[发明专利]一种高精度非接触工件内径测量装置和方法

权利要求书

1.一种高精度非接触工件内径测量装置，包括固定支架（1）、第一测量杆（2）、第二测量杆（14）、第一驱动机构（3）、第二驱动机构（8）、第一激光测距传感器（4）、第二激光测距传感器（13）、第三激光测距传感器（15）、旋转架（7）、和反射镜（5），其特征在于所述的固定支架（1）设置有滑动轨道，第一测量杆（2）置于旋转架（7）中，旋转架（7）的外壁固定连接有滑块（6），滑块（6）与固定支架（1）所设滑动轨道连接，所述第一驱动机构（3）驱动滑块（6）沿滑动轨道上下移动，使得所述第一测量杆（2）的底部能够通过被测工件（16）的口部进出所述被测工件的内膛；所述第二驱动机构（8）连接在第一测量杆（2）的顶部，第二驱动机构（8）驱动第一测量杆（2）在旋转架（7）中旋转；所述第一测量杆（2）固定设置第一激光测距传感器（4），并且第一激光测距传感器（4）位于滑块（6）的下方，第一测量杆（2）的底部固定设置所述反射镜（5），第一激光测距传感器（4）能够发出测量激光，反射镜（5）能够将测量激光反射到被测工件（16）内壁，再将经过漫反射的测量激光反射到第一激光测距传感器，第一激光测距传感器根据接受到的光线信息得到被测工件内壁的测量结果。

2.根据权利要求1所述的一种高精度非接触工件内径测量装置，其特征在于所述的第一测量杆（2）的底部设置有托架（9），托架（9）的上表面与第一测量杆（2）的轴线之间的夹角呈45°角，托架（9）的上表面固定设置反射镜（5），以使反射镜（5）的镜面与第一测量杆（2）的轴线之间的夹角呈45°角，使得第一激光测距传感器发出的测量激光与第一测量杆的轴线平行。

3.根据权利要求1所述的一种高精度非接触工件内径测量装置，其特征在于所述的反射镜（5）的镜面的面积为1平方厘米。

4.根据权利要求1所述的一种高精度非接触工件内径测量装置，其特征在于所述的第一测量杆（2）的横切面呈为圆弧型。

5.根据权利要求1所述的一种高精度非接触工件内径测量装置，其特征在于所述的滑块（6）上面设置有吊环（10），吊环（10）通过铰链（11）与配重机构（12）连接，滑块（6）位于固定支架（1）的第一侧面，配重机构（12）位于固定支架（1）的第二侧面，第一侧面和第二侧面的位置相对。

6.根据权利要求1所述的一种高精度非接触工件内径测量装置，其特征在于所述的第二激光测距传感器（13）设置在第一测量杆（2）上，第二激光测距传感器（13）位于第一激光测距传感器（4）和反射镜（5）之间，第二激光测距传感器（13）用于测量反射镜（5）与被测工件（16）底部的距离。

7.根据权利要求1所述的一种高精度非接触工件内径测量装置，其特征在于所述的第三激光测距传感器设置在第二测量杆上，第二测量杆的顶部与第一测量杆连接，第二测量杆的轴线与第一测量杆的轴线呈一定角度，第二测量杆的底部与第二测量杆的水平距离大于第一阈值，第三激光测距传感器用于对所述被测工件的外壁进行测量。

8.一种高精度非接触工件内径测量方法，其特征在于包括下列步骤：

步骤一，控制第一测量杆按预设的速度下降，进入被测工件的内部；

步骤二，当下降到指定的位置时，停止下降；

步骤三，控制第一激光测距传感器发出测量激光，以使第一激光测距传感器根据反射镜反馈的光线信息得到被测工件内壁的测量结果。

9.根据权利要求8所述的一种高精度非接触工件内径测量方法，其特征在于所述的步骤二在下降到指定的位置时，控制第一测量杆旋转。

10.根据权利要求8所述的一种高精度非接触工件内径测量方法，其特征在于所述的上步骤三在至少三个预设的角度，获取测量结果，根据获取的测量结果采用三点测量法得到校正测量结果。