[實用新型]圓柱體形位公差測量裝置

有效

• 申請號: 201320589112.6
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN203587046U
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 周愿愿;曹雪峰;姜恒;成群林;黃文斌;姜勇;李曉慶;于亞平
• 申請（專利權）人: 上海航天精密機械研究所
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24;G01B11/27
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本實用新型涉及試驗與測試技術領域，尤其涉及一種圓柱體形位公差測量裝置。采用該裝置后，可實現圓柱體圓柱度、軸線直線度、截面圓跳動等形位公差的自動化非接觸測量，提高圓柱體尺寸公差測量精度和測量效率。

背景技術

圓柱體形位公差主要包括圓柱度、軸線直線度、截面圓跳動等參數?，F有技術中采用接觸式測量方法測量這些參數。接觸式測量方法存在測量效率低、因工人熟練程度不同導致的測量數據測量精度低的問題。

發明內容

本實用新型解決的問題是現有的圓柱體形位公差測量精度低和效率低的問題。

為解決上述問題，本實用新型提供一種圓柱體形位公差測量裝置，該裝置包括機械框架模塊、驅動圓柱體旋轉模塊、驅動三維激光位移傳感器移動模塊和控制系統模塊，其中，所述機械框架模塊包括底板、左平臺、右平臺和靠板，所述左平臺、右平臺和靠板安裝于底板上；所述驅動圓柱體旋轉模塊包括驅動裝置、一個主滾輪架和三個從滾輪架，所述主滾輪架和從滾輪架分別具有滾輪，主滾輪架和一個從滾輪架安裝于左平臺，另兩個從滾輪架安裝于右平臺；所述驅動三維激光位移傳感器移動模塊包括導軌模組、編碼器和三維激光位移傳感器，所述編碼器連接于導軌模組和三維激光位移傳感器，該編碼器轉換導軌模組的旋轉角度信號至三維激光位移傳感器；所述控制系統模塊向所述導軌模組發出第一控制信號，所述導軌模組由該第一控制信號控制而控制所述三維激光位移傳感器沿著被測圓柱體的軸向運動；還向所述驅動裝置發出第二控制信號，該驅動裝置接收該第二控制信號而控制位于主滾輪架和從滾輪架上并被靠板抵靠的位于水平狀態的被測圓柱體轉動，被測圓柱體的轉動和三維激光位移傳感器的直線運動交替進行以使得所述三維激光位移傳感器掃描整個被測圓柱體的柱面而獲得掃描數據；該控制系統模塊還對所述掃描數據進行擬合處理而得到被測圓柱體的三維輪廓模型，根據圓柱度、圓跳動、軸線直線度的定義，計算得出被測圓柱體的圓柱度、截面圓跳動、軸線直線度。

作為具體方案，所述驅動裝置包括減速機、第一伺服電機、第一驅動器和運動控制卡，其中，該運動控制卡連接于所述控制系統模塊和第一驅動器，第一驅動器連接于第一伺服電機，第一伺服電機連接于減速機，減速機連接于所述主滾輪架。

作為具體方案，所述導軌模組包括第二伺服電機、第二驅動器、導軌、滑臺和皮帶傳動機構，其中，所述第二伺服電機連接于控制系統模塊和第二驅動器，第二驅動器通過所述皮帶傳動機構連接于安裝有所述三維激光位移傳感器的滑臺，所述導軌與被測圓柱體的軸線平行并裝配有所述滑臺，所述三維激光位移傳感器固定于該滑臺。

本實用新型還公開另一種圓柱體形位公差測量裝置，其特征是：該裝置包括支撐裝置、驅動圓柱體旋轉模塊、驅動三維激光位移傳感器移動模塊和控制系統模塊，其中，所述支撐裝置用于支撐被測圓柱體于水平狀態；所述驅動三維激光位移傳感器移動模塊包括導軌模組、編碼器和三維激光位移傳感器，所述編碼器連接于導軌模組和三維激光位移傳感器，該編碼器轉換導軌模組的旋轉角度信號至三維激光位移傳感器；所述控制系統模塊向所述導軌模組發出第一控制信號，所述導軌模組由該第一控制信號控制而控制所述三維激光位移傳感器沿著被測圓柱體的軸向運動；還向所述驅動圓柱體旋轉模塊發出第二控制信號，該驅動圓柱體旋轉模塊接收該第二控制信號而控制位于支撐裝置上的被測圓柱體轉動，被測圓柱體的轉動和三維激光位移傳感器的直線運動交替進行以使得所述三維激光位移傳感器掃描整個被測圓柱體的柱面而獲得掃描數據；該控制系統模塊還對所述掃描數據進行擬合處理而得到被測圓柱體的三維輪廓模型，根據圓柱度、圓跳動、軸線直線度的定義，計算得出被測圓柱體的圓柱度、截面圓跳動、軸線直線度。

作為具體方案，所述驅動圓柱體旋轉模塊包括減速機、第一伺服電機、第一驅動器和運動控制卡，其中，該運動控制卡連接于所述控制系統模塊和第一驅動器，第一驅動器連接于第一伺服電機，第一伺服電機連接于減速機，減速機連接于所述主滾輪架。

作為具體方案，所述導軌模組包括第二伺服電機、第二驅動器、導軌、滑臺和皮帶傳動機構，其中，所述第二伺服電機連接于控制系統模塊和第二驅動器，第二驅動器通過所述皮帶傳動機構連接于安裝有所述三維激光位移傳感器的滑臺，所述導軌與被測圓柱體的軸線平行并裝配有所述滑臺，所述三維激光位移傳感器固定于該滑臺。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：