[发明专利]基于直驱式电机的凸轮轮廓检测系统的检测方法

说明书

本申请是分案申请，原申请的申请号:201110114560.6，申请日:2011.05.04，发明名称:基于直驱式电机的凸轮轮廓检测系统。

技术领域

本发明涉及一种基于直驱式电机的凸轮轮廓检测系统的检测方法。

 

背景技术

凸轮机构广泛应用于各种自动化机械、精密仪器、自动化控制系统等。要做到高精度、高效率地检测凸轮，并正确处理、评定它的各项误差，及时快速地反馈凸轮的质量信息，传统的光学机械量仪以及人工数据处理的方法，已不能适应凸轮广泛采用的自动线生产的需要了。随着汽车工业、工程机械等的高速发展和制造技术的不断提高，对如何提高凸轮加工精度的检测精度和效率，是本领域要解决的技术难题。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、检测精度和效率较高的基于直驱式电机的凸轮轮廓检测系统的检测方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于直驱式电机的凸轮轮廓检测系统的检测方法，其中，所述凸轮轮廓检测系统包括：直驱式电机、同轴固定设于直驱式电机的转子上的用于带动凸轮同步同轴旋转的心轴、水平设于凸轮一侧的丝杠螺母副、设于该丝杠螺母副的活动螺母上的激光测量头、用于测量所述活动螺母的水平位移量的光栅尺位移传感器、设于直驱式电机的固定座中的用于检测所述转子的旋转角度的圆光栅、以及工控机；所述工控机控制所述直驱式电机和丝杠螺母副动作，并根据所述激光测量头、光栅尺位移传感器和圆光栅测得的数据得出凸轮的外轮廓数据。

具体地，所述丝杠螺母副的丝杆与一步进电机传动相连；工控机包括：用于实时控制所述直驱式电机和步进电机动作的运动控制卡，与所述激光测量头相连的用于实时检测激光测量头与凸轮的外轮廓的间距的激光位移传感器采集卡，与所述光栅尺位移传感器和圆光栅相连的编码器计数卡，以及通过系统总线与所述运动控制卡、激光位移传感器采集卡和编码器计数卡相连的CPU单元；所述运动控制卡通过一伺服驱动器控制所述直驱式电机动作；运动控制卡同时通过一步进电机驱动器控制步进电机动作。

在所述凸轮的旋转角度为θ_i时，测得的凸轮的外轮廓与激光测量头的间距即第一间距测量值为                                                ；同时，光栅尺位移传感器测量得的所述活动螺母在水平方向与光栅尺位移传感器的硬零位的间距即第二间距测量值为，i=1,2,3…n；i为凸轮旋转一周的过程中同时检测所述第一、第二间距测量值、的次数，0°≤θ_i<360°。

所述基于直驱式电机的凸轮轮廓检测系统的另一种检测方法包括：

a）、将激光测量头与心轴的外圆的间距即第一间距控制在激光测量头的量程内,然后检测并记录所述第一间距，同时检测并记录所述活动螺母在水平方向与所述硬零位的间距即第二间距；

b）、将凸轮无间隙配合于所述心轴上，若未知凸轮的外轮廓数据，则在开始控制凸轮旋转一周的同时，控制丝杠螺母副的活动螺母根据激光测量头测得的所述第一间距测量值为的大小做靠近或远离凸轮的直线位移，以控制所述第一间距测量值始终处于激光测量头的量程内，并获取与凸轮的旋转角度θi相对应的所述第一、第二间距测量值、；

c）、由心轴直径Φd和所述、、、,计算出凸轮的极径测量值：

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