[發明專利]一種非接觸式測量圓柱度儀器及測量方法

在審

• 申請號: 201911418385.2
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111089546A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 郝衛東;王瑞卿;楊道國;顏京森;曹冬旺;譚朝全;靳晶森
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

本發明屬于測量設備技術領域，公開了一種非接觸式測量圓柱度儀器及測量方法，通過1號步進電機旋轉帶動同步帶進而帶動激光位移傳感器沿直線導軌移動；并同步記錄激光位移傳感器的激光位移數據，對記錄的激光位移傳感器的數據進行融合出第一測量點的截面輪廓點云；2號步進電機旋轉帶動同步帶進而帶動測量架移動到第二測量點、第三測量點；將三個截面的點云連線，判斷三點是否在一條直線上，得到被測工件的圓柱度。本發明采用測量儀器運動的方式來進行測量，避免了對大型工件測量時的不易移動的問題；測量速度加快，只需在工件的三個截面進行測量；該裝置結構簡單，可適應不同尺寸的工件的測量。

技術領域

本發明屬于測量設備技術領域，尤其涉及一種非接觸式測量圓柱度儀器及測量方法。

背景技術

目前，業內常用的現有技術是這樣的：圓柱度是指任意垂直截面最大尺寸與最小尺寸差為圓柱度，圓柱度誤差包含了軸剖面和橫剖面兩個方面的誤差。圓柱度的公差帶是兩同軸圓柱面間的區域，該兩同軸圓柱面間的徑向距離即為公差值。現有測量圓柱度的方法有兩點法、三點法、三坐標測量法等。

兩點法：測出各給定橫截面內零件回轉一周過程指示表的最大示值與最小示值的一半作為圓柱度誤差值。三點法：測出各給定橫截面內零件回轉一周過程指示表的最大示值與最小示值的一半作為圓柱度誤差值。三坐標測量法：在三坐標測量機上按要求測量被測零件各橫截面輪廓各測點的坐標值，再利用相應的計算機軟件計算圓柱度誤差值。

現有的圓柱都測量法，都是通過旋轉被測工件，測量工具固定的方式來測量的。對于大尺寸的工件測量就顯得尤為不方便，還有在旋轉被測工件時的軸線跳動會影響測量的精度。

綜上所述，現有技術存在的問題是：現有的圓柱都測量法對于大尺寸的工件測量就顯得尤為不方便，還有在旋轉被測工件時的軸線跳動會影響測量的精度。

解決上述技術問題的意義：本發明使工件圓度測量簡單化，智能化；對工件的測量速度加快。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種非接觸式測量圓柱度儀器及測量方法。

本發明是這樣實現的，一種非接觸式測量圓柱度儀器的測量方法，包括：

步驟一，激光位移傳感器測量工件表面與測量框架的距離，通過1號步進電機旋轉帶動同步帶進而帶動激光位移傳感器沿直線導軌移動；并同步記錄激光位移傳感器的激光位移數據，對記錄的激光位移傳感器的數據進行融合出第一測量點的截面輪廓點云；

步驟二，如圖2所示，2號步進電機旋轉帶動同步帶進而帶動測量架移動到第二測量點，重復步驟一上述測量動作得出第二測量點的截面輪廓點云；

步驟三，移動測量架到第三測量點重復步驟二測量動作得出第三測量點的截面輪廓點云；

步驟四，在測量完第一測量點、第二測量點、第三測量點后，將三個截面的點云連線，判斷三點是否在一條直線上，不在一條直線判斷誤差是否大于0.5mm，若大于則舍棄，小于則進行擬合。

步驟一中，通過1號步進電機帶動直線導軌的滑塊，使四個激光位移傳感器進行直線運動，并同步記錄四個激光位移的數據，對記錄的四個激光位移數據進行點云合成，得到第一測量點圓柱體的截面圖形。

步驟三中，第一測量點～第三測量點的間距最小2mm。

步驟四中，三個界面的點云連接完成后得到測量模型(如圖4)，對所述測量模型其中一條直線的中點進行做法面，將模型沿法面截開得出的輪廓點云，為被測工件的準確截面，對得到的截面輪廓進行求圓柱度得到工件的圓柱度。

本發明的另一目的在于提供一種存儲在計算機可讀介質上的計算機程序產品，包括計算機可讀程序，供于電子裝置上執行時，提供用戶輸入接口以實施所述非接觸式測量圓柱度儀器的測量方法。