[發明專利]一種在機激光檢測齒輪分度圓自動補償裝置

在審

• 申請號: 201810114277.5
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108581636A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 劉代福;李先廣;楊勇;陳劍;劉典;鄒政
• 申請（專利權）人: 重慶機床（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23Q17/20
• 分類號: B23Q17/20;B23Q17/24;B23Q15/14
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明公開了一種在機激光檢測齒輪分度圓自動補償裝置，包括激光位移傳感器、求和電路、高速電壓比較器、參考電平設置模塊和AD采集模塊，所述激光位移傳感器用于對齒輪圓周進行連續掃描測量，激光位移傳感器將測距電壓信號分別送入到高速電壓比較器和求和電路中，高速電壓比較器分別與參考電平設置模塊、AD采集模塊連接，所述求和電路與AD采集模塊連接，所述AD采集模塊與機床數控系統連接。本發明采用精密激光測距技術，作為測距參考點的激光頭采用固定方式，避免了機械運動產生的重復定位誤差，大幅降低制造運動機構產生的成本。降低了對安裝環境位置的要求。

技術領域

本發明屬精密測量技術領域，涉及激光測距技術，用于齒輪機床加工自動補償技術，具體涉及一種在機激光檢測齒輪分度圓自動補償裝置。

背景技術

滾齒機床在加工過程中，由于機床主體熱變形以及刀具磨損，導致加工的齒輪工件產生分度圓直徑變化。

由于檢測目標物為齒輪，其形狀具有特殊的復雜性，現有技術大都采用接觸式位移傳感器對工件的微量形位變化進行檢測；再由于高分辨率接觸式位移傳感器檢測距離范圍較小，根據測試環境具體情況必須附加檢測機構運動驅動裝置。因測微裝置對重復定位精度有極高的要求，導致整個運動機構和檢測系統的制造成本高昂，并且還必須具有合適的空間要求。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種在機激光檢測齒輪分度圓自動補償裝置。

本發明的目的是通過這樣的技術方案實現的，一種在機激光檢測齒輪分度圓自動補償裝置，包括激光位移傳感器、求和電路、高速電壓比較器、參考電平設置模塊和AD采集模塊，所述激光位移傳感器用于對齒輪圓周進行連續掃描測量，激光位移傳感器將測距電壓信號分別送入到高速電壓比較器和求和電路中，高速電壓比較器分別與參考電平設置模塊、AD采集模塊連接，所述求和電路與AD采集模塊連接，所述AD采集模塊與機床數控系統連接。

進一步，還包括熱變形溫度補償模塊，所述熱變形溫度補償模塊與求和電路連。

進一步，所述求和電路包括運算放大器U2和運算放大器U1，所述運算放大器U2的正向輸入端接地，運算放大器U2的反向輸入端經電阻R1與運算放大器U1的輸出端連接，運算放大器U2的輸出端與AD采集模塊連接，所述運算放大器U1的正向輸入端和反向輸入端與電橋的輸出端連接，電橋的兩輸入端之并聯鉑熱電阻；所述運算放大器U2的反向輸入端與輸出端之間并聯電阻RF。

進一步，所述高速電壓比較器包括運算放大器U3、運算放大器U4和異或非門U5，所述激光位移傳感器的輸出端分別與運算放大器U3的反向輸入端、運算放大器U2的反向輸入端連接，所述運算放大器U3的正向輸入端與參考電平設置模塊的其中一個輸出端連接，運算放大器U3的輸出端與異或非門U5的其中一個輸入端連接，并且與AD采集模塊DO1連接。運算放大器U3的反向輸入端與運算放大器U4的反向輸入端連接，運算放大器U4的正向輸入端與參考電平設置模塊的另一個輸出端連接，運算放大器U4的輸出端與異或非門U5的另一個輸入端連接，并且與AD采集模塊DO0連接。所述異或非門的輸出端與AD采集模塊連接；所述參考電增設置模塊的兩個調節端與AD采集模塊連接。

進一步，該補償裝置還包括LED1和LED2，所述LED1的正極連接運算放大器U3的輸出端。所述LED2的正極連接運算放大器U4的輸出端。

由于采用了上述技術方案，本發明具有如下的優點：

本發明采用精密激光測距技術，作為測距參考點的激光頭采用固定方式，避免了機械運動產生的誤差，大幅降低制造運動機構產生的成本。降低了對安裝環境位置的要求。采用溫度反饋補償，降低了安裝基礎熱變形對檢測數據的影響。動態自動判斷采集特定部位位移信息，極大的提高了檢測過程執行效率。本發明能夠自動在加工過程中進行工件特定部位尺寸的監測及加工參數修正調整，以保證加工齒輪零件的分度圓直徑波動量在控制精度范圍以內。

附圖說明