[發明專利]圓柱面直線度檢測裝置及其檢測方法以及無心磨床

在審

• 申請號: 202010740762.0
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111702659A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 陳新春;蹤雪梅;王燦
• 申請（專利權）人: 江蘇徐工工程機械研究院有限公司
• 主分類號: B24B49/12
• 分類號: B24B49/12;B24B49/04;B24B5/22;B24B5/35
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 許柱山

1.一種圓柱面直線度檢測裝置，用于檢測被測圓柱工件(4)的直線度，其特征在于，包括：

工件支撐平臺(6)；

至少兩個工件支撐件(5)，設置在所述工件支撐平臺(6)上，其被配置為水平支撐所述被測圓柱工件(4)；

傳感器支撐平臺(2)；

傳感器支架(3)，設置在所述傳感器支撐平臺(2)上；

多個位移檢測傳感器(7)，安裝在所述傳感器支架(3)上并沿著所述被測圓柱工件(4)的長度方向布置，其被配置為檢測所述被測圓柱工件(4)的輪廓位置參數；以及

信號處理部件(1)，被配置為接收所述位移檢測傳感器(7)檢測的位置參數，并轉換為所述被測圓柱工件(4)的直線度數據。

2.根據權利要求1所述的圓柱面直線度檢測裝置，其特征在于，多個所述位移檢測傳感器(7)在沿著所述被測圓柱工件(4)的長度方向上呈等間距布置。

3.根據權利要求1所述的圓柱面直線度檢測裝置，其特征在于，所述位移檢測傳感器(7)包括二維激光位移傳感器。

4.根據權利要求1所述的圓柱面直線度檢測裝置，其特征在于，所述工件支撐件(5)包括V型支撐件或U型支撐件。

5.根據權利要求1所述的圓柱面直線度檢測裝置，其特征在于，所述位移檢測傳感器(7)相對于所述傳感器支架(3)在豎直和水平兩個方向上的位置可調。

6.根據權利要求1所述的圓柱面直線度檢測裝置，其特征在于，所述傳感器支架(3)上設有對所述位移檢測傳感器(7)進行定位的定位板，所述定位板上設有與所述位移檢測傳感器(7)固定設置的校準機構，其被配置為將多個所述位移檢測傳感器(7)校準至同一直線。

7.根據權利要求6所述的圓柱面直線度檢測裝置，其特征在于，所述校準機構包括激光對中儀或激光跟蹤儀。

8.根據權利要求1所述的圓柱面直線度檢測裝置，其特征在于，所述傳感器支撐平臺(2)底部設有與地面支撐接觸的可調隔振墊鐵；所述工件支撐平臺(6)底部設有與地面支撐接觸的可調隔振墊鐵。

9.根據權利要求1所述的圓柱面直線度檢測裝置，其特征在于，多個所述位移檢測傳感器(7)包括至少6個所述位移檢測傳感器(7)。

10.一種無心磨床，其特征在于，包括權利要求1～9任一所述的圓柱面直線度檢測裝置。

11.一種權利要求1～9任一所述的圓柱面直線度檢測裝置的檢測方法，包括：

放置步驟：將所述被測圓柱工件(4)放置在至少兩個所述工件支撐件(5)上；

校準步驟：調整所述位移檢測傳感器(7)的位置，使得多個所述位移檢測傳感器(7)位于同一直線，所述位移檢測傳感器(7)的光幕與所述被測圓柱工件(4)的軸線垂直，且所述位移檢測傳感器(7)的光幕對稱中心線與所述被測圓柱工件(4)的徑向重合；

檢測步驟：利用所述位移檢測傳感器(7)對所述被測圓柱工件(4)的輪廓位置參數進行檢測并傳送給所述信號處理部件(1)；

參數修正步驟：利用所述信號處理部件(1)對所述被測圓柱工件(4)受重力引起的撓度進行計算，獲得所述被測圓柱工件(4)的輪廓位置修正參數；

計算步驟：利用所述信號處理部件(1)將所述輪廓位置修正參數轉換為所述被測圓柱工件(4)的直線度數據。

12.根據權利要求11所述的檢測方法，其中，至少兩個所述工件支撐件(5)包括兩個所述工件支撐件(5)；

在所述放置步驟中，所述被測圓柱工件(4)居中放置在兩個所述工件支撐件(5)上；

所述對所述被測圓柱工件(4)的輪廓位置參數進行檢測的步驟包括：建立直線度測量坐標系，沿所述被測圓柱工件(4)的徑向中的水平方向為x軸方向，沿所述被測圓柱工件(4)的徑向中的豎直方向為y軸方向，沿所述被測圓柱工件(4)的軸向為z軸方向，所述位移檢測傳感器(7)對所述被測圓柱工件(4)檢測的輪廓位置參數數據記為(x_ij，y_ij′)，其表示第j個位移檢測傳感器(7)的第i個數據點，i＝1，2，3…，j＝1，2，3…；

所述參數修正步驟包括：所述輪廓位置修正參數數據記為(x_ij，y_ij)，所述被測圓柱工件(4)受重力引起的撓度記為Δy_ij，其中y_ij＝y_ij′+Δy_ij；

Δy_ij計算方法為：

當0≤z≤a時，

當a≤z≤L₀-a時，

當L₀-a≤z≤L₀時，

其中，a為所述被測圓柱工件(4)第一端部到較近的所述工件支撐件(5)的支撐點之間距離，L₀為所述被測圓柱工件(4)的工件總長，z為所述位移檢測傳感器(7)對應所述被測圓柱工件(4)的位置與第一端部的距離，g為所述被測圓柱工件(4)單位長度所受重力，E為所述被測圓柱工件(4)的彈性模量為，I為所述被測圓柱工件(4)的慣性矩。