[发明专利]一种圆筒形零件壁厚自动测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及壁厚测量领域，特别涉及一种圆筒形零件壁厚自动测量装置及测量方法。

背景技术

目前，广泛应用的测厚仪主要有以下五类：1.手持式千分尺测厚仪。利用千分尺测量厚度，这种手动式测量方法较为传统，自动化程度低，测量大批量零件厚度时，耗时长，工作效率低，由于人眼读数，难免有误差。2.磁性测厚仪。利用磁学方法对非铁磁性材料进行厚度测量。测厚时，将磁探头置于被测材料的一面，而将相应的钢珠置于另一面，探头上的霍尔效应传感器即可测出探头尖到钢珠的距离，从而给出数字厚度读数。但磁性测厚仪抗干扰能力差，高频信号，工业用电线路都会对其产生干扰，此外测量精度还受温度、湿度影响，自动化程度低。3.超声波测厚仪。是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头，通过测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。被测材料必须满足超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料才可采用此原理测量，且超声波测厚仪往往由于温度、应力、探头接触面的磨损、耦合剂等因素导致示值读数不准确，测量有较大误差，测量精度较低，同时测量厚度有限制(壁厚在1mm以上才能测量)。4.激光测厚仪。是一种利用激光进行测量物体厚度的仪表，运用两个激光位移传感器的激光对射，被测体放置在对射区域内，根据测量被测体上表面和下表面的距离，计算出被测体的厚度。但是仪器制做难度较大，成本较高，而且光学系统需要保持干净，否则将影响测量。中间不能有障碍物，要有接收器，因为光的回馈信号变化太大而不能测定移动物体。5.涡流涂镀层测厚仪。当测头与被测式样接触时，测头装置所产生的高频电磁场，使置于测头下的金属导体产生涡流，其振幅和相位是导体与测头之间非导电覆盖层厚度的函数.即该涡流产生的交变电磁场会改变测头参数，而测头参数变量的大小，并将这一电信号转换处理，即可得到被测涂镀层的厚度。但涡流测厚仪对式样测定存在边缘效应，对靠近式样边缘或内转角处的测量是不可靠的，且自动化程度较低，无法进行批量测量，测量类型也受到限制，不适合圆筒形零件壁厚测量。

上述的五类测厚仪目前都有较为成熟的技术并在多篇相关文献中有较详细的介绍，但这些测厚仪器都存在各自的不足，且测量类型受到限制，尤其是对圆筒形零件壁厚的测量。目前测量圆筒形零件壁厚时，大多采用手持式千分尺测厚仪，利用千分尺测内径和测外径的方法分别得到管壁的内径与外径，两值相减再除以二就是管壁厚了。这种测量方法测得的数值往往不精准，存在较大误差，需要利用误差分析原理，内径外径分别多次测量后取平均值，才能得到相对准确的数值。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提出一种圆筒形零件壁厚自动测量装置和测量方法，能够方便地实现自动测量，并对圆筒形零件壁厚合格与否进行判断，且该发明成本相对较低，工作效率高，主要针对管件等圆筒形零件进行壁厚测量，测量尺寸基本不受壁厚尺寸的限制，采用连续测量方法，可测出筒壁一周的最大值和最小值，还可由连接的上位机求出筒壁的平均厚度；测量精度高，测量误差小。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种圆筒形零件壁厚自动测量装置，包括滑座底板(3)，固定在所述滑座底板(3)上的测量机构、上下料机构，上位机；所述测量机构完成圆筒形零件壁厚的测量；所述上下料机构完成对测量机构的循环上、下料功能；所述上位机处理和显示壁厚测量数据。

所述的圆筒形零件壁厚自动测量装置，所述测量机构包括支撑杆(17)和电感位移传感器(7)；被测零件由支撑杆(17)支撑，支撑杆(17)在动力驱动下转动，所述电感位移传感器(7)连续测量被测零件一周的壁厚。

所述的圆筒形零件壁厚自动测量装置，所述测量机构还包括第一液压缸(1)、滑座(28)、立柱(10)、导向键(23)、电机(9)、过渡轴(14)、主动轮(15)、第一从动轮(24)、第二从动轮(25)；所述第一液压缸(1)固定在所述滑座底板(3)下端；所述滑座(28)与所述立柱(10)配合安装；所述滑座(28)上有导向键(23)，所述滑座(28)可沿导向键(23)方向上下移动；所述支撑杆(17)贯穿所述立柱(10)与所述滑座(28)过盈配合；所述电机(9)安装在所述立柱(10)侧端；所述过渡轴(14)贯穿电机安装板(13)，一端与所述电机(9)固定连接，另一端与主动轮(15)固定连接。