一种单传感器双测杆外径测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及外径精密检测传感器领域，具体涉及一种单传感器双测杆外径测量装置。


背景技术：

2.在磨削过程中，需要持续对磨削对象的外径长度进行测量，现有的测量装置通过前端的测杆和测子对被加工的零件进行接触式测量，将零件的尺寸变化通过测子、杠杆等零件使测量装置中的磁芯和线圈产生相对位移，从而将位移量转换成电感量。
3.现有的检测装置存在以下问题：
4.1.现有的检测装置设置双线圈结合双磁芯的传感器结构，由于磁芯和线圈不可避免的存在尺寸等差异，以及信号进行合成时两组电磁机构存在串扰等不可避免的相互干扰的问题，从而造成指标超差，此时需要更换磁芯或线圈，调节测力等方式缩小两组电磁机构之间的差异来达到检测准确的效果。
5.2.为了使检测装置有较大的量程，因此需要较大空间为杠杆提供宽泛的活动范围，为了保证精度还需要设置滑动磨损部件进行位移量传递，从而现有的检测装置体型较大，这在另一方面限制了检测装置的使用场景，设备使用灵活性差；现有设备测力调整机构是采用拉簧进行自由调整，没有进行限位，调整后不能直接体现调整的结果，还需要和控制仪进行联调，才能确定拉簧处于合适位置。


技术实现要素：

6.本实用新型为了解决现有检测装置灵活性差以及设置两组电磁机构易出现相互干扰的问题，提供了一种单传感器双测杆外径测量装置，本实用新型在第一杠杆上设置线圈，在第二杠杆上设置磁芯轴，采用一组电磁机构实现将位移量转换成电感量的操作，避免两组电磁机构之间相互干扰，设置一组电磁机构节省了内部的安装空间，设备体积小提高了使用灵活性。
7.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
8.一种单传感器双测杆外径测量装置，包括壳体、前杠杆以及与前杠杆连接的杠杆机构，所述杠杆机构远离前杠杆的一端设置有电磁机构，所述电磁机构包括磁芯轴和线圈，所述电磁机构用于将测子检测的位移量转换为电信号，所述杠杆机构包括第一杠杆和第二杠杆，所述第一杠杆和第二杠杆均为长条状结构，第一杠杆和第二杠杆分别连接前杠杆，第一杠杆和第二杠杆沿壳体中线对称设置；
9.所述线圈与第一杠杆固定，所述磁芯轴与第二杠杆固定，第一杠杆和第二杠杆之间设置有固定座，所述固定座与第一杠杆和第二杠杆之间设置有限程螺栓，所述限程螺栓上套设有压簧，所述压簧分别与第一杠杆和第二杠杆接触。
10.在第一杠杆上设置线圈和第二杠杆上设置磁芯轴，在第一杠杆和第二杠杆受力移动时，磁芯轴与线圈产生相对位移，将位移量转换成电感参数，实现磨削工件的外径实时测
量，
11.在第一杠杆和第二杠杆之间设置有限程螺栓进行限位，同时设置压簧实现第一杠杆和第二杠杆的复位；
12.采用一组电磁机构减小设备体积，所述限程螺栓和压簧设置在第一杠杆和第二杠杆之间，结构更加紧凑，进一步减小设备体积，提高了设备的使用灵活性。
13.进一步地，所述壳体为内部中空的方形结构，壳体的一个侧面对称开设有两个圆形通孔，所述圆形通孔内设置前杠杆，所述前杠杆为圆柱状结构，前杠杆的直径小于圆形通孔直径，在圆形通孔与前杠杆之间设置有防损垫，所述防损垫包括前端和后端，所述前端为圆台状结构，所述后端为阶梯圆柱状结构，前端和后端为一体化结构，防损垫中部开设圆形通孔，防损垫的内侧套设在前杠杆外部，防损垫的外部与壳体接触。
14.测杆与前杠杆可拆卸连接，两测杆在夹住磨削工件上，处于外扩状态，与前杠杆连接的第一杠杆和第二杠杆尾部向内收缩，设置防损垫优化前杠杆活动的柔性，同时对前杠杆进行保护，并起到防尘效果。
15.进一步地，所述磁芯轴为铁磁材质制成的柱状结构，所述线圈对应磁芯轴为圆柱状结构，线圈与第二杠杆之间设置有延长段，所述延长段与第二杠杆和线圈可拆卸连接。
16.设置延长段提高磁芯轴和线圈的配合程度，从而提高检测精度。
17.进一步地，所述固定座包括方形段和凸字形段，所述方形段和凸字形段为一体化结构，所述凸字形段的两腰部侧面开设有圆形凹槽，所述限程螺栓的端部设置于圆形凹槽内；
18.所述第一杠杆和第二杠杆均开设有圆形的安装槽，所述安装槽与所述圆形凹槽对应，限程螺栓的杆部顶端设置于安装槽内部，所述压簧套设在限程螺栓的外部，压簧的直径小于限程螺栓端部的直径，压簧设置于安装槽内部，且顶住安装槽的顶面。
19.限位螺栓对第一杠杆和第二杠杆进行限位，压簧使第一杠杆和第二杠杆实现复位。由于初始状态下限位螺栓到第一杠杆和第二杠杆的距离一定，后期维修时只需直接更换限程螺栓及压簧，无需重新进行调整，极大地简化了维修过程，直接降低了生产和维修成本。
20.进一步地，所述前杠杆与第一杠杆、第二杠杆连接位置设置有连接块，所述连接块为方形板，连接块一侧与前杠杆固定，另一侧与第一杠杆、第二杠杆之间设置有y轴片簧，所述y轴片簧为方形板体，y轴片簧的另一端与固定座的方形段通过螺栓固定；
21.第一杠杆、第二杠杆的侧部，与固定座的凸字形段侧部之间设置有x轴片簧，所述x轴片簧为方形板体，x轴片簧一端与第一杠杆、第二杠杆通过螺栓固定，另一端与凸字形段通过螺栓固定。
22.设置2个y轴片簧和2个x轴片簧形成2个“十字型”结构，结合固定座，2个“十字型”结构相互独立又相互作用，在“十字型”结构作用下，测杆作业时片簧不易扭曲变形，实现了装置的高刚性，提高了装置的耐用性。
23.通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
24.1.本实用新型通过将线圈设置于第一杠杆尾部，将磁芯轴设置于第二杠杆尾部，在检测时将位移量转换成电感量，通过一组线圈与磁芯轴的相互运动避免了两组线圈和磁芯的相互干扰。
25.2.本实用新型优化了内部设计，直接通过限程螺栓上的凸台将压簧固定，省去了测力调整环节的一套机构，后期维修时只需直接更换限程螺栓及压簧，无需重新进行调整，极大地简化了维修过程，降低了生产和维修成本。
26.3.本实用新型由于省去了测力调整机构，而且磁芯和线圈减少了一组，节省了内部的安装空间，使得本装置相较于市面上的同功能的外径检测装置，外形可缩小约50%，对于安装空间较小，或有限制的场合，具有很大的安装灵活性。
附图说明
27.图1是本实用新型一种单传感器双测杆外径测量装置的结构示意图之一；
28.图2是本实用新型一种单传感器双测杆外径测量装置的结构示意图之二。
29.附图中标号为：1为壳体，2为前杠杆，3为磁芯轴，4为线圈，5为第一杠杆，6为第二杠杆，7为固定座，8为限程螺栓，9为防损垫，10为延长段，11为连接块，12为压簧。
具体实施方式
30.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：
31.实施例1
32.如图1～图2所示，一种单传感器双测杆外径测量装置，包括壳体1、前杠杆2以及与前杠杆2连接的杠杆机构，所述杠杆机构远离前杠杆2的一端设置有电磁机构，所述电磁机构包括磁芯轴3和线圈4，所述电磁机构用于将测子检测的位移量转换为电信号，所述杠杆机构包括第一杠杆5和第二杠杆6，所述第一杠杆5和第二杠杆6均为长条状结构，第一杠杆5和第二杠杆6分别连接前杠杆2，第一杠杆5和第二杠杆6沿壳体1中线对称设置；
33.所述线圈4与第一杠杆5固定，所述磁芯轴3与第二杠杆6固定，第一杠杆5和第二杠杆6之间设置有固定座7，所述固定座7与第一杠杆5和第二杠杆6之间设置有限程螺栓8，所述限程螺栓8上套设有压簧12，所述压簧12分别与第一杠杆5和第二杠杆6接触。
34.作为一种可实施方式，所述壳体1为内部中空的方形结构，壳体1的一个侧面对称开设有两个圆形通孔，所述圆形通孔内设置前杠杆2，所述前杠杆2为圆柱状结构，前杠杆2的直径小于圆形通孔直径，在圆形通孔与前杠杆2之间设置有防损垫9，所述防损垫9包括前端和后端，所述前端为圆台状结构，所述后端为阶梯圆柱状结构，前端和后端为一体化结构，防损垫9中部开设圆形通孔，防损垫9的内侧套设在前杠杆2外部，防损垫9的外部与壳体1接触。
35.作为一种可实施方式，所述磁芯轴3为铁磁材质制成的柱状结构，所述线圈4对应磁芯轴3为圆柱状结构，线圈4与第二杠杆6之间设置有延长段10，所述延长段10与第二杠杆6和线圈4可拆卸连接。
36.作为一种可实施方式，所述固定座7包括方形段和凸字形段，所述方形段和凸字形段为一体化结构，所述凸字形段的两腰部侧面开设有圆形凹槽，所述限程螺栓8的端部设置于圆形凹槽内；
37.所述第一杠杆5和第二杠杆6均开设有圆形的安装槽，所述安装槽与所述圆形凹槽对应，限程螺栓8的杆部顶端设置于安装槽内部，所述压簧12套设在限程螺栓8的外部，压簧12的直径小于限程螺栓8端部的直径，压簧12设置于安装槽内部，且顶住安装槽的顶面。
38.作为一种可实施方式，所述前杠杆2与第一杠杆5、第二杠杆6连接位置设置有连接块11，所述连接块11为方形板，连接块11一侧与前杠杆2固定，另一侧与第一杠杆5、第二杠杆6之间设置有y轴片簧，所述y轴片簧为方形板体，y轴片簧的另一端与固定座7的方形段通过螺栓固定；
39.第一杠杆5、第二杠杆6的侧部，与固定座7的凸字形段侧部之间设置有x轴片簧，所述x轴片簧为方形板体，x轴片簧一端与第一杠杆5、第二杠杆6通过螺栓固定，另一端与凸字形段通过螺栓固定。
40.结合上述实施例对磨削作业时设备的外径测量过程进行说明：
41.首先根据工件的直径选择合适规格的测杆，并将其与前杠杆2进行组装，测杆上设置有测子，使两个测子接触被测工件，测子此时已经是受力状态（比如工件尺寸为φ10mm，初始状态下两个测子的间距应该要小于10mm，将两个测子朝外掰开，使之间距大于10 mm，工件才能处于两个测子之间）测子通过测杆连接到前杠杆2，进而与第一杠杆5、第二杠杆6连接，
42.当测子外扩时第一杠杆5、第二杠杆6的尾端向内靠拢（杠杆原理），压簧12受力收缩，对应的磁芯轴3处于线圈12内，随着工件在磨削状态下尺寸在变化，两个测子开始向内靠拢，测杆2与前杠杆2随动，第一杠杆5、第二杠杆7运动，在第一杠杆5、第二杠杆7运动过程中，压簧12逐渐复位，磁芯轴3与线圈4产生相对运动，进而产生电信号。
43.以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。