[发明专利]一种高精度管件内中轴线直线度测量仪

说明书

本发明公开了一种高精度管件内中轴线直线度测量仪，包括螺旋进给型虚拟轴线偏差反馈机构、刚性螺纹导向组件、待测圆管固定机构和驱动控制机构。本发明属于直线度测量技术领域，具体是指一种高精度管件内中轴线直线度测量仪；本发明基于微积分的基本原理，将整个内腔的测量划分为若干个小的测量单元，然后对各个测量单元的测量结果进行整体的统计分析，进而得出最终结果；本发明率先提出的内径中轴线的静态测量方式，克服了现有技术中必须通过回转运动找到圆管内径中心轴线的技术偏见，对提高测量精度、减小运动误差具有极大的意义。

技术领域

本发明属于直线度测量技术领域，具体是指一种高精度管件内中轴线直线度测量仪。

背景技术

圆管状的零件除了作为水管，因其具有强度高、不易变形等特点，还经常作为结构件使用，其中不乏对精度要求极高的使用场景，例如作为活塞缸时，为了保证活塞柱运动的直线度，首先需要保证的就是圆管内径的中轴线的直线度。

由于上述中轴线是一根假想的虚拟直线、实际并不存在，因此使用普通的机械、光学测量方法无法实现测量的目的，因此本发明基于微分的基本原理，创造性提出了一种高精度管件内中轴线直线度测量仪。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种基于转化思想的高精度管件内中轴线直线度测量仪；本发明基于微积分的基本原理，将整个内腔的测量划分为若干个小的测量单元，然后对各个测量单元的测量结果进行整体的统计分析，进而得出最终结果。

本发明率先提出的内径中轴线的静态测量方式，克服了现有技术中必须通过回转运动找到圆管内径中心轴线的技术偏见，对提高测量精度、减小运动误差具有极大的意义。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种高精度管件内中轴线直线度测量仪，包括螺旋进给型虚拟轴线偏差反馈机构、刚性螺纹导向组件、待测圆管固定机构和驱动控制机构，所述螺旋进给型虚拟轴线偏差反馈机构转动设于刚性螺纹导向组件上，通过螺旋进给型虚拟轴线偏差反馈机构能够驱动自身沿着刚性螺纹导向组件旋转，从而感应待测圆管本体的内径中轴线和高刚性丝杆本体的轴线的偏差，从而测得待测圆管本体的中心轴线的直线度；刚性螺纹导向组件作为整个测量的基准，高刚性丝杆本体的材质刚性要求较高，所述待测圆管固定机构设于刚性螺纹导向组件上，所述驱动控制机构设于刚性螺纹导向组件上，所述驱动控制机构和螺旋进给型虚拟轴线偏差反馈机构通信连接，驱动控制机构能够接收螺旋进给型虚拟轴线偏差反馈机构反馈出的位置信息，并且生成偏差幅度-电机行程图。

进一步地，所述螺旋进给型虚拟轴线偏差反馈机构包括微分式螺旋进给组件、自动对中进给驱动组件和偏差反馈组件，所述微分式螺旋进给组件转动设于刚性螺纹导向组件上，所述自动对中进给驱动组件卡合滑动设于微分式螺旋进给组件中，所述偏差反馈组件设于微分式螺旋进给组件上。

作为本发明的进一步优选，所述微分式螺旋进给组件包括异形螺母滑块和翼式滑动导向筒，所述异形螺母滑块上设有集成式内螺纹，所述异形螺母滑块通过集成式内螺纹转动设于刚性螺纹导向组件上，所述异形螺母滑块的两端设有端部滑槽，所述翼式滑动导向筒上设有套筒中心滑动部，所述翼式滑动导向筒通过套筒中心滑动部卡合滑动设于端部滑槽上，所述翼式滑动导向筒的两端还对称设有套筒侧面方形筒，异形螺母滑块在轮毂电机的驱动下能够围绕着高刚性丝杆本体旋转，并且在旋转的同时在螺纹传动结构的作用下进行持续的轴向滑移，本方案运用微分的基本思想，将整个待测曲面划分呈细小的测量单元，然后对每个测量单元内的偏差幅度进行分析，进而得出待测圆管本体的内径的中轴线相对于高刚性丝杆本体的轴线的偏差关系。

其中，所述自动对中进给驱动组件对称设有两组，所述自动对中进给驱动组件卡合滑动设于套筒侧面方形筒中。