[实用新型]一种周向循环体零件尺寸及公差的视觉引导激光非接触精密测量装置

说明书

本实用新型公布了一种周向循环体零件尺寸及公差的视觉引导激光非接触精密测量装置，主要由基座Ⅰ、零件驱动及夹持部件A、X轴移动部件B、Y轴移动部件C、Z轴移动部件D、X‑Z转动部件E及图像采集部件F组成。通过图像采集部件F对被测零件端面进行图像采集，提取端面几何参数，为优化激光位移传感器的最佳摆放位置及姿态提供数据支撑，实现视觉引导，通过X轴移动部件B、Y轴移动部件C、Z轴移动部件D、X‑Z转动部件E实现对激光位移传感器最佳摆放位置及姿态的自动调整，通过零件驱动及夹持部件A及X轴移动部件B的配合工作实现激光位移传感器与主轴的同步运动，从而实现对周向循环体零件的精确、快速、连续的非接触测量。

技术领域

本实用新型属于周向循环体零件尺寸及公差的检测领域，尤其涉及一种周向循环体零件尺寸及公差的视觉引导激光非接触精密测量装置。

背景技术

周向循环体零件是一类由某种固定的几何功能结构单元沿其回转圆周方向周期循环布置而成的零件，如:正多边形轴，链轮，摆线轮等。不同的周向循环体零件也有很多的相同点，如其表面具有周期性，通常作为机械传动部件，有较高的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度要求，其精度是影响整机性能的关键因素等。目前，由于高精密测量仪价格高昂，通用性差，主要依靠进口且经常遭受严格的限购和禁购，因此，众多中小型企业对周向循环体零件的检测手段仍以人工检测为主，劳动强度大、对检测人员要求高，检测结果与人为因素关联较大；且目前的检测方法大都是接触式测量，测量数据过于离散，无法确认产品的全面、真实的误差，难以真实的反映零件的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度。

综上所述，周向循环体零件尺寸及公差检测技术的发展迫切需要一种周向循环体零件尺寸及公差的视觉引导激光非接触精密测量装置，可以准确、快速、连续地对周向循环体零件尺寸及公差进行检测。设计开发出一种周向循环体零件尺寸及公差的视觉引导激光非接触精密测量装置，具有重要意义与实际应用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种周向循环体零件尺寸及公差的视觉引导激光非接触精密测量装置，可实现对周向循环体零件的精确、快速、连续的非接触测量。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种周向循环体零件尺寸及公差的视觉引导激光非接触精密测量装置，主要由基座Ⅰ、零件驱动及夹持部件A、X轴移动部件B、Y轴移动部件C、Z轴移动部件D、X-Z转动部件E及图像采集部件F组成。由于本实验装置要保证被测零件旋转轴线与激光位移传感器X轴移动方向的平行度要求，且要尽可能保证运行平稳，选择使用精密加工的车床进行改造，作为实验装置的基座Ⅰ。其中，零件驱动及夹持部件A固定在基座Ⅰ主轴箱侧面，X轴移动部件B固定在基座Ⅰ上并通过丝杠与Y轴移动部件C中的车床拖板相连，Z轴移动部件D及图像采集部件F通过连接件固定在Y轴移动部件C中的中拖板上，X-Z转动部件E通过连接件固定在Z轴移动部件D中升降台的上台面上，激光位移传感器通过连接件固定在X-Z转动部件E上。

进一步地，X轴移动部件B主要由60步进电机、梅花弹性联轴器、丝杠、长光栅尺组成。其中，丝杠与车床拖板上固定的丝杠螺母相连，60步进电机驱动丝杠正、反转，车床拖板上固定的丝杠螺母将丝杠的旋转运动转化为车床拖板的直线运动，使车床拖板可沿X轴方向左右移动，车床拖板通过L形连接件与长光栅尺的移动测头相连，实现车床拖板在X轴方向的位移信号采集。

进一步地，Y轴移动部件C为车床拖板的电动改装，主要由57步进电机、丝杠、中拖板及短光栅尺组成。其中，57步进电机通过连接件固定在车床拖板侧面，通过联轴器与固定在车床拖板上的丝杠相连，驱动丝杠运动使中拖板可沿Y轴方向前后移动，短光栅尺的移动测头通过连接件与中拖板相连，实现中拖板在Y轴方向的位移信号采集。

进一步地，Z轴移动部件D主要由升降台及分体式位移传感器组成。其中，升降台通过连接件与中拖板固连，分体式位移传感器的外壳通过连接件与升降台的上台面固连，分体式位移传感器的移动测头通过螺纹连接安装在与升降台所在的同一安装板上，从而实现对升降台位移信号的测量反馈。