一种身管内径测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及身管内径测量领域，具体涉及一种身管内径测量装置。


背景技术：

2.身管在生产或者使用维护过程当中，需要对尺寸参数进行严格管控，同时不能对产品或部件造成损伤，对这样的测试要求通常选择非接触式测量。
3.非接触测最常用的方法有声波测量和激光测量两类，相比于声波测量，激光测距应用更为广泛，测量精度和测量效率也优于声波测量。因此，选择当下比较成熟的线激光尺寸测距仪即可完成身管内径的测量。
4.当前测量方法存在的问题：国内外对身管内径测量也都选择非接触式测量，其中的主要问题也停留在测径仪器的传感器选用和定心结构设计上，虽然大体上能满足实际测量需要，但各测量系统存在不同程度的复杂性，效率偏低。
5.对于偏心式测量方案：需要大量复杂推导、计算得到的测取结果占有很大比重，对计算程序编写、检验有很高的要求；
6.对于常规的同轴测量方案：或者人工旋转定心轴选取少量测量点、或者人工推进测量装置沿轴向进深，测量深度误差较大、效率较低，测取数据量少。


技术实现要素：

7.为了解决上述问题，本实用新型提供一种结构简单，高精确度、高度数字化、自动化等优点，可以实现对不同管状产品内径的测量，能有效提升测量效率和测量精度，降低操作人员的人为误差和劳动强度的一种身管内径测量装置。
8.本实用新型一种身管内径测量装置，包括安装底板，所述安装底板通过平移装置连接有滑动底板，所述滑动底板上固定设置有用于支撑身管的支撑架，所述安装底板上还设置有电机支架，所述电机支架上固定连接有测量伺服电机；
9.所述测量伺服电机上的输出轴通过联轴器连接有定心杆，定心杆的两端上分别转动连接有与身管内径匹配的定心盘，两个定心盘之间的定心杆上固定连接有用于测量距离的激光测距仪；
10.当定心盘和定心杆伸入身管，定心盘和定心杆的中心轴线与身管的中心轴线位于同一直线上。
11.优选地，平移装置包括固定设置在安装底板上且相互平行设置的两个导轨，导轨的中心轴线与定心杆的中心轴线平行，所述滑动底板通过滑块分别与两个导轨滑动相连；
12.两个导轨之间的安装底板上固定设置有平移伺服电机，所述平移伺服电机通过连接装置与滑动底板相连；
13.当平移伺服电机动作，带动滑动底板沿导轨平移。
14.优选地，连接装置包括滑动丝杠和丝母法兰，所述滑动丝杠的一端与平移伺服电机的输出轴通过联轴器相连，滑动丝杠的另一端与安装底板转动相连；
15.所述丝母法兰与滑动底板固定相连，且丝母法兰套接在滑动丝杠上，并与滑动丝杠螺纹相连。
16.优选地，支撑架包括两个竖直且相互平行设置的支撑板，支撑板所在平面与定心杆的中心轴线垂直；
17.所述支撑板上设置有用于固定身管的身管固定凹槽。
18.优选地，电机支架上竖直设置有条状输出轴穿过孔，电机支架上还设置有沿竖直方向均布的若干个安装孔，所述测量伺服电机和支撑板分别设置在电机支架的两侧，测量伺服电机通过安装孔和螺栓与电机支架固定相连，测量伺服电机上的输出轴穿过输出轴穿过孔后与定心杆固定相连。
19.优选地，激光测距仪通过固定座与定心杆固定相连，所述固定座固定设置在定心杆上。
20.优选地，激光测距仪设置为两个，两个激光测距仪均与固定座固定相连，且两个激光测距仪关于定心杆的中心轴线中心对称设置。
21.优选地，定心杆为定心丝杠，所述固定座为滚珠螺母，所述定心丝杠与固定座螺纹相连。
22.优选地，定心盘为环形定心丝盘，所述定心丝盘通过轴承与丝杠转动相连。
23.优选地，安装底板背离滑动底板的一面上设置有四个支撑柱，支撑柱远离滑动底板的一端上设置有用于支撑并实现高度调节的可调脚杯。
24.本实用新型结构简单，使用方便，利用定心盘、定心杆实现对身管的定心，并利用定心杆上的激光测距仪实现对身管内径的测量；同时利用平移装置带动滑动底板移动，进而实现对身管轴向不同位置的内径测量，结合激光测距仪与定心杆固定相连、定心杆通过联轴器与测量伺服电机相连，从而使得在激光测距仪对身管周向360
°
任意位置内径的测量，从而有效提升测量效率和测量精度，降低操作人员的人为误差和劳动强度。
附图说明
25.图1为本实用新型结构示意图。
26.图2为平移装置示意图。
27.图3为测量示意图。
28.附图标记：1
‑
安装底板，2
‑
滑动底板，3
‑
电机支架，4
‑
测量伺服电机，5
‑
定心盘，6
‑
定心杆，7
‑
激光测距仪，8
‑
待测身管，9
‑
支撑板，10
‑
平移伺服电机，11
‑
滑动丝杠，12
‑
丝母法兰，13
‑
导轨，14
‑
可调脚杯。
具体实施方式
29.本实用新型一种身管内径测量装置，包括安装底板1，所述安装底板1通过平移装置连接有滑动底板2，所述滑动底板2上固定设置有用于支撑身管的支撑架，所述安装底板1上还设置有电机支架3，所述电机支架3上固定连接有测量伺服电机4；
30.所述测量伺服电机4上的输出轴通过联轴器连接有定心杆6，定心杆6的两端上分别转动连接有与身管内径匹配的定心盘5，两个定心盘5之间的定心杆6上固定连接有用于测量距离的激光测距仪7；
31.当定心盘5和定心杆6伸入身管，定心盘5和定心杆6的中心轴线与身管的中心轴线位于同一直线上。
32.平移装置包括固定设置在安装底板1上且相互平行设置的两个导轨13，导轨13的中心轴线与定心杆6的中心轴线平行，所述滑动底板通过滑块分别与两个导轨13滑动相连；
33.两个导轨13之间的安装底板1上固定设置有平移伺服电机10，所述平移伺服电机10通过连接装置与滑动底板2相连；
34.当平移伺服电机10动作，带动滑动底板2沿导轨13平移。
35.连接装置包括滑动丝杠11和丝母法兰12，所述滑动丝杠11的一端与平移伺服电机10的输出轴通过联轴器相连，滑动丝杠11的另一端与安装底板1转动相连；
36.所述丝母法兰12与滑动底板2固定相连，且丝母法兰12套接在滑动丝杠11上，并与滑动丝杠11螺纹相连。
37.支撑架包括两个竖直且相互平行设置的支撑板9，支撑板9所在平面与定心杆6的中心轴线垂直；
38.所述支撑板9上设置有用于固定身管的身管固定凹槽。
39.电机支架3上竖直设置有条状输出轴穿过孔，电机支架3上还设置有沿竖直方向均布的若干个安装孔，所述测量伺服电机4和支撑板9分别设置在电机支架3的两侧，测量伺服电机4通过安装孔和螺栓与电机支架3固定相连，测量伺服电机4上的输出轴穿过输出轴穿过孔后与定心杆6固定相连。
40.激光测距仪7通过固定座与定心杆6固定相连，所述固定座固定设置在定心杆6上，激光测距仪7可以为ild 2300ll的激光测距仪7。
41.激光测距仪7设置为两个，两个激光测距仪7均与固定座固定相连，且两个激光测距仪7关于定心杆6的中心轴线中心对称设置，双激光测距仪7设计，可同时测取同一位置360
°
内径值，对比验证在保证测量精度的同时，提高测量效率。
42.定心杆6为定心丝杠，所述固定座为滚珠螺母，所述定心丝杠与固定座螺纹相连。
43.定心盘5为环形定心丝盘，所述定心丝盘通过轴承与丝杠转动相连。
44.安装底板1背离滑动底板2的一面上设置有四个支撑柱，支撑柱远离滑动底板2的一端上设置有用于支撑并实现高度调节的可调脚杯14。
45.使用时，将定心盘5和定心杆6及激光测距仪7从待测身管8的一端伸入待测身管8内，根据需要通过平移伺服电机10驱动滑动丝杠11转动，进而带动丝母法兰12在滑动丝杠11上移动，带动滑动底板2移动，同时，可以根据需要利用测量伺服电机4驱动定心杆6绕定心杆6轴线转动，从而带动激光测距仪7对身管周向360
°
任意位置内径的测量；进而实现在待测身管8轴向和周向任意位置上内径的测量，提高测量精度。
46.身管内壁较特殊，必须保证实时测量值，计算值无法保证测量结果准确性，采用本实用新型直接测取内径位置的点，非理论计算，可以保证精度，精度可达μm级。测量示意图如图3所示，图中：δs1为一个激光测距仪7安装距离，s1为该激光测距仪7的测量，δs2为另一个激光测距仪7安装距离，s2为该激光测距仪7的测量；故待测身管8内径r：
47.r= 。
48.本实用新型结构简单，使用方便，利用定心盘5、定心杆6实现对身管的定心，并利
用定心杆6上的激光测距仪7实现对身管内径的测量；同时利用平移装置带动滑动底板2移动，进而实现对身管轴向不同位置的内径测量，结合激光测距仪7与定心杆6固定相连、定心杆6通过联轴器与测量伺服电机4相连，从而使得在激光测距仪7对身管周向360
°
任意位置内径的测量，从而有效提升测量效率和测量精度，降低操作人员的人为误差和劳动强度。