[發(fā)明專(zhuān)利]基于白光共焦在位測(cè)量的閥芯工作邊毛刺形態(tài)重構(gòu)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910074608.1
• 申請(qǐng)日: 2019-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109648400B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡易林;黨嘉強(qiáng);安慶龍;陳明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B23Q17/24
• 分類(lèi)號(hào): B23Q17/24;B23Q17/20;B23B5/00
• 代理公司: 上海交達(dá)專(zhuān)利事務(wù)所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種基于白光共焦在位測(cè)量的閥芯工作邊毛刺形態(tài)重構(gòu)方法，其特征在于，包括：

步驟1)在磨床上裝夾伺服閥閥芯部件并設(shè)定轉(zhuǎn)速和目標(biāo)尺寸；

步驟2)將白光共焦位移傳感器固定于夾具上，調(diào)整夾具位置使得白光共焦位移傳感器的光源中心對(duì)準(zhǔn)伺服閥閥芯部件工作邊外緣面，設(shè)定采樣頻率和對(duì)應(yīng)的曝光時(shí)間；

步驟3)在一個(gè)閥芯旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)采樣讀取當(dāng)前平面與伺服閥閥芯部件工作邊外緣面的采樣點(diǎn)之間的距離；

步驟4)獲取多個(gè)閥芯旋轉(zhuǎn)周期下分別按照步驟3)測(cè)得的每個(gè)采樣點(diǎn)距離的平均值，從而計(jì)算得到伺服閥閥芯部件工作邊上的毛刺高度；

步驟5)對(duì)閥芯旋轉(zhuǎn)過(guò)程中每個(gè)周期下的采樣點(diǎn)擬合，重構(gòu)毛刺形態(tài)，評(píng)估毛刺去除效果；

所述的當(dāng)前平面是指：白光共焦位移傳感器前端外殼圓柱頂面；

所述的閥芯工作邊外緣面的采樣點(diǎn)是指：閥芯工作邊外緣面上過(guò)白光共焦位移傳感器外殼圓柱軸心的一點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的步驟2，具體為：將白光共焦位移傳感器裝夾在夾具上，將夾具固定安裝在Z軸升降臺(tái)上，通過(guò)粗調(diào)X、Y軸直線(xiàn)模組和Z軸升降臺(tái)使去毛刺車(chē)刀的刀尖大致對(duì)準(zhǔn)工件的最外緣面；通過(guò)微調(diào)Y軸模組使得目標(biāo)工件進(jìn)入白光共焦位移傳感器的測(cè)量范圍內(nèi)，然后轉(zhuǎn)動(dòng)z軸升降臺(tái)手輪，微調(diào)去毛刺車(chē)刀的高度；微調(diào)過(guò)程中數(shù)據(jù)采集模塊記錄的位移傳感器所采集的傳感器前端圓柱頂面與閥芯外緣的距離L，當(dāng)L數(shù)值最小時(shí)即為將傳感器位置對(duì)準(zhǔn)工件軸心，并記錄此時(shí)直線(xiàn)模組Y方向的進(jìn)給量L1，則位移傳感器前端與閥芯軸線(xiàn)距離為ΔL＝(L0-L1)，然后設(shè)定白光共焦位移傳感器的采樣頻率f和對(duì)應(yīng)的曝光時(shí)間1/f，以及白光強(qiáng)度等級(jí)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的步驟3，具體為：設(shè)定平均因子α，在一個(gè)閥芯旋轉(zhuǎn)周期T＝60/n(s)的時(shí)間內(nèi)讀取當(dāng)前傳感器中心點(diǎn)水平面與工件外緣面一點(diǎn)之間的距離L，獲取N＝60f/(αn)個(gè)采樣點(diǎn)的距離數(shù)據(jù)L。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是，所述的步驟4，具體為：對(duì)閥芯進(jìn)行m個(gè)閥芯旋轉(zhuǎn)周期的采樣，對(duì)m個(gè)閥芯旋轉(zhuǎn)周期中同一個(gè)采樣點(diǎn)的測(cè)量值計(jì)算平均值得到Ls，計(jì)算閥芯上每個(gè)采樣點(diǎn)的毛刺高度δ＝(ΔL-R)-Ls，然后將N個(gè)采樣點(diǎn)均勻分布在半徑為R的圓上，即每個(gè)采樣點(diǎn)距圓心的距離為δ+R，相鄰采樣點(diǎn)的角度差為2παn/(60f)。

5.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1～4中任一所述方法的系統(tǒng)，其特征在于，包括：夾具、設(shè)置于去毛刺裝備上的白光共焦位移傳感器以及分別與之相連的光電控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊以及擬合重構(gòu)模塊，其中：白光共焦位移傳感器固定于夾具上并正對(duì)伺服閥閥芯部件以采集采樣點(diǎn)反射信號(hào)，光電控制模塊與白光共焦位移傳感器相連，傳輸光源源光信號(hào)和采樣點(diǎn)反射信號(hào)，調(diào)整毛刺重構(gòu)過(guò)程中的采樣參數(shù)并根據(jù)采樣點(diǎn)反射信號(hào)確定峰值波長(zhǎng)，數(shù)據(jù)采集模塊與光電控制模塊相連，對(duì)峰值波長(zhǎng)解碼得到距離數(shù)據(jù)，擬合重構(gòu)模塊與數(shù)據(jù)采集模塊相連，根據(jù)距離數(shù)據(jù)重構(gòu)擬合形成毛刺形態(tài)。