[實(shí)用新型]基于數(shù)字光纖傳感器的ABS齒圈質(zhì)量檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420737826.1
• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN204286370U
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邵楊鋒;胡佳成;王嬋媛;李東升
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計(jì)量學(xué)院
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14;G01N21/88
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種ABS齒圈質(zhì)量檢測裝置，尤其是涉及一種基于數(shù)字光纖傳感器的ABS齒圈質(zhì)量檢測裝置。

背景技術(shù)

隨著ABS在汽車系統(tǒng)應(yīng)用中越來越廣泛，對ABS系統(tǒng)的相關(guān)零部件的檢測也顯得日益重要。其中ABS齒圈作為系統(tǒng)信號輸入的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在ABS系統(tǒng)中的作用尤為顯著，因此對其參數(shù)的檢測具有重要意義。

ABS齒圈一般采用鐵磁性材料，如35號鋼，45號鋼，其表面一般采用鍍鋅或鍍鉻。生產(chǎn)工藝多采用機(jī)加工或粉末冶金燒結(jié)，其中加工順序、模具尺寸、工藝參數(shù)、時間等因素都會造成ABS齒圈表面缺陷。目前，工業(yè)上測量齒輪節(jié)距的方法有機(jī)械法與投影法、齒感應(yīng)檢測法等，進(jìn)而計(jì)算ABS?齒圈節(jié)距誤差，但上述方法均存在無法準(zhǔn)確取點(diǎn)、不能檢測齒面缺陷等缺點(diǎn)。

數(shù)字光纖傳感器是反射式強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器的延伸，檢測通過從物體表面反射又被光纖接收的光強(qiáng)信號變化來探測反射物與光纖探頭的距離。光源采用發(fā)光二極體，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的投光量。輸出為NPN開路集電極晶體管，將光電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字脈沖信號，從而簡化了信號處理電路。

發(fā)明內(nèi)容

針對背景技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于數(shù)字光纖傳感器的ABS齒圈質(zhì)量檢測裝置。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

本裝置包括臺式電動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、定位輪、數(shù)字光纖傳感器、傳感器支架、步進(jìn)電機(jī)，臺式電動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動定位輪旋轉(zhuǎn)，ABS齒圈套置在定位輪上，數(shù)字光纖傳感器架設(shè)在傳感器支架上并正對ABS齒圈設(shè)置，傳感器支架的高度由步進(jìn)電機(jī)調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步說，所述的定位輪為多凸臺式結(jié)構(gòu)，適用于不同大小的ABS齒圈。

進(jìn)一步說，傳感器支架上還裝有螺桿，數(shù)字光纖傳感器與ABS齒圈之間的間距依靠螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)。

與背景技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型中的數(shù)字光纖傳感器具有抗干擾能力強(qiáng)、線性度好的特點(diǎn)，利用數(shù)字光纖傳感器來檢測ABS齒圈質(zhì)量，相比于背景技術(shù)能夠更準(zhǔn)確、更快捷地實(shí)現(xiàn)測量。

本實(shí)用新型中的齒面缺陷掃描檢測功能利用零點(diǎn)定位，每旋轉(zhuǎn)到零點(diǎn)位置，步進(jìn)電機(jī)帶動數(shù)字光纖傳感器在豎直方向上步進(jìn)一個單位長度，不僅能夠測量節(jié)距誤差，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)對ABS齒圈齒面缺陷（如缺齒、斷齒、齒面不平整等）的完整掃描檢測，對于缺陷齒面能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確地定位。

本實(shí)用新型中的定位輪為多凸臺式結(jié)構(gòu)，適用于不同大小的ABS齒圈，能夠批量檢測多種型號的ABS齒圈，更適用于實(shí)際需求。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的硬件原理圖。

圖中：1臺式電動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（電機(jī)）、2ABS齒圈、3定位輪、4數(shù)字光纖傳感器、5傳感器支架、6步進(jìn)電機(jī)、7步進(jìn)電機(jī)支撐架、8螺桿、9底座。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型基于數(shù)字光纖傳感器的ABS齒圈質(zhì)量檢測裝置包括臺式電動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（電機(jī)）1、ABS齒圈2、定位輪3、數(shù)字光纖傳感器4、傳感器支架5、步進(jìn)電機(jī)6、步進(jìn)電機(jī)支撐架7、螺桿8、底座9，其中臺式電動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（電機(jī)）1安裝于底座9上，用于輸出旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力。定位輪3通過臺式電動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（電機(jī)）1的輸出軸與其連接而轉(zhuǎn)動。待測ABS齒圈2安裝于定位輪3與臺式電動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（電機(jī)）1的輸出軸同步轉(zhuǎn)動。數(shù)字光纖傳感器4安裝于傳感器支架5，設(shè)定好閾值之后通過擰動螺桿8來調(diào)節(jié)數(shù)字光纖傳感器4與ABS齒圈2的水平方向的距離，使數(shù)字光纖傳感器4輸出在設(shè)定的閾值范圍，在上位機(jī)上設(shè)定臺式電動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（電機(jī)）旋轉(zhuǎn)角速度、步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)距離、步進(jìn)速度以及待測ABS齒圈齒數(shù)，臺式電動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（電機(jī)）1帶動ABS齒圈2旋轉(zhuǎn)，由數(shù)字光纖傳感器4實(shí)現(xiàn)圓周節(jié)距誤差檢測。臺式電動旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)每旋轉(zhuǎn)一圈，固定于步進(jìn)電機(jī)支撐架7的步進(jìn)電機(jī)6帶動數(shù)字光纖傳感器4迅速沿豎直方向上移動一個單位步進(jìn)長度，再開始新的一圈掃描檢測，直至完成對整個ABS齒圈齒面的掃描，實(shí)現(xiàn)對ABS齒圈2齒面缺陷（如缺齒、斷齒、齒面不平整等）的完整掃描檢測。

數(shù)字光纖傳感器4經(jīng)發(fā)光二極體發(fā)射出632nm的紅光，照射在ABS齒圈2的單個齒上。數(shù)字光纖傳感器4設(shè)定好光強(qiáng)基數(shù)，當(dāng)反射回來的光強(qiáng)大于基數(shù)時輸出高電平，反之輸出低電平。數(shù)字光纖傳感器4的輸出為標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號到MSP430單片機(jī)的定時器模塊，利用MSP430單片機(jī)通過定時器模塊的捕獲/比較寄存器捕獲脈沖信號的上升沿發(fā)生的時間和下降沿發(fā)生的時間，通過計(jì)算獲得高電平脈寬10、低電平脈寬11。分別保存為兩數(shù)組，高電平脈寬為a_i，低電平脈寬為b_j，并求得高電平脈寬平均值A(chǔ)，低電平脈寬平均值B，各高電平脈寬誤差為?(a_i-A)/A*100%,各低電平脈寬誤差為(b_j-B)/B*100%，最后求得最大偏差，判斷其是否合格。