[发明专利]基于激光测距与步进分度的带轮检测系统

摘要

本发明公开了一种基于激光测距与步进分度的带轮检测系统，包括测量单元、旋转执行单元、控制计算单元；测量单元由安装在支架上的激光位移传感器组成；旋转执行单元由两相同步电机和套装在其电机轴上的被检测同步带轮组成；控制计算单元为可编程逻辑控制器；可编程逻辑控制器的数据采集输入接口与激光位移传感器的数据信号输出接口连接，可编程逻辑控制器的输出控制接口与两相步进电机的步进驱动器输入控制接口连接；上位机通过通讯线缆与可编程逻辑控制器通信连接；激光位移传感器的投光轴线垂直于所述被检测同步带轮的齿顶表面设置。本发明优点在于通过步进电机驱动分度技术和激光测距技术的结合，使用了一个距离值表征了两种精度。

主权项

1.一种基于激光测距与步进分度的带轮检测系统，其特征在于：包括测量单元、旋转执行单元、控制计算单元；所示测量单元由安装在支架上的激光位移传感器组成；所述旋转执行单元由两相步进电机和套装在其电机轴上的被检测同步带轮组成；所述控制计算单元为可编程逻辑控制器；所述可编程逻辑控制器的数据采集输入接口与所述激光位移传感器的 数据信号输出接口连接，可编程逻辑控制器的输出控制接口与所述两相步进电机的步进驱动器输入控制接口连接；上位机通过通讯线缆与可编程逻辑控制器通信连接；所述激光位移传感器的投光轴线垂直于所述被检测同步带轮的齿顶表面设置；所述同步带轮为16齿，齿与齿之间夹角为360°/16=22.5°，所述两相步进电机的电气采用八细分，即两相步进电机每步进一步的旋转角度为360°/（200×8）=0.225°，所述可编程逻辑控制器每次驱动两相步进电机旋转100步，即两相步进电机旋转0.225×100=22.5°，也就是旋转一个齿距角；所述同步带轮检测方法包括以下内容：可编程逻辑控制器按从所述激光位移传感器上取值，所述同步带轮旋转一周共取值16个，在这16个值当中，可编程逻辑控制器负责严格按照每一百步采集一个数据进行数据采集，之后将数据通过通讯线传递给所述上位机进行储存，上位机负责接收数据进行存储，存储至两相步进电机运动停止；两相步进电机停止后，可编程逻辑控制器负责将停止信号传送至上位机，上位机根据接收的全部数据进行一次冒泡排序取得最大值，之后再进行一次冒泡排序取得最小值；之后进行四则运算，求取最大、最小值的差值，即高度落差值；当出现分度不准确的同步带轮时，则在22.5°上取得的点非同等相位，即有的点在同步带轮的齿顶上取得，有的点在同步带轮的齿底部取得，将导致高度落差值的改变，从而表征了同步带轮的齿距角度差的精度；当同步带轮的轴孔出现偏差或者歪斜，则轴孔轴线与齿顶圆轴线会出现一个较大的偏差，明显会大大增加所述高度落差值，即该高度落差值表征了制造不同心的严重程度。