刀口形直尺工作棱边直线度自动测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种刀口形直尺工作棱边直线度自动测量装置，包括外壳，外壳内设置有机架、研磨面平尺以及开关电源，机架上设置有夹持对中装置以及旋转驱动装置，夹持对中装置的一端连接有透光间隙数据比较装置；机架的顶端通过移动装置设置有光线测量装置，光线测量装置的信号输出端连接于控制系统的输入端，夹持对中装置和旋转驱动装置的受控端分别连接于控制系统的输出端。本实用新型专利技术使得刀口形直尺和标准刀口形直尺能够分别实现移动检测，并能够将检测信号反馈至控制系统，通过控制系统实现对检测数据的计算，与标准数据进行对比，进而自动地判别出刀口形直尺工作棱边直线度状况，大大提高了检测精度和检测效率。

【技术实现步骤摘要】
刀口形直尺工作棱边直线度自动测量装置
本技术涉及精密测量
，更具体涉及一种刀口形直尺工作棱边直线度自动测量装置。
技术介绍
刀口形直尺是一种测量面呈刃口状，用于测量工件平面形状误差的计量器具，在平板、平尺、机床工作台、导轨和精密工件的平面度、直线度检测领域有着广泛应用，具有结构简单、重量轻、不生锈、操作方便、测量效率高等优点，是机械加工常用的测量工具，根据其工作棱边的长度，主要有75mm、125mm、175mm、200mm、225mm、300mm、400mm、500mm等规格。刀口形直尺的检定依据是JJG63-2007《刀口形直尺》检定规程，刀口形直尺工作棱边直线度的检定是用有效长度不小于刀口形直尺工作棱边长度的研磨面平尺，以光隙法测量。175mm及其以下的刀口形直尺用直接法测量，175mm以上刀口形直尺用比较法测量。主要检定项目为工作棱边直线度，以光隙法进行测量，利用人眼观察透光缝隙，根据可见光颜色来判断对应光隙的宽度，从而对刀口形直尺工作棱边的直线度展开定性分析。测量175mm及其以下的刀口形直尺时，观察透光间隙，如无可见光隙或有可见蓝光，其工作棱边直线度不大于lμm；否则工作棱边直线度大于lμm。测量175mm以上刀口形直尺时，以透光间隙的最大间隙作为测量结果，其值可用与标准间隙比较的方法确定。对于工作棱边长度在300mm及其以上的刀口尺，测量时，手持刀口尺位置应在距两端2/9长度处，并支撑刀口尺的大部分重量。按照规程要求，传统的刀口形直尺工作棱边直线度的检定方法存在如下缺陷：r>1)整体检定过程使用标准器具及配套设备种类较多，每次检定需对标准器及配套设备进行重新摆放，标准间隙搭建与拆卸时间较长。2)无论是检定175mm及其以下的刀口形直尺时，采用的直接测量法，还是检定175mm以上刀口形直尺时，采用的比较法，完全依靠人眼观察和经验作出判断，检定结果需要人眼感光比对，人为因素影响较大、检定精度不高，极易出现误判，已不能完全满足现代工业发展的要求。人眼无法仅凭视觉信息精确比较两种色光的颜色，加之每个观察者的视力存在差异，看到的颜色也不一样，终将引入较大的测量误差。3)在进行检定时需要人手对刀口形直尺进行扶持，不同操作人员手扶力度差异，必将对检定结果产生影响，造成检定结论的不一致，检测结果容易受到人为因素的影响，浪费人力和时间，导致检定效率低下。4)在检定时刀口形直尺下方的研磨面平尺及刀口形直尺的平行度无法得到保证，易发生偏移，影响检定结果。5)仅能够对刀口形直尺工作棱边的部分进行检测，无法对整个刀口形直尺工作棱边进行快速检测，若想实现整个刀口形直尺工作棱边的检测，还需多次改变光源和接收光源的灯光箱的位置，导致检测效率低下，且检测精度不高。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是提供一种刀口形直尺工作棱边直线度自动测量装置，以解决传统的刀口形直尺工作棱边直线度的检定方法存在标准间隙搭建与拆卸时间较长、人为因素影响较大、检定效率低下、检定结果易收到影响、检测效率低下的问题，以避免依靠人眼观察和经验对刀口形直尺工作棱边直线度作出判断，以提高检测精度和检测效率，以实现自动化检定的目的。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案如下。刀口形直尺工作棱边直线度自动测量装置，包括外壳，外壳内设置有机架、用于支撑刀口形直尺的研磨面平尺以及用于为装置整体提供电能的开关电源，机架上设置有用于对刀口形直尺进行夹持对中的夹持对中装置以及与夹持对中装置相连接用于驱动夹持对中装置和刀口形直尺旋转的旋转驱动装置，夹持对中装置的一端连接有用于在夹持对中装置和旋转驱动装置动作下与刀口形直尺同步动作、以实现标准透光间隙数据采集的透光间隙数据比较装置；机架的顶端通过移动装置设置有用于在移动装置带动下实现对刀口形直尺工作棱边直线度进行移动测量以及对透光间隙数据比较装置中标准透光间隙进行测量的光线测量装置，光线测量装置的信号输出端连接于用于控制装置整体运作的控制系统的输入端，夹持对中装置和旋转驱动装置的受控端分别连接于控制系统的输出端。进一步优化技术方案，所述控制系统包括用于对数据进行采集和控制的运动控制器，运动控制器通过工控机交互通信连接有上位机。进一步优化技术方案，所述移动装置包括固定设置在机架顶端的电缸以及滑动配装设置在电缸移动端上且部分伸出电缸的移动滑块。进一步优化技术方案，所述光线测量装置包括分别通过千分尺进给型XYZ手动位移平台同线设置在移动滑块上且位于刀口形直尺两侧用于向刀口形直尺透光间隙发射激光的激光器以及用于接收从刀口形直尺透光间隙透过激光光强的光谱仪，激光器、光谱仪与刀口形直尺透光间隙处于同一水平直线上，激光器的受控端连接于控制系统的输出端，光谱仪的信号输出端连接于控制系统的输入端。进一步优化技术方案，所述激光器为可调蓝光线激光器。进一步优化技术方案，所述千分尺进给型XYZ手动位移平台上还设置有用于采集光线测量装置的激光光强数据对应刀口形直尺位置以及刀口形直尺偏摆角度的位置信号采集器，位置信号采集器的信号输出端连接于控制系统的信号输入端。进一步优化技术方案，所述电缸的外壁上设置有用于限制光线测量装置移动行程的位置限制装置，位置限制装置的信号输出端连接于控制系统的信号输入端。进一步优化技术方案，所述夹持对中装置包括竖直设置于机架底端上的两个定位座，研磨面平尺设置在两定位座之间，研磨面平尺的底端通过研磨面平尺限位结构限位设置在用于调整研磨面平尺平整度的调平机构上；两定位座的相对侧壁顶端通过旋转驱动装置可拆卸设置有用于对刀口形直尺进行左右夹持对中的夹持机构。进一步优化技术方案，所述旋转驱动装置包括固定端设置在右侧定位座上且驱动轴端伸出右侧定位座的驱动电机、与驱动电机的驱动轴端固定连接的第一驱动转盘以及转动设置在左侧定位座上并与第一驱动转盘同轴设置的第二驱动转盘。进一步优化技术方案，所述夹持机构包括分别固定设置于第一驱动转盘和第二驱动转盘侧壁上的两个气动夹爪，同水平线相对应设置的两气动夹爪的夹爪端之间分别可拆卸连接有用于对刀口形直尺进行左右夹持对中的夹持板，夹持板的底端面与研磨面平尺的顶端面之间具有一定的间距。进一步优化技术方案，所述透光间隙数据比较装置包括固定平台、设置在固定平台上的标准量块间隙平晶以及接触设置在标准量块间隙平晶上方的标准刀口形直尺，标准刀口形直尺通过同步连接夹持结构与用于对刀口形直尺进行夹持对中的夹持对中装置相连接；所述标准刀口形直尺通过刀口形直尺固定板连接有用于实现手动调整标准刀口形直尺摆动角度的千分尺进给型角度手动位移平台，千分尺进给型角度手动位移平台一端转动设置在左侧定位座上，千分尺进给型角度手动位移平台的另一端与固定平台固定连接。由于采用了以上技术方案，本技术所取得技术进步如下。本技术将光纤光谱仪对透光强度的测量方法应用到刀口形直尺工作棱边直线度的定性分析中，通过夹持对中装置和旋转驱动装置，实现对刀口形直尺和标准刀口形直尺的同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.刀口形直尺工作棱边直线度自动测量装置，其特征在于：包括外壳(9)，外壳(9)内设置有机架(1)、用于支撑刀口形直尺(6)的研磨面平尺(42)以及用于为装置整体提供电能的开关电源，机架(1)上设置有用于对刀口形直尺(6)进行夹持对中的夹持对中装置(4)以及与夹持对中装置(4)相连接用于驱动夹持对中装置(4)和刀口形直尺(6)旋转的旋转驱动装置(5)，夹持对中装置(4)的一端连接有用于在夹持对中装置(4)和旋转驱动装置(5)动作下与刀口形直尺(6)同步动作、以实现标准透光间隙数据采集的透光间隙数据比较装置(8)；机架(1)的顶端通过移动装置(2)设置有用于在移动装置(2)带动下实现对刀口形直尺工作棱边直线度进行移动测量以及对透光间隙数据比较装置(8)中标准透光间隙进行测量的光线测量装置(3)，光线测量装置(3)的信号输出端连接于用于控制装置整体运作的控制系统的输入端，移动装置(2)、夹持对中装置(4)和旋转驱动装置(5)的受控端分别连接于控制系统的输出端。/n

【技术特征摘要】
20200513 CN 20202078575431.刀口形直尺工作棱边直线度自动测量装置，其特征在于：包括外壳(9)，外壳(9)内设置有机架(1)、用于支撑刀口形直尺(6)的研磨面平尺(42)以及用于为装置整体提供电能的开关电源，机架(1)上设置有用于对刀口形直尺(6)进行夹持对中的夹持对中装置(4)以及与夹持对中装置(4)相连接用于驱动夹持对中装置(4)和刀口形直尺(6)旋转的旋转驱动装置(5)，夹持对中装置(4)的一端连接有用于在夹持对中装置(4)和旋转驱动装置(5)动作下与刀口形直尺(6)同步动作、以实现标准透光间隙数据采集的透光间隙数据比较装置(8)；机架(1)的顶端通过移动装置(2)设置有用于在移动装置(2)带动下实现对刀口形直尺工作棱边直线度进行移动测量以及对透光间隙数据比较装置(8)中标准透光间隙进行测量的光线测量装置(3)，光线测量装置(3)的信号输出端连接于用于控制装置整体运作的控制系统的输入端，移动装置(2)、夹持对中装置(4)和旋转驱动装置(5)的受控端分别连接于控制系统的输出端。


2.根据权利要求1所述的刀口形直尺工作棱边直线度自动测量装置，其特征在于：所述移动装置(2)包括固定设置在机架(1)顶端的电缸以及滑动配装设置在电缸移动端上且部分伸出电缸的移动滑块(23)。


3.根据权利要求2所述的刀口形直尺工作棱边直线度自动测量装置，其特征在于：所述光线测量装置(3)包括分别通过千分尺进给型XYZ手动位移平台(31)同线设置在移动滑块(23)上且位于刀口形直尺(6)两侧用于向刀口形直尺透光间隙发射激光的激光器(33)以及用于接收从刀口形直尺透光间隙透过激光光强的光谱仪(32)，激光器(33)、光谱仪(32)与刀口形直尺透光间隙处于同一水平直线上，激光器(33)的受控端连接于控制系统的输出端，光谱仪(32)的信号输出端连接于控制系统的输入端。


4.根据权利要求3所述的刀口形直尺工作棱边直线度自动测量装置，其特征在于：所述激光器(33)为可调蓝光线激光器。


5.根据权利要求3所述的刀口形直尺工作棱边直线度自动测量装置，其特征在于：所述千分尺进给型XYZ手动位移平台(31)上还设置有用于采集光线测量装置(3)的激光光强数据对应刀口形直尺(6)位置以及刀口形直尺(6)偏摆角度的位置信号采集器，位置信号采集器的信号输出端连接于控制系统的信号输...

【专利技术属性】
技术研发人员：马天燕，刘渤，李军，钱思皓，王丽明，高立峰，
申请(专利权)人：河北省计量监督检测研究院廊坊分院，
类型：新型
国别省市：河北;13