[发明专利]激光束齿距误差检测装置

说明书

本发明涉及一种激光束齿距误差检测装置，属于精密测量技术领域。该装置包括齿距采集装置、激光头控制器、同步采集模块、脉冲整定电路、工业计算机；所述齿距采集装置包括激光头Ⅰ(3)、激光头Ⅱ(4)、接近开关(5)、扇形刻度盘(6)、游标卡尺(7)、转轴(8)和支架底座(9)。本发明采用无机械运动的高精度激光测距仪连续逐齿扫描检测，获取位置距离信息，实现对齿距的高效率误差检测。

技术领域

本发明属于精密测量技术领域，涉及激光测距技术及同步采集技术，尤其涉及一种激光 束齿距误差检测装置。

背景技术

现有的齿轮检测仪器通常不适用于中大型齿轮精度检测，中大型齿轮精度检测一般采用 机床附加检测装置进行齿距检测。现有技术不足之处：一种方案是大型机床在机检测系统， 其系统结构组成复杂，对机床自身机械精度和运动控制精度要求极高，以致制造成本和技术 难度的高门槛，一般企业难以企及。第二种方案是采用外设附加检测装置，由于检测装置工 作时测头有机械运动，机构重复精度不易保证，检测结果的一致性较差，难以获得精检测结 果。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光束齿距误差检测装置，采用无机械运动的高 精度激光测距仪连续逐齿扫描检测，获取位置距离信息，实现对齿距的高效率误差检测。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光束齿距误差检测装置，包括齿距采集装置、激光头控制器、同步采集模块、脉 冲整定电路、工业计算机；所述齿距采集装置包括激光头Ⅰ(3)、激光头Ⅱ(4)、接近开关 (5)、扇形刻度盘(6)、游标卡尺(7)、转轴(8)和支架底座(9)；

所述激光头Ⅰ(3)和激光头Ⅱ(4)分别连接至所述激光头控制器，所述激光头控制器 依次与同步采集模块和工业计算机连接；所述接近开关(5)通过脉冲整定电路连接至同步采 集模块，用于确定采集位置，形成脉冲，触发采集卡进行采集。

所述齿距采集装置通过激光头Ⅰ(3)、激光头Ⅱ(4)采集位移数据；所述激光头控制器 用于控制激光头Ⅰ(3)和激光头Ⅱ(4)同步采集数据；所述脉冲整定电路的用于抗干扰、剔除毛刺、提升脉冲前沿陡斜度，即缩短高低电频转换时间；所述同步采集模块用于控制激光头Ⅰ(3)、激光头Ⅱ(4)在同一时间点采集距离数据，便于数据对比。

进一步，所述激光头Ⅰ(3)和激光头Ⅱ(4)相互平行安装于转轴(8)顶部，处于同一侧向；所述转轴(8)垂直安装于支架底座(9)上；所述扇形刻度盘(6)和游标卡尺(7) 分别与激光头Ⅰ(3)和激光头Ⅱ(4)同轴安装于转轴(8)上。

进一步，所述齿距采集装置还包括操作手柄(10)、旋转轴(11)、扇形涡轮(12)和蜗杆(13)；所述两个旋转轴(11)的中心连线与齿轮分度圆切线相平行；所述两个扇形刻度盘(6)在零度时，两激光束与旋转轴中心连线平行。

进一步，所述同步采集模块与所述工业计算机之间通过PCIe总线连接。

进一步，所示激光束齿距误差检测装置的检测方法，具体包括以下步骤：

(1)激光束检测点与激光头发射窗相距在规定检测距离范围以内，调整使其两点与齿顶 圆距离相等，且与齿廓面基本垂直，并尽量靠近分度圆位置；

(2)激光束与分度圆的切线形成“α”和“β”2个夹角，其角度值用扇形刻度盘及 游标指示；

(3)激光头Ⅰ和Ⅱ的光束在垂直方向作入射角调整，使其二个投射点在齿面上为同一水 平面上；

(4)接近开关在2个激光头的投射点校正完毕，被测齿轮处于静止状态下进行调整。