摘 要

本文通过对综合检具以及湖北航特装备制造股份有限公司生产的零件10013M05072主泵壳体的研究，设计了一个作用于摩托车刹车主泵壳体的自动检测装置，它能够在主泵壳体放在该装置上时，就能检测出所需求的相应尺寸大小并输出到电脑上，其中涉及工装夹具以及支撑结构的模型设计、光栅测微仪的使用、气缸相关知识、软件编程等多门学科知识内容的运用。

论文主要研究了在一个工装的情况下，如何利用光栅测微仪这一检测装置对一个被测零件多个检测项目同时进行测量的方法。

本文设计的检测装置与人工检测相比其优势在于测量效率高，测量更加精确，节省了人工成本。

关键词：自动检测台；结构设计；气缸选型；软件编程

Abstract

In this paper,an automatic detector for the main pump housing of motorcycle is designed by learning the part structure and comprehensive inspection tool knowledge.The detector can automatic measure the required size and output it to the computer if you put the main pump housing of motorcycle on it.The design involve multi-discipline such as grip design and the method for using grating micrometer and software programming.

The thesis mainly studies How to measure surveillance project as more as possible in the case of one fixture by using grating micrometer.

Compared with manual detection,this design has the advantages is that the measurement efficiency is high, the measurement is more accurate, and the labor cost is saved.

Key Words：Automatic inspection station；Structural design；Software programming；Cylinder selection

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 研究意义 1

1.3 国内外现状分析 1

1.4 课题研究内容 2

1.5 课题研究内容 2

第2章 测量原理及测量项目的选定 3

2.1 测量原理分析 3

2.2 光栅测微仪的选型 3

2.3 长度测量项目的确定 3

第3章 自动检测台结构设计 6

3.1 被测零件工装夹具的设计 6

3.1.1 被测零件的定位 6

3.1.2 被测零件的夹紧 7

3.2 检测台支撑结构的设计 8

3.3 各测量项目具体尺寸设计计算 8

3.3.1 上开关凸台位置光栅尺位置计算 8

3.3.2 开关高低差光栅尺位置计算 8

3.3.3 手柄孔距主孔中心光栅尺位置计算 9

3.3.4 手柄孔至耳片槽底距离光栅尺位置计算 9

3.3.5 半盖孔中心至端面距离光栅尺位置计算 10

3.3.6 手柄孔至端面距离光栅尺位置计算 11

3.3.7 后视镜孔至端面距离光栅尺位置计算 11

3.3.8 油池面高度光栅尺位置计算 11

3.3.9 后视镜高度光栅尺位置计算 12

3.3.10 活塞孔深度光栅尺位置计算 12

3.3.11 各部位具体尺寸汇总 13

3.4 光栅尺定位机构设计 14

3.4.1 定位板的设计 14

3.4.2 定位套筒的设计 15

第4章 推动装置的设计 17

4.1推杆的设计 17

4.1.2 推杆导向设计 18

4.2 气缸的选型 18

4.2.1 夹紧气缸的选型 18

4.2.2 推动气缸的选型 19

4.3 气缸安装座的设计 21

4.3.1 夹紧气缸垫块设计 21

4.3.2 推动气缸安装板设计 21

4.4 气缸控制系统的说明 21

第5章 输出界面软件编辑 22

第6章 检测台误差分析 23

6.1 系统误差 23

6.2 随机误差 23

6.3 粗大误差 23

第7章 操作流程详解 24

参考文献 26

致谢 27

第1章 绪论

1.1 课题研究背景

测试计量技术与机械科学及其先进制造系统关系密切，测量技术是机械科学研究和先进制造的“眼睛”，实现机械制造要靠生产资料和机床，而测量技术则是了解生产现场情况，进而指导生产过程的手段，二者的有机结合，才能带来生产水平的飞跃。因此，要想生产出高质量高效率的产品 ，测量技术起着至关重要的作用 ，也是衡量一个国家制造水平的重要标志^[1]。通过现场实际考察，发现目前湖北航特装备制造股份有限公司对其生产的产品“10013M05072主泵壳体”是通过测量人员使用游标卡尺等检具，测量零件绝对尺寸大小以确认零件是否到达合格标准，这样的测量方法人力资源消耗大，测量效率低，不适应现代化生产需求，需要一个解决方案对这些问题进行改善。

1.2 研究意义

本课题所设计的“摩托车刹车主泵壳体自动检测台”是利用光栅测微仪的工作原理，设计一个主泵壳体的自动检测装置，将主泵壳体放在装置上就能检测出所需求的相应尺寸大小并输出到电脑上，这个装置与人工检测相比其优势在于测量效率高，测量更加精确，节省了人工成本。

1.3 国内外现状分析

主流的机械零件尺寸测量方法主要是通过人工利用专用的测量工具或者专门定制的零件尺寸标准模板来进行对比测量的，测量精度不高，所测得数据受到人为因素影响较大，尺寸测量非常麻烦，费时费力，而且一些测量零件尺寸的工具往往需要对零件进行硬性接触，这对精密零件来说，会产生不小的磨损^[2]。千分表、扭簧比较仪、电感测微仪等常用的精密测量工具，其测量范围小，一般在1mm范围内，测量精度也不高，更大的缺点是，由于不是数字显示读数，读数反应慢，不能用于在线测量^[3]，然而近年来我国的测量仪器以及测量技术都得到了飞速的发展 ，新的测量仪器和测量技术不断出现 ，成功的扩大了测量范围 ，使得人类对世界的认识越来越清晰全面。很多测量仪器应运而生，例如激光干涉仪、坐标测量机、经纬仪、激光跟踪仪、摄影测量仪和3D扫描仪等^[4]。

三坐标测量仪是国内外通常使用的先进测量仪器之一，它作为工业生产中的一种重要检测手段，解决了许多常规手动无法实现的测量，并且将测量的精度大大的提高^[5]。常规的测量工具无法实现空间尺寸的测量，需借助三坐标测量仪等精密测量仪器对工件空间尺寸进行检测^[6]。因此，它也可以实现该课题的任务要求，然而其制造成本高，对测量人员技术有一定要求，并且常用于测量垂直度，同轴度等通过人工难以测量的公差要求，不适于大批量零件尺寸测量^[7]。