件的上料及下料识别，再自动记录并上传零件上料和下料之间的测量数据，可保证一个零件一识别对应一次数据自动记录、传输及判断，该过程，测量数据的记录、处理及上传无人工干预，因此可避免人为误差；测量数据上传后仅需人工确定测量数据是否合格即可知道所测量产品是否合格；测量过程仅需三次按键，即测量初始时按一次开机键、校准键及所有零件测量结束后按一次关机键即可，无需反复按键，避免了测量过程按键导致的测量仪数据变化；且测量人员无需关注测量仪的指针，因此避免测量视觉疲劳，同时无需人眼读数，因此可避免视觉误差对读数的影响。

进一步地，步骤S113中还包括防抖动滤波：当|测量数据-标准件尺寸值|/标准件尺寸值>x%时，则判定测量数据为抖动产生的数据，数据上传时剔除抖动产生的数据。其中x为|误差范围内零件尺寸最大值-标准件尺寸值|/标准件尺寸值。本实施例中x取20%，x具体值为允许误差的最大值或最小值，工件允许误差变化时，x依据具体允许误差进行调整。

若发生抖动，导致零件发生运动，零件运动过程带动活动测钩朝向按压时的方向运动，因此该过程会导致实际读数过小即|测量数据-标准件尺寸值|/标准件尺寸值>20%，此时的数据为抖动产生的错误数据。数据上传时，剔除抖动产生的数据，以避免抖动产生的数据对工件的实际测量产生影响。

进一步地，步骤S113中还包括：设置测量最短时长tmin和测量最大时长tmax，若tmin<实际测量时间<tmax则上传测量数据。

其中，（1）实际测量时间<tmin时，不上传测量数据，且第一控制器向第一上位机发出示警信息；（2）实际测量时间>tmax时，则进上传tmax时间内的数据。

设置最短测量时长tmin可防止工人测量过程偷懒，导致测量不到位，比如步骤S11中，需要零件至少旋转一圈，以保证零件每个点都被测量，此时tmin为零件旋转一圈所需时间。若实际测量时间小于tmin则证明零件旋转小于一圈，因此零件实际测量未完成，此时的测量数据并不能完全反应零件是否合格。

设置最长测量时长max，是避免数据重复上传。如为保证数据有效性，tamx为零件转动1.2圈所需时长，则实际测量时间大于tmax时，零件实际转动圈数大于1.2圈。如2圈，此时每个测量数据都会重复。

进一步地，步骤S113中还包括数据传输失败反馈，若第一上位机未接收到上传的数据，则进行数据传输失败的提醒。

数据传输失败反馈可避免无效测量，数据未上传成功时及时提醒。

实施例2：

一种零件外径测量方法，包括如下步骤：

S20、外径测量仪校准与第二阈值设置：使用标准件对外径测量仪校准；所述外径测量仪包括第二零件安装盘，所述第二零件安装盘上设有用于安装表头的安装部和两个定位测头，所述安装部上设有表头，所述外径测量仪的表头的第一测杆与两个定位测头三点共圆，所述外径测量仪的表头内设有第二数字表和第二控制单元，所述第二数字表通过第二控制单元与第二上位机电性连接；

校准完成后设置第二阈值，其中，第一测杆悬空时外径测量仪的读数值<第二阈值<误差允许范围内待测件最小内径值；且第二阈值为具体数值；

本实施例中，以外径测量仪量程为0-10cm（第一测杆悬空时读数为0）、待测件内径最小值为5cm为例进行说明，则此时第二阈值的取值区间为0-5cm（端点值“5”，不取）中的任意数值，如4.5cm，具体取值可参照内径测量，此处不做赘述。

S21、零件上料、测量及下料：零件上料，零件顶起第一测杆，第一测杆与两个定位测头所在圆周直径变大，当两个定位测头及第一测杆端部均与零件外缘接触时，零件装夹完成；零件测量，装夹完成后使零件绕其轴线旋转至少一圈；零件下料，旋转结束取下零件，第一测杆自动复位至悬空状态；

零件上料、测量及下料的同时第二控制单元自动完成零件上料识别、零件下料识别和数据自动记录、处理及传输；

S211、零件上料识别：当外径测量仪数据从小到大变化经过第二阈值时为零件上料；

S212、零件下料识别：当外径测量仪数据从大到小变化经过第二阈值时为零件下料；

S213、数据自动记录、处理及传输：第二控制单元自动记录已零件上料至已零件下料时间段内的测量数据；数据处理，第二控制单元对自动记录的测量数据运算处理，得出目标值；测量结束，自动将目标值上传至第二上位机。

S2131：步骤S213中还包括数据处理：数据处理为无效数据过滤，无效数据通过方式一或方式二过滤：（1）方式一：第二控制单元记录的测量数据为外径测量仪数据第一经过第二阈值和第二次经过第二阈值之间的数据，此时第二控制器自动滤除第一经过第二阈值时上升期的数据及自动滤除第二次经过第二阈值时下降期的数据；（2）方式二：外径测量仪数据第一经过第二阈值时延时t3后为测量数据自动记录的起始点，外径测量仪数据第二经过第二阈值时，滤除第二次经过第二阈值前t4时间段内的数据，其中t3为上料时长，t4为下料时长，t3或4为0.5-1.0s。

其中无效数据指：（1）上料时，第一测杆由第二阈值上行至两个定位测头及第一测杆端部均与零件外缘接触时的数据（该过程数据处于从第二阈值由小到大上升状态）；以及（2）下料时，由两个定位测头及第一测杆端部均与零件外缘接触时的数据变化至第二阈值时的数据（该过程数据处于由大到小下降至第二阈值状态）。

其中，前述目标值指最大值、最小值和平均值。仅需比较上传至第二上位机中的目标值是否在误差范围内即可确定该零件是否合格。其中，第二上位机将目标值与（标准值±误差值）进行比较，若数据合格，第二上位机则以黑色字体显示，若数据超出误差范围（大于标准值+误差值或小于标准值-误差值）则以红色字体进行显示。人工仅需根据字体颜色即可判断产品是否合格。

通过第二阈值的设置，可根据外径测量仪数据进行零件的上料及下料识别，再自动记录并上传零件上料和下料之间的测量数据，可保证一个零件一识别对应一次数据自动记录、传输及判断，该过程，测量数据的记录及上传无人工干预，因此可避免人为误差；测量数据上传后仅需人工确定测量数据是否合格即可知道所测量产品是否合格；测量过程仅需三次按键，即测量初始时按一次开机键、校准键及所有零件测量结束后按一次关机键即可，无需反复按键，避免了测量过程按键导致的测量仪数据变化；且测量人员无需关注测量仪的指针，因此避免测量视觉疲劳，同时无需人眼读数，因此可避免视觉误差对读数的影响

进一步地，步骤S213中还包括防抖动滤波：当|测量数据-标准件尺寸值|/标准件尺寸值>x%时，则判定测量数据为抖动产生的数据，数据上传时剔除抖动产生的数据。其中x为|误差范围内零件尺寸最大值-标准件尺寸值|/标准件尺寸值。本实施例中x取20%，x具体值为允许误差的最大值或最小值，工件允许误差变化时，x依据具体允许误差进行调整。

若发生抖动，导致零件发生运动，零件运动过程带动第一测杆上行，因此该过程会导致实际读数过大即|测量数据-标准件尺寸值|/标准件尺寸值>20%，此时的数据为抖动产生的错误数据。数据上传时，剔除抖动产生的数据，以避免抖动产生的数据对工件的实际测量产生影响。

进一步地，步骤S213中还包括：设置测量最短时长tmin和测量最大时长tmax，若tmin<实际测量时间<tmax则上传测量数据。

其中，（1）实际测量时间<tmin时，不上传测量数据，且第一控制器向第二上位机发出示警信息；（2）实际测量时间>tmax时，则进上传tmax时间内的数据。

设置最短测量时长tmin可防止工人测量过程偷懒，导致测量不到位，比如步骤S21中，需要零件至少旋转一圈，以保证零件每个点都被测量，此时tmin为零件旋转一圈所需时间。若实际测量时间小于tmin则证明零件旋转小于一圈，因此零件实际测量未完成，此时的测量数据并不能完全反应零件是否合格。

设置最长测量时长max，是避免数据重复上传。如为保证数据有效性，tamx为零件转动1.2圈所需时长，则实际测量时间大于tmax时，零件实际转动圈数大于1.2圈。如2圈，此时每个测量数据都会重复。

进一步地，步骤S213中还包括数据传输失败反馈，若第二上位机未接收到上传的数据，则进行数据传输失败的提醒。

数据传输失败反馈可避免无效测量，数据未上传成功时及时提醒。

本零件外径测量方法还可用于圆度测量。

实施例3：

一种零件厚度测量方法，包括如下步骤：

S30、测厚仪校准与第三阈值设置：使用标准件对测厚仪校准；所述测厚仪可以是但不局限于手持测厚仪（测厚仪还可以是其他抬起探头进行测厚的仪器），所述测厚仪的表头内设有第三数字表和第三控制单元，所述第三数字表通过第三控制单元与第三上位机电性连接；

校准完成后设置第三阈值，其中，误差允许范围内待测件最大厚度值<第三阈值<表头的探头最大行程时测厚仪的读数；其中，第三阈值为具体数值；

本实施例中以测厚仪量程为0-10cm（此时，表头的探头最大行程时测厚仪的读数为10），待测件最大厚度为5cm进行说明，此时第三阈值的取值区间为5-10（端点值“5”，不取），如5.5cm，具体参照前述，此处不做赘述。

S31、零件上料、测量及下料：零件上料，驱动测厚仪的按压杆使测厚仪的探头抬高，将零件放置在探头下方后松开按压杆，测厚仪的探头与零件接触时为完成上料；零件测量，驱动按压杆使探头抬高，更换测点后松开按压杆；重复零件测量动作N次，其中N为大于1的正整数；零件下料，测量结束驱动测厚仪的按压杆使测厚仪的探头抬高并取下零件，零件取下后松开按压杆，按压杆复位；

零件上料、测量及下料的同时第三控制单元自动完成零件上料识别、零件下料识别和数据自动记录及传输；

S311、零件上料识别：当测厚仪数据先由零从小到大变化且经过第三阈值时为正在上料状态，测厚仪数据再从大到小变化且经过第三阈值最终稳定在d1时为第一个测点测量结束时的状态；第N次重复零件测量动作时，测厚仪数据先由dn-1从小到大变化且经过第三阈值，再从大到小变化且经过第三阈值最终稳定在dn时为第n次更换测点时的测量状态；其中，0<第三阈值<（d1...dn）min；其中，dn为步骤S31中第N次更换测点时，测厚仪的读数，（d1...dn）min为d1-dn中的最小值；

S312、零件下料识别：当测厚仪数据先由dn从小到大变化并经过第三阈值，再从大到小变化且经过第三阈值至零为已下料状态；

S313、数据自动记录及传输：第三控制单元自动记录已上料状态至已下料状态时间段内的d1、d2...dn；测量结束，自动将记录的d1、d2...dn上传至第三上位机。其中d1、d2...dn数据上传可单个数据多次上传、多个数据多次上传、也可一次性全部上传。

以同一工件三个测点进行测量进行说明，此时测厚仪数据共计需经过8次第三阈值。此时的，第三控制单元记录第二次经过第三阈值时至第七次经过第三阈值时的数据，即d1、d2和d3。在第二次经过第三阈值至d1过程，数据呈下降趋势，该过程数据偏大，在由d3第七次经过第三阈值，数据呈上升趋势，该过程数据仍偏大，因此采用前面相同的方法，数据记录开始后延时，数据记录结束前提前即可滤除前述两端数据。

其中，仅需比较上传至第三上位机中的测量数据（d1、d2...dn）是否在误差范围内即可确定该零件是否合格。其中，第三控制器将测量数据与（标准值±误差值）进行比较，若数据合格，上传至第三上位机则以黑色字体显示，若数据超出误差范围（大于标准值+误差值或小于标准值-误差值）则以红色字体进行显示。人工仅需根据字体颜色即可判断产品是否合格。

通过第三阈值的设置，可根据测厚仪数据进行零件的上料及下料识别，再自动记录并上传零件上料和下料之间的测量数据，可保证一个零件一识别对应一次数据自动记录、传输及判断，该过程，测量数据的记录及上传无人工干预，因此可避免人为误差；测量数据上传后仅需人工确定测量数据是否合格即可知道所测量产品是否合格；测量过程仅需三次按键，即测量初始时按一次开机键、校准键及所有零件测量结束后按一次关机键即可，无需反复按键，避免了测量过程按键导致的测量仪数据变化；且测量人员无需关注测量仪的指针，因此避免测量视觉疲劳，同时无需人眼读数，因此可避免视觉误差对读数的影响。

进一步地，所述步骤S31中零件测量动作，重复进行M次，其中M为标准测量动作次数；当N<M时，为未完成测量动作，第三控制单元判定为测量中止状态；当测厚仪数据再次先由零从小到大变化且经过阈值时为继续测量过程的正在上料状态，测厚仪数据再从大到小变化且经过阈值最终稳定在d（m-n）时为继续测量过程的已上料状态，继续重复测量（M-N）次,直至测厚仪数据为dm，第三控制单元记录的数据为M个且测厚仪数据先由dm从小到大变化并经过阈值，再从大到小变化且经过阈值至零时为一次单个工件完整的测量，此时第三控制单元上传测量数据d1...dm。其中M为大于2的正整数。

其中，本实施例中M可以是但不局限于6。

通过设置固定的测量动作次数M，当N<M时，可判断单个零件测量并未完成，再次测量时，测量M-N次即可完成单个零件的测量。如此可避免测量人员因中途有事，而取下零件后，上传为完成测量的数据。

进一步地，所述步骤S313中还包括废数据筛除：若测厚仪开机时未经过第三阈值显示读数d0，则判断数据d0为废数据，数据上传时剔除废数据，其中第三阈值<d0。

d0为未开机时已经完成零件的装夹时测厚仪的读数。

进一步地，步骤S313中还包括数据传输失败反馈，若第三上位机未接收到上传的数据，则进行数据传输失败的提醒。

数据传输失败反馈可避免无效测量，数据未上传成功时及时提醒。

实施例4：

一种零件非连续性多点部位跳动测量方法，包括如下步骤：

S40、端面跳动测量仪校准与第四阈值设置：使用标准件对端面跳动测量仪校准；所述端面跳动测量仪包括位移传感器、工作台和机架，所述位移传感器通过机架设置在工作台上，所述位移传感器通过第四控制单元与第四上位机电性连接；

校准完成后设置第四阈值，其中，位移传感器的第二测杆测量待测件多个测量点最低处时的最大数值<第四阈值<位移传感器的第二测杆测量待测件多个测点处最高处的最小值；

本实施例中，以位移传感器的第二测杆测量待测件多个测量点最低处时位移传感器的数值为0、位移传感器的第二测杆测量待测件多个测点处最高处的最小值为0.5cm进行说明，此第四阈值取值为0-0.5cm（端点值0.5不取）如0.4cm。

其中位移传感器可以是但不局限于专利CN108007357A中的位移传感器，也可以是其他可测量位移或长度的测量仪器。

其中，本实施例中待测件可以是但不局限于齿轮的齿牙端面跳动测量，还可以是其他零件直线度、平面度的测量。

S41、零件上料、测量及下料：零件上料，位移传感器的第二测杆抬高后将零件放至工作台上，第二测杆复位至第二测杆的测头与零件表面接触为完成上料；零件测量，零件绕其轴线转动至少一周；零件下料，测量结束后取下零件；

零件上料、测量及下料的同时第四控制单元自动完成零件上料识别、零件下料识别和数据自动记录、处理及传输；

S411、零件上料识别：当位移传感器数据第一次由零从小到大变化且经过第四阈值时为零件上料；其中，0<阈值<标准件的齿牙厚度；

S412、零件下料识别：当位移传感器数据最后一次大到小变化且并经过第四阈值至零时为零件下料；

S413、数据自动记录、处理及传输：第四控制单元自动记录零件上料至零件下料间段内的测量数据；数据处理，第四控制单元对自动记录的测量数据运算处理，得出目标值；测量结束，自动将目标值上传至第四上位机。

S4131：步骤S413中还包括数据处理：数据处理为无效数据过滤，无效数据通过方式一或方式二过滤：（1）方式一：第四控制单元记录的测量数据为位移传感器数据第一经过第四阈值和第二次经过第四阈值之间的数据，此时第四控制器自动滤除第一经过第四阈值时上升期的数据及自动滤除第二次经过第四阈值时下降期的数据；（2）方式二：位移传感器数据第一经过第四阈值时延时t5后为测量数据自动记录的起始点，位移传感器数据第二经过第四阈值时，滤除第二次经过第四阈值前t6时间段内的数据，其中t5为上料时长，t6为下料时长，t5或t6为0.5-1.0s。

其中无效数据指：（1）上料时，位移传感器数据先由零从小到大变化且经过阈值至第二测杆与零件表面接触时的数据（该过程数据处于由小到大上升状态）；以及（2）下料时，移传感器数据从第二测杆与零件表面接触时的数据由大到小变化且并经过阈值至零时的数据（该过程数据处于由大到小下降至第四阈值状态）。

其中，前述目标值指最大值、最小值、平均值。仅需比较上传至第四上位机中的目标值是否在误差范围内即可确定该零件是否合格。其中，第四上位机将目标值与（标准值±误差值）进行比较，若数据合格，第四上位机则以黑色字体显示，若数据超出误差范围（大于标准值+误差值或小于标准值-误差值）则以红色字体进行显示。人工仅需根据字体颜色即可判断产品是否合格。

通过第四阈值的设置，可根据位移传感器数据进行零件的上料及下料识别，再自动记录并上传零件上料和下料之间的测量数据，可保证一个零件一识别对应一次数据自动记录、传输及判断，该过程，测量数据的记录及上传无人工干预，因此可避免人为误差；测量数据上传后仅需人工确定测量数据是否合格即可知道所测量产品是否合格；测量过程仅需三次按键，即测量初始时按一次开机键、校准键及所有零件测量结束后按一次关机键即可，无需反复按键，避免了测量过程按键导致的测量仪数据变化；且测量人员无需关注测量仪的指针，因此避免测量视觉疲劳，同时无需人眼读数，因此可避免视觉误差对读数的影响。

进一步地，步骤S413中还包括防抖动滤波：当|测量数据-标准件尺寸值|/标准件尺寸值>x%时，则判定测量数据为抖动产生的数据，数据上传时剔除抖动产生的数据。其中x为|误差范围内零件尺寸最大值-标准件尺寸值|/标准件尺寸值。本实施例中x取20%，x具体值为允许误差的最大值或最小值，工件允许误差变化时，x依据具体允许误差进行调整。

若发生抖动，导致零件发生运动，零件运动过程带动第二测杆上行，因此该过程会导致实际读数过大即|测量数据-标准件尺寸值|/标准件尺寸值>20%，此时的数据为抖动产生的错误数据。数据上传时，剔除抖动产生的数据，以避免抖动产生的数据对工件的实际测量产生影响。

进一步地，步骤S413中还包括：设置测量最短时长tmin和测量最大时长tmax，若tmin<实际测量时间<tmax则上传测量数据。

其中，（1）实际测量时间<tmin时，不上传测量数据，且第一控制器向第四上位机发出示警信息；（2）实际测量时间>tmax时，则进上传tmax时间内的数据。

设置最短测量时长tmin可防止工人测量过程偷懒，导致测量不到位，比如步骤S41中，需要零件至少旋转一周（圈），以保证零件每个点都被测量，此时tmin为零件旋转一圈所需时间。若实际测量时间小于tmin则证明零件旋转小于一圈，因此零件实际测量未完成，此时的测量数据并不能完全反应零件是否合格。

设置最长测量时长max，是避免数据重复上传。如为保证数据有效性，tamx为零件转动1.2圈所需时长，则实际测量时间大于tmax时，零件实际转动圈数大于1.2圈。如2圈，此时每个测量数据都会重复。

进一步地，步骤S413中还包括数据传输失败反馈，若第四上位机未接收到上传的数据，则进行数据传输失败的提醒。

数据传输失败反馈可避免无效测量，数据未上传成功时及时提醒。

本实施例中，端面跳动测量仪还可用于端面径向跳动，与本实施例的不同之处在于，零件装夹时，零件轴线与位移传感器的第二测杆的轴线垂直（本实施例的端面跳动测量为位移传感器的第二测杆的轴线与零件轴线平行）。

最后，其他普通指示表能检测的项目能通过本申请的测量方法进行检测（如可以是但不局限于直线度、平面度、椭圆度的测量）的，均属于本申请的保护范围。本申请的测量方法指：根据零件结构及用于测量该零件的测量装置所采用的，设置阈值来自动识别零件上料、下料并自动记录、处理及传输数据的测量方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种零件内径测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

S10、内径测量仪校准与第一阈值设置：使用标准件对内径测量仪校准；所述内径测量仪包括第一零件安装盘，所述第一零件安装盘上设有一个活动测钩和至少一个固定测钩，所述内径测量仪的表头内设有第一数字表和第一控制单元，所述第一数字表通过第一控制单元与第一上位机电性连接；

校准完成后设置第一阈值，其中，误差允许范围内待测件最大内径值<第一阈值<内径测量仪的活动测钩位于最大行程时内径测量仪的读数值；且第一阈值为具体数值；

S11、零件上料、测量及下料：零件上料，按压活动测钩，活动测钩与固定测钩所在圆周的直径减小至小于零件的内径，套入零件后松开活动测钩，活动测钩复位至活动测钩与固定测钩测钩所在圆周的直径等于零件内径时完成零件装夹；零件测量，装夹完成后使零件绕其轴线至少旋转一圈；零件下料，旋转结束，按压活动测钩取下零件，取下零件后使活动测钩复位；

零件上料、测量及下料的同时第一控制单元自动完成零件上料识别、零件下料识别和数据自动记录、处理及传输；

S111、零件上料识别：内径测量仪数据先由初始状态第一次从小到大变化经过第一阈值再第一次大到小变化经过第一阈值时，内径测量仪数据第一次从小到大变化经过第一阈值为已上料状态；

S112、零件下料识别：内径测量仪数据由零件旋转结束时的读数第二次从小到大变化经过第一阈值再第二次由大到小变化经过第一阈值至初始状态时，内径测量仪数据第二次由大到小经过第一阈值为已下料状态；

S113、数据自动记录、处理及传输：第一控制单元自动记录内径测量仪数据第一次经过第一阈值和第二次经过第一阈值之间的测量数据；数据处理，第一控制单元对自动记录的测量数据运算处理，得出目标值；测量结束，自动将目标值上传至第一上位机。

2.一种零件外径测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

S20、外径测量仪校准与第二阈值设置：使用标准件对外径测量仪校准；所述外径测量仪包括第二零件安装盘，所述第二零件安装盘上设有用于安装表头的安装部和两个定位测头，所述安装部上设有表头，所述外径测量仪的表头的第一测杆与两个定位测头三点共圆，所述外径测量仪的表头内设有第二数字表和第二控制单元，所述第二数字表通过第二控制单元与第二上位机电性连接；

校准完成后设置第二阈值，其中，第一测杆悬空时外径测量仪的读数值<第二阈值<误差允许范围内待测件最小内径值；且第二阈值为具体数值；

S21、零件上料、测量及下料：零件上料，零件顶起第一测杆，第一测杆与两个定位测头所在圆周直径变大，当两个定位测头及第一测杆端部均与零件外缘接触时，零件装夹完成；零件测量，装夹完成后使零件绕其轴线旋转至少一圈；零件下料，旋转结束取下零件，第一测杆自动复位至悬空状态；

零件上料、测量及下料的同时第二控制单元自动完成零件上料识别、零件下料识别和数据自动记录、处理及传输；

S211、零件上料识别：当外径测量仪数据从小到大变化经过第二阈值时为零件上料；

S212、零件下料识别：当外径测量仪数据从大到小变化经过第二阈值时为零件下料；

S213、数据自动记录、处理及传输：第二控制单元自动记录已零件上料至已零件下料时间段内的测量数据；数据处理，第二控制单元对自动记录的测量数据运算处理，得出目标值；测量结束，自动将目标值上传至第二上位机。

3.根据权利要求2所述的一种零件外径测量方法，其特征在于：步骤S213中还包括：设置测量最短时长tmin和测量最大时长tmax，若tmin<实际测量时间<tmax则上传测量数据。

4.一种零件厚度测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

S30、测厚仪校准与第三阈值设置：使用标准件对测厚仪校准；所述测厚仪的表头内设有第三数字表和第三控制单元，所述第三数字表通过第三控制单元与第三上位机电性连接；

校准完成后设置第三阈值，其中，误差允许范围内待测件最大厚度值<第三阈值<表头的探头最大行程时测厚仪的读数；其中，第三阈值为具体数值；

S31、零件上料、测量及下料：零件上料，驱动测厚仪的按压杆使测厚仪的探头抬高，将零件放置在探头下方后松开按压杆，测厚仪的探头与零件接触时为完成上料；零件测量，驱动按压杆使探头抬高，更换测点后松开按压杆；重复零件测量动作N次，其中N为大于1的正整数；零件下料，测量结束驱动测厚仪的按压杆使测厚仪的探头抬高并取下零件，零件取下后松开按压杆，按压杆复位；

零件上料、测量及下料的同时第三控制单元自动完成零件上料识别、零件下料识别和数据自动记录及传输；

S311、零件上料识别：当测厚仪数据先由零从小到大变化且经过第三阈值时为正在上料状态，测厚仪数据再从大到小变化且经过第三阈值最终稳定在d1时为第一个测点测量结束时的状态；第N次重复零件测量动作时，测厚仪数据先由dn-1从小到大变化且经过第三阈值，再从大到小变化且经过第三阈值最终稳定在dn时为第n次更换测点时的测量状态；其中，0<第三阈值<（d1...dn）min；其中，dn为步骤S31中第N次更换测点时，测厚仪的读数，（d1...dn）min为d1-dn中的最小值；

S312、零件下料识别：当测厚仪数据先由dn从小到大变化并经过第三阈值，再从大到小变化且经过第三阈值至零为已下料状态；

S313、数据自动记录及传输：第三控制单元自动记录已上料状态至已下料状态时间段内的d1、d2...dn；测量结束，自动将记录的d1、d2...dn上传至第三上位机。

5.根据权利要求4所述零件厚度测量方法，其特征在于：所述步骤S31中零件测量动作，重复进行M次，其中M为标准测量动作次数；当N<M时，为未完成测量动作，第三控制单元判定为测量中止状态；当测厚仪数据再次先由零从小到大变化且经过阈值时为继续测量过程的正在上料状态，测厚仪数据再从大到小变化且经过阈值最终稳定在d（m-n）时为继续测量过程的已上料状态，继续重复测量（M-N）次,直至测厚仪数据为dm，第三控制单元记录的数据为M个且测厚仪数据先由dm从小到大变化并经过阈值，再从大到小变化且经过阈值至零时为一次单个工件完整的测量，此时第三控制单元上传测量数据d1...dm。

6.根据权利要求4所述零件厚度测量方法，其特征在于：所述步骤S313中还包括废数据筛除：若测厚仪开机时未经过第三阈值显示读数d0，则判断数据d0为废数据，数据上传时剔除废数据，其中第三阈值<d0。

7.一种零件非连续性多点部位跳动测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

S40、端面跳动测量仪校准与第四阈值设置：使用标准件对端面跳动测量仪校准；所述端面跳动测量仪包括位移传感器、工作台和机架，所述位移传感器通过机架设置在工作台上，所述位移传感器通过第四控制单元与第四上位机电性连接；

校准完成后设置第四阈值，其中，待测件多个测量点最低处时的最大数值<第四阈值<待测件多个测点处最高处的最小值；

S41、零件上料、测量及下料：零件上料，位移传感器的第二测杆抬高后将零件放至工作台上，第二测杆复位至第二测杆的测头与零件表面接触为完成上料；零件测量，零件绕其轴线转动至少一周；零件下料，测量结束后取下零件；

零件上料、测量及下料的同时第四控制单元自动完成零件上料识别、零件下料识别和数据自动记录及传输；

S411、零件上料识别：当位移传感器数据第一次由零从小到大变化且经过第四阈值时为零件上料；

S412、零件下料识别：当位移传感器数据最后一次大到小变化且并经过第四阈值至零时为零件下料；

S413、数据自动记录、处理及传输：第四控制单元自动记录零件上料至零件下料间段内的测量数据；数据处理，第四控制单元对自动记录的测量数据运算处理，得出目标值；测量结束，自动将目标值上传至第四上位机。

8.根据权利要求7所述零件非连续性多点部位跳动测量方法，其特征在于：步骤S413中还包括防抖动滤波：当|测量数据-标准件尺寸值|/标准件尺寸值>x%时，则判定测量数据为抖动产生的数据，数据上传时剔除抖动产生的数据，其中x为|误差范围内零件尺寸最大值-标准件尺寸值|/标准件尺寸值。

9.根据权利要求7所述零件非连续性多点部位跳动测量方法，其特征在于：步骤S413中还包括数据传输失败反馈，若第四上位机未接收到上传的数据，则进行数据传输失败的提醒。