[实用新型]全向旋转式侧径仪

说明书

本实用新型涉及高精度的非接触式工件测量领域，特别是一种全向旋转式侧径仪，包括底座，垂直设置于底座上部的测量筒，设置于测量筒一端端头处的集电环，垂直设置在测量筒另一端端头处的测量固定板，于测量固定板的侧面上相对固定有非接触测径仪的光线发射端和接收端，于底座的下部设置有电机；所述集电环包括与测量筒固定连接的集电环内圈和与集电环内圈相对运动的集电环外圈，在所述集电环外圈的外圆周上安装有轮毂，所述非接触测径仪的发射端与接收端之间的连线为A，工作状态下工件的纵向轴线与A以及A所在的测量固定板端面垂直相交。

技术领域

本实用新型涉及高精度的非接触式工件测量领域，特别是一种全向旋转式侧径仪。

背景技术

非接触式测量是指不接触被测物体的前提下进行精准测量。其测量精度可以达到μm等级。在工业制造领域，涉及很多小型回转体工件的非接触直径测量，例如高压线的压接管等。

目前，非接触测量一般使用对射式激光扫描法和激光位移传感器法，采用对射式激光扫描法测量，由于压线管的直径小，要求的精度高，因此，此测量方法往往误差较大。

激光位移传感器法是相对的两个传感器分别测量工件表面的距离，在使用全向旋转进行测径的过程，往往会出现连接传感器的线路缠绕问题，给后期测径带来的极大的不便利，阻碍全向测径仪的发展。

集电环也叫导电环、滑环、集流环、汇流环等。它可以用在任何要求连续旋转的同时，又需要从固定位置到旋转位置传输电源和光线的机电系统中。滑环能够提高系统性能，简化系统结构，避免导线在旋转过程中造成扭伤。

基于集电环的以上优点，本实用新型对全向旋转式测径仪进行重新设计，制作了一种测量更为准确、避免电线缠绕问题的测径仪。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中的各种问题，提供一种全向旋转式侧径仪，实现高精度的条状回转体工件的非接触式测量。

本实用新型的具体方案是：设计一种全向旋转式侧径仪，包括底座，垂直设置于底座上部的测量筒，设置于测量筒一端端头处的集电环，垂直设置在测量筒另一端端头处的测量固定板，于测量固定板的侧面上相对固定有非接触测径仪的光线发射端和接收端，于底座的下部设置有电机；所述集电环包括与测量筒固定连接的集电环内圈和与集电环内圈相对运动的集电环外圈，在所述集电环外圈的外圆周上安装有轮毂，所述轮毂的外圈与电机的输出轴传动连接，并通过法兰轴承与测量固定板联动连接，带动测量固定板旋转运动，所述法兰轴承通过轴承座设置于底座的上部；所述集电环内圈通过设置于底座上的L形支架固定；所述非接触测径仪的发射端与接收端之间的连线为A，工作状态下工件的纵向轴线与A以及A所在的测量固定板端面垂直相交。

进一步，工作状态下工件的纵向轴线与A的中心以及A所在的测量固定板端面垂直相交。

进一步，所述测量筒的内侧设置有用于支撑被测工件的V形固定件，工件固定效果好，其装配尺寸保证测量的是工件的直径，测量准确。

进一步，所述V形固定件为两个，分别设置于测量筒的两端，用于防止被测工件倾斜。

进一步，于被测工件的两端分别设置有垂直升降台，用于调整被测工件的高度，使得测量更为准确。

设计的一种全向旋转测径仪的测量方法，包括如下步骤：

（1）安装：将被测工件放置于测量筒中间，置于V形固定件上，保证被测工件的纵向中心线与非接触测径仪的发射端与接收端之间的连线相交。

（2）测距:被测工件一侧的发射端发射光束宽度为G1，接收端接收到的宽度为G2，测得被测量工件的直径为D1：

D1=(G1-G2)。

旋转测量固定板，测工件一侧的发射端发射光束宽度为G11，接收端接收到的宽度为G12，测得被测量工件的直径为D1：