[发明专利]一种工字轮中心孔全自动检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种工字轮中心孔全自动检测装置，其特征在于，主要包括底座、滑台机构和检测机构，底座上开设有与滑台机构相适配的导轨，滑台机构可沿导轨的长度方向滑动；所述检测机构安装在滑台机构上，检测机构的检测端可深入工字轮的中心孔内做旋转进给运动。

2.如权利要求1所述的工字轮中心孔全自动检测装置，其特征在于，所述底座安设有竖直的前端板；所述检测机构包括伺服电机A、检测杆和激光测距传感器，伺服电机A内置于电机座A内，电机座A通过螺栓固定于滑台机构上；伺服电机A的电机轴通过联轴器A和旋转导电滑环与检测杆的一端相连，检测杆的轴线平行于导轨的长度方向，检测杆的另一端穿过底座的前端板，与激光测距传感器相连；位于激光测距传感器端的检测杆上配置有直线轴承，直线轴承安设于前端板上；当滑台机构沿着导轨滑动时，检测机构整体随之移动，检测杆带动激光测距传感器在工字轮的中心孔内做旋转进给运动，激光测距传感器用于测量工字轮中心孔内壁到激光测距传感器的距离。

3.如权利要求2所述的工字轮中心孔全自动检测装置，其特征在于，所述底座安设有竖直的后端板；所述滑台机构包括丝杆、伺服电机B和滑台，丝杆的一端安设于前端板上，丝杆的另一端穿过后端板，通过联轴器B与伺服电机B的电机轴相连；所述滑台设于前端板与后端板之间，滑台内开设有与丝杆相配置的内螺纹，伺服电机B驱动丝杆转动时，滑台在螺纹副的作用下沿导轨做直线运动。

4.如权利要求3所述的工字轮中心孔全自动检测装置，其特征在于，所述伺服电机B设于电机座B上，电机座B通过螺栓与底座相连。

5.一种工字轮中心孔检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一、提供权利要求3所述的检测装置并安装，使检测装置的激光测距传感器位于工字轮端部中心孔的轴线中心；

步骤二、启动伺服电机A和伺服电机B，检测杆带动激光测距传感器在工字轮的中心孔内做旋转进给运动；

步骤三、激光测距传感器在旋转进给的同时测量自工字轮中心孔内壁至激光测距传感器的距离数据，并将该距离数据发送至计算机；激光测距传感器的数据采集点在工字轮的中心孔内成螺旋线分布；

步骤四、计算机对激光测距传感器测得的距离数据分析处理，判别出工字轮16中心孔有无变形以及孔内有没有异物。

6.如权利要求5所述的工字轮中心孔检测方法，其特征在于，在步骤四中，计算机的具体分析过程为：设定激光测距传感器检测原点到工字轮中心孔内壁的距离参考值d，工字轮中心孔径向方向上的变形量参考值h，以及工字轮中心孔内异物在中心孔径向方向上的尺寸参考值k；检测杆自零位置开始旋转并沿工字轮的中心孔前进，每转动一定的角度测得一组该转角位置的距离数据，直至激光测距传感器完全穿过工字轮中心孔；将激光测距传感器测得的各转角位置的距离数据分别与d进行对比，获得各转角位置的差值△d， 若所有转角位置的△d成递增、递减或者数值大小增减随意性变化，但变化幅值始终小于h，计算机判别工字轮中心孔符合检测要求，属于合格品； 若某一转角位置的△d成递增、递减或者数值大小增减随意性变化，且相连转角位置的△d也成相同趋势变化，变化幅值始终大于h，计算机判别工字轮中心孔有变形，属于不合格品；若工字轮的中心孔变形较大，检测杆会撞上中心孔内壁，此时伺服电机A的电机轴负载扭矩变化，计算机判别此处有变形，工字轮属于不合格品； 若某一转角位置的△d在某一轴向移动位置有数值突变，且相连转角位置的△d也成相同趋势变化，变化幅值始终大于k，计算机判别工字轮中心孔内有异物，属于不合格品；若异物较大，检测杆会撞上异物，伺服电机A的电机轴转轴负载扭矩变化，计算机判别此处有异物，工字轮属于不合格品。

7.如权利要求5所述的工字轮中心孔检测方法，其特征在于，调整两个伺服电机的转速，将数据点螺旋线的螺距减小，增加激光测距传感器每转一周的数据采集点数。