[发明专利]火车车轮轮毂内孔直径激光测量系统及其测量方法

摘要

本发明公开火车车轮轮毂内孔直径激光测量系统及其测量方法，属于测量技术领域。该测量系统包括底架、工作台、限位机构、高精度激光测距传感器组件、升降机构、油缸头、油缸及连接螺钉、液压站、液压阀台、数据采集卡、控制器及显示器、继电器以及电缆电源、信号通讯模块、驱动控制模块及数据采集与处理模块。本发明使激光线在测量车轮内孔时垂直于内孔表面，激光器在车轮内孔某处每旋转90°测一个数据，得四个数据，由几何关系计算得出此处内孔直径，通过已知车轮内孔直径对激光发出点和分度台旋转中心之间的距离进行了标定。本发明具有速度快、精度高及稳定性高等技术特点，能够推广应用于孔类零件形状的检测。

主权项

一种火车车轮轮毂内孔直径激光测量系统，其特征在于该测量系统包括硬件部分和软件部分；所述硬件部分包括底架(1)、工作台(3)、第一限位机构(4A)、第二限位机构(4B)、第三限位机构(4C)、第四限位机构(4D)、高精度激光测距传感器组件(8)、升降机构(10)、油缸头(13)、油缸(14)及连接螺钉、液压站、液压阀台、数据采集卡、控制器及显示器、继电器及电缆电源；所述软件部分包括信号通讯模块、驱动控制模块及数据采集与处理模块；所述工作台(3)用第一螺钉(2)固定在所述底架(1)上，所述第一限位机构(4A)、第二限位机构(4B)、第三限位机构(4C)及所述第四限位机构(4D)分别对称安装在所述工作台(3)四个圆周方向90°均布的径向通槽内，用第二螺钉(5)固定所述第一限位机构(4A)、第二限位机构(4B)、第三限位机构(4C)及所述第四限位机构(4D)中的轴承座(17)，所述第一限位机构(4A)、第二限位机构(4B)、第三限位机构(4C)及所述第四限位机构(4D)的结构及组成相同，所述限位机构包括第二螺母(15)、第二垫片(16)、轴承座(17)、丝杠(18)及限位块(19)，所述丝杠(18)的左轴端穿过所述轴承座(17)并用第二螺母(15)和第二垫片(16)紧固，所述丝杠(18)左轴端与所述轴承座(17)的内孔之间为间隙配合，所述限位块(19)内螺纹孔与所述丝杠(18)的外螺纹相配，所述丝杠(18)的右轴端为方形轴台阶；所述高精度激光测距传感器组件(8)用第四螺钉(9)固定于所述升降机构(10)的精密油压分度台(33)的上表面，所述高精度激光测距传感器组件(8)中的联接盘(20)的中心线与所述精密油压分度台(33)的中心线重合，所述高精度激光测距传感器组件(8)包括高精度激光测距传感器(21)、联接盘(20)、调位块(22)、第五螺钉(23)、压板(24)及高精度激光测距传感器座(25)，所述高精度激光测距传感器(21)与所述调位块(22)刚性联接，所述调位块(22)放在所述高精度激光测距传感器座(25)的上槽内，用所述压板(24)和所述第五螺钉(23)固定所述调位块(22)，所述高精度激光测距传感器座(25)通过其下通孔与所述联接盘(20)的上圆柱台阶紧配合，所述高精度激光测距传感器座(25)的上表面凹槽旁刻有与被测车轮轮毂内孔直径相对应的尺寸刻度，所述高精度激光测距传感器(21)测到的数据在其自身的量程之内；所述升降机构(10)通过第三螺钉(6)和第一垫片(7)固定于所述工作台(3)的下表面，所述升降机构(10)中心的圆板(34)外圆与所述工作台(3)下止口间隙配合，所述油缸头(13)的一端通过第一螺母(11)和第一螺栓(12)与所述升降机构(10)相连，所述油缸头(13)的另一端与所述油缸(14)通过螺纹相连，所述高精度激光测距传感器(21)通过信号线与所述数据采集卡、控制器及显示器相连。