[发明专利]一种半轴校直机花键检测校直系统及其方法

说明书

本发明公开了一种半轴校直机花键检测校直系统及其方法，属于自动化机技术领域，包括测量校直工装台和中心控制系统，解决了通过激光传感器实时测量齿轮外表面数值数据，从而实现花键校直的技术问题，对操作人员无技术要求，利用自研的软件和配套的硬件控制单元，可以快速、方便地获取得到满足要求的花键跳动量合格产品。

技术领域

本发明属于自动化技术领域，尤其涉及一种半轴校直机花键检测校直系统及其方法。

背景技术

在汽车半轴中，花键是在位于在半轴两端部的齿轮状结构，实现无滑移地传递相对比较重的负荷的连轴之间的动力，达到在连轴之间传递扭矩的能力。花键轴之间啮合的齿轮机构在理论设计阶段是可以完全贴合的，但在实际生产中，由于工艺、流程等问题，实际制造的半轴花键端存在偏心、尺寸偏差等误差，这造成在实际使用时，轻则促使齿轮磨损加剧，降低花键的使用寿命和机械效率，重则促使齿轮之间传动失效，造成设备故障，停机等现象。

所以，对花键分度圆跳动量的检测是产品质量保证的重要一环，目前，花键分度圆跳动量的检测一般是由熟练的技术人员对生产批次中的花键进行抽检，检测的方法多采用人工使用量棒测量齿轮分度圆的跳动量的方式实现，该种方法存在依赖技术人员的熟练程度、人为读数、计算误差大、操作用时时间长，且实现复杂等缺点。

目前，对花键自动检测的方法，多停留在花键外廓、花键特征尺寸等方面，采用的方式大多为接触式，少有的非接触式方法，多采用CCD摄像头拍摄图片，并进行特征提取的方式，其成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种半轴校直机花键检测校直系统及其方法，解决了通过激光传感器实时测量齿轮外表面数值数据，从而实现花键校直的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种半轴校直机花键检测校直系统，包括测量校直工装台和中心控制系统，测量校直工装台包括工件支撑台和滑动平台，工件支撑台上左右间隔设有两个垂直电动推杆，两个垂直电动推杆上分别设有两个支撑架，位于左边的支撑架上设有旋转驱动电机，旋转驱动电机的驱动轴连接一个主顶尖，位于右边的支撑架上设有水平电动推杆，水平电动推杆带动一个从顶尖在水平方向上移动；

位于右边的支撑架上还设有编码器；

滑动平台设于工件支撑台的上边，滑动平台通过支撑杆固设在工件支撑台上，滑动平台上设有导轨，导轨上设有伸缩气缸，伸缩气缸通过丝杆在导轨上水平移动；

伸缩气缸包括液压气缸和位移传感器，液压气缸上设有液压压头，液压压头用于对工件的花键端施加直接的接触压力，位移传感器用于测量液压压头的位移量；

滑动平台上还包括一个激光测距传感器，激光测距传感器通过一个支撑杆可拆卸的设于滑动平台上，激光传感用于测量工件的花键端表面的距离；

中心控制系统包括前端驱动单元和后端控制单元，前端驱动单元包括第一伺服驱动器、激光传感控制模块、液压控制模块、编码器驱动模块和第二伺服驱动器，第一伺服驱动器通过数据线连接旋转驱动电机，激光传感控制模块通过数据线连接激光测距传感器，液压控制模块通过数据线连接伸缩气缸，编码器驱动模块通过数据线连接编码器，第二伺服驱动器通过数据线分别连接垂直电动推杆和水平电动推杆；

后端控制单元包括中心服务器，中心服务器通过数据线与前端驱动单元通信。

优选的，所述工件支撑台上还从左到右依次间隔设有数个工件支撑架。

优选的，所述第一伺服驱动器和所述第二伺服驱动器均为伺服电机编码器，所述激光传感控制模块、所述液压控制模块和所述编码器驱动模块均为由FPGA芯片及其外围器件构成的FPGA控制器。

优选的，所述丝杆通过一个步进电机进行驱动，从而在导轨上水平移动。