專利名稱：卷筒多參數(shù)測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型與大直徑工件加工參數(shù)測量裝置有關(guān)。
背景技術(shù)：
水力發(fā)電站少不了通航的船閘系統(tǒng)，而隨電站越建越大，對通航的船閘系統(tǒng)越來越復(fù)雜，勢必要求生產(chǎn)廠家加工纜繩卷筒的精度越來越高。
在機械加工行業(yè)中，回轉(zhuǎn)體軸盤類工件大直徑(超過Φ500mm)尺寸，高精度測量技術(shù)，是當前尚未圓滿解決的世界性技術(shù)難題。新技術(shù)，新工藝，新項目對大直徑尺寸高精度測量技術(shù)提出了越來越高的要求。其現(xiàn)狀是機械大直徑尺寸測量技術(shù)(內(nèi)/外徑)依然停留在傳統(tǒng)的機構(gòu)測量方法的水平上(主要指游標卡尺法，外徑千分尺法，卡規(guī)法，尺法，弓高弦長法等)?！按笾睆綔y量儀”是利用已獲國家專利(專利號ZL92226317.5)的“標記法”測量原理，對大直徑(內(nèi)/外徑均可)尺寸，進行高精度在線、無接觸測量的通用量儀。重復(fù)性測量誤差小于0.03mm/M，二次安裝后測量誤差小于0.06mm/M，工作方式是半自動。
大直徑卷筒測量現(xiàn)有裝置較分散，測量參數(shù)單一，要進行多參數(shù)測量手工參與測量過程繁瑣，精度也不易保證。
實用新型的內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，功能多，操作方便，精度高的卷筒多參數(shù)測量儀。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的本實用新型卷筒多參數(shù)測量儀，測量頭10上裝有同軸11的標準輪12和圓光柵編碼器1，編碼器1輸出的編碼脈沖送入計數(shù)器3，計數(shù)器3的輸出與微控制器4的輸入連接，測量頭10上的周信號模塊2的輸出與微控制器4的輸入連接，微控制器4的輸出與顯示模塊6或/和打印模塊7連接，上述器件與電源電路連接。
計數(shù)器3，微控制器4位于與測量頭10連接的數(shù)顯控制箱8內(nèi)，測量頭上裝有水平儀9，與軸11垂直的轉(zhuǎn)動軸13與測量頭10動配合，其外端有測力彈簧14。
周信號模塊2有紅外發(fā)光管DS2，其發(fā)光射向與標準輪相切的工件表面，光電藕合管Q2的的入射光為來自工件表面的反射光，光電藕合管Q2的輸出經(jīng)比較器U4B接微控制器4的輸入。
圓光柵編碼器1有紅外發(fā)光管DS1和光電藕合管Q1產(chǎn)生的光柵信號經(jīng)放大器U4A接兩個4位串聯(lián)計數(shù)器U2和U3組成的計數(shù)器3，計數(shù)器3的輸出經(jīng)緩存器U1暫存，緩存器U1的輸出接微控制器4的輸入。
有鍵盤輸入模塊5與微控制器4連接。
軸11與工件軸線處于同一平面位置或與工件螺紋傾角位置一致。
7微控制器4為單片機P89052X2FN，緩存器U1為集成塊LS541J，計數(shù)器U2、U3為集成塊SN54193J，放大器U4A為OP290FZ，比較器U4B為LM393，光電耦合管Q1、Q2為Photo PNP。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，集多功能于一體，能進行內(nèi)徑、外徑、螺紋底徑、道程、周長等多個參數(shù)的測量，精度高，操作方便，能很好適應(yīng)生產(chǎn)車間現(xiàn)場監(jiān)測和成品加工質(zhì)量檢測。


圖1為測量頭結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實用新型電路框圖。
圖3為本實用新型電路原理圖。
具體實施方式
標準輪12作為測量基圓，同軸圓光柵編碼器1旋轉(zhuǎn)一周輸出脈沖數(shù)與基圓直徑形成一對應(yīng)關(guān)系。圓光柵編碼器將角位移轉(zhuǎn)換為脈沖輸出，水平儀9用于測量頭安裝時傾角調(diào)整。測力彈簧14調(diào)整測量頭對工件的壓力。
被測工件在車床上轉(zhuǎn)動，標準輪12跟隨其線位移，同軸圓光柵編碼器1轉(zhuǎn)動輸出編碼脈沖，送入數(shù)顯控制箱8進行計數(shù)。得到絕對線位移，結(jié)合周信號模塊2產(chǎn)生的周信號和鍵盤輸入?yún)?shù)進行各參數(shù)測量。
進行周長和底經(jīng)測量時安裝測量頭使標準輪12中軸11保持水平，計數(shù)編碼脈沖所測結(jié)果為底經(jīng)或周長。
螺紋底經(jīng)和道程測量的實現(xiàn)測量頭10安裝時使標準輪12中軸11在水平方向具有一夾角，該夾角保證標準輪傾角與工件螺紋一致，然后在數(shù)顯控制箱8面板通過鍵盤5手工輸入螺距，這樣圓光柵編碼器1輸出編碼脈沖，經(jīng)計數(shù)器3計數(shù)送入微控制器4處理得到道程和螺紋底經(jīng)。根據(jù)用戶設(shè)定選擇顯示就送入顯示模塊6；選擇打印就送入打印模塊7。
周信號模塊2紅外發(fā)光管DS2發(fā)出紅外光經(jīng)被測工件返回由光電藕合管Q2接收，經(jīng)U4B跟隨得到周信號送單片機U5產(chǎn)生中斷。
鍵盤輸入模塊5單片機U5定時掃描P1口，檢測鍵盤5的狀態(tài)，確定鍵值。接受用戶輸入。
圓光柵編碼器1光電藕合管Q1輸出脈沖經(jīng)U4放大整型產(chǎn)生計數(shù)脈沖，計數(shù)脈沖送兩個4位串聯(lián)計數(shù)器U2和U3得到8位二進制數(shù)，由三態(tài)緩存器U1(LS541)暫存，供單片機U5讀數(shù)，計數(shù)器進位脈沖CO直接送單片機T0計數(shù)。周信號到達后停止計數(shù)，單片機處理數(shù)據(jù)將結(jié)果送入LED顯示單元顯示。
權(quán)利要求1.卷筒多參數(shù)測量儀，其特征在于測量頭(10)上裝有同軸(11)的標準輪(12)和圓光柵編碼器(1)，編碼器(1)輸出的編碼脈沖送入計數(shù)器(3)，計數(shù)器(3)的輸出與微控制器(4)的輸入連接，測量頭(10)上的周信號模塊(2)的輸出與微控制器(4)的輸入連接，微控制器(4)的輸出與顯示模塊(6)或/和打印模塊(7)連接，上述器件與電源電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征在于計數(shù)器(3)，微控制器(4)位于與測量頭(10)連接的數(shù)顯控制箱(8)內(nèi)，測量頭上裝有水平儀(9)，與軸(11)垂直的轉(zhuǎn)動軸(13)與測量頭(10)動配合，其外端有測力彈簧(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征在于周信號模塊(2)有紅外發(fā)光管DS2，其發(fā)光射向工件表面，光電藕合管Q2的的入射光為來自工件表面的反射光，光電藕合管Q2的輸出經(jīng)比較器U4B接微控制器(4)的輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征在于圓光柵編碼器(1)有紅外發(fā)光管DS1和光電藕合管Q1產(chǎn)生的光柵信號經(jīng)放大器U4A接兩個4位串聯(lián)計數(shù)器U2和U3組成的計數(shù)器(3)，計算器(3)的輸出經(jīng)緩存器U1暫存，緩存器U1的輸出接微控制器(4)的輸入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征在于有鍵盤輸入模塊(5)與微控制器(4)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征在于軸(11)與工件軸線處于同一平面位置或與工件螺紋傾角位置一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量儀，其特征在于微控制器(4)為單片機P89052X2FN，緩存器U1為集成塊LS541J，計數(shù)器U2、U3為集成塊SN54193J，放大器U4A為OP290FZ，比較器U4B為LM393，光電耦合管Q1、Q2為Photo PNP。
專利摘要本實用新型為卷筒多參數(shù)測量儀，測量頭(10)上裝有同軸(11)的標準輪(12)和圓光柵編碼器(1)，編碼器(1)輸出的編碼脈沖送入計數(shù)器(3)，計數(shù)器(3)的輸出與微控制器(4)的輸入連接，測量頭(10)上的周信號模塊(2)的輸出與微控制器(4)的輸入連接，微控制器(4)的輸出與顯示模塊(6)或/和打印模塊(7)連接，上述器件與電源電路連接。
文檔編號G01D5/36GK2869775SQ20052003632
公開日2007年2月14日 申請日期2005年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月29日
發(fā)明者楊杰斌, 陳良 申請人:中國測試技術(shù)研究院機械測試研究所