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专利号: 201710660102X
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种气缸套内径测量装置的测量方法,其特征在于:包括以下步骤:

(1)构建气缸套内径测量装置,装置包括三爪式底座,即第一底座、第二底座和第三底座,在每个底座上安装有直线导轨,在直线导轨上安装有沿直线导轨滑动的滑块,在滑块上安装有传感器安装板,传感器安装板的外端安装有激光测距传感器,在传感器安装板的一侧设有至少两个V型槽,在底座上位于V型槽一侧安装有球头柱塞固定块,在球头柱塞固定块上安装有球头柱塞,三爪式底座的中心设有圆形凸台;

(2)V型槽位置标定,具体为:

本装置中一共使用了3个传感器安装板,每一个传感器安装板上均加工有3个V型槽,根据3个传感器安装板上的共9个V型槽位置分布,将9个V型槽中进行分组,其中:内侧3个V型槽定义为内侧V型槽,中间位置的3个V型槽定义为中部V型槽,外侧位置的3个V型槽定义为外侧V型槽;

首先对内侧V型槽位置进行标定,移动滑块,将传感器安装板的内侧V型槽调整到球头柱塞的位置并卡紧,选择与内侧V型槽位置对应的气缸套内径测量装置标定底座,将三爪式底座中部的圆形凸起装入气缸套内径测量装置标定底座中的圆形凹槽中;完成安装后将装置整体放入三坐标测量仪中进行测量,设三爪式底座中部圆形凸起的圆心为O1,气缸套内径测量装置标定底座中圆形凹槽的圆心与三爪式底座圆心重合,3个激光测距传感器发射出的激光照射在气缸套内径测量装置标定底座的内壁上产生3个光点,设3个光点分别为P11,P12,P13,3个激光测距传感器所在位置为Q11,Q12,Q13,经三坐标测量仪测量后分别测量得到P11,P12,P13这3个点坐标分别为P11(a11,b11),P12(a12,b12),P13(a13,b13),平面中3个不在一条直线上的点可以确定一个圆,根据P11,P12,P13这3个点坐标可以计算出三爪式底座中部圆形凸起的圆心O1坐标,计算结果为O1(a1,b1),分别连接O1与P11、O1与P12、O1与P13共3条直线,分别为L11,L12,L13,其中Q11在直线L11上,Q12在直线L12上,Q13在直线L13上,根据上述坐标值分别可以计算出O1P11、O1P12、O1P13长度,如下式所示:分别读取三个激光测距传感器的数值,记为c11,c12,c13,此处c11,c12,c13的3个数值分别对应于Q11P11、Q12P12、Q13P13的长度,进而可以计算得到目标标定值S11:Q1Q11、S12:Q1Q12、S13:Q1Q13,如下式所示:

S11=O1Q11=O1P11-Q11P11

S12=O1Q12=O1P12-Q12P12

S13=Q1Q13=O1P13-Q13P13

进而可得内侧V型槽位置S11、S12、S13;

同理可以得到中部V型槽相应位置S21、S22、S23;

外侧V型槽位置S31、S32、S33;

(3)气缸套内径测量,具体为:

根据目标测量气缸套内径理论尺寸,使得目标气缸套内径理论尺寸在这V型槽档位测量范围内,随后将目标测量气缸套放入数控机床中,通过磁性底座作为连接件,将磁性底座的吸附端吸附到三爪式底座底部的圆形凸起上,将磁性底座的固定端安装到刀具架上,通过机床程序控制调节三爪式底座位置,使三爪式底座的中心到达气缸套理论轴线上,接着控制整体装置下降到气缸套内部需要进行测量内径的高度,进行实时测量气缸套内径尺寸,可分别读取到三个激光测距传感器检测值读数c1,c2,c3;

(4)气缸套内径计算,具体为:

将气缸套内径测量装置的圆心O作为原点,OP1连线作为X轴,过原点垂直于OP1连线向右的直线定义为Y轴,根据选定档位标定值S1、S2、S3可以计算出三个光点P1、P2、P3到原点的长度OP1、OP2、OP3,由于OP1、OP2、OP3三条直线呈120°均匀分布且均经过原点,进而可以计算出三个光点的坐标值P1(a1,b1),P2(a2,b2),P1(a3,b3),其中:a1=OP1,b1=0

已知圆边缘上的三个点,可以计算出圆的半径,进而可以计算出此处气缸套内径的大小。

2.根据权利要求1所述的气缸套内径测量装置的测量方法,其特征在于:所述步骤(1)中传感器安装板的另一端安装有调档手柄。

3.根据权利要求1所述的气缸套内径测量装置的测量方法,其特征在于:所述步骤(1)中三爪式底座上安装有保护罩。

4.根据权利要求1所述的气缸套内径测量装置的测量方法,其特征在于:所述步骤(1)中球头柱塞通过螺纹安装在球头柱塞固定块上。

5.根据权利要求1所述的气缸套内径测量装置的测量方法,其特征在于:所述步骤(1)中V型槽有三个,等间距的分布在传感器安装板上。

6.根据权利要求1所述的气缸套内径测量装置的测量方法,其特征在于:所述步骤(1)中底座上设有限位孔,限位孔中安装有限位销。