[发明专利]卧式自动化圆度圆柱度测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种工件的圆度圆柱度测量装置，尤其是一种运用于虚拟仪器技术得到较为精确圆度和圆柱度测量值的圆度圆柱度测量装置。

背景技术

近年来，精密测量技术发展迅速，但圆柱和圆柱度等几何量的精密测量，尤其是现场测量仍然是难点。

从测量原理上，圆度和圆柱度测量可分为接触测量和非接触测量两种

1．接触测量研究

接触式测量是测量仪器或测头与被测工件直接接触，它是传统测量中常见的测量方式。常见仪器有外径千分尺、内径量杆表、传统圆度仪以及传统圆柱度仪等。

2．非接触测量研究

非接触测量与接触测量刚好相反，它打破传统的测量方式，使测头与被测量工件分离，很好的保护了测头和工件表面。常见仪器有三坐标测量机、精确测量圆度仪以及精确测量圆柱度仪等。

从仪器类型分为：

1.圆度和圆柱度测量专用仪器

专用仪器包括圆度仪和圆柱度仪。圆度仪具备精密的回转轴系，用于测量较高精度和高精度零件的圆度误差。圆度仪按照旋转方式又可分为传感器旋转式和工作台旋转式两种。其中，用传感器旋转式圆度仪测量时，被测量零件放置在工作台上固定不动，仪器的主轴带着传感器和测头一起回转。设仪器主轴绕一条理想轴线回转，当仪器测头与实际被测轮廓接触时，随着实际被测轮廓半径的变化，测头就做相应的径向运动，反映出实际被测轮廓半径的变化量。这种仪器由于测量时被测零件固定不动，可用来测量较大零件的圆度误差。而用工作台旋转式圆度仪测量时，传感器和测头保持固定不动，被测量零件放置在仪器的回转工作台上，随着工作台一起回转。设工作台绕一条理想轴线回转，当仪器测头与被测量轮廓接触时，实际被测轮廓的半径变化量可以通过测头反映出来。这种仪器常制成结构紧凑的台式仪器，只适用于测量小型零件的圆度误差。

与圆度仪相似，圆柱度仪有传感器旋转式和工作台旋转式两种。不同的是，圆柱度仪除了具备精密的回转轴系以外，还具备平行于仪器回转轴系的精密直线导轨，用于测量较高精度和高精度零件的圆柱度误差。用传感器旋转式圆柱度仪测量时，被测零件放置在工作台上，主轴带着传感器和测头一起回转，而工作台可以间断的或连续的作平行于主轴回转轴线的直线位移。用工作台旋转式圆柱度仪测量时，被测量零件放置在工作台上，且随工作台一起回转，传感器和测头则间断的或连续的作平行于仪器工作台回转轴线的直线位移。

2.三坐标测量机

三坐标测量机(CMM)是一种多功能精密计量测试设备。它作为质量保证及科研的重要测试手段来替代传统的测试方法也越来越被更多的科研院所和实验室所采用。利用三坐标测量机进行零件形位公差检测，既直观又方便，测量结果精度高。但三坐标测量机由于尺寸大、安装技术要求高，只适用于实验室测量圆度和圆柱度而难以直接运用于现场测量。

发明内容

本发明是要提供一种卧式自动化圆度圆柱度测量仪，该测量仪采用虚拟仪器，操作方便，维护简单，升级迅捷，只需升级软件则整个测量仪就会有一个质的飞跃。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种卧式自动化圆度圆柱度测量仪，包括计算机、数据采集卡、运动控制卡、电涡流传感器、前置放大器和三自由度卧式工作台，其特点是：计算机按照编入程序输出控制信号给运动控制卡，运动控制卡驱动三自由度卧式工作台中的主轴旋转电机，X轴水平移动电机，Z轴垂直移动电机实现卧式工作台主轴的回转运动，使被测工件旋转；工作台X轴和Z轴的移动，分别实现电涡流传感器沿被测工件的轴向移动和径向移动，电涡流传感器将被测工件的实际表面与电涡流传感器的距离转换成电压信号，并经过前置放大器的检波、放大输出到数据采集卡，从而传输到计算机中进行分析、处理。

三自由度卧式工作台包括X轴水平移动电机，工作台，辅助支撑，X轴导轨， Z轴垂直移动电机， Z轴导轨，传感器夹持装置，电涡流传感器，三抓卡盘，主轴旋转电机，其中，工作台上设有X轴导轨，X轴导轨上面右端装有三抓卡盘和主轴旋转电机，右端通过辅助支撑装有X轴水平移动电机，与X轴导轨垂直方向上设有Z轴导轨，Z轴导轨后端装有Z轴垂直移动电机，Z轴导轨上面装有传感器夹持装置，传感器夹持装置内固定连接电涡流传感器的测头。

本发明的有益效果是；

a. 技术上的优势