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斜齒條檢測(cè)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種斜齒條檢測(cè)設(shè)備。本發(fā)明在三塊v型定位塊內(nèi)部分別安裝斜齒條外形補(bǔ)償傳感器檢測(cè)斜齒條外形加工的誤差；在斜齒條正上方安裝激光位移傳感器，斜齒條一端安裝一套斜齒條浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)，斜齒條浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)與調(diào)整伺服電機(jī)通過平鍵直接相連，安裝于斜齒條上方的激光位移傳感器測(cè)量齒面與水平面的夾角，可編程控制器控制調(diào)整機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)帶動(dòng)斜齒條浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，保持斜齒條齒面始終與水平面保持垂直。本發(fā)明集成斜齒條齒頂?shù)奖巢烤嚯x、齒條全齒高、齒向角、跨棒距、中心距等5項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)的自動(dòng)化在線檢測(cè)，避免斜齒條在多臺(tái)檢測(cè)設(shè)備中重復(fù)裝夾帶來的誤差，提高測(cè)試精度與工作效率。
【專利說明】斜齒條檢測(cè)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種斜齒條檢測(cè)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]近年隨著制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國(guó)基礎(chǔ)零部件的加工制造水平得到了很大的提高。斜齒條作為基礎(chǔ)零部件的一種，它的設(shè)計(jì)制造技術(shù)工藝已經(jīng)日益成熟。與此同時(shí)企業(yè)又面臨著如何控制斜齒條成品的不良率，提高產(chǎn)品整體質(zhì)量等問題。為此引入專用的現(xiàn)代化檢測(cè)設(shè)備專門控制企業(yè)產(chǎn)品關(guān)鍵零部件的質(zhì)量是企業(yè)面臨的一個(gè)課題。目前國(guó)內(nèi)檢測(cè)斜齒條跨棒距(M值)、螺旋角五項(xiàng)指標(biāo)的方式主要為人工檢測(cè)。
[0003]在檢測(cè)跨棒距(M值)時(shí)，人工將斜齒條定位夾緊并在齒槽放入標(biāo)準(zhǔn)量棒，用千分尺測(cè)量出跨棒距。在測(cè)量螺旋角時(shí)，人工將斜齒條放入專門設(shè)計(jì)的手動(dòng)工裝中，手工移動(dòng)帶有量棒的測(cè)量頭，逐一測(cè)試斜齒條每個(gè)齒的螺旋角的偏差，進(jìn)而測(cè)試螺旋角是否超差。
[0004]由此方法檢測(cè)斜齒條的檢測(cè)所需時(shí)間長(zhǎng)，每件產(chǎn)品的兩個(gè)參數(shù)分別在不同的設(shè)備上檢測(cè)，需要重復(fù)裝夾，檢測(cè)精度低；且人為因數(shù)在操作過程中會(huì)帶來隨機(jī)誤差。因此總體測(cè)試精度低，效率低，并且不利于長(zhǎng)期分析控制產(chǎn)品質(zhì)量的趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中總體測(cè)試精度低、效率低，并且不利于長(zhǎng)期分析控制產(chǎn)品質(zhì)量的趨勢(shì)等問題，提供一種具有同時(shí)在線檢測(cè)斜齒條兩項(xiàng)指標(biāo)的自動(dòng)齒條檢測(cè)設(shè)備。
[0006]本發(fā)明技術(shù)方案如下:本發(fā)明包括一整塊四方形大理石測(cè)試平臺(tái)、等距水平安裝在大理石測(cè)試平臺(tái)上的三塊V型定位塊；與V型定位快平行安裝的三套手動(dòng)襯夾夾緊機(jī)構(gòu)；在三塊V型定位塊內(nèi)部分別安裝三個(gè)斜齒條外形補(bǔ)償傳感器檢測(cè)斜齒條外形加工的誤差，測(cè)量結(jié)果反饋給計(jì)算機(jī)對(duì)斜齒條測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正；在斜齒條正上方安裝一套激光位移傳感器，斜齒條的一端安裝一套斜齒條浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)，斜齒條浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)與調(diào)整伺服電機(jī)通過平鍵直接相連，安裝于斜齒條上方的激光位移傳感器測(cè)量齒面與水平面的夾角，反饋給計(jì)算機(jī)，可編程控制器控制調(diào)整機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)帶動(dòng)斜齒條浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，保持斜齒條齒面始終與水平面保持垂直；斜齒條背部安裝一套光柵尺傳感器，測(cè)量斜齒條背部的位置；正對(duì)齒面方向的大理石平臺(tái)上安裝X軸絲桿平臺(tái)與X軸伺服電機(jī)，X軸伺服電機(jī)帶動(dòng)X軸絲桿平臺(tái)做X方向的直線運(yùn)動(dòng)；χ軸絲桿平臺(tái)上的法蘭上安裝I軸絲桿平臺(tái)與I軸伺服電機(jī)，I軸伺服電機(jī)帶動(dòng)I軸絲桿平臺(tái)做I方向的直線運(yùn)動(dòng)；y軸絲桿平臺(tái)法蘭上安裝測(cè)試頭安裝法蘭，傳感器測(cè)試頭安裝在法蘭上，所述的傳感器測(cè)試頭尾部安裝有角度編碼器、X軸補(bǔ)償位移傳感器，復(fù)合測(cè)試頭頭部一側(cè)安裝位移傳感器；通過X、y兩軸直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)測(cè)試頭測(cè)量斜齒條的齒頂?shù)奖巢烤嚯x、齒條全齒高、齒向角、跨棒距和中心距，計(jì)算機(jī)一端經(jīng)可編程控制器，伺服驅(qū)動(dòng)器連接X軸伺服電機(jī)和y軸伺服電機(jī)；計(jì)算機(jī)另一端經(jīng)轉(zhuǎn)換器、集線器與位移傳感器，激光位移傳感器，光柵尺傳感器。[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明集成斜齒條齒頂?shù)奖巢烤嚯x、齒條全齒高、齒向角、跨棒距:“M”值檢測(cè)、中心距等5項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)的自動(dòng)化在線檢測(cè)，避免斜齒條在多臺(tái)檢測(cè)設(shè)備中重復(fù)裝夾帶來的誤差，提高測(cè)試精度與工作效率，且利用軟件和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理可以長(zhǎng)期監(jiān)控齒條參數(shù)指標(biāo)，有利于長(zhǎng)期分析控制產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)原理圖。
[0009]圖2是V型定位快及襯夾夾緊機(jī)構(gòu)AA向視圖。
[0010]圖3是齒面調(diào)整機(jī)構(gòu)夾具不意圖。
[0011]圖4是激光位移傳感器與光柵尺安裝示意圖。
[0012]圖5是復(fù)合測(cè)試頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖6是系統(tǒng)檢測(cè)流程圖。
[0014]圖中:1、大理石測(cè)試平臺(tái)；2、y向伺服電機(jī)；3、y軸絲桿平臺(tái)；4、x軸絲桿平臺(tái)；5、安裝在復(fù)合測(cè)試頭一側(cè)的位移傳感器；6、復(fù)合測(cè)試頭安裝法蘭；7、角度編碼器；8、微位移傳感器；9、復(fù)合測(cè)試頭；10、x向伺服電機(jī)；ll、xy雙軸伺服驅(qū)動(dòng)器；12、計(jì)算機(jī)；13、斜齒條；14、斜齒條外形補(bǔ)償傳感器；15、v型定位塊；16、襯夾夾緊機(jī)構(gòu)；17、激光位移傳感器；18、傳感器安裝支架；19、光柵尺傳感器；20、浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)；21、調(diào)整機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)；22、調(diào)整機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；23、可編程控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0016]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實(shí)施例包括一整塊四方形大理石測(cè)試平臺(tái)I ;等距水平安裝在大理石測(cè)試平臺(tái)I上的三塊V型定位塊15 ;與V型定位塊15平行安裝的三套手動(dòng)襯夾夾緊機(jī)構(gòu)16 ;在三塊V型定位塊15內(nèi)部分別安裝三個(gè)斜齒條外形補(bǔ)償傳感器14檢測(cè)斜齒條圓柱外形加工的誤差，測(cè)量結(jié)果反饋給計(jì)算機(jī)對(duì)斜齒條測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正；在斜齒條13正上方安裝一套激光位移傳感器17，斜齒條13的右端安裝一套斜齒條浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)20，斜齒條浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)20與調(diào)整機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)21通過平鍵直接相連，安裝于斜齒條13上方的激光位移傳感器17測(cè)量齒面與水平面的夾角，反饋給計(jì)算機(jī)12，可編程控制器控制調(diào)整伺服電機(jī)21帶動(dòng)斜齒條浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)20旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，保持斜齒條13齒面始終與水平面保持垂直；斜齒條13背部安裝一套光柵尺傳感器19、激光位移傳感器17和光柵尺傳感器19安裝在傳感器安裝支架18上，測(cè)量斜齒條13背部的位置；正對(duì)齒面方向的大理石平臺(tái)I上安裝X軸絲桿平臺(tái)4與X向伺服電機(jī)10，X向伺服電機(jī)10帶動(dòng)X軸絲桿平臺(tái)4做X方向的直線運(yùn)動(dòng)；x軸絲桿平臺(tái)4上的法蘭上安裝y軸絲桿平臺(tái)3與y向伺服電機(jī)2, y向伺服電機(jī)2帶動(dòng)y軸絲桿平臺(tái)3做y方向的直線運(yùn)動(dòng)；y軸絲桿平臺(tái)法蘭上安裝測(cè)試頭安裝法蘭6，傳感器測(cè)試頭安裝在法蘭6上，所述的傳感器測(cè)試頭尾部安裝有角度編碼器7、X軸補(bǔ)償位移傳感器8，復(fù)合測(cè)試頭9頭部一側(cè)安裝位移傳感器5 ;通過xy兩軸直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)測(cè)試頭測(cè)量斜齒條13在X兩軸方向進(jìn)給，安裝在復(fù)合測(cè)試頭一側(cè)的位移傳感器測(cè)試出齒面位置，齒底位置。通過y方向的進(jìn)給帶動(dòng)復(fù)合測(cè)試頭伸入斜齒條兩齒間距中，測(cè)試斜齒條的跨棒距與齒向角的偏差，通過安裝在復(fù)合測(cè)試頭根部的微位移傳感器對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。從而測(cè)得齒頂?shù)奖巢烤嚯x、齒條全齒高、齒向角、跨棒距:“M”值檢測(cè)、中心距等數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)12—端經(jīng)可編程控制器23，伺服驅(qū)動(dòng)器11、22連接伺服電機(jī)2、10、12;計(jì)算機(jī)另一端經(jīng)轉(zhuǎn)換器、集線器與所述位移傳感器14,激光位移傳感器17,光柵尺傳感器19。
[0017]結(jié)合圖6所示，說明斜齒條13的5項(xiàng)指標(biāo)在線檢測(cè)的具體流程:測(cè)量前，斜齒條13由人手工放入到V型槽上，齒條一段伸入浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)20中做端面定位與浮動(dòng)夾緊；在由安裝在斜齒條上方的激光位移傳感器17測(cè)試齒面與水平面夾角，反饋給計(jì)算機(jī)12，浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)20帶動(dòng)斜齒條13旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度；手工按下三套手動(dòng)襯夾夾緊機(jī)構(gòu)16夾緊齒條；安裝在齒條背部的光柵尺傳感器19采集斜齒條齒背位置數(shù)據(jù)，安裝在在復(fù)合測(cè)試頭一側(cè)的位移傳感器8伴隨著X軸平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)開始對(duì)齒頂、齒底的位置進(jìn)行測(cè)試，計(jì)算齒頂與齒背測(cè)量值差值即為齒頂?shù)奖巢烤嚯x，在計(jì)算齒頂?shù)烬X底的位置差值即為斜齒條全齒高方向進(jìn)給到兩齒之間預(yù)定位置，復(fù)合測(cè)量頭9沿y方向進(jìn)給，復(fù)合測(cè)量頭自適應(yīng)旋轉(zhuǎn)進(jìn)入齒槽間，由復(fù)合測(cè)量頭中的角度傳感器7測(cè)出旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)而得出齒向角。在測(cè)試齒向角的同時(shí)，由xy方向微位移傳感器和y軸伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)配合復(fù)合傳感器測(cè)出跨棒距(M)值；X軸驅(qū)動(dòng)到齒條中間測(cè)點(diǎn)，由X軸伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及xy方向微位移傳感器測(cè)出中心距。至此所有數(shù)據(jù)測(cè)試完畢。5項(xiàng)指標(biāo)合格的產(chǎn)品放入合格區(qū)，有不合格的產(chǎn)品放入不合格區(qū)。
[0018]本發(fā)明充分考慮了國(guó)內(nèi)企業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)情況，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了集成斜齒條齒頂?shù)奖巢烤嚯x、齒條全齒高、齒向角、跨棒距:“M”值檢測(cè)、中心距等5項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)的自動(dòng)化在線檢測(cè)，避免人工檢測(cè)帶來的隨機(jī)誤差，提高測(cè)試精度與工作效率。且利用軟件和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理可以長(zhǎng)期監(jiān)控齒條參數(shù)指標(biāo)，有利于長(zhǎng)期分析控制產(chǎn)品質(zhì)量。
[0019]以上通過參考在附圖中表示的示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了特別的展示和說明，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，應(yīng)該明白，在不背離本發(fā)明的思想和范圍下做出在形式上和細(xì)節(jié)上的各種修改和改變，都將是對(duì)本發(fā)明專利的侵犯。因此本發(fā)明要保護(hù)的真正思想和范圍由所附的權(quán)利要求書來限定。
【權(quán)利要求】
1.斜齒條檢測(cè)設(shè)備，其特征在于:包括一整塊四方形大理石測(cè)試平臺(tái)、等距水平安裝在大理石測(cè)試平臺(tái)上的三塊V型定位塊；與￥型定位快平行安裝的三套手動(dòng)襯夾夾緊機(jī)構(gòu)；在三塊V型定位塊內(nèi)部分別安裝三個(gè)斜齒條外形補(bǔ)償傳感器檢測(cè)斜齒條外形加工的誤差，測(cè)量結(jié)果反饋給計(jì)算機(jī)對(duì)斜齒條測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行修正；在斜齒條正上方安裝一套激光位移傳感器，斜齒條的一端安裝一套斜齒條浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)，斜齒條浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)與調(diào)整伺服電機(jī)通過平鍵直接相連，安裝于斜齒條上方的激光位移傳感器測(cè)量齒面與水平面的夾角，反饋給計(jì)算機(jī)，可編程控制器控制調(diào)整機(jī)構(gòu)伺服電機(jī)帶動(dòng)斜齒條浮動(dòng)調(diào)整夾緊機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，保持斜齒條齒面始終與水平面保持垂直；斜齒條背部安裝一套光柵尺傳感器，測(cè)量斜齒條背部的位置；正對(duì)齒面方向的大理石平臺(tái)上安裝X軸絲桿平臺(tái)與X軸伺服電機(jī)，X軸伺服電機(jī)帶動(dòng)X軸絲桿平臺(tái)做X方向的直線運(yùn)動(dòng)；χ軸絲桿平臺(tái)上的法蘭上安裝I軸絲桿平臺(tái)與I軸伺服電機(jī)，I軸伺服電機(jī)帶動(dòng)I軸絲桿平臺(tái)做I方向的直線運(yùn)動(dòng)；y軸絲桿平臺(tái)法蘭上安裝測(cè)試頭安裝法蘭，傳感器測(cè)試頭安裝在法蘭上，所述的傳感器測(cè)試頭尾部安裝有角度編碼器、X軸補(bǔ)償位移傳感器，復(fù)合測(cè)試頭頭部一側(cè)安裝位移傳感器；通過X、y兩軸直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)測(cè)試頭測(cè)量斜齒條的齒頂?shù)奖巢烤嚯x、齒條全齒高、齒向角、跨棒距和中心距，計(jì)算機(jī)一端經(jīng)可編程控制器，伺服驅(qū)動(dòng)器連接X軸伺服電機(jī)和y軸伺服電機(jī)；計(jì)算機(jī)另一端經(jīng)轉(zhuǎn)換器、集線器與 位移傳感器，激光位移傳感器，光柵尺傳感器。
【文檔編號(hào)】G01B21/22GK103438847SQ201310366808
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】周建軍, 郭磊, 王瑤煒 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)