本發明專利技術提供一種球冠半徑快速在線檢測裝置，屬于工業測量技術領域。該裝置包括激光器，激光線垂直調整機構，垂直光柵尺，傳感器控制器，激光器升降副，光柵尺定尺，讀數頭，縱移氣浮座，RS-422信號轉換模塊，電動推桿，工件，顯示與輸入面板，控制器，報警器，縱向軌道，十字滑塊，橫移氣浮座，檢測臺以及氣浮墊；由電動推桿驅動，光柵尺測量位移數據，通過RS-422信號轉換模塊和控制器將信號傳遞給顯示與輸入面板和報警器，記錄數據并報警不合格產品。本檢測裝置采用了高精度的激光器和光柵尺，同時使用氣浮滑動副減少摩擦和磨損，保證測量精度達到μ級；程序計算采用四點計算方法，快速準確，實現快速測量，提高了生產效率。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于工業測量
，具體涉及球冠半徑快速在線檢測裝置，用于快速檢測多種規格的球冠半徑。
技術介紹
在對配油盤等需要加工球冠的零件的生產現場，對球冠半徑的精確檢測對零件加工裝配和質量保證有重要意義。球冠小于半球，其表面任意圓弧對應的圓心角都小于180°，用常規量具測量球冠半徑比較困難。在現有的測量方法中，對球冠半徑的測量主要有四種 I、一般機械單位采用圓弧樣板來比較球冠半徑，這種方法簡單易行但只能粗略估計，誤差較大，不能適應高質量加工。 2、采用百分表和測量環測得球冠上兩個平行節圓半徑以及節圓距離，經計算獲得球冠半徑，受到測量環加工制約，測量誤差較大。3、接觸式輪廓測量儀法，用接觸式測量裝置測得球冠一個截面的離散數據，經過適當的數據處理獲得所測輪廓線的曲率半徑，該方法只能針對鏡面某一截面進行測量，測量精度有限，不能進行精確測量。4、三坐標測量機法是目前較為通用的球冠半徑測量方法，通過三坐標測頭三維移動獲取全口徑的測量數據，通過最小二乘法擬合的方法得到丁點曲率半徑，可以實現較高的精度，其缺點是成本較高、測量速度慢，難以滿足生產現場快速測量。
技術實現思路
本專利技術針對現有球冠半徑測量存在的技術問題，提供一種球冠半徑快速在線檢測>J-U ρ α裝直。本專利技術所提供的球冠半徑快速在線檢測裝置結構包括激光器I、激光線垂直調整機構2、垂直光柵尺3、傳感器控制器4、激光器升降副5、光柵尺定尺6、讀數頭7、縱移氣浮座8、RS-422信號轉換模塊9、第一電動推桿10Α、第二電動推桿10Β、被測球冠半徑的工件11、顯示與輸入面板12、控制器13、報警器14、縱向軌道15、十字滑塊16、橫移氣浮座17、檢測臺18以及氣浮墊19 ;所述激光器I固定于所述激光線垂直調整機構2上并位于所述檢測臺18上方，通過調整激光線垂直調整機構2使所述激光器I發射的激光線垂直于所述檢測臺18，所述激光器I通過所述激光器升降副5實現升降，由所述垂直光柵尺3檢測所述激光器I的垂直移動距離；所述工件11固定在所述橫移氣浮座17上，所述橫移氣浮座17置于所述縱移氣浮座8上，所述縱移氣浮座8和檢測臺18之間通過所述氣浮墊19相連；所述檢測臺18上安裝有兩個相互垂直的電動推桿第一電動推桿10Α、第二電動推桿10Β，所述第一電動推桿10Α、第二電動推桿IOB分別與所述橫移氣浮座17、縱移氣浮座8相連,使工件11能在兩個相互垂直的方向移動，所述縱移氣浮座8和橫移氣浮座17移動時一直由通氣系統進氣使其懸浮，當置于所述橫移氣浮座17上的工件11到達所需位置時，通氣系統關閉；所述縱向軌道15固定在檢測臺18上方的氣浮墊19上；所述橫移氣浮座17通過所述十字滑塊16與縱移氣浮座8相連；在所述縱向軌道15和縱移氣浮座8上均裝有光柵尺定尺6，通過裝在所述縱移氣浮座8和橫移氣浮座17上的讀數頭7測量到所述氣浮座19的平面移動距離，由RS-422信號轉換模塊9轉換信號再通過控制器局域網絡CAN傳遞到所述控制器13，最后信號傳遞給所述顯示與輸入面板12及報警器14。所述激光線垂直調整機構2由兩個串聯的蝸桿副組成，能夠實現激光線在兩個垂直面內的微小擺動，確保激光線垂直于所述檢測臺18以減少測量誤差。所述浮動座19上安裝有兩個相互垂直的高精度氣浮滑動副。本專利技術所提供的檢測裝置采取非接觸測量法并且利用高精度激光測距與光柵尺配合的方法實現球面多點三維坐標的檢測，按排列組合取其中四點分別計算，得到多個球面半徑值，取平均值作為檢測結果，通過顯示與輸入面板直接顯示，開始測量時，由激光器檢測激光源到球面垂直距離，由光柵尺檢測工件在水平面內的位置，這樣就可獲得多點的空間坐標，再利用幾何原理計算球面半徑。·本檢測裝置采用了高精度的激光器和光柵尺，同時使用氣浮滑動副減少摩擦和磨損，光柵尺檢測的位置尺寸及激光器檢測的激光線長其數據應達到小數點后4位，確保球半徑計算精確到μ級。程序計算采用四點計算方法，快速準確，實現快速測量，提高了生產效率。附圖說明 圖I:本專利技術裝置結構示意 圖2:本專利技術檢測流程圖。圖中1 :激光器；2 :激光線垂直調整機構；3 :垂直光柵尺；4 :傳感器控制器；5激光器升降副；6 :光柵尺定尺；7 :讀數頭；8 :縱移氣浮座；9 RS-422信號轉換模塊；10A 第一電動推桿；10B第二電動推桿；11 :被測球冠半徑的工件11 ；12 :顯示與輸入面板；13 :控制器；14 :報警器；15 :縱向軌道；16 :十字滑塊17 :橫移氣浮座18 :檢測臺19 :氣浮墊；CAN:控制器局域網絡。具體實施例方式以測量配油盤缸體球冠半徑為例進一步說明本專利技術。配油盤缸體球冠半徑快速在線檢測裝置主要包括激光器1，激光線垂直調整機構2，垂直光柵尺3，傳感器控制器4，激光器升降副5，光柵尺定尺6，讀數頭7，縱移氣浮座8，RS-422信號轉換模塊9,電動推桿10,工件11,顯不與輸入面板12,控制器13,報警器14,縱向軌道15，十字滑塊16，橫移氣浮座17，檢測臺18，氣浮墊19。激光器I固定在激光線垂直調整機構2上，激光線垂直調整機構2由兩個串聯的蝸桿副組成，實現激光線在兩個相互垂直面內的微小擺動，氣浮座19上安裝有兩個相互垂直高精度氣浮滑動副，由固定在檢測臺18上的電動推桿10實現直線移動。測量時需要首先檢驗激光器I的垂直度，移去氣浮墊19，先檢測激光器I到精加工的檢測臺18面距離，再將一塊上下面嚴格平行的精加工的塊板放在檢測臺18上，測距，兩距相減等于塊板厚(μ級)，則激光線垂直于檢測臺18。然后在精加工檢測臺18上放置氣浮座19，將工件11置于氣浮座19上并使球冠處于激光器I下，啟動系統選擇檢測模式和工件類型，激光器I啟動，同時電動推桿10驅動橫移氣浮座17和縱移氣浮座8移動，用讀數頭7和光柵尺定尺6檢測其位移，檢測球冠表面四點的三維坐標通過計算可以得到球冠半 徑并在顯示和輸入面板12上顯示且記錄誤差，若球冠半徑不合格則會報警提示。權利要求1.一種球冠半徑快速在線檢測裝置，其特征在于所述檢測裝置包括激光器(I)、激光線垂直調整機構(2)、垂直光柵尺(3)、傳感器控制器(4)、激光器升降副(5)、光柵尺定尺(6)、讀數頭(7)、縱移氣浮座(8)、RS-422信號轉換模塊(9)、第一電動推桿(10A)、第二電動推桿(10B)、被測球冠半徑的工件(11)、顯示與輸入面板(12)、控制器(13)、報警器(14)、縱向軌道(15)、十字滑塊(16)、橫移氣浮座(17)、檢測臺(18)以及氣浮墊(19);所述激光器(I)固定于所述激光線垂直調整機構(2)上并位于所述檢測臺(18)上方，通過調整激光線垂直調整機構(2)使所述激光器(I)發射的激光線垂直于所述檢測臺(18)，所述激光器(I)通過所述激光器升降副(5 )實現升降，由所述垂直光柵尺(3 )檢測所述激光器(I)的垂直移動距離；所述工件(11)固定在所述橫移氣浮座(17)上，所述橫移氣浮座(17)置于所述縱移氣浮座(8)上，所述縱移氣浮座(8)和檢測臺(18)之間通過所述氣浮墊(19)相連；所述檢測臺(18)上安裝有兩個相互垂直的電動推桿第一電動推桿(10A)、第二電動推桿(10B),所述第一電動推桿(10A)、第二本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種球冠半徑快速在線檢測裝置，其特征在于所述檢測裝置包括激光器（1）、激光線垂直調整機構（2）、垂直光柵尺（3）、傳感器控制器（4）、激光器升降副（5）、光柵尺定尺（6）、讀數頭（7）、縱移氣浮座（8）、RS？422信號轉換模塊（9）、第一電動推桿（10A）、第二電動推桿（10B）、被測球冠半徑的工件（11）、顯示與輸入面板（12）、控制器（13）、報警器（14）、縱向軌道（15）、十字滑塊（16）、橫移氣浮座（17）、檢測臺（18）以及氣浮墊（19）；所述激光器（1）固定于所述激光線垂直調整機構（2）上并位于所述檢測臺（18）上方，通過調整激光線垂直調整機構（2）使所述激光器（1）發射的激光線垂直于所述檢測臺（18），所述激光器（1）通過所述激光器升降副（5）實現升降，由所述垂直光柵尺（3）檢測所述激光器（1）的垂直移動距離；所述工件（11）固定在所述橫移氣浮座（17）上，所述橫移氣浮座（17）置于所述縱移氣浮座（8）上，所述縱移氣浮座（8）和檢測臺（18）之間通過所述氣浮墊（19）相連；所述檢測臺（18）上安裝有兩個相互垂直的電動推桿：第一電動推桿（10A）、第二電動推桿（10B），所述第一電動推桿（10A）、第二電動推桿（10B）分別與所述橫移氣浮座（17）、縱移氣浮座（8）相連，使工件（11）能在兩個相互垂直的方向移動，所述縱移氣浮座（8）和橫移氣浮座（17）移動時一直由通氣系統進氣使其懸浮，當置于所述橫移氣浮座（17）上的工件（11）到達所需位置時，通氣系統關閉；所述縱向軌道（15）固定在檢測臺（18）上方的氣浮墊（19）上；所述橫移氣浮座（17）通過所述十字滑塊（16）與縱移氣浮座（8）相連；在所述縱向軌道（15）和縱移氣浮座（8）上均裝有光柵尺定尺（6），通過裝在所述縱移氣浮座（8）和橫移氣浮座（17）上的讀數頭（7）測量到所述氣浮座（19）的平面移動距離，由RS？422信號轉換模塊（9）轉換信號再通過控制器局域網絡（CAN）傳遞到所述控制器（13），最后信號傳遞給所述顯示與輸入面板（12）和報警器（14）。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：余曉流，汪永明，汪麗芳，談莉斌，袁暉，
申請(專利權)人：安徽工業大學，
類型：發明
國別省市：
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