[发明专利]圆柱体尺寸误差检测系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及试验与测试技术领域，尤其涉及一种圆柱体尺寸误差检测系统。采用该系统后，可实现圆柱体圆柱度、轴线直线度、截面圆跳动等形位公差的自动化非接触测量，提高圆柱体尺寸公差测量精度和测量效率。

背景技术

圆柱体形位公差主要包括圆柱度、轴线直线度、截面圆跳动等参数。现有技术中采用接触式测量方法测量这些参数。接触式测量方法存在测量效率低、因工人熟练程度不同导致的测量数据测量精度低的问题。

发明内容

本发明解决的问题是现有的圆柱体形位公差测量精度低和效率低的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种圆柱体尺寸误差检测系统，该系统包括机械框架模块、驱动圆柱体旋转模块、驱动三维激光位移传感器移动模块和控制系统模块，其中，所述机械框架模块包括底板、左平台、右平台和靠板，所述左平台、右平台和靠板安装于底板上；所述驱动圆柱体旋转模块包括驱动装置、一个主滚轮架和三个从滚轮架，所述主滚轮架和从滚轮架分别具有滚轮，主滚轮架和一个从滚轮架安装于左平台，另两个从滚轮架安装于右平台；所述驱动三维激光位移传感器移动模块包括导轨模组、编码器和三维激光位移传感器，所述编码器连接于导轨模组和三维激光位移传感器，该编码器转换导轨模组的旋转角度信号至三维激光位移传感器；所述控制系统模块向所述导轨模组发出第一控制信号，所述导轨模组由该第一控制信号控制而控制所述三维激光位移传感器沿着被测圆柱体的轴向运动；还向所述驱动装置发出第二控制信号，该驱动装置接收该第二控制信号而控制位于主滚轮架和从滚轮架上并被靠板抵靠的位于水平状态的被测圆柱体转动，被测圆柱体的转动和三维激光位移传感器的直线运动交替进行以使得所述三维激光位移传感器扫描整个被测圆柱体的柱面而获得扫描数据；该控制系统模块还对所述扫描数据进行拟合处理而得到被测圆柱体的三维轮廓模型，根据圆柱度、圆跳动、轴线直线度的定义，计算得出被测圆柱体的圆柱度、截面圆跳动、轴线直线度。

作为具体方案，所述驱动装置包括减速机、第一伺服电机、第一驱动器和运动控制卡，其中，该运动控制卡连接于所述控制系统模块和第一驱动器，第一驱动器连接于第一伺服电机，第一伺服电机连接于减速机，减速机连接于所述主滚轮架。

作为具体方案，所述导轨模组包括第二伺服电机、第二驱动器、导轨、滑台和皮带传动机构，其中，所述第二伺服电机连接于控制系统模块和第二驱动器，第二驱动器通过所述皮带传动机构连接于安装有所述三维激光位移传感器的滑台，所述导轨与被测圆柱体的轴线平行并装配有所述滑台，所述三维激光位移传感器固定于该滑台。

本发明还公开另一种圆柱体尺寸误差检测系统，其特征是：该系统包括支撑装置、驱动圆柱体旋转模块、驱动三维激光位移传感器移动模块和控制系统模块，其中，所述支撑装置用于支撑被测圆柱体于水平状态；所述驱动三维激光位移传感器移动模块包括导轨模组、编码器和三维激光位移传感器，所述编码器连接于导轨模组和三维激光位移传感器，该编码器转换导轨模组的旋转角度信号至三维激光位移传感器；所述控制系统模块向所述导轨模组发出第一控制信号，所述导轨模组由该第一控制信号控制而控制所述三维激光位移传感器沿着被测圆柱体的轴向运动；还向所述驱动圆柱体旋转模块发出第二控制信号，该驱动圆柱体旋转模块接收该第二控制信号而控制位于支撑装置上的被测圆柱体转动，被测圆柱体的转动和三维激光位移传感器的直线运动交替进行以使得所述三维激光位移传感器扫描整个被测圆柱体的柱面而获得扫描数据；该控制系统模块还对所述扫描数据进行拟合处理而得到被测圆柱体的三维轮廓模型，根据圆柱度、圆跳动、轴线直线度的定义，计算得出被测圆柱体的圆柱度、截面圆跳动、轴线直线度。

作为具体方案，所述驱动圆柱体旋转模块包括减速机、第一伺服电机、第一驱动器和运动控制卡，其中，该运动控制卡连接于所述控制系统模块和第一驱动器，第一驱动器连接于第一伺服电机，第一伺服电机连接于减速机，减速机连接于所述主滚轮架。

作为具体方案，所述导轨模组包括第二伺服电机、第二驱动器、导轨、滑台和皮带传动机构，其中，所述第二伺服电机连接于控制系统模块和第二驱动器，第二驱动器通过所述皮带传动机构连接于安装有所述三维激光位移传感器的滑台，所述导轨与被测圆柱体的轴线平行并装配有所述滑台，所述三维激光位移传感器固定于该滑台。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：