本發(fā)明涉及工件軸徑測(cè)量，是一種光電式軸徑測(cè)量裝置及其測(cè)量方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)工件軸徑的測(cè)量方式大都由人工完成，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且誤差較大，產(chǎn)品合格率較低?，F(xiàn)有的工件軸徑測(cè)量大都通過機(jī)械測(cè)量裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量，測(cè)量的原理及方式較多，其中較為常見的是利用位移傳感器，通過位移傳感器感應(yīng)測(cè)量工具夾持工件軸徑時(shí)所發(fā)生的夾持位移，從而得出工件的軸徑尺寸。位移傳感器雖然原理簡(jiǎn)單，但是長(zhǎng)期測(cè)量使用后精度較差，不易調(diào)整恢復(fù)。為此，有待對(duì)現(xiàn)有的軸徑測(cè)量裝置進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述不足，本發(fā)明的目的是向本領(lǐng)域提供一種光電式軸徑測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，使其解決現(xiàn)有同類測(cè)量裝置測(cè)量精度欠佳，容易失準(zhǔn)的技術(shù)問題。其目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種光電式軸徑測(cè)量裝置，其包括測(cè)量部分和光電傳感部分，測(cè)量部分包括罩殼，以及用于夾緊測(cè)量工件軸徑的固定量桿和活動(dòng)量桿，固定量桿固定于罩殼，活動(dòng)量桿相對(duì)于罩殼滑動(dòng)設(shè)置，且滑動(dòng)時(shí)，活動(dòng)量桿夾緊工件軸徑的面與固定量桿夾緊工件軸徑的面保持平行，光電傳感部分包括光源、透鏡、光敏元件，以及將光敏元件感應(yīng)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為測(cè)量值信號(hào)的控制器。其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于所述活動(dòng)量桿一端伸入罩殼內(nèi)，且該端設(shè)有帶動(dòng)活動(dòng)量桿相對(duì)于罩殼滑動(dòng)的滑塊，罩殼內(nèi)設(shè)有適配滑塊滑動(dòng)的限位滑槽，所述滑塊設(shè)有凸起的撥桿，罩殼內(nèi)設(shè)置一定位旋轉(zhuǎn)的擺桿，擺桿設(shè)有兩個(gè)擺臂，一側(cè)擺臂與所述撥桿保持相抵，另一側(cè)擺臂連接拉緊彈簧，拉緊彈簧固定于罩殼內(nèi)，在拉緊彈簧作用下，擺桿的一側(cè)擺臂對(duì)撥桿保持推力，且推力方向使所述活動(dòng)量桿朝固定量桿方向滑動(dòng)；所述光源、透鏡、光敏元件均固定于罩殼內(nèi)，其中光敏元件位于罩殼內(nèi)的遮光盒內(nèi)，遮光盒設(shè)有進(jìn)光孔，所述罩殼內(nèi)設(shè)有一塊用于將所述光源和透鏡組合形成的光路反射至沿所述遮光盒的進(jìn)光孔照射至所述光敏元件感光面的反射鏡，反射鏡兩端均連接扭曲片彈簧，其中一端扭曲片彈簧與罩殼內(nèi)側(cè)固定，另一端扭曲片彈簧與所述擺桿連接拉緊彈簧的擺臂端固定，扭曲片彈簧對(duì)擺臂的拉力方向與所述拉緊彈簧對(duì)擺臂的拉力方向相反，且扭曲片彈簧的拉力小于拉緊彈簧的拉力。通過上述結(jié)構(gòu)，利用活動(dòng)量桿擺動(dòng)引起反射鏡角度的變化，從而改變遮光盒內(nèi)光敏元件接收的光量強(qiáng)度，由光敏元件將光信號(hào)傳遞至控制器，控制器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為測(cè)量值，實(shí)現(xiàn)軸徑測(cè)量，測(cè)量較為簡(jiǎn)單、方便，且光源不受外部干擾，不易失準(zhǔn)，測(cè)量精度較高。

上述光電式軸徑測(cè)量裝置中，所述撥桿伸出所述罩殼，且罩殼設(shè)有適配撥桿運(yùn)動(dòng)的限位滑孔。通過控制撥桿，即可控制活動(dòng)量桿的滑動(dòng)，從而方便活動(dòng)量桿和固定量桿對(duì)工件的夾緊操作。

所述扭曲片彈簧與罩殼內(nèi)側(cè)固定的結(jié)構(gòu)替換為該扭曲片彈簧連接拉力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，拉力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括拉桿、導(dǎo)向套、調(diào)節(jié)帽，導(dǎo)向套固定于罩殼內(nèi)側(cè)，且設(shè)有多邊形孔，所述拉桿的桿部設(shè)有一段與該多邊形孔配合的多邊形桿，以及一段螺紋桿，拉桿的螺紋桿端伸出罩殼螺紋連接所述調(diào)節(jié)帽，拉桿的多邊形桿端固定連接所述扭曲片彈簧。通過該拉力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)反射鏡微調(diào)，從而通過調(diào)整光路，方便測(cè)量初始值的歸零操作。

所述遮光盒的進(jìn)光孔前端設(shè)有調(diào)節(jié)進(jìn)光強(qiáng)度的濾光片，且濾光片滑動(dòng)置于所述罩殼內(nèi)。通過滑動(dòng)調(diào)節(jié)濾光片，從而調(diào)節(jié)進(jìn)光孔的進(jìn)光強(qiáng)度，方便調(diào)節(jié)測(cè)量的精度，解決因光源衰減等問題而造成測(cè)量精度失準(zhǔn)的問題。

該光電式軸徑測(cè)量裝置的測(cè)量方法為：將待測(cè)工件的軸徑部位夾緊于活動(dòng)量桿與固定量桿之間，活動(dòng)量桿帶動(dòng)反射鏡相對(duì)于其初始狀態(tài)偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，該偏轉(zhuǎn)角度使反射鏡對(duì)所述光源、透鏡組合形成的光路反射至所述遮光盒進(jìn)光孔的量發(fā)生改變，所述光敏元件感應(yīng)當(dāng)前光量強(qiáng)度，并將光信號(hào)傳遞至所述控制器，由控制器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為測(cè)量值信號(hào)，測(cè)得當(dāng)前工件軸徑的尺寸。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，軸徑測(cè)量操作較為方便，測(cè)量誤差小，準(zhǔn)度高，且不易失準(zhǔn)，適合作為現(xiàn)有工件的軸徑測(cè)量裝置使用，或同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中箭頭表示光路方向。

圖中序號(hào)及名稱為：1、工件，2、固定量桿，3、活動(dòng)量桿，301、滑塊，302、撥桿，4、罩殼，401、限位滑槽，5、擺桿，6、拉緊彈簧，7、扭曲片彈簧，8、反射鏡，9、光源，10、透鏡，11、光敏元件，12、遮光盒，1201、進(jìn)光孔，13、濾光片，14、調(diào)節(jié)帽，15、導(dǎo)向套，16、拉桿。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

如圖1所示，該光電式軸徑測(cè)量裝置包括測(cè)量部分和光電傳感部分，測(cè)量部分包括罩殼4，以及用于夾緊測(cè)量工件1軸徑的固定量桿2和活動(dòng)量桿3，固定量桿固定于罩殼，活動(dòng)量桿相對(duì)于罩殼滑動(dòng)設(shè)置，且滑動(dòng)時(shí)，活動(dòng)量桿夾緊工件軸徑的面與固定量桿夾緊工件軸徑的面保持平行。具體為：活動(dòng)量桿一端伸入罩殼內(nèi)，且該端設(shè)有帶動(dòng)活動(dòng)量桿相對(duì)于罩殼滑動(dòng)的滑塊301，罩殼內(nèi)設(shè)有適配滑塊滑動(dòng)的限位滑槽401，滑塊設(shè)有凸起的撥桿302，罩殼內(nèi)設(shè)置一定位旋轉(zhuǎn)的擺桿5，擺桿設(shè)有兩個(gè)擺臂，一側(cè)擺臂與撥桿保持相抵，另一側(cè)擺臂連接拉緊彈簧6，拉緊彈簧固定于罩殼內(nèi)，在拉緊彈簧作用下，擺桿的一側(cè)擺臂對(duì)撥桿保持推力，且推力方向使活動(dòng)量桿朝固定量桿方向滑動(dòng)。光電傳感部分包括光源9、透鏡10、反射鏡8、光敏元件11、遮光盒12，以及將光敏元件感應(yīng)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為測(cè)量值信號(hào)的控制器。光源、透鏡、光敏元件、遮光盒均固定于罩殼內(nèi)，其中光敏元件位于遮光盒內(nèi)，遮光盒設(shè)有進(jìn)光孔1201。反射鏡所在罩殼內(nèi)的位置，是將光源和透鏡組合形成的光路反射至沿遮光盒的進(jìn)光孔照射至光敏元件的感光面，反射鏡兩端均連接扭曲片彈簧7，其中一端扭曲片彈簧連接拉力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，另一端扭曲片彈簧與擺桿連接拉緊彈簧的擺臂端固定，扭曲片彈簧對(duì)擺臂的拉力方向與拉緊彈簧對(duì)擺臂的拉力方向相反，且扭曲片彈簧的拉力小于拉緊彈簧的拉力。上述拉力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括拉桿16、導(dǎo)向套15、調(diào)節(jié)帽14，導(dǎo)向套固定于罩殼內(nèi)側(cè)，且設(shè)有多邊形孔，拉桿的桿部設(shè)有一段與該多邊形孔配合的多邊形桿，以及一段螺紋桿，拉桿的螺紋桿端伸出罩殼螺紋連接調(diào)節(jié)帽，拉桿的多邊形桿端固定連接扭曲片彈簧。

進(jìn)一步的，為了方便活動(dòng)量桿3的滑動(dòng)操作，上述撥桿302伸出罩殼4，且罩殼設(shè)有適配撥桿運(yùn)動(dòng)的限位滑孔。為了方便調(diào)節(jié)測(cè)量的精度，上述遮光盒12的進(jìn)光孔1201前端設(shè)有調(diào)節(jié)進(jìn)光強(qiáng)度的濾光片13，且濾光片滑動(dòng)置于罩殼內(nèi)。

該光電式軸徑測(cè)量裝置的測(cè)量方法為：將待測(cè)工件1的軸徑部位夾緊于活動(dòng)量桿3與固定量桿2之間，活動(dòng)量桿帶動(dòng)反射鏡8相對(duì)于其初始狀態(tài)偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，該偏轉(zhuǎn)角度使反射鏡對(duì)光源9、透鏡10組合形成的光路反射至遮光盒12進(jìn)光孔1201的量發(fā)生改變，光敏元件11感應(yīng)當(dāng)前光量強(qiáng)度，并將光信號(hào)傳遞至控制器，由控制器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為測(cè)量值信號(hào)，測(cè)得當(dāng)前工件軸徑的尺寸。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種光電式軸徑測(cè)量裝置及其測(cè)量方法，其包括測(cè)量部分和光電傳感部分，測(cè)量部分包括罩殼，以及用于夾緊測(cè)量工件軸徑的固定量桿和活動(dòng)量桿，光電傳感部分包括光源、透鏡、光敏元件，以及將光敏元件感應(yīng)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為測(cè)量值信號(hào)的控制器。其設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于罩殼內(nèi)設(shè)置一帶動(dòng)活動(dòng)量桿相對(duì)于固定量桿滑動(dòng)夾緊的機(jī)構(gòu)，以及與活動(dòng)量桿聯(lián)動(dòng)形成角度變化的反射鏡，反射鏡對(duì)光源透鏡組合形成的光路反射至遮光盒內(nèi)的光敏元件，方法為：利用活動(dòng)量桿擺動(dòng)引起反射鏡角度的變化，從而改變遮光盒內(nèi)光敏元件接收的光量強(qiáng)度，由光敏元件將光信號(hào)傳遞至控制器，控制器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為測(cè)量值，實(shí)現(xiàn)軸徑測(cè)量，測(cè)量較為簡(jiǎn)單、方便，不易失準(zhǔn)，測(cè)量精度較高。

技術(shù)研發(fā)人員：涂晶潔;賴尚丁;劉春林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波大紅鷹學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.16
技術(shù)公布日：2017.09.29