[實用新型]大型圓柱工件非接觸智能離線檢測儀器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820024103.1
• 申請日: 2008-06-10
• 公開（公告）號: CN201221938Y
• 公開（公告）日: 2009-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉巖
• 申請（專利權(quán)）人: 劉巖
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08;G01B11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種大型高精度圓柱工件智能檢測儀器，用于檢測大型高精度圓柱工件的直徑和形位誤差，屬檢測儀器結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。

二、背景技術(shù)

在圓柱形工件加工制造行業(yè)中，直徑超過500mm的工件被稱為大型工件，檢測對象直徑在500-3000mm之間，甚至更大的，稱為超大型工件。

隨著我國鋼鐵、造船、航天、發(fā)電等重大裝備制造業(yè)的發(fā)展，對大型工件的精度要求也越來越高，對檢測技術(shù)的創(chuàng)新需求越來越強烈。通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，我國大型軋輥磨床配套的在線檢測儀器都采用進口設(shè)備，檢測方式都是接觸式，目前國內(nèi)還沒有發(fā)現(xiàn)大型圓柱工件非接觸智能離線自動檢測儀器。同時由于進口配套的在線檢測設(shè)備價格昂貴，導(dǎo)致有的重工企業(yè)仍然使用弓字尺加千分表測外徑、直桿加千分表測內(nèi)徑等傳統(tǒng)檢測手段。用戶在使用過程中需要定期檢測工件狀況，如：磨損到什么程度需要維修加工，磨損到什么程度需要報廢，檢測采購新工件是否合格等，都需要離線檢測。因此，大型圓柱工件生產(chǎn)廠家和用戶迫切需要大型圓柱工件非接觸離線檢測儀器。

三、實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種用于檢測大型高精度圓柱工件外部尺度和形位誤差的離線檢測儀器，本儀器檢測精度高、使用方便、能夠智能化、自動測量大型圓柱工件外部尺度和形位誤差。

本實用新型采用的技術(shù)解決方案如下：

本實用是一種用于檢測大型和超大型圓柱工件的非接觸智能離線檢測儀器，特殊之處在于，包括激光位移傳感器1、激光位移傳感器的控制器2、縱向精密導(dǎo)軌3、橫向精密導(dǎo)軌8、計算機6、步進電機4、步進電機控制器5，縱向精密導(dǎo)軌3、橫向精密導(dǎo)軌8上分別裝有高精度絲杠和光柵尺7，縱向精密導(dǎo)軌3和橫向精密導(dǎo)軌8構(gòu)成高精度十字定位系統(tǒng)，將激光位移傳感器1安裝在十字定位系統(tǒng)上，用高精度步進電機4驅(qū)動十字定位系統(tǒng)。十字定位系統(tǒng)選用高精度滾珠絲杠和導(dǎo)軌，重復(fù)定位誤差小于0.003mm，激光位移傳感器1通過抗干擾防護電纜與激光位移傳感器的控制器2相連，激光位移傳感器的控制器2通過USB接口與計算機6通信，用計算機6的并口連接控制兩臺步進電機4，兩個串口分別讀取縱向光柵尺和橫向光柵尺的數(shù)據(jù)，USB接口通過激光位移傳感器的控制器2連接控制激光位移傳感器1，用一臺計算機集成多路控制，用一套軟件實現(xiàn)同步控制多臺設(shè)備、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理等多項功能，計算機實時進行數(shù)據(jù)處理并顯示測量結(jié)果。

本實用新型一大型圓柱工件非接觸智能離線檢測儀器，具有以下優(yōu)點：

第一，采用了精密定位裝置，更好的避免了測量過程中激光位移傳感器在移動時因震動產(chǎn)生的誤差。激光位移傳感器的測量值可直接作為被掃描截面上各測量點的y′方向坐標值，避免了三角函數(shù)計算誤差和系統(tǒng)標定誤差，明顯提高了測量精度。

第二，本實用新型的智能和自動化程度較高，用一臺計算機能同步實現(xiàn)多路控制、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理等多項工作；用高精度激光位移傳感器采集數(shù)據(jù)；用多級誤差分離等智能算法進行誤差分離，具有創(chuàng)新性智能化的計算模型有效的提高了儀器檢測精度。

第三，用自己開發(fā)的智能算法修正了由于測量掃描截面與工件母線不垂直引起的誤差；增加了使用方便性和實用性，測量時只需將儀器靠近工件表面，使其在激光位移傳感器有效測量范圍內(nèi)，不需要精細校正，即可實現(xiàn)智能化的自動測量。

四、附圖說明

圖1：大型圓柱工件非接觸離線檢測儀器示意圖。

圖2：測量原理圖。

圖3：實際測量示意圖。

1、激光位移傳感器，2、激光位移傳感器的控制器，3、縱向精密導(dǎo)軌，4、步進電機，5、步進電機控制器，6、計算機，7、精密絲杠和光柵尺，8、橫向精密導(dǎo)軌，9、大型圓柱工件掃描截面，10、大型圓柱工件。

五、具體實施方式

以下參照附圖，給出本實用新型的具體實施方式，用來對本實用新型的構(gòu)成進行進一步說明。

在對非接觸檢測技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，圍繞離線檢測技術(shù)進行研究，根據(jù)企業(yè)實際測量精度要求的不同設(shè)計方案。