[發明專利]一種大尺寸軸類零件檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201610863780.1
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN106152955B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 劉長英;劉洋;高樂;郭繼東;褚馨澤;王瑞劍;王喜超
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08;G01B11/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 李娜

1.一種大尺寸軸類零件檢測方法，其特征在于，包括：

設定被測軸的制造公差Pe，被測軸各段的設計軸徑Di和設計軸長Li，其中i表示所述被測軸的段數；

獲取標定參數A；

控制第一電機轉動；

獲取光柵尺的表頭檢測的位置坐標P3，構建位置坐標數組P3[n]；

同時獲取光透過式傳感器組檢測的與所述位置坐標P3對應的上光幕長度P1和下光幕長度P2，分別構建上光幕長度數組P1[n]和下光幕長度數組P2[n]，其中n為元素的個數；

根據標定參數A，計算所述上光幕長度數組的上部數組P12[n]，所述上部數組P12[n]中的每個元素P12＝A-P1；

分別對所述上部數組P12[n]和所述下光幕長度數組P2[n]進行有限差分，分別的得到上部差分數組P’1[n]和下部差分數組P’2[n]；

分別獲取所述上部差分數組P’1[n]和所述下部差分數組P’2[n]中大于制造公差Pe的元素P’1_j和P’2_j，以及與所述元素P’1_j和P’2_j對應的位置坐標P3_j，其中P’1_j表示所述上部差分數組P’1[n]中第j個數值，P’2_j表示所述下部差分數組P’2[n]中第j個數值；

判斷P’1_j-P’1_j-1或P’1_j-P’1_j+1是否大于1mm，且判斷P’2_j-P’2_j-1或P’2_j-P’2_j+1是否大于1mm，如果是，確定P’1_j和P’2_j對應的位置坐標P3_j為分段點；

判斷P’1_j-P’1_j-1或P’1_j-P’1_j+1是否小于1mm，且判斷P’2_j-P’2_j-1或P’2_j-P’2_j+1是否小于1mm，如果是，確定P’1_j和P’2_j對應的的位置坐標P3_j為缺陷點，記錄缺陷點；

根據所述分段點分別對所述上部數組P12[n]和所述下光幕長度數組P2[n]進行分段，獲得多段位置坐標子數組，以及與每一段位置坐標子數組對應的上部子數組和下光幕長度子數組；所述位置坐標數組P3[n]、上光幕長度數組P1[n]、下光幕長度數組P2[n]和上部數組P12[n]的為長度相同的一位數組；

對每一段所述位置坐標子數組對應的所述上部子數組和所述下光幕長度子數組分別作直線擬合，分別獲得上部子數組直線l1和下光幕長度子數組直線l2；

計算所述上部子數組直線l1和所述下光幕長度子數組直線l2之間的距離d；計算所述上部子數組直線l1和所述下光幕長度子數組直線l2的平均長度l；

判斷距離d與被測軸上對應的軸段的設計軸徑Di的差值是否小于軸徑誤差閾值，如果是則確定被測軸的該軸段的軸徑合格，否則不合格；判斷平均長度l與被測軸上對應軸段的設計軸長Li的差值是否小于軸長誤差閾值，如果是則確定被測軸的該軸段的軸長合格，否則不合格。

2.根據權利要求1所述的大尺寸軸類零件檢測方法，其特征在于，所述獲取標定參數A，具體包括：

獲取光柵尺的表頭檢測的標準軸的位置坐標P*3，構建位置坐標數組P*3[n]；

同時獲取光透過式傳感器組檢測的標準軸的與所述位置坐標P*3對應的上光幕長度P*1和下光幕長度P*2；

分別對所述上光幕長度P*1和所述下光幕長度P*2進行直線擬合，得到與所述上光幕長度P1對應的直線J₁x+K₁y+L₁＝0和所述下光幕長度P2對應的直線J₂x+K₂y+L₂＝0；

根據直線J₁x+K₁y+L₁＝0和J₂x+K₂y+L₂＝0標定參數A：

其中x為直線上點的橫坐標值，y為直線上點的縱坐標值，J₁、K₁、L₁分別為上光幕測量直線的直線參數，J₂、K₂、L₂為下光幕測量直線的直線參數，R為標準軸的軸徑，J＝(J₁+J₂)/2，K＝(K₁-K₂)/2。