一种智能弹簧最大外径测量工装的制作方法

1.本实用新型涉及工装设计制造领域，具体为一种智能弹簧最大外径测量工装。


背景技术：

2.弹簧的最大外径是判断弹簧尺寸精度、评估弹簧性能的重要参数，为了保证弹簧的合格率，每个生产厂家都需要对测量弹簧的最大外径进行检测。测量弹簧外径的方式为：将弹簧压缩沿其轴心压缩至无法继续压缩，然后测量弹簧外伸最远处的一周的直径，该直径即为弹簧的最大外径。
3.目前，一般由操作人员采用卡尺测量弹簧的最大外径，而由于徒手操作卡尺时手臂难以保持稳定，导致测量结果不准确；测量弹簧最大外径包括定位、压缩固定、操作测量仪器、记录数据等多个步骤，现有的测量方式智能化程度较低，人工进行测量时不仅过程繁杂，用时较长，工作效率低下，而且误差较大、易出错。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对上述现有技术中存在的不足，提出一种智能弹簧最大外径测量工装，通过主控制器控制弹簧的压缩、固定和测量过程，智能化程度较高，提高工作效率和测量精确度。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
6.一种智能弹簧最大外径测量工装，包括底座、支架、压缩固定装置、测量装置和主控制器，所述压缩固定装置包括底部固定件、顶部下压件和用于控制顶部下压件上下运动的升降机构，所述底部固定件包括支撑板和第一内限位块，所述顶部下压件包括下压板和第二内限位块；所述测量装置包括标尺、用于显示长度读数的数显仪、用于驱动标尺做水平运动的驱动机构和用于探测弹簧最大外径的探测机构；所述升降机构、驱动机构和探测机构皆与主控制器耦接。
7.优选的，升降机构采用液压油缸，所述顶部下压件与所述液压油缸的活塞杆相连接。
8.优选的，底部固定件包括多个直径不同的第一内限位块，第一内限位块与支撑板可拆卸连接；所述顶部下压件包括多个直径不同的第二内限位块，第二内限位块与下压板可拆卸连接。
9.优选的，探测机构为红外光束探测器，所述红外光束探测器包括发射器和接收器，所述发射器设于标尺前端部，所述接收器设于底座上。
10.优选的，发射器设有光束发射窗，所述光束发射窗朝向正下方。
11.优选的，驱动机构包括有壳体、伺服电机和齿轮；所述标尺上设有和所述齿轮相配合的锯齿部。
12.优选的，标尺穿过数显仪内部，标尺上设有用于数显仪捕捉位移信号的格栅。
13.优选的，数显仪设有可连接至终端设备的信息传输模块。
14.优选的，数显仪还设有数据储存模块，数显仪测得的实时数据和数据储存模块中的数据都可以通过信息传输模块传输至终端设备中。
15.与现有技术相比，采用了上述技术方案的智能弹簧最大外径测量工装，具有如下有益效果：
16.一、采用本实用新型的智能弹簧最大外径测量工装，其升降机构、驱动机构和探测机构皆与主控制器耦接，通过对主控制器事先设定的程序，可以自动按步骤实现弹簧的压缩固定和测量最大外径过程，测得的数据可以实时显示在数显仪中；在优选方案中，数显仪还可以对数据进行储存并传输至终端设备（如电脑）中，进一步提高智能化程度，减轻操作工人的劳动强度，提高工作效率；
17.二、探测机构采用红外光束探测器，红外光束探测器具有较高的灵敏度，在弹簧最大外径处接触红外光束的瞬间，主控制器便可以接收到信号，同时控制驱动机构停止运行，标尺瞬间静止，此时数显仪读取到的数据便是弹簧的最大外径，而人工采用卡尺测量时，难以准确地判断处弹簧的最大外径位置，因此采用本实用新型的智能弹簧最大外径测量工装具有更高的精确度；
18.三、设有多个尺寸不同的第一、第二内限位块，第一、第二内限位块用于从上下端嵌入弹簧内部，可以在压缩的过程中避免弹簧偏移弹出，由于弹簧具有多个不同的规格，可以根据不同规格的弹簧选择合适的第一、第二内限位块。
附图说明
19.图1为本实用新型智能弹簧最大外径测量工装实施例的结构示意图；
20.图2为本实施例中底部固定件和顶部下压件的结构示意图；
21.图3为本实施例中测量装置的局部放大示意图；
22.图4为本实施例中驱动机构的结构示意图；
23.图5为本实施例中各部件与主控制器的连接方式示意图；
24.图6为本实施例的工作方式示意图。
25.附图标记：1、底座；2、支架；3、压缩固定装置；30、底部固定件；301、支撑板；302、第一内限位块；31、顶部下压件；310、下压板；311、第二内限位块；32、液压油缸；4、测量装置；40、标尺；401、锯齿部；41、数显仪；42、驱动机构；420、伺服电机；421、齿轮；43、发射器；430、光束发射窗；44、接收器；45、红外光束；5、主控制器；6、弹簧。
具体实施方式
26.下面结合附图对本实用新型做进一步描述。
27.如图1至4所示的智能弹簧最大外径测量工装，包括底座1、支架2、压缩固定装置3、测量装置4和主控制器5，支架2设于底座1上，支架2用于支撑压缩固定装置3和测量装置4。
28.如图2所示，压缩固定装置3包括底部固定件30、顶部下压件31和用于控制顶部下压件31上下运动的液压油缸32，底部固定件30包括支撑板301和多个直径不同的第一内限位块302，第一内限位块302与支撑板301螺纹连接；顶部下压件31包括下压板310和多个直径不同的第二内限位块311，第二内限位块311与下压板310螺纹连接，顶部下压件31的下压板310背部与液压油缸32的活塞杆固定连接。
29.第一内限位块302和第二内限位块311都为圆柱形，第一内限位块302和第二内限位块311用于分别从弹簧6的下端和上端嵌入弹簧6内部，可以在压缩的过程中避免弹簧6偏移弹出，由于弹簧6具有多个不同的规格，可以根据不同规格的弹簧6选择合适的第一内限位块302和第二内限位块311。
30.如图3至图5所示，测量装置4包括标尺40、用于显示长度读数的数显仪41、用于驱动标尺40做水平运动的驱动机构42和用于探测弹簧6最大外径的探测机构，数显仪41设于支架2上背对压缩固定装置3的一侧，标尺40穿过数显仪41内部并从支架2面对压缩固定装置3的一侧伸出，标尺40上设有用于数显仪41捕捉位移信号的格栅。
31.探测机构为红外光束探测器，红外光束探测器包括发射器43和接收器44，发射器43用于发射红外光束45，发射器43设于标尺40前端部，发射器43上设有光束发射窗430，光束发射窗430朝向正下方，接收器44设于发射器43正下方的底座1上，接收器44的长度大于红外光束45水平运动的路径长度。
32.驱动机构42包括伺服电机420和齿轮421，标尺40上设有和齿轮421相配合的锯齿部401，齿轮421的轮齿嵌入锯齿部401的齿槽中。
33.升降机构的液压油缸32、驱动机构42的伺服电机420和探测机构的红外光束探测器都与主控制器5相耦接，工作时，液压油缸32、红外光束探测器和伺服电机420按照主控制器5的控制程序依次运行，完成弹簧6最大外径的测量。
34.数显仪41还设有数据储存模块和信息传输模块，数据储存模块用于储存数显仪41测得的多个数据，信息传输模块可连接至终端设备，数显仪41测得的实时数据和数据储存模块中的数据都可以通过信息传输模块传输至终端设备中。
35.具体工作方式（如图5和图6所示）：
36.1.首先根据待测的弹簧6选择正确的第一内限位块302和第二内限位块311；
37.2.将第一内限位块302旋紧在底部固定件30上，将第二内限位块311旋紧在顶部下压件31上；
38.3.将弹簧6套设在第一内限位块302上，并使第二内限位块311对准弹簧6内腔；
39.4.启动主控制器5，液压油缸32工作将弹簧6压缩至不可继续压缩状态并将弹簧6固定在此状态；
40.5.红外光束探测器启动，发射器43与接收器44之间形成竖直的红外光束45；
41.6.伺服电机420启动，标尺40带动发射器43朝向弹簧6缓慢移动，（即红外光束45朝向弹簧6移动）；
42.7.当红外光束45接触到弹簧6（此处便为弹簧6的最大外径），红外光束探测器给主控制器5一个信号，主控制器5立即命令伺服电机420停止运行，标尺40瞬间静止，此时数显仪41所测得的数据即为弹簧6的最大外径。
43.以上所述是本实用新型的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。