[发明专利]一种零件尺寸在线检测装置及其检测方法

说明书

本发明涉及一种零件尺寸检测技术，具体涉及一种多方向激光扫描的方式对零件尺寸进行计算，从而实现精准测量的零件尺寸在线检测装置及其检测方法，包括机床、Z方向工作台、伺服电机、X方向工作台、刀架、外圆车刀，三爪卡盘、工作台、丝杠、滑块、步进电机、旋转气缸和激光位移传感器，所述Z方向工作台与机床的一侧滑动配合，伺服电机的机身安装在Z方向工作台上，伺服电机的转轴与X方向工作台螺接，X方向工作台安装在Z方向工作台上且与Z方向工作台滑动配合，刀架安装在X方向工作台上方，所述外圆车刀与刀架转动配合，三爪卡盘安装在机床的另一侧，所述工作台也安装在机床上且位于三爪卡盘的一侧，所述步进电机的机身安装在工作台上。

技术领域

本发明涉及一种零件尺寸检测技术，具体涉及一种零件尺寸在线检测装置及其检测方法。

背景技术

在普通机床上加工零件后并对零件尺寸进行检测是一项需要人工进行肉眼识别的工作。操作工人一般通过游标卡尺或者千分尺和百分表进行直接测量，很大一部分因数取决于人的技能和外部环境，所以零件的精度取决于人的视觉感官和测量工具的精度。

目前，高精度设备上使用的是激光对刀仪，这个对刀仪能对刀具相对于零件的初始位置进行准确定位，确定加工零点。功能比较单一，却不能对零件进行测量。而且现用在零件上的尺寸上检测装置比较单一，不能与机床系统相融，很难组成一个测量系统。

一般检测尺寸方法有接触式和非接触式两种。第一种接触式测量就是人工测量，在机床停止状态下人为的进行手动测量，测量精度受限于人的技能，量具的精度直接影响到测量精度还有工作环境。所以零件测量显得尤其重要。另一种是非接触式测量，在数控机床停止加工后由3D扫描仪进行扫描，通过自带软件生成加工零件的外形和尺寸，这种设备计较昂贵，只有高端精密设备上才出现，能自动扫描零件并且能测量数据。

在一般企业里难以承受这种设备，维护难，加工效益低。还有一些是安装一些传感器，通过传感器来测量零件的尺寸，一般有激光位移传感器，由于激光位移传感器要安装在机床上，在实际操作过程中受加工环境影响，会有一些测量失误和测量失真现象。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种多方向激光扫描的方式对零件尺寸进行计算，从而实现精准测量的零件尺寸在线检测装置及其检测方法。

为实现以上技术目的,本发明的技术方案是:一种零件尺寸在线检测装置，包括机床、Z方向工作台、伺服电机、X方向工作台、刀架、外圆车刀，三爪卡盘、工作台、丝杠、滑块、步进电机、旋转气缸和激光位移传感器，所述Z方向工作台与机床的一侧滑动配合，伺服电机的机身安装在Z方向工作台上，伺服电机的转轴与X方向工作台螺接，所述X方向工作台安装在Z方向工作台上且与Z方向工作台滑动配合，所述刀架安装在X方向工作台上方，所述外圆车刀与刀架转动配合，所述三爪卡盘安装在机床的另一侧，所述工作台也安装在机床上且位于三爪卡盘的一侧，所述步进电机的机身安装在工作台上，所述步进电机的转轴与丝杠联动，所述滑块与丝杠转动配合，所述旋转气缸的缸身安装在滑块上，所述旋转气缸的转动端与激光位移传感器连接。

为实现以上技术目的,本发明的技术方案是:一种零件尺寸在线检测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、将工件固定在三爪卡盘上，由三爪卡盘带动工件转动；

步骤二：将Z方向工作台延机床方向移动并向三爪卡盘方向移动；

步骤三：由伺服电机的转轴转动进而带动X方向工作台在Z方向工作台上进行平移；

步骤四：将外圆车刀相对于刀架上转动，从而使得外圆车刀对工件进行切削；

步骤五：由控制器向步进电机发出脉冲指令，根据发送的脉冲数，步进电机带动丝杠上的激光位移传感器开始向工件端部移动；

步骤六：激光位移传感器一直发射出激光信号，当激光位移传感器发射出的激光信号与工件表面接触时，开始把测得反馈信号传输给控制器；