三针辅助测试系统技术方案

本发明专利技术涉及一种三针辅助测试系统，包括长度计、长度计测力调节器以及三针检定装置，三针检定装置包括测头以及三针测量工作台；三针测量工作台是单筋工作台；测头设置在长度计的端部；测头是斧型测头；待测三针置于测头与单筋工作台之间；长度计测力调节器控制长度计并通过长度计带动测头进行辅助测试。本发明专利技术提供了一种测量误差小以及测力可控的三针辅助测试系统。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种三针辅助测试系统，包括长度计、长度计测力调节器以及三针检定装置，三针检定装置包括测头以及三针测量工作台；三针测量工作台是单筋工作台；测头设置在长度计的端部；测头是斧型测头；待测三针置于测头与单筋工作台之间；长度计测力调节器控制长度计并通过长度计带动测头进行辅助测试。本专利技术提供了一种测量误差小以及测力可控的三针辅助测试系统。【专利说明】三针辅助测试系统
本专利技术属于测量
，涉及一种三针辅助测试系统。
技术介绍
目前对三针进行测试时，常用系统为测长机或光学计与量块，工作台的组合系统。本系统对三针进行测试时，需要长度计以及三针检定工作台协助完成。所用长度计是C2500长度计，是一款由HEIDENHAIN公司生产的带有可伸缩测头的光栅式长度测力传感器，其测头的伸缩即触测过程是完全由电路自动控制的，其控制仪器上有两个按键和一个三段开关；其中:三段式开关用来选择测力，根据其是用说明书，三段式开关分别对应0.75NUN以及1.5N的测力。左按键功能是收回测杆(将传感器侧头从被测件表面移开以放置或移动被测量的零件)。右按键功能，伸出测杆，直到其测头与被测零件表面接触，并保持所选测力。此时测头与被测件表面接触，根据测杆伸出的长度，读取被测点的位置数据。不难发现，原有的控制仪器具有三个测力档位，分别是0.75NUN以及1.5N ;换言之，C2500长度计测力的连续调节能力较差。而根据相关材料要求，对于不同材质的零件进行接触式测量时，其测力大小是有严格规定的，同时在测量不同几何形状的零件时，例如非常薄的薄壁件时，其测量的控制也是非常重要的(测力过大形变变大)。这就要求在测量时具有一种能够按需调节出所需测力的仪器。而海德汉长度计问世时间不长，加之其原有控制器由该公司随长度计直接提供，目前通过各种途径的了解和咨询，不论是该公司还是其他团体或个人，均未实际拥有具有此款长度计测力的连续调节能力的仪器。现有常用的三针检定采用的仪器多为测长机，没有专用的测头及工作台，而已有的用于量块检定的带筋工作台是为了检定平面度非常好的量块而设计的，且均用于立式光学计，量块检定仪等的带筋工作台有金属和陶瓷等材质，形状有方形和圆形。而带筋工作台分有单筋和多筋之分；几种工作台及其配备的球形测头和平面测头均是为了完成量块检定而设计的，其功能在于尽量减少量块变形造成的量块测量误差。故均采用多条平行工作筋构成一个平面以承载量块，其中的“单筋工作台”并非只具有单一筋，而是指中间筋高出其他筋20um左右的工作台，目的是防止量块变形对量块测量的影响。但在三针检定中，以上这些工作台都不适用，三针作为一种螺纹中径检定量具，具有圆柱型结构；又根据其使用方式和检规可知，其圆柱度，直径要求较高，直线度要求较低。使用现有的带筋工作台有两个问题:首先，由三针本身直线度误差引进的测量不确定度过大，即将更多的直线度误差引入到了直径测量结果中。由于三针的结构和使用方式，导致三针普遍存在直线度不好的情况。在使用传统的带筋工作台进行测量时，由于三针的几种常见变形而造成测量误差。例如，三针中部呈拱形，两侧有承载筋时，易形成空隙，特别是一些成扭转状的三针，在传统测座上即使翻转三针也不能消除由于架空引起的误差。其次，原有工作台使用不便。三针的长度普遍为50mm左右，根据检规要求，其检定直径时为了减小圆度误差对测量结果的影响，需沿轴向转动数次被检三针进行测量，使用具有大承载面的带筋工作台时，三针会帖付与工作台，转动操作比较困难，三针整个承载在工作台上，只能用镊子进行翻转操作。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种测量误差小以及测力可控的三针辅助测试系统。本专利技术的技术解决方案是:本专利技术提供了一种三针辅助测试系统，包括长度计、长度计测力调节器以及三针检定装置，其特殊之处在于:所述三针检定装置包括测头以及三针测量工作台；所述三针测量工作台是单筋工作台；所述测头设置在长度计的端部；所述测头是斧型测头；待测三针置于测头与单筋工作台之间；所述长度计测力调节器控制长度计并通过长度计带动测头进行辅助测试。上述单筋工作台包括基础面以及设置在基础面上的凸棱；所述凸棱在基础面上形成单筋结构；待测三针的轴向与凸棱所在的轴向是非平行的，且待测三针置于测头与凸棱之间。上述凸棱顶部的最高面与基础面之间的距离不高于0.3mm,不低于0.25mm ;所述基础面的平面度误差不高于0.lum。上述单筋工作台还包括设置在凸棱一侧或两侧的用于防止三针滑落的辅助承载台。上述斧型测头与待测三针的接触的部位设置有条状测量面或带状测量面。上述条状测量面或带状测量面的长度不低于三针的直径；所述条状测量面或带状测量面的宽度不大于0.2mm。上述长度计测力调节器是具有连续调节能力的长度测力调节器。上述长度计测力调节器包括控制芯片、电压输出器以及旋转编码器；所述旋转编码器通过控制芯片接入电压输出器；所述电压输出器通过长度计带动测头进行辅助测试。上述电压输出器包括积分电路以及脉冲宽度调制器；所述控制芯片依次通过积分电路以及脉冲宽度调制器与长度计相连；所述控制芯片是单片机或CPU。本专利技术提供了一种三针辅助测试系统，该系统相对于现有技术而言，具有以下改进:第一，自主研发了一套三针检定装置，该装置包括斧型测头以及单筋工作台；斧型测头具有宽度0.2_长度5_的带状测量面，方便配合单筋工作台检测圆柱状的三针；单筋工作台是由与测量面是由平面度极佳的单筋与斧型测头构成的条带状测量范围，在与圆柱型三针接触时，能够保证最小接触面，并保证三针前后移动时不影响测量结果；由于仅存在一个工作筋，其三针的直线度误差无法影响直径测量；使用本专利技术所提供的单一筋工作台时，由于单筋工作台本身比较窄，可以用手很方便的从两侧直接操作。第二，自主研发了一套具有连续调节能力的无级别的长度测力调节器。该长度测力调节器是PWM波配合积分电路形成的可控的电压输出器，其主控采用单片机芯片，将两个按键及一个旋转编码器接入芯片；由单片机直接处理按键和旋转编码器的输入；对照测力一电压一PWM波占空比的转换关系，将所需测力对应的特定占空的PWM波输出到长度计，方向的转换直接通过转换输出极性实现。在使用海德汉长度计进行测量工作时，根据被测零件的测量要求，该长度测力调节器，本专利技术所提供的控制长度计以特定的测力进行触测，从而得到更加精确的测量结果，其中的旋转编码器可以从0.3N到5N以不大于0.05N的步距任意调节出自己需要的测力，向上扳动控制摇杆时，长度计测头回缩，向下扳动控制摇杆时，长度计测头以设定的测力伸出，由单片机控制输出的测力对零件长度测量的测量结果准确性的影响，可更精确与安全的测量不同材料，不同几何尺寸的零件。基于以上内容，本专利技术能够大幅提闻二针检定工作的效率以及精度。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术所采用的单筋工作台的正视结构示意图；图2是本专利技术所采用的测头的结构示意图；图3是现有技术中测头与三针检定工作台进行协助配合时的示意图；图4是本专利技术采用测头与单筋工作台进行协助配合时的示意图；图5是本专利技术所采用的长度计测力调节器的电路框架原理图；其中:1-凸棱；2_基础面；3_测头；4_长度计；5_待测二针；6_控制芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三针辅助测试系统，包括长度计、长度计测力调节器以及三针检定装置，其特征在于：所述三针检定装置包括测头以及三针测量工作台；所述三针测量工作台是单筋工作台；所述测头设置在长度计的端部；所述测头是斧型测头；待测三针置于测头与单筋工作台之间；所述长度计测力调节器控制长度计并通过长度计带动测头进行辅助测试。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李琳，周宇涛，项阳，
申请(专利权)人：西安航空动力控制科技有限公司，
类型：发明
国别省市：