[發明專利]凸輪輪廓檢測系統

有效

• 申請號: 201210418159.6
• 申請日: 2011-05-04
• 公開（公告）號: CN102937420A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 丁仕燕
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 湯志和

1.一種凸輪輪廓檢測系統，其特征在于包括：直驅式電機（1）、同軸固定設于直驅式電機（1）的轉子（1-2）上的用于帶動凸輪（10）同步同軸旋轉的心軸（5）、水平設于凸輪（10）一側的絲杠螺母副（3）、設于該絲杠螺母副（3）的活動螺母（3-1）上的激光測量頭（2）、用于測量所述活動螺母（3-1）的水平位移量的光柵尺位移傳感器（4）、設于直驅式電機（1）的固定座（1-1）中的用于檢測所述轉子（1-2）的旋轉角度的圓光柵、以及工控機；?

所述工控機控制所述直驅式電機（1）和絲杠螺母副（3）動作，并根據所述激光測量頭（2）、光柵尺位移傳感器（4）和圓光柵測得的數據得出凸輪（10）的外輪廓數據；

所述絲杠螺母副（3）的絲桿（3-2）與一步進電機（7）傳動相連；

絲杠螺母副（3）的絲桿（3-2）的中心線、以及激光測量頭（2）輸出的激光與所述心軸（5）的軸線垂直相交；

所述工控機包括：用于實時控制所述直驅式電機（1）和步進電機（7）動作的運動控制卡，與所述激光測量頭（2）相連的用于實時檢測激光測量頭（2）與凸輪（10）的外輪廓的間距的激光位移傳感器采集卡，與所述光柵尺位移傳感器（4）和圓光柵相連的編碼器計數卡，以及通過系統總線與所述運動控制卡、激光位移傳感器采集卡和編碼器計數卡相連的CPU單元；

所述運動控制卡通過一伺服驅動器與所述直驅式電機（1）相連，所述圓光柵的檢測信號輸出端（1-3）與該伺服驅動器的反饋信號輸入端相連；運動控制卡同時通過一步進電機驅動器控制步進電機（7）動作。

2.根據權利要求1所述的凸輪輪廓檢測系統的檢測方法，其特征在于：在所述凸輪（10）的旋轉角度為θ_i時，測得的凸輪（10）的外輪廓與激光測量頭（2）的間距即第一間距測量值為???????????????????????????????????????????????；同時，光柵尺位移傳感器（4）測量得的所述活動螺母（3-1）在水平方向與光柵尺位移傳感器（4）的硬零位（）的間距即第二間距測量值為，i=1,2,3…n；i為凸輪（10）旋轉一周的過程中同時檢測所述第一、第二間距測量值、的次數，0°≤θ_i<360°；

所述凸輪輪廓檢測系統的檢測方法包括：

A）、將激光測量頭（2）與心軸（5）的外圓的間距即第一間距控制在激光測量頭（2）的量程內,然后檢測并記錄所述第一間距，同時檢測并記錄所述活動螺母（3-1）在水平方向與所述硬零位（）的間距即第二間距；

B）、若已知凸輪（10）的外輪廓數據，則在開始控制凸輪（10）旋轉一周的同時，控制激光測量頭（2）相對凸輪（10）的外輪廓按照+的軌跡運動；同時，控制所述第一間距測量值始終處于激光測量頭（2）的量程內，并獲取與凸輪（10）的旋轉角度θ_i相對應的所述第一、第二間距測量值、；?

C）、由心軸直徑Φd和所述、、、,計算出凸輪（10）的極徑測量值：

?

D）、將所述極徑測量值與所述外輪廓數據相比較，得出凸輪（10）的外輪廓加工誤差。