一種用于大尺寸階梯型軸的多參數(shù)非接觸在線(xiàn)檢測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于大尺寸階梯型軸的多參數(shù)非接觸在線(xiàn)檢測(cè)裝置，包括底座、龍門(mén)架、裝載與卸載機(jī)構(gòu)、工件升降機(jī)構(gòu)、工件的夾具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和檢測(cè)機(jī)構(gòu),底座為長(zhǎng)方體鑄造結(jié)構(gòu)，龍門(mén)架由立柱結(jié)構(gòu)和橫梁結(jié)構(gòu)兩部分組成，裝載與卸載機(jī)構(gòu)包括輸入/輸出平行導(dǎo)軌Ⅰ和輸入/輸出平行導(dǎo)軌Ⅱ、圓弧形吊鉤Ⅰ和圓弧形吊鉤Ⅱ、吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ⅰ和吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)Ⅱ，工件升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在開(kāi)口槽內(nèi)部與底座垂直設(shè)置的液壓缸和V型支座，工件的夾具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括頭架和尾架，檢測(cè)機(jī)構(gòu)包括測(cè)量軸的直徑、徑向跳動(dòng)、長(zhǎng)度、圓柱度和端面跳動(dòng)。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)直徑、長(zhǎng)度、徑向跳動(dòng)、端面跳動(dòng)和圓柱度等多項(xiàng)軸類(lèi)零件的外形參數(shù)測(cè)量，檢測(cè)全程自動(dòng)化控制，檢測(cè)科學(xué)可靠。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于大尺寸階梯型軸的多參數(shù)非接觸在線(xiàn)檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)儀器測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及到一種針對(duì)大尺寸階梯型軸類(lèi)的多種結(jié)構(gòu)參數(shù)的測(cè)量。
【背景技術(shù)】
[0002]大尺寸階梯型軸類(lèi)零件多用于大型機(jī)械設(shè)備，例如核電站裝備的轉(zhuǎn)子軸、大型水電(風(fēng)力)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸、石化行業(yè)的筒狀容器、大型艦船的螺旋槳軸、大型軋機(jī)支撐軸以及火車(chē)和重型運(yùn)輸設(shè)備的車(chē)軸等，作為核心配件，軸的各部分尺寸精度將直接影響到此類(lèi)設(shè)備的安全運(yùn)行。目前，大尺寸階梯型軸類(lèi)零件的各個(gè)參數(shù)測(cè)量仍然使用傳統(tǒng)機(jī)械式外徑千分尺。這種測(cè)量工具無(wú)可靠的定位機(jī)構(gòu)，測(cè)量定位完全憑操作者的視覺(jué)和感覺(jué)來(lái)判斷，測(cè)量過(guò)程中操作者的經(jīng)驗(yàn)、精神狀態(tài)以及周?chē)h(huán)境都會(huì)對(duì)測(cè)量值的準(zhǔn)確性產(chǎn)生很大影響，從而無(wú)法保證測(cè)量值的一致性，必然存在較大的隨機(jī)誤差，且分散性較大。此外，現(xiàn)有非接觸測(cè)量法如激光掃描、CCD影像法等，不但可測(cè)量的尺寸小，且針對(duì)階梯型軸類(lèi)零件的各段各參數(shù)檢測(cè)時(shí)，效率低，精度相對(duì)較低，已經(jīng)不能滿(mǎn)足工藝和高效率的生產(chǎn)和使用要求，無(wú)法保證此類(lèi)零件的質(zhì)量，給此類(lèi)零件在設(shè)備中的使用帶來(lái)故障隱患。而目前，針對(duì)大尺寸階梯型軸類(lèi)零件的多參數(shù)綜合測(cè)量的檢測(cè)裝置尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，現(xiàn)有技術(shù)當(dāng)中亟需要一種新型的技術(shù)方案來(lái)解決這一問(wèn)題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種用于大尺寸階梯型軸的多參數(shù)非接觸在線(xiàn)檢測(cè)裝置，可實(shí)現(xiàn)直徑、長(zhǎng)度、徑向跳動(dòng)、端面跳動(dòng)和圓柱度等多項(xiàng)軸類(lèi)零件的外形參數(shù)測(cè)量，檢測(cè)全程自動(dòng)化控制，無(wú)人為干擾檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)結(jié)果科學(xué)可靠。
[0004]一種用于大尺寸階梯型軸的多參數(shù)非接觸在線(xiàn)檢測(cè)裝置，包括底座、龍門(mén)架、裝載與卸載機(jī)構(gòu)、工件升降機(jī)構(gòu)、工件的夾具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)；
[0005]所述底座為長(zhǎng)方體鑄造結(jié)構(gòu)，底座的上平面沿軸向方向上固定設(shè)置有固定式平行導(dǎo)軌，底座的上表面中間位置上設(shè)置有開(kāi)口槽，所述開(kāi)口槽內(nèi)部安裝有液壓缸和設(shè)置在液壓缸上端的V型支座；
[0006]所述龍門(mén)架由立柱結(jié)構(gòu)和橫梁結(jié)構(gòu)兩部分組成，所述立柱結(jié)構(gòu)與底座固定垂直設(shè)置，所述橫梁結(jié)構(gòu)的下平面安裝有一個(gè)軸向移動(dòng)導(dǎo)軌，所述軸向移動(dòng)導(dǎo)軌上設(shè)置有光柵尺I，軸向移動(dòng)導(dǎo)軌上懸掛有四參數(shù)側(cè)頭I和四參數(shù)側(cè)頭II，所述的四參數(shù)側(cè)頭I和四參數(shù)側(cè)頭II分別設(shè)置于軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)I和軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)II上，且軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)I和軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)II在軸向移動(dòng)導(dǎo)軌上橫向移動(dòng)；所述軸向移動(dòng)導(dǎo)軌的兩個(gè)端側(cè)分別安裝有徑向移動(dòng)導(dǎo)軌I和徑向移動(dòng)導(dǎo)軌II，并且徑向移動(dòng)導(dǎo)軌I上懸掛有一個(gè)一參數(shù)側(cè)頭I1、一個(gè)光柵尺II和一個(gè)徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)II，徑向移動(dòng)導(dǎo)軌II上懸掛有一個(gè)一參數(shù)側(cè)頭1、一個(gè)光柵尺II和一個(gè)徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)I;
[0007]所述裝載與卸載機(jī)構(gòu)包括輸入/輸出平行導(dǎo)軌1、輸入/輸出平行導(dǎo)軌I1、圓弧形吊鉤1、圓弧形吊鉤I1、吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)I和吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)II，所述輸入/輸出平行導(dǎo)軌I和輸入/輸出平行導(dǎo)軌II上放置被測(cè)軸，所述吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)I和吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)II分別控制圓弧形吊鉤I和圓弧形吊鉤II的轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0008]所述工件升降機(jī)構(gòu)包括液壓缸和V型支座，且液壓缸和V型支座設(shè)置于開(kāi)口槽內(nèi)部與底座垂直，所述V型支座是由兩個(gè)V型金屬塊和一塊金屬板焊接組成；
[0009]所述工件的夾具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括頭架和尾架，所述頭架和尾架設(shè)置在底座上的固定式平行導(dǎo)軌上，頭架平行于底座的上平面上安裝有頭架頂尖，尾架平行于底座的上平面上安裝有尾架頂尖，頭架和尾架內(nèi)部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)頭架頂尖和尾架頂尖伸縮的液壓缸，所述尾架上安裝有尾架頂尖轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)尾架頂尖轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0010]所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)量軸的直徑、徑向跳動(dòng)、長(zhǎng)度、圓柱度和端面跳動(dòng)，其中四參數(shù)側(cè)頭I和四參數(shù)側(cè)頭II測(cè)量軸的直徑、徑向跳動(dòng)、長(zhǎng)度和圓柱度；一參數(shù)側(cè)頭I和一參數(shù)側(cè)頭II測(cè)量軸的端面跳動(dòng)。
[0011]所述固定式平行導(dǎo)軌是在底座的鑄造體上面一次性直接加工而成的，底座中間位置設(shè)置的開(kāi)口槽是固定式平行導(dǎo)軌加工完畢后進(jìn)行加工而成。
[0012]所述一參數(shù)側(cè)頭I和一參數(shù)側(cè)頭II在測(cè)量完端面跳動(dòng)后，由徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)I和徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)II控制，均沿徑向退出，四參數(shù)側(cè)頭I和四參數(shù)側(cè)頭II分別由軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)I和軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)II控制，從被測(cè)軸中間位置分別向軸的兩側(cè)移動(dòng)，依次測(cè)量被測(cè)軸各段的直徑、徑向跳動(dòng)、長(zhǎng)度和圓柱度。
[0013]通過(guò)上述設(shè)計(jì)方案，本發(fā)明可以帶來(lái)如下有益效果:一種用于大尺寸階梯型軸的多參數(shù)非接觸在線(xiàn)檢測(cè)裝置，可實(shí)現(xiàn)直徑、長(zhǎng)度、徑向跳動(dòng)、端面跳動(dòng)和圓柱度等多項(xiàng)軸類(lèi)零件的外形參數(shù)測(cè)量，檢測(cè)全程自動(dòng)化控制，無(wú)人為干擾檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)結(jié)果科學(xué)可靠。各階梯直徑、徑向跳動(dòng)、長(zhǎng)度以及圓柱度各參數(shù)，由一對(duì)測(cè)頭從轉(zhuǎn)動(dòng)的被檢測(cè)軸的中間向兩端依次、一次檢測(cè)完成，檢測(cè)效率與精度高；工件的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)中測(cè)頭的移動(dòng)均設(shè)計(jì)為手/自?xún)煞N驅(qū)動(dòng)模式，若驅(qū)動(dòng)電機(jī)無(wú)法正常工作情況，也可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操作；檢測(cè)結(jié)果以數(shù)字信號(hào)實(shí)時(shí)輸出，可以滿(mǎn)足大批量工件的在線(xiàn)檢測(cè)要求。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0014]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0015]圖1為本發(fā)明一種用于大尺寸階梯型軸的多參數(shù)非接觸在線(xiàn)檢測(cè)裝置正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明一種用于大尺寸階梯型軸的多參數(shù)非接觸在線(xiàn)檢測(cè)裝置側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明一種用于大尺寸階梯型軸的多參數(shù)非接觸在線(xiàn)檢測(cè)裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中1-底座、2-龍門(mén)架、3-輸入/輸出平行導(dǎo)軌1、4_輸入/輸出平行導(dǎo)軌I1、5-液壓缸、6-V型支座、7-頭架、8-尾架、9-頭架頂尖、10-尾架頂尖、11-尾架頂尖轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、12-—參數(shù)側(cè)頭1、13-—參數(shù)側(cè)頭I1、14-四參數(shù)側(cè)頭1、15_四參數(shù)側(cè)頭I1、16-軸向移動(dòng)導(dǎo)軌、17-軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、18-軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)I1、19-徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、20_徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)I1、21-圓弧形吊鉤1、22_圓弧形吊鉤I1、23-吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、24_吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)I1、25-光柵尺1、26_光柵尺I1、27_光柵尺II1、28-徑向移動(dòng)導(dǎo)軌1、29_徑向移動(dòng)導(dǎo)軌I1、30-固定式平行導(dǎo)軌。
【具體實(shí)施方式】
[0019]一種用于大尺寸階梯型軸的多參數(shù)非接觸在線(xiàn)檢測(cè)裝置，如圖1、圖2、圖3所示，包括底座1、龍門(mén)架2、裝載與卸載機(jī)構(gòu)、工件升降機(jī)構(gòu)、工件的夾具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和可檢測(cè)出軸的五種參數(shù)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，這五種參數(shù)包括:直徑、徑向跳動(dòng)、長(zhǎng)度、圓柱度和端面跳動(dòng)。其中龍門(mén)架2由立柱和橫梁構(gòu)成；裝載與卸載機(jī)構(gòu)由工件的輸入/輸出平行導(dǎo)軌I 3、輸入/輸出平行導(dǎo)軌II 4、圓弧形吊鉤I 21、圓弧形吊鉤II 22和吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 23、吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)
II24構(gòu)成；工件升降機(jī)構(gòu)由液壓缸5、V型支座6構(gòu)成；工件的夾具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由頭架7、尾架8組成；可檢測(cè)出軸的五種參數(shù)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)由可測(cè)量軸的直徑、徑向跳動(dòng)、長(zhǎng)度、圓柱度四種參數(shù)的四參數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和可測(cè)量軸的端面跳動(dòng)的一種參數(shù)的一參數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
[0020]所述的底座I為鑄造結(jié)構(gòu)體，在底座I的上平面直接加工出用于放置頭架7和尾架8的固定式平行導(dǎo)軌30，這個(gè)固定式平行導(dǎo)軌30可保證頭架7和尾架8沿被測(cè)軸的軸向移動(dòng)，底座上平面中段加工有開(kāi)口槽，開(kāi)口槽內(nèi)安裝有工件升降機(jī)構(gòu)。
[0021]所述龍門(mén)架2由立柱和橫梁構(gòu)成。橫梁的下平面位于被測(cè)軸的正上方，安裝有一個(gè)可沿被測(cè)軸的軸向運(yùn)動(dòng)的軸向移動(dòng)導(dǎo)軌16，軸向移動(dòng)導(dǎo)軌16上配置有一個(gè)光柵尺I 25和可實(shí)現(xiàn)四參數(shù)測(cè)頭I 14、四參數(shù)側(cè)頭II 15橫向移動(dòng)的軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)I 17、軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)II 18 ;在軸向移動(dòng)導(dǎo)軌16的兩個(gè)端側(cè),安裝有垂直于軸向移動(dòng)導(dǎo)軌16的徑向移動(dòng)導(dǎo)軌I 28、徑向移動(dòng)導(dǎo)軌II 29，每個(gè)徑向移動(dòng)導(dǎo)軌上分別配置有一個(gè)光柵尺和一個(gè)可實(shí)現(xiàn)一參數(shù)測(cè)頭的徑向移動(dòng)的徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
[0022]所述裝載與卸載機(jī)構(gòu)主要的功能是將被測(cè)軸放到底座I上平面中間的工件升降機(jī)構(gòu)上面和將測(cè)試完畢的軸從工件升降機(jī)構(gòu)上面取下來(lái)。輸入平行導(dǎo)軌位于底座I的一偵牝在輸入平行導(dǎo)軌的遠(yuǎn)離底座的輸入端配置有圓弧形吊鉤和一個(gè)吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)，這兩個(gè)圓弧形吊鉤安裝在同一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，這個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過(guò)這個(gè)吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)圓弧形吊鉤的轉(zhuǎn)動(dòng)。被測(cè)軸未進(jìn)入底座I前，先通過(guò)兩個(gè)圓弧形吊鉤將被測(cè)軸鉤住放在輸入平行導(dǎo)軌的輸入端，保持靜止。從輸入平行導(dǎo)軌的輸入端到底座I設(shè)計(jì)成一個(gè)向下5°的坡度，這樣就可以保證，當(dāng)保持靜止的被測(cè)軸在圓弧形吊鉤轉(zhuǎn)動(dòng)放下時(shí)，由于重力作用，被測(cè)軸可緩慢滾動(dòng)到底座I中間的工件升降機(jī)構(gòu)上。而輸出平行導(dǎo)軌安裝在底座I的另一側(cè)，配置有同樣的圓弧形吊鉤和吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)，但與輸入平行導(dǎo)軌的不同在于，輸出平行導(dǎo)軌的兩個(gè)圓弧形吊鉤和一個(gè)吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在靠近底座I的一端，同時(shí)這一端高于輸出平行導(dǎo)軌的另一端(稱(chēng)為輸出端)，也就是說(shuō)當(dāng)被測(cè)件檢測(cè)完畢后，由圓弧形吊鉤從工件升降機(jī)構(gòu)的V型支座6上鉤起，放到輸出平行導(dǎo)軌上，當(dāng)?shù)蹉^驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制吊鉤轉(zhuǎn)動(dòng)后，被測(cè)軸會(huì)沿著5°的輸出平行導(dǎo)軌從底座上面滾動(dòng)出來(lái)。
[0023]所述的工件升降機(jī)構(gòu)的功能是將被測(cè)軸升起或放下，垂直安裝在底座的中間槽內(nèi)。工件升降機(jī)構(gòu)由垂直設(shè)置的液壓缸5與由兩個(gè)V型金屬塊與一塊金屬板組裝的V型支座6構(gòu)成。當(dāng)被測(cè)軸滾動(dòng)到V型支座6上后，通過(guò)液壓缸5控制V型支座6的高低，將被測(cè)軸從底座I上平面推高到被測(cè)軸的夾緊高度，夾緊后，V型支座6又被控制下降到不影響被測(cè)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的高度。當(dāng)被測(cè)軸檢測(cè)完畢后，V型支座6再次上升到被測(cè)軸的夾緊高度接住被測(cè)軸，然后同被測(cè)軸一起降到底座I上平面。
[0024]所述工件的夾具及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由頭架7和尾架8兩部分構(gòu)成，這個(gè)機(jī)構(gòu)的作用就是將被測(cè)軸夾緊或放開(kāi)，并且保證被測(cè)軸按照一定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。頭架7與尾架8放置在底座上平面直接加工出的固定式平行導(dǎo)軌30上面。頭架7與尾架8分別配置有平行于底座上平面的頭架頂尖9和尾架頂尖10，頭架7與尾架8內(nèi)部分別安裝有一個(gè)平行于底座I上平面的頂尖液壓缸。頭架頂尖9和尾架頂尖分10別通過(guò)兩個(gè)頂尖液壓缸控制伸縮。尾架上還安裝有一個(gè)尾架頂尖轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)11，尾架頂尖10通過(guò)彈性聯(lián)軸器與尾架頂尖轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)11相連，當(dāng)被測(cè)軸被兩個(gè)頂尖夾緊后，這個(gè)尾架頂尖轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)11將控制頂尖帶著被夾緊的被測(cè)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0025]所述可檢測(cè)出軸的五種參數(shù)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)又包括兩種分檢測(cè)機(jī)構(gòu)，一個(gè)分檢測(cè)機(jī)構(gòu)是可測(cè)量軸的直徑、徑向跳動(dòng)、長(zhǎng)度、圓柱度四種參數(shù)的四參數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，這個(gè)四參數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)由軸向移動(dòng)導(dǎo)軌16、懸掛在這個(gè)軸向移動(dòng)導(dǎo)軌16上面的兩個(gè)四參數(shù)測(cè)頭和兩個(gè)軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)構(gòu)成。另一個(gè)分檢測(cè)機(jī)構(gòu)是可測(cè)量軸的端面跳動(dòng)的一參數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，這個(gè)一參數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)由兩個(gè)徑向移動(dòng)導(dǎo)軌、懸掛在每個(gè)徑向?qū)к壣厦娴膬蓚€(gè)一參數(shù)測(cè)頭和兩個(gè)徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)構(gòu)成。
[0026]實(shí)際使用時(shí)，可測(cè)量軸的端面跳動(dòng)的一參數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)首先對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)下的被測(cè)軸進(jìn)行端面跳動(dòng)量的測(cè)量，這時(shí)兩個(gè)徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制導(dǎo)軌上懸掛的兩個(gè)一參數(shù)測(cè)頭分別移動(dòng)到端面跳動(dòng)量可檢測(cè)到的有效位置，在得到端面跳動(dòng)量的數(shù)據(jù)后，兩個(gè)一參數(shù)測(cè)頭分別被各自的徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制，沿徑向方向移動(dòng)，遠(yuǎn)離被測(cè)軸，這時(shí)的徑向移動(dòng)距離可保證下一步軸向移動(dòng)導(dǎo)軌16帶動(dòng)的兩個(gè)四參數(shù)測(cè)頭，在從被測(cè)軸中間向兩邊推移過(guò)程中，不被徑向移動(dòng)導(dǎo)軌懸掛的一參數(shù)測(cè)頭影響到。
[0027]本發(fā)明適用于生產(chǎn)線(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，其長(zhǎng)度檢測(cè)范圍:0?3000mm，精度< ±10μπι;直徑檢測(cè)范圍φ 100?Φ450mm，精度彡±2 μ m ;徑向和端面跳動(dòng)檢測(cè)精度彡0.03mm;圓柱度檢測(cè)精度彡0.015mm ;檢測(cè)速度彡6.5分鐘/件。
[0028]本發(fā)明的工件的夾具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)中側(cè)頭的移動(dòng)均設(shè)計(jì)為手動(dòng)和自動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)模式，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)無(wú)法正常工作的情況下，可以采用手動(dòng)操作實(shí)現(xiàn)對(duì)工件參數(shù)的測(cè)量。
【權(quán)利要求】
1.一種用于大尺寸階梯型軸的多參數(shù)非接觸在線(xiàn)檢測(cè)裝置，其特征是:包括底座(I)、龍門(mén)架(2)、裝載與卸載機(jī)構(gòu)、工件升降機(jī)構(gòu)、工件的夾具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和檢測(cè)機(jī)構(gòu)； 所述底座(I)為長(zhǎng)方體鑄造結(jié)構(gòu)，底座(I)的上平面沿軸向方向上固定設(shè)置有固定式平行導(dǎo)軌(30)，底座(I)的上表面中間位置上設(shè)置有開(kāi)口槽，所述開(kāi)口槽內(nèi)部安裝有液壓缸(5)和設(shè)置在液壓缸(5)上端的V型支座(6)； 所述龍門(mén)架(2)由立柱結(jié)構(gòu)和橫梁結(jié)構(gòu)兩部分組成，所述立柱結(jié)構(gòu)與底座(I)固定垂直設(shè)置，所述橫梁結(jié)構(gòu)的下平面安裝有一個(gè)軸向移動(dòng)導(dǎo)軌(16)，所述軸向移動(dòng)導(dǎo)軌(16)上設(shè)置有光柵尺I (25)，軸向移動(dòng)導(dǎo)軌(16)上懸掛有四參數(shù)側(cè)頭I (14)和四參數(shù)側(cè)頭II (15)，所述的四參數(shù)側(cè)頭I (14)和四參數(shù)側(cè)頭II (15)分別設(shè)置于軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)I (17)和軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)II (18)上，且軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)I (17)和軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)II (18)在軸向移動(dòng)導(dǎo)軌(16)上橫向移動(dòng)；所述軸向移動(dòng)導(dǎo)軌(16)的兩個(gè)端側(cè)分別安裝有徑向移動(dòng)導(dǎo)軌I (28)和徑向移動(dòng)導(dǎo)軌II (29)，并且徑向移動(dòng)導(dǎo)軌I (28)上懸掛有一個(gè)一參數(shù)側(cè)頭II (13)、一個(gè)光柵尺II (26)和一個(gè)徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)II (20)，徑向移動(dòng)導(dǎo)軌II (29)上懸掛有一個(gè)一參數(shù)側(cè)頭I (12)、一個(gè)光柵尺II (27)和一個(gè)徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)I (19)； 所述裝載與卸載機(jī)構(gòu)包括輸入/輸出平行導(dǎo)軌I (3)、輸入/輸出平行導(dǎo)軌II (4)、圓弧形吊鉤I (21)、圓弧形吊鉤II (22)、吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)I (23)和吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)II (24)，所述輸入/輸出平行導(dǎo)軌I (3)和輸入/輸出平行導(dǎo)軌II (4)上放置被測(cè)軸，所述吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)I (23)和吊鉤驅(qū)動(dòng)電機(jī)II (24)分別控制圓弧形吊鉤I (21)和圓弧形吊鉤II (22)的轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述工件升降機(jī)構(gòu)包括液壓缸(5)和V型支座￠)，且液壓缸(5)和V型支座(6)設(shè)置于開(kāi)口槽內(nèi)部與底座(I)垂直，所述V型支座(6)是由兩個(gè)V型金屬塊和一塊金屬板焊接組成； 所述工件的夾具旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括頭架(7)和尾架(8)，所述頭架(7)和尾架(8)設(shè)置在底座(I)上的固定式平行導(dǎo)軌(30)上，頭架(7)平行于底座(I)的上平面上安裝有頭架頂尖(9)，尾架(8)平行于底座(I)的上平面上安裝有尾架頂尖(10)，頭架(7)和尾架(8)內(nèi)部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)頭架頂尖(9)和尾架頂尖(10)伸縮的液壓缸，所述尾架(8)上安裝有尾架頂尖轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(11)，驅(qū)動(dòng)尾架頂尖(10)轉(zhuǎn)動(dòng)； 所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)量軸的直徑、徑向跳動(dòng)、長(zhǎng)度、圓柱度和端面跳動(dòng)，其中四參數(shù)側(cè)頭I(14)和四參數(shù)側(cè)頭II (15)測(cè)量軸的直徑、徑向跳動(dòng)、長(zhǎng)度和圓柱度；一參數(shù)側(cè)頭I (12)和一參數(shù)側(cè)頭II (13)測(cè)量軸的端面跳動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大尺寸階梯型軸的多參數(shù)非接觸在線(xiàn)檢測(cè)裝置，其特征是:所述固定式平行導(dǎo)軌(30)是在底座(I)的鑄造體上面一次性直接加工而成的，底座(I)中間位置設(shè)置的開(kāi)口槽是固定式平行導(dǎo)軌(30)加工完畢后進(jìn)行加工而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大尺寸階梯型軸的多參數(shù)非接觸在線(xiàn)檢測(cè)裝置，其特征是:所述一參數(shù)側(cè)頭I (12)和一參數(shù)側(cè)頭II (13)在測(cè)量完端面跳動(dòng)后，由徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)I (19)和徑向驅(qū)動(dòng)電機(jī)II (20)控制，均沿徑向退出，四參數(shù)側(cè)頭I (14)和四參數(shù)側(cè)頭II(15)分別由軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)I (17)和軸向驅(qū)動(dòng)電機(jī)II (18)控制，從被測(cè)軸中間位置分別向軸的兩側(cè)移動(dòng)，依次測(cè)量被測(cè)軸各段的直徑、徑向跳動(dòng)、長(zhǎng)度和圓柱度。
【文檔編號(hào)】G01B21/00GK104197882SQ201410483439
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】段潔, 曹維國(guó), 溫培培, 林昀 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春理工大學(xué)
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