[发明专利]螺旋伞齿轮关键参数激光检测系统及其检测方法

说明书

本发明涉及一种螺旋伞齿轮关键参数激光检测系统及其检测方法，检测的关键参数包括齿根圆半径，齿顶圆半径和齿距误差。本发明的检测系统包括箱体、旋转机构、工作台、回转平台、定心装置、第一激光三角位移传感器、第二激光三角位移传感器、第三激光三角位移传感器、横梁、安装在立柱上的伺服电机、立柱、Z轴导轨、X轴导轨、数据采集及通信系统、数据处理与显示系统。本发明的检测方法为旋转机构带动着待测齿轮旋转，数据采集系统实时采集激光位移信号，并将采集到的激光位移信号传送到数据处理系统和数据显示系统。本发明检测系统将激光三角位移传感器作为主要检测部件，采用非接触式的激光测量法，在检测的精度和速度上得到了很大提高。

技术领域

本发明涉及一种基于激光三角位移传感器的螺旋伞齿轮关键参数的检测系统和方法，属于光学检测技术领域。

背景技术

螺旋伞齿轮是一种重要的传动部件，具有传动效率高、传动比稳定、工作可靠和寿命长等优点，因此被广泛应用于汽车、机床、航空等多个领域。例如螺旋伞齿轮作为汽车后桥主减速器中的重要传动部件，其质量直接影响到汽车的舒适性和安全性。螺旋伞齿轮在锻造过程中可能会产生不合格的产品，如果这些不合格的产品被使用到汽车中将会影响汽车的安全性，因此对螺旋伞齿轮关键参数的检测也是尤为重要的。

目前提出的齿轮参数的检测系统和检测方法大多数是针对直齿轮和特大型齿轮，而无法实现螺旋伞齿轮关键参数的快速精准检测。

本发明针对螺旋伞齿轮齿顶圆半径、齿根圆半径和齿距偏差的检测提出了一种非接触式的高精度、高效率的测量方法。

发明内容

基于目前齿轮参数的检测系统和检测方法无法实现螺旋伞齿轮关键参数的快速精准检测，本发明针对螺旋伞齿轮的检测提出了一种螺旋伞齿轮关键参数检测系统和检测方法。

本发明的技术方案如下：

一种螺旋伞齿轮关键参数激光检测系统，包括箱体、旋转机构、工作台、回转平台、定心装置、第一激光三角位移传感器、第二激光三角位移传感器、第三激光三角位移传感器、横梁、伺服电机、立柱、Z轴导轨、X轴导轨、数据采集及通信系统、数据处理与显示系统，所述工作台固定安装在所述箱体上，在所述工作台上设有所述回转平台和所述立柱，所述立柱与所述回转平台垂直，所述伺服电机安装在所述立柱上；所述回转平台通过转轴与旋转机构连接，在所述旋转机构的驱动下进行旋转；在所述回转平台上设有所述定心装置，待测螺旋伞齿轮经过定心处理后在电磁力的作用下吸合固定在所述回转平台上并且能随所述回转平台同步转动；所述横梁垂直安装在所述立柱上，所述立柱上设有与其平行的所述Z轴导轨；所述横梁在所述伺服电机的驱动作用下沿着所述Z轴导轨滑动，所述横梁上设有与所述横梁平行的X轴导轨；第一激光三角位移传感器、第二激光三角位移传感器和第三激光三角位移传感器分别设置在所述横梁上，用于同时对待测齿轮的不同参数进行测量，三个所述激光三角位移传感器在所述伺服电机的驱动下沿X轴导轨移动，并且第三激光位移传感器的角度在测量过程中可根据被测齿轮的节锥角进行调节；所述数据采集及通信系统与第一激光三角位移传感器、第二激光三角位移传感器和第三激光三角位移传感器相连接，所述数据采集及通信系统将获取的数据传送到数据处理系统，数据处理系统对获得的数据进行相应的坐标转换、误差分离、拟合计算后由所述的显示系统显示出检测结果。

优选的，所述回转平台为一个通电后能产生电磁力的电磁机构并且在所述旋转机构的驱动下能进行旋转，所述旋转机构包括转轴、角位移传感器和伺服驱动系统，所述转轴的上端与所述回转平台连接，所述转轴的下端与所述角位移传感器连接，所述角位移传感器的右端与所述伺服驱动系统连接。

优选的，所述横梁上设置有用于检测齿顶圆半径的第一激光三角位移传感器，用于检测齿根圆半径的第二激光三角位移传感器，以及用于检测齿距误差的第三激光三角位移传感器。