CN201876243U - 大型铸锻件圆角半径数显测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于铸锻件圆角半径测量技术，提出一种大型铸锻件圆角半径数显测量仪，在测量仪外壳(1)内设有三个位于同一平面的圆柱套(3)，三个圆柱套内分别设置有测量触针(1)；在三个圆柱套外部分别设置有用于测量测量触针在圆柱套内移动距离的光栅位移传感器(5)，光栅位移传感器(5)的可动部件位于圆柱套上的滑动槽内并与所对应的测量触针(1)连接；两侧圆柱套分别与螺母(14)固联一体，螺母(14)与螺杆(7)配合，用于调整两侧圆柱套与中间圆柱套之间间距；在测量仪外壳(2)内壁上设置有两个用以测量两侧的圆柱套相对中间圆柱套位移的光栅位移传感器(10)。本实用新型具有测量方便、快速、简单的特点。

Description

大型铸锻件圆角半径数显测量仪

技术领域

本实用新型属于铸锻件圆角半径测量技术领域，主要涉及一种大型铸锻件圆角半径数显测量仪。

背景技术

目前，用于测量圆角半径的方法主要有两种：一是采用半径规，即圆弧样板，测量者通过比较找出与被测圆弧吻合得最好的圆弧样板，从而确定圆角半径。这种方法虽简单易行，但由于圆弧样板规格的限制，有的待测圆弧没有与之相适应的圆弧样板，且由于在测量时被测圆弧和圆弧样板的匹配程度是通过操作者自行判断的，带有较大的人为主观性，特别是对于小曲率圆角半径的测量，导致不同的操作者测量结果可能不一样，影响了测量结果的准确性；另一种测量方法是在圆弧上找两点，测量弦长和弦高，然后计算出圆角半径值。

专利号为200810236310、8中国发明专利公开了一种圆弧半径测量仪，该专利由于弦高位置难于确定，且在校零的过程中需保证调节杆和两爪端部在一个平面，并在测量时移动调节杆进行测量，测量操作过程比较繁琐，对操作者的操作技能要求较高，不利于进行圆角半径的快速测量；另外，该装置的适应性较差，无法对大型铸锻件中较大的圆角半径进行测量，且测量精度较低。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种大型铸锻件圆角半径数显测量仪，能够更为方便、直观地对大型铸锻件的圆角半径进行快速测量、读数，提高测量结果的准确度。

本实用新型完成其发明任务所采用如下技术方案是：

一种大型铸锻件圆角半径数显测量仪，具有一测量仪外壳，测量仪外壳的外部设置有调整轮、手柄、电路板及液晶显示器；在测量仪外壳内设置有三个位于同一平面的圆柱套，在三个圆柱套内分别设置有测量触针，测量触针的一端与所对应圆柱套内设置的弹簧固联；在三个圆柱套的外部分别设置有光栅位移传感器，用于测量测量触针在圆柱套内移动的距离；光栅位移传感器的可动部件位于圆柱套上的滑动槽内并与所对应的测量触针连接；位于两侧的圆柱套分别与螺母固联一体，螺母与带有调整轮的螺杆配合，构成可调整两侧的圆柱套与中间圆柱套之间间距的结构；在测量仪外壳内壁上设置有两个用以测量两侧的圆柱套相对中间圆柱套位移的光栅位移传感器。

本实用新型提出的大型铸锻件圆角半径数显测量仪，通过三个测量触针与被测工件的圆弧面接触，，获得三个测量触针之间及测量触针与被测圆角面各接触点之间的位置关系，由光栅位移传感器输出至微处理器，通过相应的计算方法获得被测工件圆角面的曲率半径，并输出到液晶显示器上，实现对大型铸锻件圆角半径的精确测量，具有测量方便、快速、简单的特点，而且使得测量结果更为准确。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是图1的A-A剖视图。

图4是本实用新型的测量原理图。

图5是本实用新型的测量状态示意图。

图中：1、测量触针，2、测量仪外壳，3、圆柱套，4、弹簧，5、10、光栅位移传感器，6、调整轮，7、螺杆，8、电路板，9、液晶显示器，11、滑动轴承外套，12、手柄，13、光栅位移传感器，14、螺母，15、测量按键、16、待测工件。

具体实施方式

结合附图对本实用新型加以进一步说明：

如图1所示，结合图2、图3，一种大型铸锻件圆角半径数显测量仪，具有一测量仪外壳2，测量仪外壳2为矩形，测量仪外壳2的外部设置有手柄12、电路板8及液晶显示器9，电路板8用于实现对测试信号的处理，液晶显示器9上具有测量按钮15；在测量仪外壳2内设置有三个圆柱套3，三个圆柱套3位于同一平面内，在三个圆柱套3内分别设置有测量触针1，测量触针1位于圆柱套内的一端与位于圆柱套3内的弹簧4连接；在三个圆柱套的外部分别设置有光栅位移传感器5，光栅位移传感器5的可动部件在圆柱套的滑动槽内移动，可动部件与位于圆柱套3内的测量触针1的端部连接，光栅位移传感器5通过可动部件测量出测量触针在圆柱套内移动的距离；螺杆7中部为光轴，两端有螺纹，两端螺纹方向相反，螺杆7的两端螺纹分别与两侧圆柱套的螺母14配合，中部光轴与中间圆柱套配合；螺杆7的两端设置有调整轮6，调整轮6设置在测量仪外壳2外侧，调整轮6可调整两侧的圆柱套3与中间圆柱套3之间的间距；当旋转调整轮6时，由于滑动轴承外套11与螺杆7光轴部分间隙配合，滑动轴承外套11在螺杆7上的位置不变，两个螺母14在螺杆上的位置同时反向调整；位于两侧的两个圆柱套3与螺母14固联一体，中间的圆柱套3与滑动轴承外套11固联一体，滑动轴承外套11与测量仪外壳内壁固联；在测量仪外壳内壁上设置有两个光栅位移传感器10，光栅位移传感器10通过其可动部件测量两侧的圆柱套相对中间圆柱套的位移。

如图4所示，A、B、C三个点分别为三个测量触针与圆弧上圆角面的三个接触点，构成三角形，令三角形ABC的三个边长分别为：AB＝c、BC＝a、AC＝b；若以三个测量触针在圆柱套内的移动方向为X轴，两侧圆柱套相对中间圆柱套的位移方向为Y轴，假设分别与三个测量触针固结在一起的光栅位移传感器的输出分别为x_A、x_B、x_C，与二个螺母分别固结在一起的光栅位移传感器的输出分别为y_A、y_C。则可求得：

$a=\sqrt{{(x_B-x_c)}^2+y_C^2}$

$b=\sqrt{{(x_A-x_c)}^2+{(y_A+y_C)}^2}$

$c=\sqrt{{(x_A-x_B)}^2+y_A^2}$

求得三角形边长后，可计算出其外接圆半径r，计算公式如下：

$r=\frac{\mathrm{abc}}{4S}$

$S=\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}$

$p=\frac{a+b+c}{2}$

将S、p分别带入公式

即可得到r。

如图5所示，本实用新型的实际测量过程如下：1)、拉住手柄12，将三个测量触针压到被测工件16的圆弧面上；2)、旋转调整轮6，调整两侧测量触针与中间测量触针之间的距离，使得三个测量触针尽可能分布在待测工件16的圆弧面上；3)、按下测量按键15，各个光栅位移传感器的输出x_A、x_B、x_C、y_A、y_C至微处理器，获得各测量触针与被测工件16的圆弧面上各接触点之间的相对位置关系，通过上述相应的计算方法获得被测工件16的圆弧面曲率半径，并输出到液晶显示器9上，实现对大型铸锻件圆弧半径的精确测量。

Claims (1)

1.一种大型铸锻件圆角半径数显测量仪，其特征是：具有一测量仪外壳(1)，测量仪外壳的外部设置有调整轮(6)、手柄(12)、电路板(8)及液晶显示器(9)；在测量仪外壳(1)内设置有三个位于同一平面的圆柱套(3)，在三个圆柱套内分别设置有测量触针(1)，测量触针的一端与所对应圆柱套内设置的弹簧固联(4)，在三个圆柱套外部分别设置有用于测量测量触针在圆柱套内移动距离的光栅位移传感器(5)，光栅位移传感器的可动部件位于圆柱套上的滑动槽内并与所对应的测量触针(1)连接；位于两侧的圆柱套分别与螺母(14)固联一体，螺母(14)与带有调整轮(6)的螺杆(7)配合，构成可调整两侧的圆柱套与中间圆柱套之间间距的结构；在测量仪外壳(2)内壁上设置有两个用以测量两侧的圆柱套相对中间圆柱套位移的光栅位移传感器(10)。

Images