CN212432058U - 一种活塞销外径自动测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种活塞销外径自动测量装置，包括底座，底座的一侧设置有旋转平台，旋转平台的一侧设置有电机，旋转平台一侧设置有轴承，轴承的一侧设置有活塞销，活塞销的一端设置有上底盘，上底盘的一侧设置有液压杆，活塞销的一侧设置有光栅尺，光栅尺的一侧设置有光栅尺滑轨，光栅尺滑轨的一侧设置有光栅尺探头。本实用新型通过活塞销外景自动测量装置具备运动机构，且运动机构能够实现不同测量位置的横向和纵向转换，不需要用机械结构对活塞销的圆心进行精密定位,只需要知道大致的位置即可，操作简便，实现自动记录、分析测量数据并依据所记录的测量数据给出活塞销各个测量点和整体的几何参数的新功能。

Description

一种活塞销外径自动测量装置

技术领域

本实用新型涉及机械领域，特别涉及一种活塞销外径自动测量装置。

背景技术

活塞销外径测量的方法已经比较成熟，比如数显千分尺测量,电涡流传感器测量法，激光测距原理测量，电容传感器测量，光栅尺测量法等，虽然传感器测量法是比较常见易实现的，但是传感器类的测量方法对传感器本身来说要求极高，所以这类传感器的价格很高，已经超过了经费预算，而利用光的衍射测量原理，本身受外界干扰影响比较大，很容易造成衍射出来的图像没有明显的分界线,边缘比较难以判定。对于机械结构测量的方法,比如三点式数显千分尺测量法，相比较来说控制结构会很繁琐，需要控制装置持续进行位置的移动以便在合适的位置进行有效的测量,因而难于实现，还有电涡流传感器测量法,是根据电磁感应原理工作，抗干扰能力强,可长期可靠工作,响应速度快,但是价格偏高,与所给经费不匹配，且采用光栅尺测量时对机械机构有着较高的要求，需要对机械结构进行反复调试来减小机械结构上的误差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种活塞销外径自动测量装置，可做到精密定位，操作简便。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种活塞销外径自动测量装置，包括底座，所述底座的一侧设置有旋转平台，所述旋转平台的一侧设置有电机，所述旋转平台一侧设置有轴承，所述轴承的一侧设置有活塞销，所述活塞销的一端设置有上底盘，所述上底盘的一侧设置有液压杆，所述活塞销的一侧设置有光栅尺，所述光栅尺的一侧设置有丝杆，所述光栅尺的一侧设置有光栅尺滑轨，所述光栅尺滑轨的一侧设置有光栅尺探头。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述轴承、旋转平台、电机及底座构成的转盘模组，所述液压杆、精密轴承、压盘构成的固定装置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电机及丝杆组成的垂直升降装置，所述在光栅尺主尺和光栅尺探头的位置上加上测量刀头，并且在刀头位置装上压力传感器，电机控制光栅尺进行移动，活塞销的外径就是两个刀头直接的距离。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电机带动丝杆直线旋转进行运动，所述光栅尺为位移传感器，利用电机驱动光栅尺主尺以及探头的运动。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述轴承可以通过电机对活塞销施加外力，也能保证在活塞销旋转的同时不阻扰活塞销的运动，所述电机来控制旋转平台，进而控制活塞销的旋转。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述光栅尺主尺固定在光栅尺滑轨上，利用电机驱动便可以测量出外径，其中两个光栅尺探头之间的距离就是活塞销的外径，所述底座为半包围的长方体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过活塞销外景自动测量装置具备运动机构，且运动机构能够实现不同测量位置的横向和纵向转换，通过在主尺和探测头的位置上加上测量刀头，并且在刀头位置装上压力传感器得到的测量装置，可以满足对活塞销外景测量的高精度范围，本实用采用的改进光栅尺尺测量法，优势在于成本低，测量精度可以达到高精度范围：±0.050mm，不需要用机械结构对活塞销的圆心进行精密定位,只需要知道大致的位置即可，操作简便，通过光栅测距仪与STM32通信，上位机作为终端控制整套系统与STM32串口通信，完成数据的测量与传输，实现自动记录、分析测量数据并依据所记录的测量数据给出活塞销各个测量点和整体的几何参数的新功能。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的平面结构示意图；

图3是本实用新型的局部结构示意图之一；

图4是本实用新型的局部结构示意图之二；

图中：1、底座；2、液压杆；3、丝杆；4、上底盘；5、光栅尺；6、活塞销；7、轴承；8、旋转平台；9、电机；10、光栅尺滑轨；11、光栅尺探头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。

此外，如果已知技术的详细描述对于示出本实用新型的特征是不必要的，则将其省略。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1

如图1-4所示，本实用新型提供一种活塞销外径自动测量装置，包括底座1，底座1的一侧设置有旋转平台8，旋转平台8的一侧设置有电机9，旋转平台8一侧设置有轴承7，轴承7的一侧设置有活塞销6，活塞销6的一端设置有上底盘4，上底盘4的一侧设置有液压杆2，活塞销6的一侧设置有光栅尺5，光栅尺5的一侧设置有丝杆3，光栅尺5的一侧设置有光栅尺滑轨10，光栅尺滑轨10的一侧设置有光栅尺探头11。

进一步的，轴承7、旋转平台8、电机9及底座1构成的转盘模组，液压杆2、精密轴承、压盘构成的固定装置，使得装置整体的使用更加方便。

电机9及丝杆3组成的垂直升降装置，在光栅尺主尺和光栅尺探头11的位置上加上测量刀头，并且在刀头位置装上压力传感器，电机9控制光栅尺5 进行移动，活塞销6的外径就是两个刀头直接的距离，当接触到压力传感器时停止移动，使得活塞销6的外径就是两个刀头直接的距离，光栅尺5的主尺长度减去探头走过的距离，该光栅尺5需要安装在垂直升降装置的滑轨上，并且需要保证两者平行。

电机9带动丝杆3直线旋转进行运动，光栅尺5为位移传感器，利用电机9驱动光栅尺主尺以及探头的运动，电机9带动丝杆3旋转直线运动，使得光栅尺8在垂直方向上进行升降运动，丝杆3的旋转方式使得该测量装置在运动过程中比较平稳，无摆动，便于精确测量。

轴承7可以通过电机9对活塞销6施加外力，也能保证在活塞销6旋转的同时不阻扰活塞销6的运动，电机9来控制旋转平台8，进而控制活塞销6 的旋转，达到更好地效果，会使用较好的轴承7进行连接以保证在运动的过程中轴承7不会下滑，进而控制活塞销6的旋转，以此达到多次测量的目的光栅尺主尺固定在光栅尺滑轨10上，利用电机9驱动便可以测量出外径，其中两个光栅尺探头11之间的距离就是活塞销的外径，底座1为半包围的长方体，由于子系统是直接固定在机械框架上，所以该机械框架需要保证对面平行，以此平行基准再安装各子系统，这样能更小的减少系统误差

具体的，使用过程中，依次进行升降装置，测量装置，固定装置以及水平旋转装置的系统完好性检查，然后进行全系统联动性的检查，随机选取一个活塞销钉，将此被测对象放置于测量平台，并要注意与平台旋转圆盘处于同一轴心，进行测量时要先进行活塞销的放置再上电测量，将活塞销固定于旋转圆盘测量平台，启动电动推杆机，通过电动推杆、精密轴承、压盘构成的固定装置，在活塞销的上方给予一定的压力进行固定，上电，在上位机启动自动测量装置，上位机于单片机STM32进行串口通信，控制步进电机进行指定角度的旋转，通过电机的旋转实现转盘的旋转，进而带动活塞销的旋转。垂直移动部分由STM32控制电机，由电机转动带动丝杆运动实现测量装置的上移或者下降，使用丝杆能有效地保证在垂直方向上运动而不发生偏移，采用光栅尺测量，通过移动光栅尺上方的测量滑块实现对活塞销直径的测量，测量时选取三个水平面(记为①、②、③)分别进行测量，并多次测量取平均值，减小测量数据时产生的误差，当测距仪在①水平位置时，为一个水平面，此时保持垂直方向不变，活塞销旋转，一圈测量6组数据，同步进行数据的采集与计算，测量结束时，停止旋转，使测量装置在垂直方向上移动至②以及③位置处进行重复测量，再次进行数据的收集，测量完毕后要先进行自动测量装置的断电再取下活塞销，数据处理.对于采集到的三组各6个数据存储起来，并通过STM32传到上位机并进行数据处理分析，分别计算出每组对应的直径，进行误差分析(包括均值，标准差和误差)，测量完毕，关闭自动测量装置电源并取下活塞销，检查各部分的情况是否处于初始状态，检查数据完整性。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种活塞销外径自动测量装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)的一侧设置有旋转平台(8)，所述旋转平台(8)的一侧设置有电机(9)，所述旋转平台(8)一侧设置有轴承(7)，所述轴承(7)的一侧设置有活塞销(6)，所述活塞销(6)的一端设置有上底盘(4)，所述上底盘(4)的一侧设置有液压杆(2)，所述活塞销(6)的一侧设置有光栅尺(5)，所述光栅尺(5)的一侧设置有丝杆(3)，所述光栅尺(5)的一侧设置有光栅尺滑轨(10)，所述光栅尺滑轨(10)的一侧设置有光栅尺探头(11)。

2.根据权利要求1所述的一种活塞销外径自动测量装置，其特征在于，所述轴承(7)、旋转平台(8)、电机(9)及底座(1)构成的转盘模组，所述液压杆(2)、精密轴承、压盘构成的固定装置。

3.根据权利要求1所述的一种活塞销外径自动测量装置，其特征在于，所述电机(9)及丝杆(3)组成的垂直升降装置，所述在光栅尺主尺和光栅尺探头(11)的位置上加上测量刀头，并且在刀头位置装上压力传感器，电机(9)控制光栅尺(5)进行移动，活塞销(6)的外径就是两个刀头直接的距离。

4.根据权利要求1所述的一种活塞销外径自动测量装置，其特征在于，所述电机(9)带动丝杆(3)直线旋转进行运动，所述光栅尺(5)为位移传感器，利用电机(9)驱动光栅尺主尺以及探头的运动。

5.根据权利要求1所述的一种活塞销外径自动测量装置，其特征在于，所述轴承(7)可以通过电机(9)对活塞销(6)施加外力，也能保证在活塞销(6)旋转的同时不阻扰活塞销(6)的运动，所述电机(9)来控制旋转平台(8)，进而控制活塞销(6)的旋转。

6.根据权利要求3所述的一种活塞销外径自动测量装置，其特征在于，所述光栅尺主尺固定在光栅尺滑轨(10)上，利用电机(9)驱动便可以测量出外径，其中两个光栅尺探头(11)之间的距离就是活塞销的外径，所述底座(1)为半包围的长方体。

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