[发明专利]一种基于光电传感的管壳件外径测量方法及装置

说明书

本发明设计一种基于光电传感的管壳件外径测量方法及装置，涉及外轮廓测量技术领域。该装置包括平行于水平面放置的电动转台，电动转台转子上固定有支撑梁，支撑梁与导轨连接块铰连接，导轨连接块上固定有直线导轨，直线导轨上设有移动滑块，移动滑块通过连接块与直线驱动器定子相连，直线驱动器动子通过连接块与激光位移传感器相连。通过电动转台带动激光位移传感器作360°的周向步进式旋转，测量获得管壳件外轮廓表面采样点的极坐标，将采样点连线后，在极坐标系中即可显示出被测管壳件的外轮廓图，从而实现管壳件外轮廓形状和尺寸的测量。本发明测量装置结构简单，操作方便，工作效率高，测量精度高，检测柔性好。

技术领域

本发明涉及外轮廓测量技术领域，具体地来说是一种基于光电传感的管壳件外径测量方法及装置。

背景技术

在能源化工、电力电子等领域，大口径的管壳件有着广泛的应用，如航空煤油输运管道、电机外壳、炮管等。管壳件外轮廓的形状、尺寸对其装配、功能有至关重要的影响，管壳件的外轮廓测量是工程领域的测量难题，尤其是对于直径较大、外轮廓形貌复杂的管壳件，目前尚没有能满足检测需求的成熟的解决方案。

常规的测量方法和测量仪器不易实现对直径较大、外轮廓形貌复杂的管壳件的自动检测，存在检测效率低、检测精度不高、操作不方便、检测柔性差等问题。

发明内容

为解决管壳件外轮廓的形貌、尺寸测量，尤其是圆柱形管壳件外直径的高精度测量，本发明提供一种基于光电传感的管壳件外径测量方法及装置，以解决现有测量装置及方法存在的检测效率低、操作不方便、检测柔性差的问题。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

基于光电传感的管壳件外径测量装置，包括电动转台，电动转台定子平行于水平面放置，电动转台转子上固定有支撑梁，所述支撑梁的轴心线垂直于水平面，所述支撑梁上固定有水平限位块和竖直限位块；所述支撑梁与导轨连接块铰连接，所述导轨连接块上设有连接块锁紧件；所述导轨连接块的前端固定有直线导轨，所述直线导轨上设有移动滑块，所述移动滑块上设有滑块锁紧件；所述直线导轨上固定有标尺光栅，所述标尺光栅上设有光栅读数头；所述光栅读数头与移动滑块固连；所述移动滑块通过驱动器连接块与直线驱动器定子固连，所述直线驱动器定子的轴心线垂直于直线导轨；直线驱动器动子通过传感器连接块与激光位移传感器固连；所述电动转台转子的转动中心线、支撑梁的轴心线、直线导轨的轴心线和直线驱动器动子的轴心线共面。

作为优选，所述激光位移传感器为漫反射型激光位移传感器。

本发明还提供上述基于光电传感的管壳件外径测量装置的管壳件外径测量方法，所述测量方法包括以下步骤：

步骤一，将所述导轨连接块108逆时针旋转至直线导轨110的轴心线垂直于水平面并锁紧导轨连接块108，将被测量管壳件104套在所述测量装置外，再将被测量管壳件104自上而下放置在测量平台上；

步骤二，将所述导轨连接块108顺时针旋转至直线导轨110的轴心线平行于水平面并锁紧导轨连接块108，根据被测量管壳件104的外直径调节移动滑块113的位置，锁紧移动滑块113，调节直线驱动器动子117进给量，控制激光位移传感器120处于设定的高度；

步骤三，启动所述电动转台101，电动转台转子102带动激光位移传感器120作360°的周向步进式旋转，每旋转一个步进角度θ，得到激光发射端面119到被测量管壳件104表面的距离D_n；