本發明涉及一種圓柱工件測量裝置及方法，特別是涉及一種基于霍爾式傳感器的圓柱工件測量裝置及方法，屬于傳感器測量技術領域。

背景技術：

隨著企業的不斷發展，測量裝置及方法已不能滿足現在的需要，不僅對一些精密零件的尺寸、形位和位置公差、粗糙度等要求都非常高，而且對它們的檢測速度要求特別快、效率特別高，由于歐美企業制造技術、計算機技術、傳感器技術、以及自動控制技術的發展，國外檢測技術方面也得到了迅速進步，相應的出現了許多新型的檢測裝置和檢測方法，由于加工技術的提高，這就給檢測方式提出了更高的要求，從而使得檢測裝置提高了生產效率，節約了生產成本，提高了生產質量，目前測量形位公差的儀器有很多，傳統的測量器具有千分尺、卡尺、百分表等，測量誤差大，精度低，已經不能滿足這些高精度、高效率的精密零件，而三坐標測量儀、圓度測量儀雖然測量精度高，但價格昂貴，操作系數大，在很多場合不太實用。

技術實現要素：

本發明的主要目的是為了提供一種基于霍爾式傳感器的圓柱工件測量裝置及方法，使圓柱工件檢測精度高、效率高、可靠性強。

本發明的目的可以通過采用如下技術方案達到：

一種基于霍爾式傳感器的圓柱工件測量裝置，包括工作臺、驅動器、報警器、電機、角度傳感器、位置傳感器、霍爾式傳感器、信號處理器、plc控制器和pc機，所述plc控制器分別與所述驅動器、所述報警器、所述電機和所述pc機電連接，所述信號處理器分別與所述角度傳感器、所述位置傳感器、所述霍爾式傳感器和所述pc機電連接，所述信號處理器由信號采集器、信號過濾器和信號放大器組成，所述工作臺上設有水平導軌和主軸箱，主軸箱內設有驅動器，所述驅動器上設有夾具，所述水平導軌上設有龍門支架，所述龍門支架內滑動設置有活動支架，所述活動支架控制所述霍爾式傳感器與被測圓柱工件的距離，所述活動支架的頂端設有報警器，所述工作臺的尾部設有頂尖支座，所述頂尖支座上設有頂尖，所述龍門支架上設有電機。

優選方案是，所述信號采集器與所述信號過濾器電連接，所述信號過濾器與所述信號放大器電連接，所述信號放大器與所述pc機電連接，所述霍爾式傳感器與所述信號采集器電連接。

在上述任一方案中優選的是，所述工作臺的上表面與地面保持平行，所述被測圓柱工件為鐵磁性工件。

在上述任一方案中優選的是，所述龍門支架滑動設置在所述水平導軌內，所述頂尖與所述夾具具有相等的定心高度，用于所述被測圓柱工件準確定位。

在上述任一方案中優選的是，所述活動支架在所述龍門支架的中間位置上下運動，控制所述霍爾式傳感器與被測圓柱工件的距離為1-2mm。

在上述任一方案中優選的是，所述電機驅動所述龍門支架在所述水平導軌上移動。

在上述任一方案中優選的是，所述角度傳感器設置在所述夾具上，用于感應所述夾具在所述驅動器帶動下轉過的角度，所述角度傳感器為編碼器，所述夾具為液壓卡盤。

在上述任一方案中優選的是，所述位置傳感器設置在所述龍門支架上，用于感應所述龍門支架在所述電機的驅動下在水平方向的位置，所述霍爾式傳感器設置在所述活動支架上，由磁鋼和霍爾元件組成，所述位置傳感器為直線位移傳感器。

在上述任一方案中優選的是，所述信號處理器，所述信號調理器用于接收所述傳感器傳送的信號，并進行信號的采集、過濾、放大與調理，所述plc控制器用于控制所述驅動器與所述電機的運行狀況，所述pc機設置在所述主軸箱上，所述pc機接收所述角度傳感器的信號，并進行處理，顯示測量數據。

一種軸類工件測量裝置的測量方法，包括如下步驟：被測圓柱工件用夾具裝夾，夾具在驅動器的帶動下旋轉，龍門支架在電機的驅動下水平移動，龍門支架在電機的驅動下上下移動，控制霍爾式傳感器與被測圓柱工件的距離為1-2mm，角度傳感器、位置傳感器和霍爾式傳感器分別將檢測信號傳送到信號處理器，信號處理器接收傳送的信號，并進行信號的采集、過濾、放大與調理，然后傳送到pc機，進行控制處理，并顯示測量數據；測量時，先用夾具將兩個標準的最大、最小極限尺寸的圓柱工件夾緊，霍爾式傳感器從兩個被測圓柱工件上獲得兩個不同霍爾電動勢數值，測得的霍爾電動勢數值分別為umax和umin，并通過pc機顯示出霍爾電動勢數值，被測圓柱工件圓度或圓柱度公差所對應的霍爾電動勢數值的范圍是umin≤u≤umax；如果被測圓柱工件的霍爾電動勢數值不在umin≤u≤umax范圍內，則報警器會報警，此圓柱工件不合格；反之，報警器不報警，此圓柱工件合格。

本發明的有益技術效果：按照本發明的基于霍爾式傳感器的圓柱工件測量裝置及方法，本發明提供的基于霍爾式傳感器的圓柱工件測量裝置及方法，利用了磁鋼、霍爾元件、機、電以及計算機和信號處理等高新技術手段，其中有霍爾式傳感器、位置傳感器、角度傳感器、電機等測量部件接受到的信息通過信號處理器對信息進行處理，用于檢測圓度和圓柱度公差，具有精密、準確、高效的特點，而且結構簡單、成本低，是實現圓柱工件的形位公差的有效途徑之一。

附圖說明

圖1為按照本發明的基于霍爾式傳感器的圓柱工件測量裝置的一優選實施例的立體圖；

圖2為按照本發明的基于霍爾式傳感器的圓柱工件測量裝置的一優選實施例的控制原理圖，該實施例可以是與圖1相同的實施例，也可以是與圖1不同的實施例。

圖中：1為工作臺，2為水平導軌，3為主軸箱，4為驅動器，5為夾具，6為龍門支架，7為活動支架，8為報警器，9為頂尖支座，10為頂尖，11為電機，12為角度傳感器，13為位置傳感器，14為霍爾式傳感器，15為信號處理器，15-1為信號采集器，15-2為信號過濾器，15-3為信號放大器，16為plc控制器，17為pc機。

具體實施方式

為使本領域技術人員更加清楚和明確本發明的技術方案，下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1：

如圖1和圖2所示，本實施例提供的一種基于霍爾式傳感器的圓柱工件測量裝置，其特征在于，包括工作臺1、驅動器4、報警器8、電機11、角度傳感器12、位置傳感器13、霍爾式傳感器14、信號處理器15、plc控制器16和pc機17，所述plc控制器16分別與所述驅動器4、所述報警器8、所述電機11和所述pc機17電連接，所述信號處理器15分別與所述角度傳感器12、所述位置傳感器13、所述霍爾式傳感器14和所述pc機17電連接，所述信號處理器15由信號采集器15-1、信號過濾器15-2和信號放大器15-3組成，所述工作臺1上設有水平導軌2和主軸箱3，主軸箱3內設有驅動器4，所述驅動器4上設有夾具5，所述水平導軌2上設有龍門支架6，所述龍門支架6內滑動設置有活動支架7，所述活動支架7控制所述霍爾式傳感器14與被測圓柱工件的距離，所述活動支架7的頂端設有報警器8，所述工作臺1的尾部設有頂尖支座9，所述頂尖支座9上設有頂尖10，所述龍門支架6上設有電機11。

進一步，在本實施例中，如圖1和圖2所示，所述信號采集器15-1與所述信號過濾器15-2電連接，所述信號過濾器15-2與所述信號放大器15-3電連接，所述信號放大器15-3與所述pc機17電連接，所述霍爾式傳感器14與所述信號采集器15-1電連接，所述工作臺1的上表面與地面保持平行，所述被測圓柱工件為鐵磁性工件。

進一步，在本實施例中，如圖1和圖2所示，所述龍門支架6滑動設置在所述水平導軌2內，所述頂尖10與所述夾具5具有相等的定心高度，用于所述被測圓柱工件準確定位，所述活動支架7在所述龍門支架6的中間位置上下運動，控制所述霍爾式傳感器14與被測圓柱工件的距離為1-2mm。

進一步，在本實施例中，如圖1和圖2所示，所述電機11驅動所述龍門支架6在所述水平導軌2上移動，所述角度傳感器12設置在所述夾具5上，用于感應所述夾具5在所述驅動器4帶動下轉過的角度，所述角度傳感器12為編碼器，所述夾具5為液壓卡盤。

進一步，在本實施例中，如圖1和圖2所示，所述位置傳感器13設置在所述龍門支架6上，用于感應所述龍門支架6在所述電機11的驅動下在水平方向的位置，所述霍爾式傳感器14設置在所述活動支架7上，由磁鋼和霍爾元件組成，所述位置傳感器13為直線位移傳感器。

進一步，在本實施例中，如圖1和圖2所示，所述信號處理器15，所述信號調理器用于接收所述傳感器傳送的信號，并進行信號的采集、過濾、放大與調理，所述plc控制器16用于控制所述驅動器4與所述電機11的運行狀況，所述pc機17設置在所述主軸箱3上，所述pc機17接收所述角度傳感器12的信號，并進行處理，顯示測量數據。

在本實施例中，一種軸類工件測量裝置的測量方法，包括如下步驟：被測圓柱工件用夾具5裝夾，夾具5在驅動器4的帶動下旋轉，龍門支架6在電機11的驅動下水平移動，龍門支架6在電機的驅動下上下移動，控制霍爾式傳感器14與被測圓柱工件的距離為1-2mm，角度傳感器12、位置傳感器13和霍爾式傳感器14分別將檢測信號傳送到信號處理器15，信號處理器15接收傳送的信號，并進行信號的采集、過濾、放大與調理，然后傳送到pc機17，進行控制處理，并顯示測量數據；測量時，先用夾具5將兩個標準的最大、最小極限尺寸的圓柱工件夾緊，霍爾式傳感器14從兩個被測圓柱工件上獲得兩個不同霍爾電動勢數值，測得的霍爾電動勢數值分別為umax和umin，并通過pc機17顯示出霍爾電動勢數值，被測圓柱工件圓度或圓柱度公差所對應的霍爾電動勢數值的范圍是umin≤u≤umax；如果被測圓柱工件的霍爾電動勢數值不在umin≤u≤umax范圍內，則報警器8會報警，此圓柱工件不合格；反之，報警器8不報警，此圓柱工件合格。

綜上所述，在本實施例中，按照本實施例的基于霍爾式傳感器的圓柱工件測量裝置及方法，本實施例提供的基于霍爾式傳感器的圓柱工件測量裝置及方法，利用了磁鋼、霍爾元件、機、電以及計算機和信號處理等高新技術手段，其中有霍爾式傳感器、位置傳感器、角度傳感器、電機等測量部件接受到的信息通過信號處理器對信息進行處理，用于檢測圓度和圓柱度公差，具有精密、準確、高效的特點，而且結構簡單、成本低，是實現圓柱工件的形位公差的有效途徑之一。

以上所述，僅為本發明進一步的實施例，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明所公開的范圍內，根據本發明的技術方案及其構思加以等同替換或改變，都屬于本發明的保護范圍。