[发明专利]油缸行程测量装置及其测量方法

说明书

一种油缸行程测量装置，其特征在于，包括：安装壳体，第一拉线传感器，两台微型工业相机，两块标定板，数据采集处理组件；安装壳体具有一安装面，安装面上设置有一个通孔，第一拉线传感器固定设置在安装面下方，第一拉线传感器还包括第一拉线，第一拉线的第一端固定在第一拉线传感器上，第二端从通孔穿过并与待测油缸的测量点连接；两台所述微型工业相机和两块所述标定板分别设置在所述安装面的上方，两块所述标定板相邻设置在两个侧面且呈90°夹角设置，两台所述微型工业相机设置在另外两个相邻的侧面，且摄像头分别与所对应的所述标定板垂直；数据采集处理组件用于采集第一拉线传感器和微型工业相机的测量数据并完成被测油缸行程的计算。

技术领域

本发明涉及一种工程机械技术领域，尤其涉及油缸行程测量装置及其测量方法。

背景技术

液压油缸广泛应用于工程机械中，常作为动力执行部件，具有多品种、多功能、高质量及高效率等特点，而在工程机械使用过程中，液压油缸发生泄漏是液压系统的主要故障，严重影响了工程机械的产品质量和工作性能，所以及时检查液压油缸是否发生泄漏对工程机械的性能非常重要。

在油缸泄漏诊断中，通过对油缸行程测量来间接判断油缸是否发生泄漏是一种非常重要的方法。在现有技术中，对油缸行程的测量方法主要有以下两种方法：一、外置式测量方法。一般油缸行程的外置式测量是目前使用最为普遍的方法，通常采用位移传感器对油缸的行程进行测量。例如通过拉绳式传感器和标尺对油缸行程进行测量的装置，该装置将拉绳式传感器和标尺外置于油缸，拉绳式传感器的拉绳以及标尺应与油缸行程方向保持平行，但由于受重力以及安装误差的影响，拉绳不可能与油缸行程方向保持平行，故而存在系统误差，此外，工程机械工作时震动较大，这种对安装位置要求很高的测量装置不适用于工程机械油缸的行程测量。二、内置式测量方法。这种测量方法是传感部分安装在油缸内部，不占据油缸以外的空间，一般采用超声波位移传感器或威德曼效应传感器，这种内置传感器的油缸称为行程传感油缸。例如采用内置光电编码器的油缸行程测量装置，将该装置将传感器置于油缸内部，已投入使用的工程机械需要对油缸的结构进行改造，成本较高，且后期维护困难。

发明内容

本发明旨在提供一种油缸行程测量装置及其测量方法，能够快速、便捷地测量油缸的行程，具有适用广、操作简单、安装方便等优点，不用对油缸的结构进行改造便可完成测量，大幅提升工作效率。

第一方面，本发明提供的油缸行程测量装置，包括：安装壳体，第一拉线传感器，两台微型工业相机，两块标定板，数据采集处理组件；安装壳体具有一安装面，安装面上设置有一个通孔，第一拉线传感器固定设置在安装面下方，第一拉线传感器还包括第一拉线，第一拉线的第一端固定在第一拉线传感器上，第二端从通孔穿过并与待测油缸的测量点连接；两台微型工业相机和两块标定板分别设置在安装面的上方，两块标定板设置在两个相邻面且呈90°夹角设置，两台微型工业相机设置在另外两个相邻的面，且摄像头分别与所对应的标定板垂直；数据采集处理组件用于采集第一拉线传感器和微型工业相机的测量数据并完成被测油缸行程的计算。

通过第一拉线传感器和两台微型工业相机测得拉线的距离变化和角度变化，将测量数据传输给数据采集处理组件，由其进行数据处理计算出测量点的空间坐标，并通过空间坐标的变化计算出油缸的行程，故而无需对现有的油缸进行结构改造便能完成油缸行程的测量，且整个测量装置不需要设置在工程机械上，能有效地避免工程机械在工作过程中振动所带来的系统误差，具有适应性好等的优点。

进一步地，本油缸行程测量装置，安装壳体具有第一容纳空间，第一容纳空间位于安装面的下方，第一拉线传感器固定设置在第一容纳空间底部。

进一步地，本油缸行程测量装置，数据采集处理组件包括数据采集卡、工控机和显示器；数据采集卡用于采集第一拉线传感器和微型工业相机的测量数据；工控机用于计算测量点的空间坐标，工控机的输入接口与数据采集卡相连；显示器用于显示计算结果，显示器的输入接口与工控机的数据输出接口相连。