[發明專利]一種車輪外徑在線自動測量裝置及其測量方法

有效

• 申請號: 201110006448.0
• 申請日: 2011-01-13
• 公開（公告）號: CN102147235A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 易峻堅;杜金虎;劉愛兵;王洋;余光祥;謝永祥
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 張小虹

1.一種車輪外徑在線自動測量裝置，其特征在于：該種車輪外徑在線自動測量裝置安裝在車輪成品檢測線輸送輥道(29)上，所述的車輪外徑在線自動測量裝置包括支架(1)、升降機構(2)和測量機構(3)，所述的支架(1)采用門式結構，且橫跨于輸送輥道(29)上；所述的升降機構(2)安裝在支架(1)的中部，完成測量機構(3)的升降運動；所述的測量機構(3)安裝在升降機構(2)的下方，所述的測量機構(3)包括位于測量機構本體兩端的用于測量車輪(28)外徑的測頭(23)，測頭(23)沿安裝在測量機構本體下方的直線導軌(26)前進、后退運動，測頭(23)的移動距離由安裝在測量機構本體上的光柵尺(27)讀出，原點由標準規校定。

2.根據權利要求1所述的一種車輪外徑在線自動測量裝置，其特征在于：所述的升降機構(2)由氣缸(4)驅動，升降機構(2)和測量機構(3)采用關節軸承(18)聯接，通過球鉸自由度并施以壓力使測量機構(3)的基準面自適應被測車輪(28)的測量基準面。

3.根據權利要求2所述的一種車輪外徑在線自動測量裝置，其特征在于：所述的測頭(23)通過步進電動機(7)和滾珠絲杠(10)驅動前進、后退運動，測頭(23)安裝在位于測量機構本體下方的測頭基體(25)上，測頭基體(25)上還設有行程開關(24)、與被測車輪(28)踏面圓相接觸的壓頂器(22)以及起緩沖及復位作用的壓簧(21)。

4.根據權利要求3所述的一種車輪外徑在線自動測量裝置，其特征在于：所述的測量機構本體的上方還設有給測頭(23)施加測量力的滑塊(11)，位于滑塊(11)和步進電動機(7)之間設有通過自由支撐(9)支撐的聯軸器(8)；所述的滑塊(11)的內部設有具有過程保護功能的限位開關(13)，所述的限位開關(13)通過絲杠螺母(12)觸發，絲杠螺母(12)壓縮減速彈簧(14)。

5.根據權利要求1-4任一項權利要求所述的一種車輪外徑在線自動測量裝置，其特征在于：所述的升降機構(2)和測量機構(3)通過連接盤(17)連接，且升降機構(2)和測量機構(3)之間設有用于導向的導向桿(5)，所述的升降機構(2)上還設有起平衡作用的配重塊(6)。

6.根據權利要求5所述的一種車輪外徑在線自動測量裝置，其特征在于：所述的測量機構(3)的基準面為位于測量機構本體下方的三個定位塊(19)組成，所述的測量機構本體的中部還設有固定支撐(15)、防塵罩(16)和固定支撐盤(20)。

7.利用了權利要求1-6任一項權利要求所述的車輪外徑在線自動測量裝置進行測量的方法，其特征在于：該測量方法具體為，

1)當車輪(28)經輸送輥道(29)運送并被定位在測量裝置下方后，控制該測量裝置升降運動的氣缸(4)得到信號開始動作，帶動測量機構(3)向下運動；

2)當定位塊(19)完全接觸被測車輪(28)的輪輞內側時停止，此時，氣缸(4)通過關節軸承(18)施以一定的壓力使測量機構(3)的基準面與被測車輪(28)的測量基準面重合；

3)當測量裝置(3)的定位塊(19)與被測車輪(28)緊密接觸后，測頭部件的驅動裝置兩個步進電動機(7)得到信號同時開始旋轉，帶動滾珠絲杠(10)旋轉，驅動測頭(23)向心運動，當測頭基體(25)上的壓頂器(22)接觸到被測車輪(28)的踏面圓時，行程開關(24)動作，步進電動機(7)繼續旋轉，使滾珠絲杠(10)沿直線導軌(26)帶動絲杠螺母(12)繼續前行，壓縮減速彈簧(14)，通過滑塊(11)給測頭(23)施加一定測量力，確保兩個測頭(23)與被測車輪(28)的踏面圓完全接觸；

4)此時，測量裝置上的光柵尺(27)開始取樣讀數，由于被測車輪(28)幾何圓心無須與測量裝置(3)幾何中心重合，兩光柵尺(27)接觸被測車輪(28)的踏面圓時，兩側數值分別讀入NC系統，與系統中存貯的標準規校定值比較，其差值與標準規數值代數和即為被測車輪實測值，為確保測量準確，兩測頭(23)與被測車輪(28)的踏面圓完全接觸時，NC系統讀取多次光柵尺數值，取其算術平均值，其數值經計算后以直徑形式在計算機屏幕上顯示；

5)測量結束，測頭(23)在滾珠絲杠(10)的驅動下先行復位，測量機構(3)在氣缸(4)的作用下復位，完成一次測量。

8.根據權利要求7所述的測量方法，其特征在于：所述的測頭(23)與被測車輪(28)接觸后，當絲杠螺母(12)前進距離超過5mm仍未停止時，絲杠螺母(12)即觸發限位開關(13)報警并使測頭(23)退出測量。