一种激光阶梯轴垂直度检测装置制造方法及图纸

一种激光阶梯轴垂直度检测装置，包括检测平台，所述检测平台上设有检测机构，所述检测机构包括定位装置、基面旋转组件、安装板、激光位移传感器、伺服直线模组、直线光栅传感器和上位机处理显示装置，所述安装板固定设置在所述检测平台上，所述伺服直线模组和所述直线光栅传感器通过支撑件设置在所述安装板的上方。其结构简单合理，通过旋转扫描自动进行定量检测，之后将采集到的内孔母线上下端所对应的光栅脉冲数值，乘以每脉冲数值所代表的长度，得到该角度上母线斜度大小。将周向距离180度相对应母线倾斜度进行平均叠加运算，并求出整个周向孔中心线垂直度误差的最大值，作为该阶梯轴垂直度误差的检测结果。

A Laser Stepped Axis Verticality Detection Device

A laser step axis perpendicularity detection device includes a detection platform, which is equipped with a detection mechanism. The detection mechanism includes a positioning device, a base surface rotating component, a mounting plate, a laser displacement sensor, a servo linear module, a linear grating sensor and a host computer processing display device. The installation plate is fixed. The servo linear module and the linear grating sensor are arranged on the detection platform, and are arranged on the upper part of the installation plate through the support. The structure is simple and reasonable. The quantitative detection is automatically carried out by rotating scanning. Then the grating pulse values corresponding to the upper and lower ends of the inner hole bus are multiplied by the length of each pulse value to get the bus slope at this angle. The maximum vertical error of the center line of the whole circumferential hole is obtained by average superposition operation of the circumferential distance 180 degrees relative to the bus tilt, which is used as the detection result of the vertical error of the stepped axis.

【技术实现步骤摘要】
一种激光阶梯轴垂直度检测装置
本专利技术涉及工件加工制造领域，尤其涉及一种激光阶梯轴垂直度检测装置。
技术介绍
在加工制造业中，对于工件的加工，无论是加工的过程，还是加工完成后的质量和性能，都需要经历大量的检测工作。目前对于工件的垂直度误差大小的测量，主要采用手工检测的原始方法，但不能实现加工工件在生产线上检测过程的自动化，检测效率非常低。因此，上述问题是对检测工作过程中应当予以考虑并解决的问题。
技术实现思路
针对上述存在的问题点，本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种激光阶梯轴垂直度检测装置。本专利技术的目的通过以下技术解决方案来实现的：一种激光阶梯轴垂直度检测装置，包括检测平台，所述检测平台上设有检测机构，所述检测机构包括定位装置、基面旋转组件、安装板、激光位移传感器、伺服直线模组、直线光栅传感器和上位机处理显示装置，所述安装板固定设置在所述检测平台上，所述伺服直线模组和所述直线光栅传感器通过支撑件设置在所述安装板的上方。本专利技术的进一步改进在于：所述检测平台上设有定位平台，所述定位装置设置在所述定位平台上。本专利技术的进一步改进在于：所述直线光栅传感器还包括光栅动尺，所述伺服直线模组包括推杆和推杆电机，所述光栅动尺和所述推杆的活动端相连，所述激光位移传感器设置在所述光栅动尺的面板上。本专利技术的进一步改进在于：所述定位装置包括左右相对的两块V型定位块、定位夹紧气缸和周向定位传感器，其中一块所述V型定位块连接所述定位夹紧气缸。本专利技术的进一步改进在于：所述基面旋转组件包括电机、基面旋转平台和电机支撑架，所述基面旋转平台设置在所述定位平台上对应两个所述V型定位块之间，所述电机通过所述电机支撑件设置在所述检测平台下方，所述电机的电机轴端部和所述基面旋转平台相连。该电机为伺服步进电机。本专利技术的进一步改进在于：所述周向定位传感器安装在所述检测平台对应所述基面旋转平台的固定周向位置，所述基面旋转平台边缘安装有用于检测定位零点的磁铁。本专利技术的进一步改进在于：所述上位机处理显示装置包括上位计算机和通讯线，所述激光位移传感器和所述直线光栅传感器通过所述通讯线将检测数据传至所述上位计算机。本专利技术的进一步改进在于：所述定位平台为凹槽结构。本专利技术提供一种激光阶梯轴垂直度检测装置，以待测工件阶梯底面为基准面，需要检测阶梯轴通孔中心线与基准面的垂直度误差的情况，首先是将待测工件放置于基面旋转平台上，采用激光位移传感器和光栅动尺左右移动，移过待测工件的内孔表面，通过直线光栅传感器检测出内孔表面在该周向角度上的倾斜程度（该母线的垂直度），然后基面旋转平台再旋转一定的角度后重复以上检测，直到旋转检测一周即360度为止，每次检测的角度和母线垂直度均上传到上位计算机保存。为了得到孔中心线对待测工件底面基准面的垂直度，必须将周向距离180度相对应的母线倾斜度进行平均叠加运算得出该相对母线中心线与基准面的垂直度误差，并求出整个周向孔中心线垂直度误差的最大值，作为该阶梯轴垂直度误差的检测结果。为了既能检测内斜面母线又能检测外斜面母线，将激光检测射出线偏置一定的角度，但走过斜面的水平距离不变，不影响母线斜度大小检测。具体包括以下六个步骤：1.首先，将待测工件放置于两定位V型块中间（有自由转动间隙）的基面旋转平台上，并使得光栅动尺和激光位移传感器处在水平方向推杆电机的机械零点位置，电机带动基面旋转平台及待测工件旋转到周向零点位置，周向零点位置通过霍尔检测到磁铁的位置得出，为垂直度检测做好准备；2.推杆电机启动伸出推杆，带动推杆活动端的激光位移传感器和光栅动尺向左移动，依次移过待测工件的阶梯轴上表面、内孔母线上端、内孔母线下端、基面旋转平台，并将移过之处按每测得一个光栅脉冲，就采集一个尺寸的采样频度，将测得的尺寸和该母线周向角度值上传给上位机处理显示装置，同时也将向左移动过程中的测量尺寸与光栅输出脉冲数对应值上传给上位机处理显示装置，用于上位机处理显示装置处理和显示，最后推杆再带动光栅动尺和激光位移传感器缩回机械零点位置；3.上位计算机通过激光位移传感器检测出的数据进行分析判断位置，从上平面到斜面、斜面到基面旋转平台测量数值的变化判断内孔斜面母线的开始和结束的位置，将内孔母线上下端所对应的光栅脉冲数值，乘以每脉冲数值所代表的长度，得到该角度上母线斜度大小；4.启动电机，使得基面旋转平台带动待测工件移动一定的角度（如5度），并重复2、3步骤，直至360度一周检测完成；5.将周向距离180度相对应母线倾斜度进行平均叠加运算（如向外倾斜为正、向内倾斜为负），得出该相对母线中心线与基准面的垂直度误差，并求出整个周向孔中心线垂直度误差的最大值，作为该阶梯轴垂直度误差的检测结果；6.测量完成后，让伺服直线模组归位到机械零点，定位夹紧气缸启动带动与之相连的V型定位块移动，而后取走检测好的工件，上位机处理显示装置处理和存储检测信息。所有尺寸检测，开始都需要对所有传感器进行标定。本专利技术利用激光位移传感器作为测量工具，为了实现阶梯轴基准面与阶梯轴内孔中心线之间垂直度误差的精密检测，采用直线伺服模组和直线光栅传感器进行测量计数、基面旋转组件和定位传感器旋转定位，进行内孔表面全方位检测，同时将测量数值反馈给上位机进行编程换算，实现自动测量、误差计算、显示测量结果等功能，与人工检测相比不仅效率高、也减少了手动操作的误差来源。其结构简单合理，通过旋转扫描自动进行定量检测，之后将采集到的内孔母线上下端所对应的光栅脉冲数值，乘以每脉冲数值所代表的长度，得到该角度上母线斜度大小。将周向距离180度相对应母线倾斜度进行平均叠加运算，并求出整个周向孔中心线垂直度误差的最大值，作为该阶梯轴垂直度误差的检测结果。采用激光自动检测不但可以实现加工零件在生产线上检测过程的自动化，而且还在提高零件检测效率的同时,提高了测量的准确性。附图说明图1所示为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术中上位机处理显示装置的工作示意图；其中，1-检测平台，2-定位平台，3-安装板，4-激光位移传感器，5-直线光栅传感器，6-V型定位块，7-定位夹紧气缸，8-周向定位传感器，9-电机，10-基面旋转平台，11-电机支撑件，12-待测工件，13-支撑件，14-推杆，15-推杆电机，16-光栅动尺，17-磁铁，18-上位计算机，19-通讯线。具体实施方式下面将结合附图通过实施例来对本专利技术进行详细说明。如图1，本实施例提供一种激光阶梯轴垂直度检测装置，包括检测平台1，所述检测平台1上设有检测机构和定位平台2，所述定位平台2为凹槽结构。所述检测机构包括定位装置、基面旋转组件、安装板3、激光位移传感器4、伺服直线模组、直线光栅传感器5和上位机处理显示装置，所述定位装置设置在所述定位平台2上，所述定位装置包括左右相对的两块V型定位块6、定位夹紧气缸7和周向定位传感器8，其中一块所述V型定位块6连接所述定位夹紧气缸,7，两者之间可通过焊接固定，也可通过螺丝螺帽等连接件进行连接，不作限定。所述基面旋转组件包括电机9、基面旋转平台10和电机支撑件11，所述基面旋转平台10设置在所述定位平台2上对应两个所述V型定位块6之间，待测工件12放置于基面旋转平台10上方，所述电机8通过所述电机支撑架6设置在所述检测平台1下方，所述电机9的电机轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光阶梯轴垂直度检测装置，其特征在于：包括检测平台，所述检测平台上设有检测机构，所述检测机构包括定位装置、基面旋转组件、安装板、激光位移传感器、伺服直线模组、直线光栅传感器和上位机处理显示装置，所述安装板固定设置在所述检测平台上，所述伺服直线模组和所述直线光栅传感器通过支撑件设置在所述安装板的上方。

【技术特征摘要】
1.一种激光阶梯轴垂直度检测装置，其特征在于：包括检测平台，所述检测平台上设有检测机构，所述检测机构包括定位装置、基面旋转组件、安装板、激光位移传感器、伺服直线模组、直线光栅传感器和上位机处理显示装置，所述安装板固定设置在所述检测平台上，所述伺服直线模组和所述直线光栅传感器通过支撑件设置在所述安装板的上方。2.根据权利要求1所述的一种激光阶梯轴垂直度检测装置，其特征在于：所述检测平台上设有定位平台，所述定位装置设置在所述定位平台上。3.根据权利要求1所述的一种激光阶梯轴垂直度检测装置，其特征在于：所述直线光栅传感器还包括光栅动尺，所述伺服直线模组包括推杆和推杆电机，所述光栅动尺和所述推杆的活动端相连，所述激光位移传感器设置在所述光栅动尺的面板上。4.根据权利要求1所述的一种激光阶梯轴垂直度检测装置，其特征在于：所述定位装置包括左右相对的两块V型定位块、定位夹紧气缸和周向定位传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊国锋，
申请(专利权)人：常州利腾机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32