内径千分尺的数字智能化改造

    0　引　言

    千分尺(又称螺旋测微计)是利用螺旋进退来测量长度的仪器,广泛应用于测量各种内径、外径和薄板的厚度等方面[1]。本文介绍的是机械式内径千分尺如何进行数字智能化改造以满足生产实践的

    1　机械式内径千分尺的工作原理和智能化改造的必要性

    机械式内径千分尺是一种广泛应用于机械制造行业,用于测量内径尺寸的高精度量具。它的结构如图1所示:

    主要包括:千分表、千分表推杆、主体、固定测头、主尺推杆、转向杠杆、活动测头。机械式内径千分尺是一种比较量仪,因此,在使用前首先要用标准环规校准。测量的工作过程是:将主尺的测头放入待测的孔中,左右摆动主体使滑动测头在主体中滑动,转向杠杆将滑动测头的运动转换为主尺推杆的运动,推杆主尺再推动千分表推杆使千分表的指针来回摆动,操作者观察到的指针的最大摆动位置即为待测尺寸与标准环的差值。

    机械式内径千分尺的应用虽然已有多年的历史,其结构也相当成熟。但随着科学技术的发展,各行各业都在进行设备的更新换代,随之配套的机械式内径千分尺就有了进行智能化改造的必要,主要表现在以下两个方面:

    (1)原有的内径千分尺对示值的读取需要用肉眼完成。用内径千分表测量内径时需要操作者在用手左右摆动尺架的同时还要用肉眼捕捉指针摆动的最大角度,因此由于操作者观察的角度不同、个人习惯不同、周围环境的干扰以及操作者的工作态度等多种因数从而在很大程度决定了测量结果的准确性。

    (2)随着信息时代的到来,生产过程的电子信息化管理也在不断地普及,数据库管理系统正在被越来越多的产品制造单位用来管理和控制产品的质量,所以每个零件的所有几何尺寸都要输入到计算机中。要满足这一新的需求,常用的方法是先把千分尺的示值抄写到卡片上,再把卡片上的数据手工录入计算机里,这不仅增加现场管理的工作量,同时还增加了在转录过程中数据出错的机会。所以,对现有的千分尺进行智能化改造,使其数字化并可以直接与计算机通讯相连是非常必要的,也是非常有实际意义的。基于此,本文提出了一个内径千分尺智能化改造的方案,并对这个方案进行了具体的实施。

    2　内径千分尺智能化改造的总体方案

    内径千分尺智能化改造的方法是[2~3]:用位移传感器取代机械式千分表,用A/D卡将位移传感器输出的模拟量转换成数字量,用计算机读取A/D转换后的数据量,用程序自动捕捉传感器输出的最大量并转换成几何长度显示并存入数据库中。工作原理如图2所示: