[发明专利]精密圆度测量装置与方法

说明书

本发明提供了一种精密圆度测量装置，包括圆度测量模块，所述圆度测量模块包括机械连接件、窄带光源、CCD/CMOS采集芯片、CCD/CMOS信号处理电路单元、微处理器及数据传输接口电路，其中，所述窄带光源固定在所述机械连接件的一侧，所述CCD/CMOS采集芯片固定在所述机械连接件的另一侧，所述窄带光源投射平行窄带光至所述CCD/CMOS采集芯片，所述CCD/CMOS采集芯片与所述CCD/CMOS信号处理电路单元电连接，所述CCD/CMOS信号处理电路单元与所述微处理器及数据传输接口电路电连接。本发明还提供了一种精密圆度测量方法。本发明的有益效果是：具有高精度，高效率，低成本而且通用性强的优点。

技术领域

本发明涉及测量工具，尤其涉及一种精密圆度测量装置与方法。

背景技术

圆度是测量滚筒的一项重要技术指标，目前测量圆度的方法一般可分为接触式和非接触式两种，而接触式测量方法有用千分表与圆周表面接触，然后转动被测量滚筒，记录千分表的读数，最终得到圆度；非接触式测量方法则使用一光学传感器代替千分表，同样转动被测量滚筒，记录传感器的读数，最终得到圆度测量结果。

如中国专利CN103234431A，发明人设计一种具有120°和90°夹角的测量器，测量器上面安装有千分表，把测量器放在被测量圆柱上面进行圆度测量，从而避免移动体积较大，质量较重的被测圆柱。该专利解决了笨重大零件测量困难的问题，但测量过程中由于要绕圆柱零件旋转，人工操作引入的测量不确定性比较大。中国专利CN202188833U，发明人设计一个测量钢管圆度的测量仪，测量传感器安装在转台上，传感器可以绕转台旋转，从而测量圆周上每个点的位置信息，从而得到圆度测量的结果。该方法可以实现自动测量，减少人工干预的影响，但对转台的数度要求很高，从而成本比较高。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种精度高、成本低的精密圆度测量装置与方法。

本发明提供了一种精密圆度测量装置，包括圆度测量模块，所述圆度测量模块包括机械连接件、窄带光源、CCD/CMOS采集芯片、CCD/CMOS信号处理电路单元、微处理器及数据传输接口电路，其中，所述窄带光源固定在所述机械连接件的一侧，所述CCD/CMOS采集芯片固定在所述机械连接件的另一侧，所述窄带光源投射平行窄带光至所述CCD/CMOS采集芯片，所述CCD/CMOS采集芯片与所述CCD/CMOS信号处理电路单元电连接，所述CCD/CMOS信号处理电路单元与所述微处理器及数据传输接口电路电连接。

作为本发明的进一步改进，所述CCD/CMOS采集芯片上设有滤光片，所述窄带光源投射平行窄带光通过所述滤光片后由所述CCD/CMOS采集芯片接收。

作为本发明的进一步改进，CCD/CMOS信号处理电路单元、微处理器及数据传输接口电路设置在所述机械连接件上。

作为本发明的进一步改进，所述圆度测量模块连接有平移机构。

作为本发明的进一步改进，所述平移机构包括机床和刀架，所述机床与所述刀架连接，所述圆度测量模块固定在所述刀架上。

作为本发明的进一步改进，所述机床连接有滚筒。

作为本发明的进一步改进，所述微处理器及数据传输接口电路电连接有计算机。

本发明还提供了一种精密圆度测量方法，通过窄带光源投射平行窄带光，并由CCD/CMOS采集芯片接收，得到被测量物的端面的部分数据，通过控制被测量物旋转一周采集各部位的数据，从而得到被测量物的端面的完整数据，得到被测量物的端面的圆度信息。

作为本发明的进一步改进，测量时，CCD/CMOS采集芯片平行于被测量物的端面，而且，CCD/CMOS采集芯片的中心与被测量物的轴心在同一水平面上。