一种单锥体工件的壁厚及壁厚差自动检测装置
阅读说明：本技术 一种单锥体工件的壁厚及壁厚差自动检测装置 (Wall thickness and wall thickness difference automatic detection device of single cone work piece ) 是由 黄安顺 郭海卫 段良辉 任志忠 胡艳萍 丁洵 周云罡 蒋文松 吴海鹰 许晓波 冯 于 2021-01-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种单锥体工件的壁厚及壁厚差自动检测装置,包括工作台、锥体测量组件、定位旋转组件、运动组件；锥体测量组件、定位旋转座组件安装在工作台上,测量运动组件安装在工作台下,锥体定位旋转组件对变壁厚锥体工件自动夹紧并使得变壁厚锥体工件能够自由旋转；锥体测量组件设置在锥体工件的大端旁；测量组件对被测锥体工件的任意选定截面进行壁厚及壁厚差的检测。本发明能够对单锥体任意截面的壁厚及壁厚差进行自动检测、自动夹紧和松开、零位校准、系统误差消除、自动读取数据、自动分析处理评定、自动保存和输出,降低了人为因素对测量结构的影响,测量精度大大提高,实现自动化测量,简化了检测流程,提高了检测工作效率。(The invention discloses an automatic detection device for wall thickness and wall thickness difference of a single-cone workpiece, which comprises a workbench, a cone measuring component, a positioning rotating component and a moving component, wherein the workbench is provided with a positioning rotating component and a positioning rotating component; the cone positioning rotating assembly automatically clamps the variable-wall-thickness cone workpiece and enables the variable-wall-thickness cone workpiece to freely rotate; the cone measuring component is arranged beside the large end of the cone workpiece; and the measuring component detects the wall thickness and the wall thickness difference of any selected section of the cone workpiece to be measured. The invention can automatically detect the wall thickness and the wall thickness difference of any section of the single cone, automatically clamp and loosen the wall thickness and the wall thickness difference, calibrate the zero position, eliminate the system error, automatically read data, automatically analyze, process and evaluate, and automatically store and output the data, thereby reducing the influence of human factors on the measurement structure, greatly improving the measurement precision, realizing automatic measurement, simplifying the detection process and improving the detection working efficiency.)
技术领域
本发明涉及单锥体壁厚及壁厚差检测技术领域，尤其涉及一种单锥体工件的壁厚及壁厚差自动检测装置。
背景技术
现在检测单锥体(含变壁厚单锥体)工件的壁厚及壁厚差，大都是使用人工打表、机械式专用手动测量装置来进行测量，由人工读取、记录测量数据，人工计算、分析和评定处理其壁厚和壁厚差的方式进行，这种手动测量装置，测量位置定位精度不理想，测量方法存在人为误差，重复性差，还有检测结果的原始记录都是人工记录填写，工作效率低,难以满足变壁厚锥体壁厚及壁厚差的检测工作。
发明内容
本发明提出的一种单锥体工件的壁厚及壁厚差自动检测装置，操作方便，测量工作效率高，测量精度高，自动记录和评定测量结果的单锥体(含变壁厚单锥体)壁厚及壁厚差的全自动检测装置，实现自动化测量，能降低工人的劳动强度和测量人为因素对测量结果影响。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种单锥体工件的壁厚及壁厚差自动检测装置，包括工作台、测量组件、定位旋转组件、运动组件，所述测量组件、定位旋转组件设于所述工作台上方，所述运动组件设于工作台下方；
所述测量组件包括基座Ⅰ、滑轨Ⅰ、滑座Ⅰ、锥体外测量杆及锥体内测量杆，所述基座Ⅰ设于所述工作台上，所述基座Ⅰ上设有滑轨Ⅰ，所述滑轨Ⅰ内滑接有滑座Ⅰ，所述滑座Ⅰ的后侧、前侧分别固定设有锥体内测量杆、锥体外测量杆，所述锥体内测量杆、锥体外测量杆的另一端分别设有锥体外传感器、锥体内杠杆式传感器；
所述运动组件包括丝杆Ⅰ、步进电机Ⅰ及丝杆螺母套，所述步进电机Ⅰ固定安装在工作台底部，步进电机Ⅰ的输出轴与丝杆Ⅰ连接，所述丝杆螺母套与丝杆I螺接，丝杆螺母套与滑座Ⅰ连接；
所述定位旋转组件包括包括基座Ⅱ、滑轨Ⅱ、滑座Ⅱ、锥体大端定位座、大端定位锥体、小端定位体、小端定位套管、轴承座、联轴器、步进电机和汽缸，所述基座Ⅱ、滑轨Ⅱ、大端定位座设于所述工作台上，所述基座Ⅱ上设有汽缸定位座，所述汽缸定位座上设有汽缸，所述滑轨内滑接有滑座Ⅱ，所述滑座Ⅱ上设有电机安装座，所述电机安装座与汽缸通过汽缸杆连接，所述电机安装座上设有步进电机Ⅱ，所述步进电机Ⅱ的输出轴与轴承座通过联轴器连接，所述轴承座上由压紧盘设有小端定位体，所述小端定位体的内圆柱孔内嵌入设有小端定位套管，所述小端定位套管的前端为锥形，所述大端定位锥体设于大端定位座上，所述大端定位锥体与小端定位体的小端定位管套之间设有被测单锥体工件；
所述锥体外传感器、锥体内杠杆式传感器的测量头位于被测单锥体工件的内、外面，同轴线且垂直于锥体工件的锥面母线水平设置。
优选的，所述大端定位锥体上部均匀设有3个轴承。
优选的，还包括测量座，所述滑座Ⅰ通过紧固螺钉与测量座连接，所述测量座通过紧固螺钉、紧固螺钉分别与两个测量杆连接，所述锥体内杠杆式传感器由紧固镙钉固定安装在锥体内测量杆上，所述锥体外传感器由紧固镙钉设于锥体外测量杆上，两测量头同轴且垂直于变壁厚锥体工件的锥面母线法线设置。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，测量结果准确可靠，重复性好；通过电脑控制锥体测量组件移动和转动，对单锥体工件的壁厚及壁厚差进行测量、自动夹紧、自动测量；自动处理、存贮、分析、评定测量结果，自动出具检测结果报告，实现了锥体壁厚及壁厚差测量自动化，具有零位校准、系统误差消除、误差修正功能，消除了人为影响，提高了测量精度和效率。
附图说明
图1为本发明的整体主视图；
图2为本发明的整体左视图；
图3为本发明的工作台俯视图；
图4为本发明的工作台主视图；
图5为本发明的测量组件俯视图；
图6为本发明的定位旋转组件俯视图；
图7为本发明的运动组件主视图。
图中：1、基座Ⅰ；2、滑轨Ⅰ；3、滑座Ⅰ；4、基座Ⅱ；5、工作台；6、滑座Ⅱ；7、滑轨Ⅱ；8、自动检测装置；9、汽缸；10、锥内杠杆式传感器测量头；11、锥体内杠杆式传感器；12、紧固镙钉；13、数据线；14、锥体内测量杆；15、紧固螺钉；16、测量座；17、锥体外测量杆；18、紧固螺钉；19、锥体外传感器；20、紧固镙钉；21、大端定位座；22、大端定位锥体；23、变壁厚锥体工件；24、小端定位体；25、压紧盘；26、紧固螺母；27、电机安装座；28、汽缸定位座；29、第三限位孔；30、步进电机Ⅱ；31、联轴器；32、轴承；33、轴承座；34、小端定位套管；35、散热风扇；36、丝杆；37、丝杆安装座；38、步进电机Ⅰ；39、丝杆螺母套。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
参照图1-7，一种单锥体工件的壁厚及壁厚差自动检测装置，自动检测装置8包括工作台5、测量组件、定位旋转组件、运动组件，测量组件、定位旋转组件设于工作台5上方，运动组件设于工作台5下方。
测量组件包括基座Ⅰ1、滑轨Ⅰ2、滑座Ⅰ3、锥体外测量杆17及锥体内测量杆14，基座Ⅰ1设于工作台5上，基座Ⅰ1上设有滑轨Ⅰ2，滑轨Ⅰ2内滑接有滑座Ⅰ3。滑座Ⅰ3通过紧固螺钉与测量座16连接，测量座16通过紧固螺钉、紧固螺钉分别与锥体内测量杆14、锥体外测量杆17连接，锥体内杠杆式传感器10由紧固镙钉固定安装在锥体内测量杆14上，锥体外传感器19由紧固镙钉设于锥体外测量杆17上，两测量头同轴且垂直于变壁厚锥体工件23的锥面母线法线设置。
运动组件主要包括丝杆36、丝杆螺母套39、丝杆安装座37、步进电机Ⅰ38；步进电机Ⅰ38固定安在在工作台5底部，步进电机Ⅰ38的输出轴与丝杆36连接，丝杆螺母套39与丝杆36配合连接，丝杆螺母套39滑座Ⅰ3连接，步进电机Ⅰ38与电脑连接。丝杆36平行于滑轨Ⅰ2设置，步进电机Ⅰ38带动丝杆36旋转，丝杆螺母套39将转动转化为移动，带动滑座Ⅰ3沿着滑轨Ⅰ2移动。
定位旋转组件主要包括基座Ⅱ4、滑座Ⅱ6、滑轨Ⅱ7、锥体大端定位座21、大端定位锥体22、小端定位体24、小端定位套管34、轴承座33、联轴器31、步进电机30和汽缸9。
上述汽缸9通过锁紧螺母安装在汽缸定位座28上，汽缸定位座28安装在基座Ⅱ4，基座Ⅱ4固定安装在工作台5上；大端定位锥体22安装在大端定位座21上，大端定位锥体22上部设有3个均布轴承35，用于变壁厚锥体工件23大端内部定位及旋转；上述锥体小端定位旋转组件中，小端定位套管孔前端为锥形，小端定位套管34镶装在小端定位体24的内圆柱孔内，小端定位体24为圆柱形，安装在2个轴承32内，小端定位体24由压紧盘25通过紧固螺母26固定在轴承座33上，轴承座33安装在滑座Ⅱ6；滑轨Ⅱ7固定安装在工作台5上，滑座Ⅱ6置于滑轨Ⅱ7上；锥体小端定位旋转组件运动驱动采用的是步进电机Ⅱ30和汽缸9，步进电机Ⅱ30安装在电机安装座27上，电机安装座27安装在滑座Ⅱ6，步进电机Ⅱ30的输出轴与锥体小端定位体24通过联轴器31连接，步进电机Ⅱ30与电脑连接；汽缸9与电机安装座27通过汽缸杆连接；汽缸9推动滑座Ⅱ6在滑轨Ⅱ7上移动，步进电机Ⅱ30带动装在轴承32内的小端定位体24转动，电脑控制其移动或运动，装在汽缸杆上压紧弹簧和压紧螺母用来调整对被测件的压紧力。
测量组件的锥体内测量杆14前端夹槽中安装了杠杆式传感器11。
本发明的工作原理为：
将单锥体工件的大锥面大端置于锥体大端定位座21的大端定位锥体22和小端定位体24的小端定位管套34之间；然后，汽缸9(汽缸9为常规电机可正常工作)通过汽缸杆连接电机安装座27，推动滑座Ⅱ在滑轨Ⅱ上移动，步进电机Ⅱ30带动装在轴承32内的小端定位体24自由转动，装在汽缸杆上压紧弹簧和压紧螺母用来调整对被测件的压紧力，完成自动夹紧；
锥外传感器测量头19和锥内杠杆式传感器测量头10同轴，垂直于锥体母线法线上位于被测锥体内外布置；
步进电机Ⅰ38(步进电机Ⅰ38为常规电机可正常工作)带动测量组件沿锥体母线进行运动，使得测量头单锥体工件锥面的母线上任意选定截面位置测量，完成单锥体工件的锥体壁厚及壁厚差的数据采集；
测量头退回初始位置，获得的单锥体工件的锥面壁厚及壁厚差的数据，获得单锥体工件的轴向壁厚差和周向壁厚差；
测量工作结束后，大端定位锥体22和小端定位体24自动松开单锥体工件，汽缸9的汽缸杆带动滑座Ⅱ退回初始位置。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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