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专利号: 2018111971958
申请人: 成都航空职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
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:

1.一种薄壁零件侧壁厚度在机自动测量装置的测量方法,所述薄壁零件侧壁厚度在机自动测量装置包括控制盒(1),所述控制盒(1)上设置有连接杆(2)和探头安装架(6),所述控制盒(1)内安装有信号处理和传输模块(3),所述信号处理和传输模块(3)与数控机床的上位机电连接,所述探头安装架(6)上设置有测量探头,所述测量探头包括两块铰接在探头安装架(6)上的旋转块(7),两块所述旋转块(7)端部均设置有滚轮(11),两块所述旋转块(7)之间的铰接点上安装有绝对角度编码器(8),所述绝对角度编码器(8)与信号处理和传输模块(3)电连接;

两块所述旋转块(7)之间安装有微动开关(10),所述微动开关(10)与信号处理和传输模块(3)电连接;所述探头安装架(6)中间安装有竖直设置的弹簧(5);

所述旋转块(7)的铰接点上安装有回弹机构(9),所述控制盒(1)与探头安装架(6)之间安装有旋转机构(4),所述控制盒(1)内安装有独立电源,所述独立电源与信号处理和传输模块(3)电连接;

其特征在于,测量方法包括以下步骤:

S1:选取待测量薄壁零件侧壁上的一个测量点,并以测量点所在的侧壁面切线方向作为数控机床的主轴轴向,在数控机床上设定测量探头的测量路径;

S2:将测量装置通过连接杆(2)安装在数控机床的刀柄上,刀柄再安装在数控机床的主轴上;

S3:启动数控机床,数控机床的主轴带动测量探头移动到测量点上方并缓慢向下移动,零件的侧壁置于两块所述旋转块(7)之间;

S4:当测量探头的滚轮(11)到达测量点时绝对角度编码器(8)开始检测,并且每隔一段设定时间,绝对角度编码器(8)测量一次两块所述旋转块(7)的相对旋转角度,并发送给信号处理和传输模块(3);

S5:当测量探头的滚轮(11)离开测量点后,数控机床的主轴停止移动,绝对角度编码器(8)停止检测,数控机床的主轴向上移动离开零件,回到原点位置等待下一次测量;同时信号处理和传输模块(3)通过角度数据计算出壁厚并发送给上位机。

2.根据权利要求1所述的薄壁零件侧壁厚度在机自动测量装置的测量方法,其特征在于,所述信号处理和传输模块(3)计算壁厚的计算方法包括以下步骤:S1:统计测量点区域内绝对角度编码器(8)每一次检测的角度数据集|αi-m,…,αi…,αi-m|,并计算方差σi和均值μi,其中αi为某一i时刻绝对角度编码器(8)检测的的角度值,m为设定时间间隔;

S2:根据公式 对均值μi和方差σi进行滤波处理,滤波后的数据α即

为两块所述旋转块(7)真实的旋转角度值;

S3:利用余弦定理公式 计算出侧壁厚度,其中α0为绝对编码

器的初始角度,r为测量点与两块所述旋转块(7)的铰接点的距离值。