专利名称：一种双传感器组合定值比较测头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及大型工件内尺寸测量装置，尤其涉及一种双传感器组合定值比较测头。
背景技术：
随着大型装备制造业的发展，工业产品设计和制造技术不断革新，工业现场大型工件尺寸测量逐渐呈现出测量环境复杂、测量对象多样、测量过程自动化和测量功能综合化的特点，传统的测量系统已经无法满足日益增长的工业现场大型工件尺寸测量的要求。同时，对于大型工件的尺寸测量，例如汽轮机、发电机机组中的方槽和大孔等内尺寸测量的要求也越来越高。对于大型工件的精密测量主要有以下的仪器:I)比较典型的有经纬仪测量、双频激光干涉仪测量、跟踪仪测量和关节式坐标机等等。以上测量多为测量外尺寸，对工件的内尺寸进行测量极为不便。2)还有一些小型的测量工具，例如:百分表测量、内径千分尺测量和游标卡尺等的测量，这些都属于接触式测量，不仅对工件表面和测量工具有损伤，而且需要人为引导，受人为经验和情绪等主观因素影响较大。3)还有一些大尺寸内径测量系统达到了很高的相对精度，但针对在机测量需求，还不便采用。
实用新型内容
本实用新型提供了一种双传感器组合定值比较测头，实现了非接触式和在机测量，并对工件的内尺寸进行了测量；详见下文描述:一种双传感器组合定值比较测头，包括:测头架，所述测头架上设置有移动架、测量装置和连接部件，其特征在于，所述测头架包括:U型槽，所述U型槽的一侧设置有4个第一调节键，另一侧设置有2个第一调节键；所述U型槽上还设置有18个第一螺丝，其中6个所述第一螺丝与6个所述第一调节键相互配合，用于调节两个激光位移传感器出射线的左右方向的位姿 ’另12个所述第一螺丝用于固定所述移动架；所述U型槽的底面设置有相互配合的4个第二调节键和4个第二螺丝；所述连接部件包括:与所述测头架固定连接的倒U型槽；所述倒U型槽通过圆柱棒连接有连接件，所述连接件上设置有调节所述连接件与所述倒U型槽之间夹角的第三螺丝，所述圆柱棒作为所述夹角调节的中心轴；所述倒U型槽上还设置有相互配合的2个第四调节键和2个第四螺丝，所述第二调节键、所述第二螺丝、所述第四调节键和所述第四螺丝用于调节所述两个激光位移传感器出射线的上下方向的位姿；所述测量装置包括:设置在所述移动架上的所述两个激光位移传感器，设置在所述测头架上的数据处理及显示�？椋黾す馕灰拼衅鞑杉灰剖荩⒋渲潦荽砑跋允灸？椋鍪荽砑跋允灸？槎运鑫灰剖萁写恚砗蟮氖荽洳⑾允�。所述测量装置还包括:设置在所述测头架上的电池。所述电池为锂电池。所述数据处理及显示模块还包括:无线收发�？椋鑫尴呤辗⒛？榻鑫灰剖荽渲镣獠靠刂谱爸谩１臼涤眯滦吞峁┑募际醴桨傅挠幸嫘Ч�:I)安全性高:接触测量一般要求操作人员要位于测量要素附近操作、读数或引导，这就限制了自动测量的可能性。基于激光位移传感器的双传感器组合定值比较测头采用的是非接触定值比较测量，非接触测头远离被测表面，因此该自动或半自动过程具有足够安全性。2)检测精度高:该测头采用高精度激光位移传感器，能够快速精确的测量出被测物到传感器的距离，采用比较测量法，通过被测参数与某个标准量进行比较，可以实现大尺寸的高精度测量。3)动态自动测量和手动测量共存:测量部分由高精度的激光位移传感器、无线收发�？�、电池和数据处理及显示�？樽槌桑唤隹梢允侄饬浚苯庸鄄焓荽砑跋允灸？榈贸龅牟饬拷峁铱梢越馔钒沧霸诨采希ü尴呤辗⒛？榻饬渴荽涞郊扑慊希瓿啥远饬�。4)适用范围广:该测头不仅能够完成轴孔类工件轴孔的内尺寸测量和两个平面间距测量，通过设计激光位移传感器位置调节装置可以实现不同孔径和不同平面间距的测量。
5)机械结构简单:该测头仅通过结构简单的测头架将激光位移传感器、电池、数据处理及显示�？榈炔考楹系揭黄穑褂梅奖�、简单。
图1为定值比较测头的结构示意图；图2为定值比较测头的内部示意图；图3连接部件的结构示意图；图4a为定值比较测头主视图；图4b为定值比较测头左视半剖图。附图中，各标号所代表的部件列表如下:1:测头架；2:移动架；3:测量装置；4:连接部件；11:U型槽；12:第一调节键；13:第一螺丝；14:第二调节键；15:第二螺丝；31:激光位移传感器；32:数据处理及显示�？椋� 33:电池；34:无线收发模块；41:倒U型槽；42:圆柱棒；43:连接件；44:第三螺丝；45:第四调节键；[0035]46:第四螺丝。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。为了实现非接触式和在机测量，并对工件的内尺寸进行测量，本实用新型实施例提出了一种双传感器组合定值比较测头，参见图1、图2、图3、图4a和图4b，该双传感器组合定值比较测头包括:测头架1，测头架I上设置有移动架2、测量装置3和连接部件4，测头架I包括:U型槽11，U型槽11的一侧设置有4个第一调节键12，另一侧设置有2个第一调节键12 ；U型槽11上还设置有18个第一螺丝13，其中6个第一螺丝13与6个第一调节键12相互配合，用于调节两个激光位移传感器31出射线的左右方向的位姿；另12个第一螺丝13用于固定移动架2 ;U型槽11的底面设置有相互配合的4个第二调节键14和4个第二螺丝15 ；连接部件4包括:与测头架I固定连接的倒U型槽41 ;倒U型槽41通过圆柱棒42连接有连接件43，连接件43上设置有调节连接件43与倒U型槽41之间夹角的第三螺丝44，圆柱棒42作为夹角调节的中心轴；倒U型槽41上还设置有相互配合的2个第四调节键45和2个第四螺丝46，第二调节键14、第二螺丝15、第四调节键45和第四螺丝46用于调节两个激光位移传感器31出射线的上下方向的位姿；测量装置3包括:设置在移动架2上的两个激光位移传感器31，设置在测头架I上的数据处理及显示�？�32，激光位移传感器31采集位移数据，并传输至数据处理及显示�？�32，数据处理及显示�？�32对位移数据进行处理，将处理后的数据传输并显示。通过上述测头中器件间的相互配合共同作用完成大型工件内尺寸的测量。实际应用时，通过调整移动架2在测头架I上的位置可以测量不同尺寸的工件的内尺寸测量。为了方便激光位移传感器31和数据处理及显示�？�32的供电，该测量装置还包括:设置在测头架I上的电池33，优选为锂电池。为了方便数据处理及显示�？�32的数据传输，该数据处理及显示�？�32还包括:无线收发�？�34。在动态自动测量时，数据处理及显示�？�32采集激光位移传感器31的位移数据，并通过无线收发�？�34传送至外部控制装置，同时在手动测量时，数据处理及显示�？�32能直接处理传感器的数据，通过与初始量(通过与标准长度比较所得)相加，得到测量结果，并显示测量结果。激光位移传感器31、电池33和无线收发�？�34组成一套无线系统，能够方便安装在机床上实现动态测量。其中，外部控制装置根据实际应用中的需要进行选择，具体实现时，本实用新型实施例对此不做限制。该测头的工作原理是:本实用新型采用激光位移传感器31进行非接触测量。相对于传统的内径百分表测量，该测头不需人为进行引导，通过数据处理及显示�？�32能够直接知道待测工件的内径。该测头仅通过结构简单的测头架I将激光位移传感器31、数据处理及显示�？�32以及电源33等部件组合到一起，使用方便、简单。激光位移传感器31的固定部件即为移动架2，调节移动架2在测头架I上的位置能够测量不同尺寸的工件的内尺寸。测头采用数据处理及显示�？�32以及电池33供电，能够方便的将测头安装在机床的主轴上，能够同时实现动态自动测量和手动测量。通过测头与比较测量方法结合，能够快速实现内尺寸的测量。本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种双传感器组合定值比较测头，包括:测头架，所述测头架上设置有移动架、测量装置和连接部件，其特征在于， 所述测头架包括:u型槽，所述U型槽的一侧设置有4个第一调节键，另一侧设置有2个第一调节键；所述U型槽上还设置有18个第一螺丝，其中6个所述第一螺丝与6个所述第一调节键相互配合，用于调节两个激光位移传感器出射线的左右方向的位姿 ’另12个所述第一螺丝用于固定所述移动架；所述U型槽的底面设置有相互配合的4个第二调节键和4个第二螺丝； 所述连接部件包括:与所述测头架固定连接的倒U型槽；所述倒U型槽通过圆柱棒连接有连接件，所述连接件上设置有调节所述连接件与所述倒U型槽之间夹角的第三螺丝，所述圆柱棒作为所述夹角调节的中心轴；所述倒U型槽上还设置有相互配合的2个第四调节键和2个第四螺丝，所述第二调节键、所述第二螺丝、所述第四调节键和所述第四螺丝用于调节所述两个激光位移传感器出射线的上下方向的位姿； 所述测量装置包括:设置在所述移动架上的所述两个激光位移传感器，设置在所述测头架上的数据处理及显示�？椋黾す馕灰拼衅鞑杉灰剖荩⒋渲了鍪荽砑跋允灸？椋鍪荽砑跋允灸？槎运鑫灰剖萁写恚砗蟮奈灰剖荽洳⑾允�。
2.根据权利要求1所述的一种双传感器组合定值比较测头，其特征在于，所述测量装置还包括:设置在所述测头架上的电池。
3.根据权利要求2所述的一种双传感器组合定值比较测头，其特征在于，所述电池为锂电池。
4.根据权利要求1所述的一种双传感器组合定值比较测头，其特征在于，所述数据处理及显示�？榛拱�:无线收发�？� ； 所述无线收发�？榻鑫灰剖荽渲镣獠靠刂谱爸�。
专利摘要本实用新型公开了一种双传感器组合定值比较测头，包括测头架，测头架上设置移动架、测量装置和连接部件，第一螺丝与第一调节键相互配合，用于调节两个激光位移传感器出射线的左右方向的位姿；第二调节键、第二螺丝、第四调节键和第四螺丝用于调节两个激光位移传感器出射线的上下方向的位姿；调节移动架在测头架上的位置能够测量不同尺寸的工件的内尺寸，实现了非接触式和在机测量。测头采用数据处理及显示�？橐约暗绯毓┑纾芄环奖愕慕馔钒沧霸诨驳闹髦嵘希芄煌笔迪侄远饬亢褪侄饬�。
文档编号G01B11/00GK202938788SQ201220652718
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者刘新波, 王仲, 苏野, 刘红光, 陈浩, 李兴强 申请人:天津大学
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