[發明專利]基于線結構光的齒輪齒廓測量設備

有效

• 申請號: 202011285921.9
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112629466B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 羅天洪;王成琳;廖尉捷;范磊;陳婕;孫偉;李忠濤;楊清
• 申請（專利權）人: 重慶文理學院
• 主分類號: G01B21/16
• 分類號: G01B21/16
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 胡博文

本發明公開了一種基于線結構光的齒輪齒廓測量設備，包括工作臺、安裝在工作臺上的齒輪固定座以及環繞所述齒輪固定座設置的環形導軌；所述環形導軌上設有可沿環形導軌滑動且同時帶動相機自轉的兩個相機安裝臺，所述相機安裝臺上設有相機，所述齒輪固定座的上方安裝有環形激光器，所述環形激光器與齒輪固定座上固定的被測齒輪的中心軸線同心。本發明采用圓圈式激光器可避免被測輪齒上的投射光被前一輪齒面遮擋，采用周轉自轉一體化的圖像采集裝置，可完成對齒輪齒厚、基圓半徑、漸開線齒形誤差等多種參數的測量，具有測量效率高、精度高、體積小巧等特點，可滿足不同尺寸和齒數的齒輪測量。

技術領域

本發明涉及一種基于線結構光的齒輪齒廓測量設備。

背景技術

齒輪傳動是機械傳動的重要形式之一，具有平穩性好、傳動比準確、效率高、壽命長等特點，齒輪在機械制造、航空航天、精密儀器中應用極為廣泛，隨著齒輪的設計與制造水平的要求越來越高，對齒輪的測量也提出了更為嚴格的要求。因此，研究設計更加精密、高效、實用的齒輪測量設備對于齒輪制造水準的提高有著重要意義和作用。

結構光視覺技術是非接觸式測量技術的一種主要方式，其原理是向被測物投射結構光，通過結構光在物體表面形成的形變光路與圖像處理技術結合來重構被測物體的三維信息，然而由于齒輪結構不同于其他軸類零件結構，因為有輪齒的存在導致常規的平行結構光在投射到齒輪表面時會產生前一輪齒遮擋被測輪齒的現象，故常規的結構光發射器應用在齒輪檢測時會導致效率低下、準確性低、標定調試過程繁瑣。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于線結構光的齒輪齒廓測量設備，以解決現有結構光發射器應用在齒輪檢測時會導致效率低下、準確性低、標定調試過程繁瑣的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種基于線結構光的齒輪齒廓測量設備，包括工作臺、安裝在工作臺上的齒輪固定座以及環繞所述齒輪固定座設置的環形導軌，所述環形導軌上設有可沿環形導軌滑動的兩個相機安裝臺，所述相機安裝臺上設有相機，所述齒輪固定座的上方安裝有環形激光器，所述環形激光器與齒輪固定座上固定的被測齒輪的中心軸線同心。

進一步地，所述環形導軌為與齒輪固定座同圓心的圓周導軌；所述相機安裝臺包括安裝在所述圓周導軌的周轉平臺以及固定在所述周轉平臺上的自轉平臺，所述相機安裝在所述自傳平臺上。

進一步地，所述環形激光器通過支撐柱固定在工作臺的上方。

進一步地，所述工作臺上設有升降導軌，所述環形激光器通過激光器安裝座安裝在所述升降導軌上，激光器安裝座可沿所述升降導軌上下滑動。

進一步地，所述升降導軌包括由電機驅動的絲桿，所述電機驅動絲桿旋轉進而帶動激光器安裝座沿絲桿上下移動。

進一步地，所述齒輪固定座為內孔卡盤。

進一步地，檢測時選擇連續4個及以上的輪齒為檢測范圍，每個輪齒的測量都選取3個以上的均布截面測量。

本發明的有益效果為：通過采用可沿被測齒輪周轉的同時帶動相機自轉的兩個相機安裝臺，可實現圍繞被測齒輪中心軸周轉的同時使相機在當前位置調整與齒輪輪齒的相對角度，可完成對齒輪齒厚、基圓半徑、漸開線齒形誤差等多種參數的測量，使該檢測設備適用于更多不同基圓直徑和齒數齒輪的檢測，使設備結構緊湊節省空間，具有測量效率高、精度高、體積小巧等特點，可滿足不同尺寸和齒數的齒輪測量。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，在這些附圖中使用相同的參考標號來表示相同或相似的部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1為設備結構示意圖；

圖2為測量基準和測量位置示意圖；

圖3為不同參數測量時角度示意圖；