[發(fā)明專利]一種智能計(jì)量檢測(cè)單元的檢測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510219443.4
• 申請(qǐng)日: 2015-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN104833308B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝新浦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 徐州德坤電氣科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/00
• 分類號(hào): G01B11/00;G01B11/24;G01B11/30;G01B17/00;G01B17/06;G01B17/08
• 代理公司: 北京淮海知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32205
• 代理人: 華德明

1.一種智能計(jì)量檢測(cè)單元的檢測(cè)裝置，可安裝在工件加工機(jī)床的主軸上進(jìn)行在線檢測(cè)，包括本體(1)和檢測(cè)頭(3)；

所述的本體(1)后端設(shè)置成與數(shù)控機(jī)床主軸配合的莫氏錐度結(jié)構(gòu)，本體(1)通過(guò)莫氏錐度結(jié)構(gòu)與數(shù)控機(jī)床主軸可拆卸連接，本體(1)上設(shè)有面向檢測(cè)頭(3)方向的模式識(shí)別傳感器、位置傳感器和距離傳感器，模式識(shí)別傳感器、位置傳感器和距離傳感器分別與智能計(jì)量檢測(cè)單元的信息處理電控裝置(5)的中央處理器電連接；

本智能計(jì)量檢測(cè)單元的檢測(cè)裝置還包括電控機(jī)構(gòu)(2)，電控機(jī)構(gòu)(2)設(shè)置在本體(1)內(nèi)部，包括電源模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，電控機(jī)構(gòu)(2)與智能計(jì)量檢測(cè)單元的信息處理電控裝置(5)的中央處理器電連接；

所述的檢測(cè)頭(3)的后端通過(guò)快速連接機(jī)構(gòu)(11)安裝在本體(1)的前端，檢測(cè)頭(3)前端設(shè)有檢測(cè)介質(zhì)發(fā)射器(31)和檢測(cè)介質(zhì)反饋接收器(32)，檢測(cè)介質(zhì)發(fā)射器(31)和檢測(cè)介質(zhì)反饋接收器(32)是光源發(fā)射器和光源反饋接收器，檢測(cè)介質(zhì)發(fā)射器(31)設(shè)置為多件，多件檢測(cè)介質(zhì)發(fā)射器(31)呈圓形均布設(shè)置在檢測(cè)頭(3)的前端，檢測(cè)介質(zhì)反饋接收器(32)設(shè)置在圓形均布的檢測(cè)介質(zhì)發(fā)射器(31)的圓形范圍內(nèi)，檢測(cè)介質(zhì)發(fā)射器(31)和檢測(cè)介質(zhì)反饋接收器(32)分別與電控機(jī)構(gòu)(2)的數(shù)據(jù)處理模塊電連接；

其特征在于，

將智能計(jì)量檢測(cè)單元的檢測(cè)裝置安裝在數(shù)控機(jī)床主軸上對(duì)固定安裝在機(jī)床工作臺(tái)上的工件(6)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，先將數(shù)控機(jī)床與智能計(jì)量檢測(cè)單元的信息處理電控裝置(5)的中央處理器電連接；

啟動(dòng)信息處理電控裝置(5)后，中央處理器控制數(shù)控機(jī)床主軸按照預(yù)定程序及計(jì)算坐標(biāo)移動(dòng)，本體(1)上的模式識(shí)別傳感器向中央處理器反饋工件(6)的形狀、尺寸、位置信息，中央處理器首先通過(guò)模式識(shí)別傳感器反饋的信息進(jìn)行三維實(shí)體建模，生成樣條實(shí)體函數(shù)并存儲(chǔ)；

若工件(6)的三維建模數(shù)據(jù)信息和樣條實(shí)體函數(shù)是數(shù)據(jù)庫(kù)中已存在的數(shù)據(jù)信息時(shí)，中央處理器根據(jù)已存在的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較、按照已存在的數(shù)據(jù)信息選定基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)點(diǎn)，然后根據(jù)選定的基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)點(diǎn)重新建立坐標(biāo)系，調(diào)用已存在的最優(yōu)檢測(cè)路徑的起點(diǎn)、終點(diǎn)位置信息并計(jì)算該起點(diǎn)、終點(diǎn)位置相對(duì)于選定的基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)點(diǎn)在重新建立的坐標(biāo)系內(nèi)的相對(duì)坐標(biāo)值，調(diào)用檢測(cè)頭(3)至工件(6)被測(cè)表面或孔的逼近距離及逼近次數(shù)信息參數(shù)；

若工件(6)的三維建模數(shù)據(jù)信息和樣條實(shí)體函數(shù)是數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有的數(shù)據(jù)信息時(shí)，中央處理器根據(jù)該工件(6)的三維實(shí)體模型和樣條實(shí)體函數(shù)選定多個(gè)基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)點(diǎn)，然后根據(jù)選定的基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)點(diǎn)重新建立多個(gè)坐標(biāo)系，根據(jù)被測(cè)表面或孔在多個(gè)坐標(biāo)系內(nèi)相對(duì)位置關(guān)系校正重新建立的坐標(biāo)系，最終生成最優(yōu)坐標(biāo)系，然后規(guī)劃最優(yōu)檢測(cè)路徑的起點(diǎn)、終點(diǎn)相對(duì)于選定的基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)值、設(shè)定檢測(cè)頭(3)至工件(6)被測(cè)表面或孔的逼近距離及逼近次數(shù)信息，存儲(chǔ)相關(guān)檢測(cè)信息程序并輸出至中央控制計(jì)算機(jī)，通過(guò)中央控制計(jì)算機(jī)可以對(duì)此最優(yōu)檢測(cè)路徑及檢測(cè)頭(3)至工件(6)被測(cè)表面或孔的逼近距離及逼近次數(shù)信息進(jìn)行修正；

然后中央處理器根據(jù)重新建立的坐標(biāo)系控制數(shù)控機(jī)床主軸動(dòng)作使檢測(cè)頭(3)位于程序選定的基準(zhǔn)面或基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)位置；

然后電控機(jī)構(gòu)(2)、檢測(cè)介質(zhì)發(fā)射器(31)和檢測(cè)介質(zhì)反饋接收器(32)同時(shí)工作，中央處理器根據(jù)存儲(chǔ)的相關(guān)檢測(cè)信息程序控制數(shù)控機(jī)床主軸動(dòng)作使檢測(cè)頭(3)移動(dòng)至正對(duì)工件(6)的第一被測(cè)表面或孔的設(shè)定位置，檢測(cè)介質(zhì)發(fā)射器(31)發(fā)射的檢測(cè)介質(zhì)定向打在被測(cè)工件(6)的第一被測(cè)表面或孔的檢測(cè)面后反射回被檢測(cè)介質(zhì)反饋接收器(32)接收，電控機(jī)構(gòu)(2)的數(shù)據(jù)處理模塊接收檢測(cè)介質(zhì)反饋接收器(32)反饋的信息生成第一層數(shù)據(jù)并通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊將層數(shù)據(jù)發(fā)送至中央處理器存儲(chǔ)，然后中央處理器控制數(shù)控機(jī)床主軸動(dòng)作使檢測(cè)頭(3)向工件(6)的第一被測(cè)表面或孔逼近至設(shè)定距離，電控機(jī)構(gòu)(2)的數(shù)據(jù)處理模塊再次接收檢測(cè)頭(3)上的檢測(cè)介質(zhì)反饋接收器(32)反饋的信息生成第二層數(shù)據(jù)并通過(guò)數(shù)據(jù)發(fā)送模塊將層數(shù)據(jù)發(fā)送至中央處理器存儲(chǔ)，以此類推，直至完成逼近次數(shù)；當(dāng)該工件(6)的三維實(shí)體模型和樣條實(shí)體函數(shù)中存在極點(diǎn)位置時(shí)，中央處理器根據(jù)存儲(chǔ)的相關(guān)檢測(cè)信息程序控制數(shù)控機(jī)床主軸動(dòng)作使檢測(cè)頭(3)根據(jù)重新建立的坐標(biāo)系的不同方向向工件(6)的被測(cè)表面或孔移動(dòng)逼近，完成逼近次數(shù)生成多組層數(shù)據(jù)；檢測(cè)頭(3)回退至設(shè)定位置；同時(shí)，中央處理器將所有層數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)連續(xù)性分析、特性分析及數(shù)值逼近生成樣條數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，并根據(jù)樣條數(shù)據(jù)擬合成樣條逼近函數(shù)，然后根據(jù)樣條逼近函數(shù)計(jì)算最終檢測(cè)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，完成工件(6)的第一被測(cè)表面或孔的檢測(cè)；

然后中央處理器控制數(shù)控機(jī)床主軸動(dòng)作使檢測(cè)頭(3)向程序設(shè)定的、檢測(cè)路徑上工件(6)的第二被測(cè)表面或孔逼近至設(shè)定距離，重復(fù)上述步驟；依次類推，至程序設(shè)定的終點(diǎn)坐標(biāo)位置時(shí)，完成工件(6)的檢測(cè)。