一種測量大尺寸機械零件圓度的高精度檢測儀及方法技術

本發明專利技術公開了一種測量大尺寸機械零件圓度的高精度檢測儀，它由位移傳感器裝置、信息通信與處理模塊、儀器座、調整機構、傳感器高度調整機構和傳感器徑向調整裝置組成；位移傳感器裝置由高精度位移傳感器、控制數據采集與處理模塊和數據通信模塊構成；儀器座由底座和支架組成；位移傳感器裝置安裝在支架上，支架固定在底座上；調整機構位于支架底部的一側。其測量方法為：第1步確定待測圓弧圓心和第2步檢測。本發明專利技術提供了一種方便實用測量精度高(±0.001mm)的圓度檢測儀及方法，使用該檢測儀及方法可以簡便準確測量大尺寸機械零件上的圓度。儀器經久耐用，壽命長，維護費用低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種檢測儀及方法，尤其涉及一種測量大尺寸機械零件上圓弧面圓度的高精度檢測儀及測量方法。
技術介紹
一直以來，對于一些尺寸大(> 2000mm)、重量大(> IOOOKg)、精度要求高(< O. Olmm)的機械零件上的圓度檢測是機械裝備制造過程中的難題。當前，一些高精度機械零件上圓弧面圓度的測量主要靠圓度測量儀，現有圓度測量儀需要將待測零件放置在測量儀的測量盤上測量，由于大尺寸零件自身尺寸大、質量大，測量盤不僅空間小不能放置大型零件，而且也無法承載大尺寸零件的重量。且相應的測量儀操作復雜，儀器價格高，測量成本高，不能對大尺寸、大重量的零件進行測量。“大型三坐標測量機”可以測量大尺寸零件的圓度，但受其測量頭關節臂間隙和重復定位精度的影響，其測量精度難以達到小于O. 02毫米以上精度要求，而且，大尺寸機械零件自身尺寸大，重量大，移動調整需要吊車等起重設備，三坐標測量機的使用環境和儀器自身空間經常受到限制；百分表法屬傳統測量方法，其使用的測量儀精度和數字化程度存在不足；CCD測量法屬非接觸測量法，沒有三坐標測量機和百分表法的上述不足，但CCD測量法所使用的儀器操作復雜、儀器價格高，測量成本高。現今常用的大尺寸機械零件圓度的高精度測量，其方法主要有三坐標測量機法、CCD (Charge-coupled Device-光電圖像傳感器)測量法和百分表測量法,對于大尺寸機械零件的高精度圓度測量，三坐標測量機法和CCD測量法都存在許多難以克服的不足。因而，對于大尺寸機械零件的高精度圓度測量，成為長期以來難以解決的實際問題。
技術實現思路
為了解決上述問題中的不足之處，本專利技術提供了。本專利技術采用的技術方案為一種測量大尺寸機械零件圓度的高精度檢測儀，它由位移傳感器裝置、信息通信與處理模塊、儀器座和調整機構組成；位移傳感器裝置由高精度位移傳感器、控制數據采集與處理模塊和數據通信模塊構成；儀器座由底座和支架組成；位移傳感器裝置安裝在支架上，支架固定在底座上；調整機構位于支架底部的一側。測量大尺寸機械零件圓度的高精度檢測儀，其測量方法為第I步確定待測圓弧圓心把待測零件、檢測儀放置在大理石平臺上，將位移傳感器裝置與待測零件圓弧面接觸，通過調整機構調整檢測儀相對于待測圓弧的X、y方向位置，再把信息通信與處理模塊連接到電腦顯示屏上，顯示屏會實時顯示移傳感器裝置的接觸狀態，當電腦屏幕上傳感器位置顯示為零時，用鼠標點擊“圓心按鈕”，儀器自動將移傳感器裝置的當前位置記憶為3圓心位置，完成圓心確定；第2步檢測圓心確定后，用鼠標點擊檢測按鈕，并從圓弧一端沿圓弧轉動傳感器觸頭，電腦顯示屏會實時顯示并記錄傳感器沿圓弧的位移，當到達另一端時，用鼠標點擊檢測按鈕，信息通信與處理模塊會自動計算出圓度的數值，并顯示在電腦屏幕上，完成工件的圓度測量。本專利技術提供了一種方便實用測量精度高(±0. OOlmm)的圓度檢測儀及方法，使用該檢測儀及方法可以簡便準確測量大尺寸機械零件上的圓度。儀器經久耐用，壽命長，維護費用低。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明。圖I為本專利技術的整體結構示意圖。圖2、圖3為本專利技術使用時進行圓心找正示意圖。圖4為顯示屏上的測量界面視圖。圖中1、位移傳感器裝置；2、信息通信與處理模塊；3、儀器座；4、調整機構；5、底座；6、支架；7、立柱滑座；8、調整螺桿；9、傳感器徑向調整裝置；10、大理石平臺；11、待測零件圓弧面。具體實施例方式如圖I所示，本專利技術提供的檢測儀由位移傳感器裝置I、信息通信與處理模塊2、儀器座3、調整機構4、傳感器高度調整機構和傳感器徑向調整裝置9組成。儀器座3由底座5和支架6組成。位移傳感器裝置I安裝在支架上，支架固定在底座上，儀器座的材料均為普通金屬結構鋼。位移傳感器裝置由高精度位移傳感器、控制數據采集與處理模塊和數據通信模塊組成。位移傳感器裝置的主要作用一是接受信息與通信單元的指令實現自整定，二是通過與被測表面接觸將位移量轉換為數字信號輸出至控制數據采集與處理模塊和數據通信模塊。位移傳感器裝置與儀器座是可調式連接，可根據測量零件的具體尺寸和結構做適應性調整。信息通信與處理模塊主要由PC組成。主要作用一是將操作人員的控制指令發送至位移傳感器裝置，二是接受位移傳感器裝置反饋的信息并按要求進行處理(計算測量數據結果，實時顯示結果，存儲信息、輸出打印信息等)。該單元的PC與位移傳感器裝置分為無線傳輸和有線傳輸兩種模式。調整機構是螺紋微調裝置，用于找正待測圓心的調整。傳感器高度調整機構由立柱滑座7、調整螺桿8及鎖緊螺母構成，通過轉動調整螺桿帶動立柱滑座，可以調整傳感器的高度，以適應不同位置圓弧面的測量。傳感器徑向調整裝置9由安裝在支架上的滑座和鎖緊螺絲組成，通過沿支架移動滑座，可以調整傳感器徑向位置，以適應不同直徑圓弧面的測量。本檢測儀的使用方法如下本檢測儀按照GB1958-2004《形狀和位置公差檢測規定》的五條原則與理想要素的比較原則、測量坐標值原則、測量特征參數原則、測量跳動原則、控制實體邊界原則設計制造，綜合“與理想要素的比較原則”和“測量特征參數原則”直接測量法檢測待測表面的圓度誤差，測量原理符合國標要求。第I步確定待測圓弧圓心如圖2所示，把待測零件、檢測儀放置在大理石平臺10上，將位移傳感器裝置與待測零件圓弧面11接觸，通過調整機構調整檢測儀相對于待測圓弧的X、y方向位置(圖3)，再把信息通信與處理模塊2連接到電腦顯示屏上，顯示屏會實時顯示移傳感器裝置的接觸狀態，當電腦屏幕上傳感器位置顯示為零時，用鼠標點擊“圓心按鈕”，儀器自動將移傳感器裝置的當前位置記憶為圓心位置，完成圓心確定。第2步檢測如圖4所示，圓心確定后，用鼠標點擊檢測按鈕，并從圓弧一端沿圓弧轉動傳感器觸頭(保證與待測平面接觸)，電腦顯示屏會實時顯示并記錄傳感器沿圓弧的位移，當到達另一端時，用鼠標點擊“檢測按鈕”，“信息通信與處理單元”會自動計算出圓度的數值，并顯示在電腦屏幕上，完成工件的圓度測量。本專利技術的提供的檢測儀是一種結構簡單、使用方便、自動化和數字化程度高、測量精度高，儀器造價低和測量成本低的測量儀器。具有以下優點測量原理符合國標要求。本檢測儀按照GB1958-2004《形狀和位置公差檢測規定》的設計制造，符合國標要求。測量精度高。采用比較測量原理，不存在重復定位誤差、不受儀器自身精度等影響，采用光電測微技術，可達到現有宏觀測量的最高精度達到±0. OOlmm ；數字化程度高。采用計算機數字化通信與數據處理技術，具有測量數據實時顯示和數據通信與處理(結果計算、存儲、打印)等功能。測量成本低。由于本專利技術的測量儀，與大型三坐標測量機和CCD測量系統相比儀器結構簡單，制造費用低；檢測成本低。儀器自身尺寸小(移動便捷)，不需要移動調整大型工件，移動儀器可以實現現場測量，省去了大型工件的吊裝調整等過程；使用便捷，不需要特殊使用環境(溫度、濕度、光線、噪聲等)，使用者不需要特別專門培訓即可使用儀器。上述實施方式并非是對本專利技術的限制，本專利技術也并不僅限于上述舉例，本
的技術人員在本專利技術的技術方案范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也均屬于本專利技術的保護范圍。權利要求1.一種測量大尺寸機械零件圓度的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測量大尺寸機械零件圓度的高精度檢測儀，其特征在于：它由位移傳感器裝置、信息通信與處理模塊、儀器座、調整機構、傳感器高度調整機構和傳感器徑向調整裝置組成；所述位移傳感器裝置由高精度位移傳感器、控制數據采集與處理模塊和數據通信模塊構成；所述儀器座由底座和支架組成；所述位移傳感器裝置安裝在支架上，支架固定在底座上；所述調整機構位于支架底部的一側。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王信友，王茂旗，潘海青，
申請(專利權)人：青島港灣職業技術學院，
類型：發明
國別省市：