专利名称：立式自动化圆度圆柱度测量仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械零件圆度圆柱度测量仪，尤其是一种非接触式并可同时自动 测量工件圆度及圆柱度误差的测量仪器。
背景技术：
一般精度的圆度和圆柱度现场测量，常采用V型块支撑被测工件将百分表头放在 圆柱表面上，然后旋转工件，同时将百分表沿着轴线方向移动，通过观察百分表的读书来确 定被测圆柱体的圆柱度误差，这种方法的测量精度低，手工操作及计算繁琐，可靠性差。对 于高精度的圆柱度测量，可使用圆度仪，圆柱度仪，三坐标测量机等，但其往往体积较大，很 难适应各种现场测量要求，且造价较高。在传统的圆度圆柱度测量中，常使用多个传感器，由于装置体积较大，很难适应多 种复杂的现场测量环境，无法做到在线测量，而一些小型圆度圆柱度测量装置又很难同时 测量工件的圆度和圆柱度。对于高精度回转零件的圆度和圆柱度测量，目前缺乏设备成本 低、精度高且操作使用便捷的测量仪器。目前误差分离技术的产生成为精密测量和补差加工的重要手段之一，其中三点法 圆度误差分离是最高应用，也是目前最为成熟的误差分离方法与技术手段。而后又产生了 二点法，四点法，五点法等，其实质可以视为三点法的演化。目前关于圆度和圆柱度测量中 使用的误差分离技术，多使用多个传感器进行，仪器体积大、安装调试要求较高，成本也较 高，不便于应用于现场测量。
发明内容
本发明是要解决现有误差分离方法与圆度和圆柱度测量技术，仪器体积大、不便 于应用于现场测量的技术问题，而提供一种立式自动化圆度圆柱度测量仪。为实现上述目的，本发明的技术方案是一种立式自动化圆度圆柱度测量仪，包括 卡盘，转台，基座，底板，其特点是底板上面安装有卧式导轨，卧式导轨内装有步进电机及 丝杠A以及与步进电机及丝杠A配合连接的滑块A，滑块A上面连接有立式导轨，立式导轨 内装有步进电机及丝杠B以及与配合步进电机及丝杠B连接的滑块B，滑块B前面水平安装 有卡具，卡具内卡有传感器，与传感器相对应的被测工件位置下面，固定在底板上的基座上 安装有转台，转台上设有固定被测工件的卡盘。传感器为电涡流位移传感器；卧式导轨和立式导轨为圆柱导轨。本发明具有以下特点和有益效果
1.本发明在测量过程中可同时测量工件的圆度和圆柱度。2.由于使用电涡流位移传感器，触头无需接触工件，直接进行无接触式自动测量， 很好的保护了被测工件的表面，使得测量操作简单，易于自动执行，方便在线测量。3.只使用一个传感器，在降低了开发成本的同时也简便了测量过程。4.本发明装置的运动系统导轨采用多个步进电机进行控制，应用虚拟仪器技术可
3精确控制传感器和工件之间的相对运动，从而保证测量数据的可靠性，同时方便误差的计
笪弁。5.应用虚拟仪器控制传感器完成数据采集后，采用误差分离技术对数据进行处 理，从而从主轴回转误差中分离出圆度误差。
图1是本发明的结构示意图2是本发明的测量仪运动装置及测量装置的示意图； 图3是测量工件时的俯视图。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。如图1，2所示，本发明的立式自动化圆度圆柱度误差测量装置，包括卧式导轨1， 步进电机及丝杠A2，滑块A3，立式导轨4，滑块B5，步进电机及丝杠B6，卡具7，传感器 8，工件9，卡盘10，转台11，基座12，底板13。底板13上面安装有卧式导轨1，卧式导轨1内装有步进电机及丝杠A2以及与步进 电机及丝杠A2配合连接的滑块A3，滑块A3上面连接有立式导轨4，立式导轨4内装有步进 电机及丝杠B6以及与配合步进电机及丝杠B6连接的滑块B5，滑块B5前面水平安装有卡 具7，卡具7内卡有传感器8，与传感器8相对应的被测工件9位置下面，固定在底板13上 的基座12上安装有转台11，转台11上设有固定被测工件9的卡盘10。传感器8为电涡流 位移传感器；卧式导轨1和立式导轨4为圆柱导轨。被测工件9安装在卡盘10上，卡盘10安装在转台11上，设计制造时应保证卡盘 精度，安装时确�？ㄅ�10，工件9和转台11同轴，回转工作台安装在仪器基座12上，卧式导 轨1和立室导轨4组成运动系统，通过滑块A3滑块B5使得电涡流位移位移传感器8能严 格沿被测工件9进行径向和轴向运动。电涡流位移位移传感器8通过卡具7装卡在立式导 轨的滑块B5上。测量前，应先对工件9和转台11调心，使其回转轴线同轴。测量时，滑块A3由远端向转台11径向运动，在电涡流位移传感器8与被测工件达 到合适的测量距离时停止，然后转台11 (图3)进行等间距旋转，从而使得电涡流位移传感 器8可以对被测工件9的截面进行采样，截面采样完毕后，立式导轨的滑块B5纵向移动恰 当距离，选取合适界面后使电涡流位移传感器8继续进行测量。结束测量后，对测量数据进行误差分离，通过计算可得到高精度的圆度及圆柱度 值。
权利要求
1.一种立式自动化圆度圆柱度测量仪，包括卡盘(10)，转台(11)，基座(12)，底板 (13)，其特征在于所述底板(13)上面安装有卧式导轨(1 )，卧式导轨(1)内装有步进电机 及丝杠A (2)以及与步进电机及丝杠A (2)配合连接的滑块A (3)，滑块A (3)上面连接 有立式导轨(4)，立式导轨(4)内装有步进电机及丝杠B (6)以及与配合步进电机及丝杠B (6)连接的滑块B (5)，滑块B (5)前面水平安装有卡具(7)，卡具(7)内卡有传感器(8)，与 传感器(8)相对应的被测工件(9)位置下面设有固定连接在底板(13)上的基座(12)，基座 (12)上安装有转台(11)，转台(11)上设有固定被测工件(9)的卡盘(10)。
2.根据权利要求1所述的立式自动化圆度圆柱度测量仪，其特征在于所述传感器(8) 为电涡流位移传感器。
3.根据权利要求1所述的立式自动化圆度圆柱度测量仪，其特征在于所述卧式导轨 (1)和立式导轨(4)为圆柱导轨。
全文摘要
本发明涉及一种立式自动化圆度圆柱度测量仪，包括卡盘，转台，基座，底板，底板上面安装有卧式导轨，卧式导轨内装有步进电机及丝杠A以及与步进电机及丝杠A配合连接的滑块A，滑块A上面连接有立式导轨，立式导轨内装有步进电机及丝杠B以及与配合步进电机及丝杠B连接的滑块B，滑块B前面水平安装有卡具，卡具内卡有传感器，与传感器相对应的被测工件位置下面，固定在底板上的基座上安装有转台，转台上设有固定被测工件的卡盘。本发明在测量过程中可同时测量工件的圆度和圆柱度。由于使用电涡流位移传感器，触头无需接触工件，直接进行无接触式自动测量，很好的保护了被测工件的表面，使得测量操作简单，易于自动执行，方便在线测量。
文档编号G01B7/28GK102072696SQ20101059501
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者何凯, 吉涛, 杨亮, 祁广利, 荆学东 申请人:上海应用技术学院
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