本发明属于质量检测，涉及一种大型链轮尺寸的测量技术，具体涉及一种推车机链轮量柱测量距自动测量装置及控制方法。
背景技术：
1、推车机是煤矿井坑最基础的配套设施，推车机包括推车、轨道、驱动装置和钢轨，轨道安置在两条钢轨之间，矿车放在钢轨上，推车在轨道内行走，推车的推头推动矿车，使矿车进入罐笼中的精确位置，然后由锁紧机构锁定矿车，以便于罐笼带着矿车下井或者升井。
2、推车上设置有很多个直径为60毫米的销轴，销轴挡成一排相当于，链条的销轴；驱动装置上设置有推车机链轮，推车机链轮有内孔，内孔壁上设置有平键槽，推车机链轮的内孔和液压马达配合，推车机链轮的轮齿和销轴啮合，推车机链轮向前或向后转动，驱动推车前后平移。
3、常规的链轮都能从市场上买到相应的铣刀或者滚刀，所述常规链轮是指在国标中已经列出了它的各项尺寸参数，多数链轮和加工刀具都参照国标gb/t 1243中所列出的参数。然而，推车机对强度和精度的要求都较高，设计出的推车机链轮有九个或九个以上的齿，齿形较大，节距大于该国标中最大型号72b的节距，是非标设计的齿形，买不到合适的铣刀或者滚刀。通常的加工方式是，先用等离子切割机割出毛坯，留有足够大的加工余量，然后在铣床上用普通的圆形铣刀逐段铣出圆弧或直线轮廓，形成推车机链轮的齿槽，这中间不可避免地要反复地变换装夹位置，由此容易产生加工误差，加工完成的推车机链轮要经过仔细检测，确保齿形符合预期，不合格的不能进入组装车间。其中量柱测量距参数就是最重要的参数之一，如果该参数精度不够，则不能保证生产的推车把矿车精确地推到罐笼理想的位置，和理想位置之间有偏差，还需要工人施加很大的力调整矿车至理想位置，使用不方便，在那种工况下工人也容易受伤，安全性较差，延误了矿车进罐时间，工作效率也较低。
4、使用的量柱直径是60毫米，推车机链轮的直径较大，在测量量柱测量距时，至少需要两个人一起操作，一个人两手分别拿着一个量柱，分别放在相距最远的两个齿槽中，使量柱和齿槽底相切，使两量柱的距离最短，然后使用游标卡尺测量量柱最远点的距离，测量得到量柱测量距，与标准尺寸相比对，看误差是不是在允许的范围内。然而，这样的测量方法存在这样的缺陷：第一，占用人员较多，至少两个人；第二，一般量柱的半径比齿槽底圆弧半径稍小，手拿量柱靠在齿槽底圆弧上，不能确保正好处于相切位置，量柱稍微倾斜一点，两者的轴心线不平行，手可能感觉不到，肉眼可能观察不到，但是这样导致所测量的量柱测量距偏大，产生了测量误差，测量的精度较差；第三，人工测量尺寸然后记录，最后进行数据分析，工作效率较低，劳动强度较大。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种推车机链轮量柱测量距自动测量装置及控制方法，本发明能确保量柱和齿槽底圆弧正好处于相切位置，确保量柱处于竖直位置，测量的精度较高；人工装夹，自动测量，自动进行数据评判，工作效率高，劳动强度小；节省人工。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种推车机链轮量柱测量距自动测量装置，包括左量柱组件、右量柱组件和机架组件；所述机架组件上固定设置有左右导轨，所述左右导轨左右方向设置；
4、所述左量柱组件包括左量柱、位移传感器、左滑块和左支架；所述左量柱和左滑块分别与左支架固定联接，所述左滑块和左右导轨组成直线导轨副，所述左量柱竖直设置；所述位移传感器的外壳和左支架固定联接，所述位移传感器包括可以自由伸出的探杆，所述探杆朝右伸出；
5、所述右量柱组件包括右量柱、挡板、右滑块和右支架；所述右量柱、挡板和右滑块分别与右支架固定联接，所述右滑块和左右导轨组成直线导轨副，所述右量柱竖直设置；挡板上设有朝左的挡面；所述右量柱组件在左量柱组件右边，所述右量柱在左量柱的正右方，左量柱组件和右量柱组件相互靠近，位移传感器的探杆垂直触碰挡板的挡面并测量出数值。
6、所述右量柱组件还包括靠近气缸，所述靠近气缸的两端分别与左支架和右支架联接，靠近气缸驱动左量柱组件和右量柱组件相互靠近或者相互远离。
7、本发明还包括夹持组件，所述夹持组件包括夹持支架和夹持轴，所述夹持轴和夹持支架通过转动副相联，所述夹持轴与推车机链轮的内孔配合，并通过平键联接，所述夹持轴的轴心线竖直。
8、所述夹持组件还包括下滑块，所述下滑块和夹持支架固定联接；所述机架组件还包括前后导轨，所述前后导轨沿着前后方向设置，所述下滑块和前后导轨组成直线导轨副。
9、所述夹持组件还包括伺服电机，所述伺服电机的外壳与夹持支架固定联接；所述伺服电机的输出轴和夹持轴固定联接；伺服电机通过夹持轴驱动推车机链轮转动。
10、所述左量柱组件还包括对中气缸，所述对中气缸的一端和左支架固定联接，所述对中气缸的另一端和机架组件固定联接，所述对中气缸和靠近气缸的伸缩方向平行。
11、所述夹持组件还包括振动器，所述振动器和夹持支架固定联接。
12、所述夹持组件还包括压盖和螺栓，所述夹持轴的上端设置有螺纹孔，所述压盖中心设置过孔，所述压盖压在推车机链轮轮毂上端，螺栓穿过过孔和螺纹孔联接，压盖压住推车机链轮防止上下串动。
13、本发明还包括plc可编程逻辑控制器，所述位移传感器、对中气缸、靠近气缸、伺服电机和振动器分别与plc可编程逻辑控制器电联接。
14、如果推车机链轮有单数齿，比如九齿，本发明的工作过程是这样的。
15、1.借助于叉车等搬动工具，搬运推车机链轮使其内孔和夹持轴配合，并通过键联接。清洗左量柱、右量柱和推车机链轮的齿槽，防止杂质颗粒夹在待测面之间影响测量精度。
16、2.压盖压在推车机链轮轮毂上端，螺栓穿过过孔和螺纹孔联接，压盖压住推车机链轮防止上下串动。
17、3.小幅转动推车机链轮，并同时向前推夹持组件，使推车机链轮的一对相距最远的齿槽位于左量柱和右量柱之间。
18、4.对中气缸处于不施力的自由状态。伺服电机处于不施力的自由状态。
19、5.靠近气缸收缩，拖动左量柱组件和右量柱组件相互靠近，左量柱和右量柱分别进入中间的两个齿槽并压紧接触点。
20、6.启动振动器，对夹持组件和推车机链轮施振至少十秒钟，然后停止，促使左量柱和右量柱分别与两个齿槽的距离最近的点相接触，两个最近点之间的距量是本发明要检测的最近点量柱测量距mf，以下简称为量柱测量距。由于推车机链轮既能前后自由移动，又能自由转动，在振动器的激振作用下能自动找到左量柱和右量柱分别与两个齿槽的距离最近的点相接触的位置。
21、此时位移传感器的探杆垂直触碰挡板的挡面上，并测量出数值。该数据和量柱测量距相关。量柱测量距mf=d*cos（90/z）-dr；其中d是分度圆直径，z是齿数，dr是量柱直径。
22、推车机链轮的量柱测量距mf的理论数值是[mf]，相对于该数值设置一个允许的范围，所检测到的数值在该范围内是合格的，否则，有一个数值不在该范围内，该推车机链轮是不合格的。
23、在开启正式测量之前，往往要先对位移传感器的零点尺寸进行校正，把一个长度等于[mf]的标准棒放在左量柱和右量柱之间进行测量，该数值定为0毫米；在开启正式测量之后，位移传感器所检测到的数值是量柱测量距相对于理论数值[mf]的偏差δ，判断该偏差δ是不是在允许的区间范围内，如果在则是合格的，否则不合格。
24、7.靠近气缸完全伸展开，对中气缸完全收缩，这样会使左量柱组件朝左平移、右量柱组件朝右平移，左量柱和右量柱分别离开两个齿槽，为推车机链轮轮齿旋转或平移让开通路。
25、8.伺服电机驱动推车机链轮旋转一个齿和齿槽的角度，然后停止，下一对相距最远的齿槽位于左量柱和右量柱之间。
26、重复执行九次以上步骤4至步骤8，测量出九个量柱测量距，分别判别是否合格。所有九个量柱测量距全部合格的，该推车机链轮的量柱测量距指标合格；否则，有一个不合格，则该推车机链轮是不合格品。
27、本发明不限于用来测量九齿链轮的量柱测量距，也可以测量其它齿数和分度圆直径的链轮的量柱测量距；对于奇数齿的和以上步骤相似，不再重复描述。
28、对于偶数齿的链轮，左量柱和右量柱分别进入正好相对的一对齿槽，量柱测量距则：mf=d-dr；其它检测步骤和判定方法都相同。
29、一种推车机链轮量柱测量距自动测量装置的控制方法，包括以下步骤：
30、s1.定义整数i，i=0；
31、s2.靠近气缸收缩，左量柱和右量柱分别进入中间的两个齿槽；
32、s3.启动振动器持续至少十秒钟，然后停止；
33、s4.位移传感器测量出数值；
34、s5.靠近气缸完全伸展开，对中气缸完全收缩；
35、s6.伺服电机驱动推车机链轮旋转一个齿和齿槽的角度，然后停止；
36、s7.把i+1赋值给i；
37、s8.如果i>9，则执行下一步；否则跳转至步骤s2；
38、s9.程序结束。
39、与现有技术相比，本发明的有益效果是：能确保量柱和齿槽底圆弧正好处于相切位置，确保量柱处于竖直位置，测量的精度较高；人工装夹，自动测量，自动进行数据评判，工作效率高，劳动强度小；节省人工，一个人就能操作。
1.一种推车机链轮量柱测量距自动测量装置，包括左量柱组件（2）、右量柱组件（3）和机架组件（5）；其特征在于：所述机架组件（5）上固定设置有左右导轨（51），所述左右导轨（51）左右方向设置；
2.如权利要求1所述的一种推车机链轮量柱测量距自动测量装置，其特征在于：所述右量柱组件（3）还包括靠近气缸（35），所述靠近气缸（35）的两端分别与左支架（24）和右支架（34）联接。
3.如权利要求2所述的一种推车机链轮量柱测量距自动测量装置，其特征在于：还包括夹持组件（4），所述夹持组件（4）包括夹持支架（41）和夹持轴（42），所述夹持轴（42）和夹持支架（41）通过转动副相联，所述夹持轴（42）与推车机链轮（1）的内孔配合，并通过平键联接，所述夹持轴（42）的轴心线竖直。
4.如权利要求3所述的一种推车机链轮量柱测量距自动测量装置，其特征在于：所述夹持组件（4）还包括下滑块（44），所述下滑块（44）和夹持支架（41）固定联接；所述机架组件（5）还包括前后导轨（52），所述前后导轨（52）沿着前后方向设置，所述下滑块（44）和前后导轨（52）组成直线导轨副。
5.如权利要求4所述的一种推车机链轮量柱测量距自动测量装置，其特征在于：所述夹持组件（4）还包括伺服电机（43），所述伺服电机（43）的外壳与夹持支架（41）固定联接；所述伺服电机（43）的输出轴和夹持轴（42）固定联接；伺服电机（43）通过夹持轴（42）驱动推车机链轮（1）转动。
6.如权利要求5所述的一种推车机链轮量柱测量距自动测量装置，其特征在于：所述左量柱组件（2）还包括对中气缸（25），所述对中气缸（25）的一端和左支架（24）固定联接，所述对中气缸（25）的另一端和机架组件（5）固定联接，所述对中气缸（25）和靠近气缸（35）的伸缩方向平行。
7.如权利要求6所述的一种推车机链轮量柱测量距自动测量装置，其特征在于：所述夹持组件（4）还包括振动器（45），所述振动器（45）和夹持支架（41）固定联接。
8.如权利要求7所述的一种推车机链轮量柱测量距自动测量装置，其特征在于：所述夹持组件（4）还包括压盖（46）和螺栓（47），所述夹持轴（42）的上端设置有螺纹孔，所述压盖（46）中心设置过孔，所述压盖（46）压在推车机链轮（1）轮毂上端，螺栓（47）穿过过孔和螺纹孔联接。
9.如权利要求7或8所述的一种推车机链轮量柱测量距自动测量装置，其特征在于：还包括plc可编程逻辑控制器，所述位移传感器（22）、对中气缸（25）、靠近气缸（35）、伺服电机（43）和振动器分别与plc可编程逻辑控制器电联接。
10.一种基于权利要求9的推车机链轮量柱测量距自动测量装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
