[發明專利]螺旋傘齒輪關鍵參數激光檢測系統及其檢測方法

有效

• 申請號: 201710208642.4
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN106813584B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 張玉存;李永勃;李群;李亞彬
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08;G01B11/12;G01B11/14
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰;張冬花

本發明涉及一種螺旋傘齒輪關鍵參數激光檢測系統及其檢測方法，檢測的關鍵參數包括齒根圓半徑，齒頂圓半徑和齒距誤差。本發明的檢測系統包括箱體、旋轉機構、工作臺、回轉平臺、定心裝置、第一激光三角位移傳感器、第二激光三角位移傳感器、第三激光三角位移傳感器、橫梁、安裝在立柱上的伺服電機、立柱、Z軸導軌、X軸導軌、數據采集及通信系統、數據處理與顯示系統。本發明的檢測方法為旋轉機構帶動著待測齒輪旋轉，數據采集系統實時采集激光位移信號，并將采集到的激光位移信號傳送到數據處理系統和數據顯示系統。本發明檢測系統將激光三角位移傳感器作為主要檢測部件，采用非接觸式的激光測量法，在檢測的精度和速度上得到了很大提高。

技術領域

本發明涉及一種基于激光三角位移傳感器的螺旋傘齒輪關鍵參數的檢測系統和方法，屬于光學檢測技術領域。

背景技術

螺旋傘齒輪是一種重要的傳動部件，具有傳動效率高、傳動比穩定、工作可靠和壽命長等優點，因此被廣泛應用于汽車、機床、航空等多個領域。例如螺旋傘齒輪作為汽車后橋主減速器中的重要傳動部件，其質量直接影響到汽車的舒適性和安全性。螺旋傘齒輪在鍛造過程中可能會產生不合格的產品，如果這些不合格的產品被使用到汽車中將會影響汽車的安全性，因此對螺旋傘齒輪關鍵參數的檢測也是尤為重要的。

目前提出的齒輪參數的檢測系統和檢測方法大多數是針對直齒輪和特大型齒輪，而無法實現螺旋傘齒輪關鍵參數的快速精準檢測。

本發明針對螺旋傘齒輪齒頂圓半徑、齒根圓半徑和齒距偏差的檢測提出了一種非接觸式的高精度、高效率的測量方法。

發明內容

基于目前齒輪參數的檢測系統和檢測方法無法實現螺旋傘齒輪關鍵參數的快速精準檢測，本發明針對螺旋傘齒輪的檢測提出了一種螺旋傘齒輪關鍵參數檢測系統和檢測方法。

本發明的技術方案如下：

一種螺旋傘齒輪關鍵參數激光檢測系統，包括箱體、旋轉機構、工作臺、回轉平臺、定心裝置、第一激光三角位移傳感器、第二激光三角位移傳感器、第三激光三角位移傳感器、橫梁、伺服電機、立柱、Z軸導軌、X軸導軌、數據采集及通信系統、數據處理與顯示系統，所述工作臺固定安裝在所述箱體上，在所述工作臺上設有所述回轉平臺和所述立柱，所述立柱與所述回轉平臺垂直，所述伺服電機安裝在所述立柱上；所述回轉平臺通過轉軸與旋轉機構連接，在所述旋轉機構的驅動下進行旋轉；在所述回轉平臺上設有所述定心裝置，待測螺旋傘齒輪經過定心處理后在電磁力的作用下吸合固定在所述回轉平臺上并且能隨所述回轉平臺同步轉動；所述橫梁垂直安裝在所述立柱上，所述立柱上設有與其平行的所述Z軸導軌；所述橫梁在所述伺服電機的驅動作用下沿著所述Z軸導軌滑動，所述橫梁上設有與所述橫梁平行的X軸導軌；第一激光三角位移傳感器、第二激光三角位移傳感器和第三激光三角位移傳感器分別設置在所述橫梁上，用于同時對待測齒輪的不同參數進行測量，三個所述激光三角位移傳感器在所述伺服電機的驅動下沿X軸導軌移動，并且第三激光位移傳感器的角度在測量過程中可根據被測齒輪的節錐角進行調節；所述數據采集及通信系統與第一激光三角位移傳感器、第二激光三角位移傳感器和第三激光三角位移傳感器相連接，所述數據采集及通信系統將獲取的數據傳送到數據處理系統，數據處理系統對獲得的數據進行相應的坐標轉換、誤差分離、擬合計算后由所述的顯示系統顯示出檢測結果。

優選的，所述回轉平臺為一個通電后能產生電磁力的電磁機構并且在所述旋轉機構的驅動下能進行旋轉，所述旋轉機構包括轉軸、角位移傳感器和伺服驅動系統，所述轉軸的上端與所述回轉平臺連接，所述轉軸的下端與所述角位移傳感器連接，所述角位移傳感器的右端與所述伺服驅動系統連接。

優選的，所述橫梁上設置有用于檢測齒頂圓半徑的第一激光三角位移傳感器，用于檢測齒根圓半徑的第二激光三角位移傳感器，以及用于檢測齒距誤差的第三激光三角位移傳感器。