一种车轴轴颈长度测量系统技术方案

本发明专利技术公开了一种车轴轴颈长度测量系统，包括：导轨，其与车轴的轴中心线平行设置；激光传感器，其可移动地设置在导轨上，用于在移动的情况下连续测量车轴表面不同位置至一参考线的间隔距离值；驱动机构，其在驱动激光传感器移动的过程中生成用于表示激光传感器的移动距离值的信号；以及数据处理模块，其规划一直角坐标系；数据处理模块根据移动距离值和初始横坐标计算出激光传感器在该直角坐标系内的横坐标，并根据间隔距离值的变化规律判断出轴颈的起始位置和终止位置的第一横坐标和第二横坐标，以第一横坐标和第二横坐标之间的距离值为轴颈的长度。本发明专利技术采用非接触式测量，减少了接触式测量中人为误差和随机性，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车轴检测系统，尤其涉及一种车轴轴颈长度测量系统。
技术介绍
轴颈长度是车轴要测量的重要参数之一。以往的测量方法有采用JJG30-2002《通用卡尺检定规程》规定的深度游标卡尺进行接触式测量，这是手动接触测量方式。随着工业自动化的发展，车轴尺寸自动测量机广泛地应用于车轴尺寸测量。目前车轴尺寸自动测量机中，经常采用的方式是制作与车轴轴肩形状相仿的接触块或者针式接触件，配合磁栅尺、光栅尺等各种位移计，使用气缸驱动接触部件与车轴轴肩接触，以检测轴颈长度。在这种方法中，接触部件会有不同程度的磨损，被接触的车轴表面也需要进行保护，接触部位的贴合程度和测量位置重合性差，测量的重复精度和测量精度不高。当车轴轴颈的前后肩都有圆弧面时，接触部件更不易贴靠至圆弧面，也导致容易出现误差。车轮组装时，轮位差是关键参数之一，也是保证转向架性能的关键点。轮位差是轴肩至车轮内侧面的距离之差。轮位差的测量是以轴肩为基准，轴颈长度测量的数据可以为轮位差测量提供依据，因此，本专利技术作为准确测量轴颈长度的系统，还可以为轮位差测量提供准确的基准点，是一项重要的工作。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供了一种非接触式、精度高的、测量过程简单有效的车轴轴颈长度测量系统。本专利技术提供的技术方案为:—种车轴轴颈长度测量系统，包括:导轨，其与所述车轴的轴中心线平行设置；激光传感器，其可移动地设置在所述导轨上，用于在移动的情况下连续测量所述车轴表面不同位置至一参考线的间隔距离值，所述参考线平行于所述轴中心线；驱动机构，其连接至所述激光传感器，驱动所述激光传感器移动，并且在驱动所述激光传感器移动的过程中生成用于表示所述激光传感器的移动距离值的信号；以及数据处理模块，其连接至所述驱动机构和所述激光传感器，所述数据处理模块规划一直角坐标系；在所述激光传感器移动之前，所述数据处理模块为所述激光传感器定义一初始横坐标；所述数据处理模块根据移动距离值和初始横坐标计算出所述激光传感器在该直角坐标系内的横坐标，并根据间隔距离值的变化规律判断出轴颈的起始位置和终止位置在该直角坐标系中对应的第一横坐标和第二横坐标，以第一横坐标和第二横坐标之间的距离值为轴颈的长度，其中，间隔距离值的变化规律为:第一个间隔距离值对应于轴颈的起始位置，在第一个间隔距离值之后，出现若干个连续的间隔距离值基本保持不变，之后又出现一个比之前的所有间隔距离值小的间隔距离值，且该间隔距离值与之后的若干个连续的间隔距离值又基本保持不变，则该间隔距离值对应于轴颈的终止位置。优选的是，所述的车轴轴颈长度测量系统中，所述驱动机构为伺服电机，所述信号为所述伺服电机的编码器所产生的脉冲信号。优选的是，所述的车轴轴颈长度测量系统中，所述驱动机构通过滚珠丝杠传动机构连接至所述激光传感器，其中，所述滚珠丝杠传动机构的丝杠平行于所述轴中心线设置。优选的是，所述的车轴轴颈长度测量系统，所述激光传感器在各采样时间点测量出一个间隔距离值；在所述驱动机构驱动所述激光传感器移动的过程中，所述信号是通过以下方式表示出所述激光传感器的移动距离的:每当所述编码器在一特定时间周期T内产生一特定数量的脉冲信号，所述伺服电机在该特定时间周期内转一圈，则所述激光传感器在该特定时间周期内的移动距离为所述丝杠的一个导程D，则所述激光传感器的移动速度VSV = D/T，所述激光传感器在第η个采样时间点时的移动距离为S = V.η.t，其中，t为采样周期。优选的是，所述的车轴轴颈长度测量系统中，所述数据处理模块还进行以下操作:在该直角坐标系中，以激光传感器的横坐标作为一个采样点的横坐标，通过参考线的纵坐标和间隔距离值计算一个采样点的纵坐标；将所有的采样点拟合成一条曲线。优选的是，所述的车轴轴颈长度测量系统中，所述导轨固定于所述机架上。优选的是，所述的车轴轴颈长度测量系统中，所述激光传感器的测量数据通过PCI1710模拟信号采集卡采集，再发送给所述数据处理模块；所述编码器的脉冲信号通过PCI1784脉冲采集卡采集，再发送至所述数据处理模块。优选的是，所述的车轴轴颈长度测量系统中，所述激光传感器所发出的激光的传输方向垂直于所述轴中心线。本专利技术所述的车轴轴颈长度测量系统工作时，激光传感器沿着平行于车轴轴中心线的方向移动，在移动过程中连续测量车轴表面不同位置至一参考线的间隔距离值，数据处理模块规划一个直角坐标系，并根据间隔距离值的变化规律判断出轴颈的起始位置和终止位置在直角坐标系内的第一横坐标和第二横坐标，则第一横坐标和第二横坐标之间的距离即为轴颈的长度。本专利技术采用非接触式测量，不管车轴表面存在磨损、轴颈的端面为垂直端面或圆弧形端面，均可以获得精确地测量结果，减少了接触式测量中人为误差和随机性，避免对车轴表面的磨损，提高了工作效率。【附图说明】图1为本专利技术所述的车轴轴颈长度测量系统的一个实施例的结构示意图；图2为本专利技术所述的车轴轴颈长度测量系统的测量原理图。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1和图2所示，本专利技术提供一种车轴轴颈长度测量系统，包括:导轨4，其与所述车轴7的轴中心线平行设置；激光传感器2，其可移动地设置在所述导轨4上，用于在移动的情况下连续测量所述车轴7表面不同位置至一参考线的间隔距离值，所述参考线平行于所述轴中心线；驱动机构1，其连接至所述激光传感器2，驱动所述激光传感器2移动，并且在驱动所述激光传感器2移动的过程中生成用于表示所述激光传感器的移动距离值的信号；以及数据处理模块，其连接至所述驱动机构和所述激光传感器，所述数据处理模块规划一直角坐标系；在所述激光传感器移动之前，所述数据处理模块为所述激光传感器定义一初始横坐标；所述数据处理模块根据移动距离值和初始横坐标计算出所述激光传感器在该直角坐标系内的横坐标，并根据间隔距离值的变化规律判断出轴颈的起始位置Xl和终止位置X2在该直角坐标系中对应的第一横坐标和第二横坐标，以第一横坐标和第二横坐标之间的距离值为轴颈的长度，其中，间隔距离值的变化规律为:第一个间隔距离值对应于轴颈的起始位置，在第一个间隔距离值之后，出现若干个连续的间隔距离值基本保持不变，之后又出现一个比之前的所有间隔距离值小的间隔距离值，且该间隔距离值与之后的若干个连续的间隔距离值又基本保持不变，则该间隔距离值对应于轴颈的终止位置。本专利技术使用激光传感器进行测量，实现了对车轴轴颈的非接触式测量，测量工具不再与车轴轴颈接触，既不对测量工具造成磨损，也不会对车轴表面造成磨损，测量结果重复性好。而且，激光传感器不需要与车轴接触，不管轴颈的前后端面是直端面，还是圆弧形过渡面，都不会影响测量的精度。请看图2，激光传感器2在驱动机构I的驱动下沿着平行于车轴7轴中心线的方向移动，从而实现对车轴7表面不同位置至同一参考线的间隔距离值的测量。上述参考线可以是由激光传感器自身工作性质决定的，也可以人为在激光传感器的芯片内设定的；参考线的作用在于，为测量间隔距离值提供一个基准，从而得出间隔距离值的变化规律。间隔距离值的变化规律是由车轴以及轴颈的形状决定的。具体来说，轴颈6位于车轴7的一端，轴颈6的起始位置与车轴的轴端是重合的，从车轴的轴端开始，激光传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车轴轴颈长度测量系统，其特征在于，包括：导轨，其与所述车轴的轴中心线平行设置；激光传感器，其可移动地设置在所述导轨上，用于在移动的情况下连续测量所述车轴表面不同位置至一参考线的间隔距离值，所述参考线平行于所述轴中心线；驱动机构，其连接至所述激光传感器，驱动所述激光传感器移动，并且在驱动所述激光传感器移动的过程中生成用于表示所述激光传感器的移动距离值的信号；以及数据处理模块，其连接至所述驱动机构和所述激光传感器，所述数据处理模块规划一直角坐标系；在所述激光传感器移动之前，所述数据处理模块为所述激光传感器定义一初始横坐标；所述数据处理模块根据移动距离值和初始横坐标计算出所述激光传感器在该直角坐标系内的横坐标，并根据间隔距离值的变化规律判断出轴颈的起始位置和终止位置在该直角坐标系中对应的第一横坐标和第二横坐标，以第一横坐标和第二横坐标之间的距离值为轴颈的长度，其中，间隔距离值的变化规律为：第一个间隔距离值对应于轴颈的起始位置，在第一个间隔距离值之后，出现若干个连续的间隔距离值基本保持不变，之后又出现一个比之前的所有间隔距离值小的间隔距离值，且该间隔距离值与之后的若干个连续的间隔距离值又基本保持不变，则该间隔距离值对应于轴颈的终止位置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜红，
申请(专利权)人：北京新联铁科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11