CN2245211Y - 直线度测量仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种可在线测量零件的直线度误差的测量仪，目的是提高零件的测量精度及实现生产过程的测量自动化。本实用新型主要由位移传感器(1)、(2)，外触发器(8)，前置放大器(4)，低通滤波器(5)，A/D转换器(6)，单片计算机(7)，面板式打印机(10)及液晶显示屏(11)组成。本实用新型主要用于均匀金属材料零件的直线度测量，可对圆柱型零件的外圆、内孔母线及平面的直线度进行在线测量，更适合大型零件的直线度测量，还可以对机床导轨面的扭曲度进行测量。
Description
本实用新型涉及一种测量仪器，它适用于零件的自动检测和测量，特别是适用于机加工件在线测量的直线度测量仪。
我国现有的直线度测量方法，是在测量工件直线度时，需要用一个高精度的标准导轨，在测量机床导轨直线度时，要有一个高精度的芯棒作为测量基准。因而，它不能在加工过程中实现直线度的在线测量。
本实用新型的目的是利用一种新的直线度测量原理——逐次两点误差分离法，设计了一种智能化直线度检测仪，由于它可以在测量出工件直线度误差的同时，测量出机床导轨直线度误差，并能将两者分离，彼此互不影响，所以该仪器在测直线度时，不需要高精度的标准导轨(对工件)或高精度的标准芯棒(对机床)作为基准，还可以在加工过程中实现在线直线度检测。不仅提高了测量精度和工作效率，还可降低测量费用。对于大型、重型零件的直线度测量更有现实意义。
本实用新型是这样实现的：把两个相距S距离的非接触式位移传感器，固定在与被测工件做相对运动的物体上，如磨床的磨头上(以磨床为例)。另外还有一个非接触式触发传感器及标尺，也把它们分别固定在磨头和机床工作台上，使之做相对运动。在测量时，位移传感器相对被测工件表面移动，同时触发传感器也相对标尺进行移动。当位移传感器移动了S距离时，触发传感器发出一个控制采集信号，此时，两位移传感器把所测得的位移信号采集下来，经过模数转换后，输入给单片机，单片机对这些数据进行分析、运算和处理，从而分离出机床导轨和工件的直线度误差，再由输入、输出设备完成计算结果的显示和输出。
本实用新型的具体结构由以下的实施例及附图给出：
图1是实用新型的原理框图。
图2是外触发器的结构图。
图3是实用新型的前面板布置功能图。
图4是非接触式涡流传感器固定结构图。
图5是触发传感器与金属标尺相对位置正视图。
图6是触发传感器与金属标尺相对位置侧视图。
参照图1和图4，根据逐次两点误差分离的测量原理，把两个非接触式电涡流位移传感器(1)、(2)以一定的间距S同时固定在夹块(3)上，并将其安装在机床的磨头上。当磨头与工作台之间作相对运动时，两个位移传感器(1)、(2)将在外触发器(8)的控制下，逐点采集数据，并把所采集的信号经前置放大器(4)变换处理后，进入低通滤波器(5)，抑制掉干扰信号，滤波后的信号接入A/D转换器(6)把模拟信号转换为计算机所能接受的数字信号，送给CPU(7)。位移传感器(1)、(2)对信号的逐点采集是由固定在机床工作台后部的外触发器(8)控制的。外触发器(8)间隔一定的距离(该距离为两个位移传感器(1)，(2)的间距)向CPU(7)发出一个控制采集信号，CPU(7)根据该信号，将位移传感器所采集的信息收集过来，并按照逐次两点法的测量原理，把采集的数据进行分析、处理，得出机床导轨和工件的直线度误差，并将其结果由打印机(10)显示屏(11)打印和显示出来。另外，键盘(9)是用来控制系统的工作状态及向系统中输入数据。
参照图2和图5、图6当两个位移传感器(1)、(2)间距为S时，每移动S长的距离，传感器则应对工件与机床进行一次信号的采集，这一采集信号的控制是由外触发器(8)来完成的。
外接触器(8)由标尺(12)、非接触式电涡流触发传感器(13)电压比较器(16)及参考电压(17)组成。在金属标尺(12)上，每隔W的距离，有一个小凸台，触发传感器(13)固定在夹块(14)上一起放置在与标尺(12)相对运动处，即标尺(12)若放在工作台上，则触发传感器(13)就放在磨头上，标尺(12)若放在磨头上，触发传感器(13)则放在工作台上，由传感器的输出特性可知：电涡流传感器的输出与该传感器探头到被测金属间的距离有关，即当传感器探头未到小凸台时，它距离金属表面较远，输出电压较高，当传感器探头经过小凸台时，探头距金属表面较近，输出电压较低。根据这一特性，把触发传感器(13)对标尺(12)的相对位移，变成大小不同的电信号，经前置器(157)放大后，接至电压比较器(16)与参考电压(17)进行比较，当触发传感器(13)的输出电压低于参考电压时，在CPU的T0端将出现一个下降沿，则定时/计数器0设置为计数器方式，此时CPU对小凸台计数，当计数次数达到S/W次时，定时/计数器0将产生中断，CPU将采集由位移传感器(1)、(2)所测出的数据，从而实现逐次两点误差分离的测量。
图3在本实用新型的前面板(18)上，靠左边的为液晶显示屏(11)，它可以很直观地显示系统的运行状态，同时给出工件和机床导轨的误差曲线和数据；位于中间上面的为数码管(19)，下面为面板式打印机(10)，它可将所需的参数及曲线，随时打印出来。右上边为键盘(9)，控制系统的运行和数据的输入，右下边的三个小按键分别为复位键(20)、液晶屏对比度调节钮(21)及总电源开关(22)。
本实用新型主要用于均匀金属材料零件的直线度测量，可对园柱型零件的外园、内孔、母线及平面的直线度进行在线测量，更适合大型零件的直线度测量，还可以对机床导轨面的扭曲进行测量。
另外，本实用新型还克服了以往直线度测量中的缺点，即能够在加工机床上直接测量刚加工完的零件，而不需要将零件卸下来，节省了时间和体力。当测出机床本身的导轨有误差时，可及时调整机床，进行适当的补偿，来消除此项误差，大大提高了零件的加工精度。同时也给用户提供了良好的使用环境。
Claims (4)
1一种直线度测量仪，是由数据采集系统、接口电路、单片机及显示打印部分组成，其特征在于，利用逐次两点误差分离的原理设计的本直线度测量仪，其数据采集系统是由两个非接触式传感器(1、2)及外触发器(8)构成，并带有液晶显示屏(11)和面板式打印机(10)。
2根据权利要求1所述的直线度测量仪，其特征在于，用来同时采集被测物体信号的两个位移传感器(1、2)固定在一个夹块(3)上，两个位移传感器的间距为S，夹块(3)与刀架(或磨头)固定连接，相对于工件表面作直线运动，每隔S距离采集一次数据。
3根据权利要求1所述的直线度测量仪，其特征在于，外触发器(8)是由一个位移传感器(13)、标尺(12)及电压比较器(16)组成。
4根据权利要求1或3所述的直线度测量仪，其特征在于触发器中的标尺(12)上，每隔W距离，有一个金属凸台，固定在夹块(14)上的位移传感器(13)和标尺(12)分别安装在机床导轨(运动部分)和床身(固定部分)上。
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| CN 94214462 CN2245211Y (zh) | 1995-10-31 | 1995-10-31 | 直线度测量仪 |
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| CN2245211Y true CN2245211Y (zh) | 1997-01-15 |
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1995
- 1995-10-31 CN CN 94214462 patent/CN2245211Y/zh not_active Expired - Fee Related
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