高灵敏度容栅式电子塞规.pdf

功能件 Function Unit
高灵敏度容栅式电子塞规
惠兆文0赵忠兴唐大春2刘清义
①中国第一汽车集团有限公司教育培训中心,吉林长春142720
②长春市春求科技开发有限公司,吉林长春130000
③一汽大众汽车有限公司,吉林长春130011)
摘要:详细介绍了这种塞规的结构和原理,为在线检测提供了一种新的选择。
关键词:容栅式电感式发光二极管液晶控制器
中图分类号:TH161+.11文献标识码:B
High sensitivity capacitive electronic plug gauge
IIU Zhaowen, ZHAO Zhongxing", TANG Dachun, LIU Qingyi
(Oeducation and Training Center, China First Automobile Group Co, Ltd, Changchun 142720, CHN
(2 Changchun Chunqiu Science and Technology Development Co, Itd,Changchun 130000, CHN
( The Faw-volksqagen Automobile Co. Ltd Changchun 130011, CHN
Abstract This paper introduces the structure and principle of the gauge, for online detection provides a new
Keywords: Capacitive; Inductive; Light-emitting Diode; ICD Controller
背景技术
件的放大作用,使容栅电子传感器的分辨率提高了10
倍,因而大大提高了它的测量精度
机械加工生产线(如大批量汽车零件生产线)上
广泛使用卡规、塞规等专用量具,在测量内径、鍵槽等
2结构与原理
包容尺寸时,一直大量使用电子塞规。通常电子塞规2.1结构
有容栅式和电感式两种。容栅式电子塞规测量精度为
如图1所示为高精度容栅式电子塞规的主视图和
6m,有些情况下已经不能满足需求;电感式电子塞侧视图:弹性杠杆变形元件的下端装有2个球面定心
规的精度为2m,精度稍高,缺点是功能单一,装配调测头。变形元件用定位销轴和锁紧螺毋与本体相联。
试难度大,对环境的要求较高
又通过螺钉将左、右托架固定于弹性杠杆变形元件的
为了克服上述两种电子塞规的不足,笔者开发了上部。左右托架之间装有容栅式电子传感器。弹性杠
种高分辩率容栅式电子塞规,通过弾性杠杆变形元杆变形元件有一狭长的间隙,其中部装有弹性限位螺
闭环回路;同时,为了保证内侧的导流槽能形成慢坡,
能使灰尘和杂质顺利地通过,而不至于堆积,造成蜗4结语
副的研死,我们经过两次试验验证,最终将内側的径向
经过这次改进,该设备半年内再也没出现过蜗轮
导流槽铣削成深1mm、宽5mm的坏形槽。这样就保研死故障。此次故障的维修,使我们深刻体会到润滑
证了当有微小的粉尘颗粒进入导轨面时,润滑油能够在机床运行中的重要性。据此,我们对另外两台同型
形成封闭的油液循环,能够把粉尘颗粒从润滑油槽中号设备的环形导轨也改造了,效果也十分理想。
冲出,使它们不能滞留在润滑油槽内,避免了污物堆积
(编辑孙徳茂
在导轨面上,防止了蜗轮和本体之间发生研磨的现象
(收稿期:2012-12-17)
发生。另一方面,通过开槽,也保证蜗轮和本体间的油文章線号:130740
如果您想发棗对本文的衢法,请将文章编号填入读者意见调查来中的相应位量
膜厚度
为赵ボれな
2013年第7期
Function Units为能部件
钉和螺母,起保护变形元件的作用。
面,以B-B为法平面将工件直径变化量按1:10的比
例(这个比例可根据需要来
设计)传到另一端容栅电子
传感器上,并通过发光二极
管将尺寸显示出来,发声器
会发出提示音
B
本寨规影响测量误差的
因素除了量具本身的制造误
差以外,主要是用测头的直
R
线位移代替弧长变量引起的
误差:若杠杆比例为1:10,
测量孔径公差为0.2mm(即
1一弹性杠杆变形元件;2一球画定心测头(2个);3一定位销轴
每个测头位移量为0.11-弹性杠杆变形元件
4锁紧螺母;5螺钉;6一左托架;7一右托架;8一容柵电子传感器
9限位螺钉;10一螺母;11ー中心定位盘;12ー导向罩;13一端盖;
mm),球心点到B-B面的距图3球面定心测头测量孔径
14一本体;15一液晶控制器16发光二极管;17一发生器;18一盖板。
离为15mm,则位移所对应
示意图
图1结构原理图
的弧长计算如
测头中心定位盘位于本体下方,其结构(如图2
sine=0.1/15(a为对称中心面A-A的摆角
所示)是一个台阶形圆片,中心有一通槽,通槽中心与
=0.381974692°
外圆中心对称重合,弹性杠杆变形元件与其滑动配合
所对应弧长L=qxTx2×15/360=0.10000074
确保两侧头测量的尺寸是直径尺寸。导向單呈台阶形
正好与中心定位盘相配合,其下端用端盖封闭
误差值为δ=L-0.1=0.000004mm
本体一侧装有液晶控制器、发光二极管和发声器,
可见这里用位移变动量代替圆弧变动量所造成的
另一侧装有盖板,用于内部元件的拆装和调整
误差可以忽略不计。经省级计量院鉴定本卡规综合测
量误差稳定在±0.0001mm。
3结语
机械加工过程中精度与效率都很重要。本塞规用
简单的杠杆原理将工件误差放大10倍以上进行测量,
不仅大大提高了量具的分辨率,而且测量精度高、操作
方便快捷、不需要太高的环境条件,特别适合在线检
测。在生产过程中获得了很高的评价,本结构已经获
得国家专利(专利号:01207196X)
图2中心定位盘的结构
参考文献
塞规电子部分采用分体设计,容栅电子传感器主「]杨庆华,赵世平,赵背生,等,采用光纤传感器的电子塞规的设计
罰栅是扇形结构。液晶控制器具有控制英制和公制尺
[J].中国测试技术,2005(4)
寸转换、相对和绝对尺寸测量、任意位置清零、正负值
2]施融和,时艳,电子塞规及其应用J.工具技术,1902,26(7)
显示、数据保持(包括最大值和最小值保持及极限尺【3]胡,香尚に.高精度电子塞規仪的设计与测试LJ!.机械,195
寸判断)、电池耗尽报警等诸多功能。
4]杨秀华,赵世平,廖俊必.光纤式位移传感器塞规的设计[J].工具技
2原理
术,2004,38(4
将电子塞规插入被测工件孔中慢慢移动并转动即
第一作者:忠兆文,女,1960年生,高级工程师,主
可测得直径尺寸。原理如下
要学术方向为检测技术。
由图1和图3可以看到:球心点的位置在对称中
(编辑李静)(收稿期:2013-01-10)
心面A-A上,被测工件直径变化时,测头测量点的位文章编号:130741
置相应变化,弹性杠杆变形元件以A-A为变形中心
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