[发明专利]自定心孔测量单元

权利要求书

1.一种孔测量单元，包括：

纵长主体，具有第一端和第二端；

第一调整机构，设置在所述第一端附近，所述第一调整机构扩张或收缩至相对直径；

第二调整机构，设置在所述第二端附近，所述第二调整机构扩张或收缩至相对直径；

测量部，与所述主体相关联，所述测量部适于测量中空构件的孔的内直径；

其中，当所述纵长主体插入中空构件的孔中时，所述第一与第二调整机构扩张以将所述纵长主体大致定心于所述孔内，使得所述测量部可以测量所述孔的内直径。

2.根据权利要求1所述的孔测量单元，其中，所述第一调整机构包括绕所述纵长主体固定定位的固定轴环、构造成绕所述纵长主体为滑动关系的滑动轴环以及将所述第一固定轴环连接至所述第一滑动轴环的三个臂，所述臂均铰接成集体地构成三角形以形成相对直径，其中，所述滑动轴环朝向所述固定轴环的滑动会增加所述第一调整机构的相对直径，所述滑动轴环远离所述固定轴环的滑动会减小所述第一调整机构的相对直径。

3.根据权利要求2所述的孔测量单元，其中，所述第一调整机构还包括与每个铰接臂相关联的轮，所述轮以相对直径定位在所述臂的铰链处。

4.根据权利要求2所述的孔测量单元，还包括线性致动器，将所述第一调整机构的所述滑动轴环联接至所述纵长主体，使得所述线性致动器使所述滑动轴环相对于所述纵长主体移动。

5.根据权利要求4所述的孔测量单元，其中，所述线性致动器是气动操作的磁耦合无杆缸。

6.根据权利要求1所述的孔测量单元，其中，所述第一调整机构和所述第二调整机构是可分立地调整的，所述调整机构能够形成两个不同的相对直径，使得所述纵长构件保持定心于具有可变直径的孔中。

7.根据权利要求1所述的孔测量单元，其中，所述测量部包括至少一个光电距离传感器，所述光电距离传感器旋转约360°周期以感测与所述中空构件的内孔直径相关的距离。

8.根据权利要求7所述的孔测量单元，其中，所述光电距离传感器在每个周期期间为了总共至少四个距离读数而获取至少四个读数。

9.根据权利要求8所述的孔测量单元，还包括带有显示器的数据收集与处理计算机，其中，所述至少四个距离读数被收集并拟合成最佳拟合圆，所述最佳拟合圆的尺寸显示在所述显示器上。

10.根据权利要求8所述的孔测量单元，其中，所述测量部包括两个光电距离传感器，所述光电距离传感器分别旋转至少180°周期，每个光电距离传感器在每个周期中获取至少两个距离读数。

11.根据权利要求1所述的孔测量单元，其中，所述测量部测量中空构件的孔径至约1/1000”的公差范围内。

12.一种测量中空轴的内孔直径的方法，所述方法包括：

将包括第一调整机构、第二调整机构以及测量部的纵长测量装置插入到内孔中，所述调整构件可以调整至相对直径；

调整所述第一调整机构与第二调整机构的相对直径，使得所述调整机构分别以它们的相对直径抵接着内孔，以便将所述纵长测量装置大致定心于孔内；

启动所述测量部，以在邻近测量部的区域中获取所述内孔的多个测量读数。

13.根据权利要求12所述的测量方法，还包括：

使所述纵长测量装置沿着内孔长度移动；

启动所述测量部，以在邻近测量部的区域中获取所述内孔的第二多个测量读数。

14.根据权利要求13所述的测量方法，其中，所述移动步骤包括调整所述调整机构中至少一个的相对直径。

15.根据权利要求12所述的测量方法，其中，所述插入步骤是通过采用有刻度的测杆在孔中推动所述纵长测量装置而实现的。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：

确认所述测量部穿入内孔中的深度；

使所述纵长测量装置沿着内孔的长度移动预定距离；

启动所述测量部，以在邻近测量部的区域中获取所述内孔的第二多个测量读数。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，所述启动测量部的步骤在邻近测量部的区域中获取所述内孔的至少三个读数。