[发明专利]气缸套内径高精度大范围自动测量装置及测量方法

说明书

本发明公开了一种气缸套内径高精度大范围自动测量装置，包括三爪式底座，在三爪式底座的中心设有圆形凸台，底座均安装有内板和外板，在内板和外板之间设有平行分布的光轴和丝杠，光轴和丝杠均穿过L型连接件，三个内板形成的空间内安装有传动轴，传动轴与电机连接，传动轴下端与主动锥齿轮连接，主动锥齿轮与三个从动锥齿轮啮合，从动锥齿轮与丝杠连接，在L型连接件上固定安装有丝杠螺母和涡电流传感器，在短边上安装有测量位移的磁栅尺读头，在三爪式底座上安装有磁尺。本发明采用电机带动涡电流传感器直线运动，磁栅尺读头实时检测位置变化，从而确保涡电流传感器面对不同内径气缸套一直处于最佳测量位置，通过三点测内径原理计算内径。

技术领域

本发明涉及气缸套内径高精度大范围自动测量装置及测量方法，属于测量领域。

背景技术

气缸套作为柴油机上工作环境最为恶劣的零件之一，其各处内径的精度高低直接影响着柴油机的使用寿命、燃油经济性等关键技术指标。目前国内外对于气缸套内径尺寸检测的方法有很多种，主要分为接触式测量和非接触式测量，并且采用的方法和原理也是各不相同。气缸套的内径测量方法主要包括：通用量具测量、专用量具测量、电感测径仪测量、气动量仪测量等。通用量具检测气缸套内径操作简单方便，但是仅仅只能检测气缸套口部附近较浅位置的内径，同样，电感测量仪测量也仅仅只能测量深度较短的气缸套；专用量具测量在测量对应气缸套内径时效率更高同时在一定程度上保证了精度，但是其测量范围较小、功能单一，在涉及多种尺寸规格的气缸套时则无能为力；气动量仪检测虽然测量精度较高且由于其为非接触式测量，进而保护了测量目标气缸套内壁表面，但是气动量仪无法调整测量范围且测量费用较高、对环境要求较高。

杨迪、张丽军发明的《一种高准确度气缸套内径快速测量装置》，中国发明专利申请公布号CN 106247885 A，通过增加辅助测量用的纤维纸，改进了内径千分尺测量环境，在一定程度上有效提高了内径千分尺测量的重复精度和测量效率，但是由于其依旧受限于内径千分尺的测量效率及测量过程中调整的复杂性，其测量效率的提升收到加大的限制，虽然效率提升较为明显，但是依旧要花费较多的时间用于装置的调整中。苏州蓝王机床工具科技有限公司发明的《一种激光内径测量仪》，中国发明专利申请公布号 CN 106152956 A，采用高精度激光测量，测量精度高且不直接接触，测量过程对工件无损伤，但是其检测范围较小，仅仅只能测量激光测量仪检测范围内的气缸套，且激光测量仪精度越高则检测范围越小，在保证精度的时候，进一步限制了其检测范围大小，同时由于激光测量仪为光学仪器，对环境的要求较高，在恶劣环境中无法保证其稳定性和可靠性。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种气缸套内径高精度大范围自动测量装置及测量方法，采用电机带动涡电流传感器直线运动，磁栅尺读头实时检测位置变化，从而确保涡电流传感器面对不同内径气缸套一直处于最佳测量位置，通过三点测内径原理计算内径。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种气缸套内径高精度大范围自动测量装置，包括三爪式底座，即包含第一底座、第二底座和第三底座，在三爪式底座的中心设有圆形凸台，第一底座、第二底座和第三底座沿圆形凸台周向分布，第一底座、第二底座和第三底座上均安装有内板和外板，在内板和外板之间设有平行分布的光轴和丝杠，丝杠通过轴承安装在外板和内板之间，光轴和丝杠均穿过L型连接件，L型连接件包含垂直分布的短边和长边，短边穿过光轴和丝杠，所述三个内板形成的空间内安装有传动轴，传动轴与电机连接，传动轴下端与主动锥齿轮连接，主动锥齿轮与三个从动锥齿轮啮合，从动锥齿轮与丝杠连接，在短边上固定安装有丝杠螺母，丝杠螺母套在丝杠上，在长边上安装有测量距离的涡电流传感器，在短边上安装有测量位移的磁栅尺读头，在三爪式底座上安装有磁尺；标定用竖直平面位于三爪式底座中需要标定的矩形平台的端部。

作为优选，所述第一底座、第二底座和第三底座圆周均布在圆形凸台上。

作为优选，所述外板的下端设有圆形凹槽，圆形凹槽内安装有圆锥滚子轴承，圆锥滚子轴承内圈与丝杠连接。