一种超深孔圆度全过程智能检测系统技术方案

一种超深孔圆度全过程智能检测系统，涉及深孔检测技术领域。超深孔圆度全过程智能检测系统包括驱动装置、自移动定心装置、检测装置和数据处理装置；检测装置包括长空心螺杆、第二弹簧、连接件、激光发射器和滚珠；长空心螺杆、第二弹簧滑动套设在连接件的伸出端，与待测工件内壁相抵的滚珠设置在连接件的卡入端的凹槽中，长空心螺杆侧壁的凹槽上设置有激光发射器；数据处理装置包括依次连接的PSD传感器、信号转换器和控制终端，PSD传感器的延伸方向与激光发射器的延伸方向垂直。上述超深孔圆度全过程智能检测系统采用PSD传感器与激光技术结合，能够实现全过程智能检测超深孔的圆度，提高了检测精度，减小了检测误差。

【技术实现步骤摘要】
一种超深孔圆度全过程智能检测系统
本专利技术涉及深孔检测
，具体而言，涉及一种超深孔圆度全过程智能检测系统。
技术介绍
深孔加工广泛应用于军工、铁路、航空航天及工程机械等领域，随着高科技、智能化装备的快速发展，如枪管、炮管、液压系统等具有密封、基准引导功能的深孔零件对加工质量的要求愈来愈高，这就需要更专业、高性能的检测设备。而对于深孔零件的测量，因特殊的不易干涉、控制难、刚度系统差等局限性，导致圆度测量困难，传统的深孔检测大多依赖人工操作简易设备根据经验判断，使得测量误差与不确定性较大。因此，必须研制专用的深孔检测设备，尽量消除因测量系统倾斜、偏转造成的误差，提高系统自动化水平及测量精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超深孔圆度全过程智能检测系统，其基于PSD传感器与激光技术能够实现全过程智能检测超深孔的圆度，提高了检测精度，减小了检测误差。本专利技术的实施例是这样实现的：一种超深孔圆度全过程智能检测系统，其包括驱动装置、自移动定心装置、检测装置和数据处理装置；驱动装置、检测装置和数据处理装置依次首尾相连，自移动定心装置和检测装置均一端连接至驱动装置，另一端连接至待测工件；驱动装置包括电机、小带轮、V型带、大带轮、旋转伸缩杆和控制旋转伸缩杆的控制机构，电机、小带轮、V型带、大带轮和旋转伸缩杆依次连接，自移动定心装置和检测装置与旋转伸缩杆连接，控制机构连接至旋转伸缩杆；检测装置包括长空心螺杆、第二弹簧、连接件、激光发射器和滚珠；长空心螺杆、第二弹簧滑动套设在连接件的伸出端，与待测工件内壁相抵的滚珠设置在连接件的卡入端的凹槽中，长空心螺杆侧壁的凹槽上设置有激光发射器；数据处理装置包括依次连接的PSD传感器、信号转换器和控制终端，PSD传感器的延伸方向与激光发射器的延伸方向垂直。在本专利技术较佳的实施例中，上述旋转伸缩杆包括依次滑动套设的一级管、二级管和三级管，一级管连接至大带轮，二级管和三级管靠近大带轮的一端分别设置有第二端盖和第三端盖，第二端盖的中央设置有进气孔。在本专利技术较佳的实施例中，上述二级管与三级管外壁上均设有两条平行于中心轴的滑槽，两个滑槽与中心轴的连线呈180度角，一级管和二级管的内壁均设置有与滑槽配合的滑块。在本专利技术较佳的实施例中，上述自移动定心装置的个数为3个，且分别垂直连接至一级管、二级管和三级管。在本专利技术较佳的实施例中，上述自移动定心装置包括轴承端盖、和依次连接的轴承、环形底座、短空心螺杆、支撑件和滚轮，短空心螺杆滑动套设在支撑件上，轴承端盖固定设置在轴承和环形底座外侧。在本专利技术较佳的实施例中，上述支撑件的一端与短空心螺杆内槽的底壁通过第一弹簧连接，另一端通过六角螺母和双头螺柱与滚轮固定连接。在本专利技术较佳的实施例中，上述支撑件为Y型，支撑件的小端为方形，短空心螺杆上与小端配合的孔也为方形孔。在本专利技术较佳的实施例中，上述连接件的伸出端为方形，长空心螺杆的孔为方形孔。在本专利技术较佳的实施例中，上述控制机构包括依次连接的气动旋转接头、控制阀、气缸和两用型真空泵，气动旋转接头螺纹连接至大带轮的中心。本专利技术实施例的有益效果是：（1）本专利技术基于PSD传感器与激光技术相结合的方式来实现超深孔圆度的检测，有效减少了人为误差，并可以在计算机中绘制出孔的界面图样。（2）本专利技术的旋转伸缩杆，通过滑槽、滑块和大带轮的配合运动，实现检测装置的进给运动与旋转运动，进而可检测不同截面孔的圆度。自移动控制装置通过控制机构实现旋转伸缩杆的气动控制。（3）本专利技术激光发射器与滚珠的距离始终保持不变，只需保证可旋转伸缩杆不倾斜，激光发射器垂直与PSD传感器即可，不受所测孔中心轴与旋转伸缩杆中心轴同轴度的约束。滚珠与孔壁始终接触，避免了支撑架对测量结果的影响，提高了检测精度。（4）本专利技术可移动装置中，在长空心螺杆和短空心螺杆上均采用方形孔防止检测过程中发生旋转，提高了检测精度。（5）本专利技术检测速度、检测位置可调可控，能够实现超深孔圆度全过程智能检测。（6）本专利技术采用多跨简支梁结构，即在各级杆上均设有随动定心装置来保证可旋转伸缩杆不倾斜，减少超深孔中伸缩杆过长因自重造成的弯曲，降低系统测量误差。（7）本专利技术为了减少整个装置质量，各级杆均采用轻质碳纤维材料，结构上为空心结构，采用气压驱动实现可旋转伸缩杆的可控伸缩，同时减轻装置的质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本专利技术实施例超深孔圆度全过程智能检测系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例超深孔圆度全过程智能检测系统的旋转伸缩杆和大带轮的结构示意图；图3是图2中C-C截面处的结构示意图；图4是本专利技术实施例超深孔圆度全过程智能检测系统的自移动定心装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例超深孔圆度全过程智能检测系统的支撑件的结构示意图；图6是图4中A-A截面处的结构示意图；图7是本专利技术实施例超深孔圆度全过程智能检测系统的检测装置结构示意图；图8是图7中B-B截面处的结构示意图。图标：100-超深孔圆度全过程智能检测系统；110-驱动装置；120-自移动定心装置；130-检测装置；140-数据处理装置；150-待测工件；1-电机；2-小带轮；11-V型带；9-大带轮；8-旋转伸缩杆；12-螺钉；34-一级管；38-二级管；44-三级管；35-第二端盖；36-第三端盖；37-进气孔；42-滑槽；43-滑块；16-轴承端盖；13-轴承；14-垫圈；15-环形底座；17-短空心螺杆；19-支撑件；22-滚轮；18-第一弹簧；20-六角螺母；21-双头螺柱；23-长空心螺杆；24-第二弹簧；25-连接件；26-激光发射器；27-滚珠；251-伸出端；252-卡入端；6-PSD传感器；28-信号转换器；7-控制终端；10-气动旋转接头；31-控制阀；30-气缸；29-两用型真空泵。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例请参照图1，本实施例提供一种超深孔圆度全过程智能检测系统100，其包括驱动装置110、自移动定心装置120、检测装置130和数据处理装置140。其中，驱动装置110、检测装置130和数据处理装置140依次首尾相连，自移动定心装置120和检测装置130均一端连接至驱动装置110，另一端连接至待测工件150。请继续参照图1，驱动装置110包括电机1、小带轮2、V型带11、大带轮9、旋转伸缩杆8和控制旋转伸缩杆8的控制机构。其中，电机1、小带轮2、V型带11和大带轮9活动连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超深孔圆度全过程智能检测系统，其特征在于，其包括驱动装置、自移动定心装置、检测装置和数据处理装置；所述驱动装置、所述检测装置和所述数据处理装置依次首尾相连，所述自移动定心装置和所述检测装置均一端连接至所述驱动装置，另一端连接至待测工件；所述驱动装置包括电机、小带轮、V型带、大带轮、旋转伸缩杆和控制旋转伸缩杆的控制机构，所述电机、所述小带轮、所述V型带、所述大带轮和所述旋转伸缩杆依次连接，所述自移动定心装置和检测装置与所述旋转伸缩杆连接，所述控制机构连接至所述旋转伸缩杆；所述检测装置包括长空心螺杆、第二弹簧、连接件、激光发射器和滚珠；所述长空心螺杆、所述第二弹簧滑动套设在所述连接件的伸出端，与所述待测工件内壁相抵的所述滚珠设置在所述连接件的卡入端的凹槽中，所述长空心螺杆侧壁的凹槽上设置有激光发射器；所述数据处理装置包括依次连接的PSD传感器、信号转换器和控制终端，所述PSD传感器的延伸方向与所述激光发射器的延伸方向垂直。

【技术特征摘要】
1.一种超深孔圆度全过程智能检测系统，其特征在于，其包括驱动装置、自移动定心装置、检测装置和数据处理装置；所述驱动装置、所述检测装置和所述数据处理装置依次首尾相连，所述自移动定心装置和所述检测装置均一端连接至所述驱动装置，另一端连接至待测工件；所述驱动装置包括电机、小带轮、V型带、大带轮、旋转伸缩杆和控制旋转伸缩杆的控制机构，所述电机、所述小带轮、所述V型带、所述大带轮和所述旋转伸缩杆依次连接，所述自移动定心装置和检测装置与所述旋转伸缩杆连接，所述控制机构连接至所述旋转伸缩杆；所述检测装置包括长空心螺杆、第二弹簧、连接件、激光发射器和滚珠；所述长空心螺杆、所述第二弹簧滑动套设在所述连接件的伸出端，与所述待测工件内壁相抵的所述滚珠设置在所述连接件的卡入端的凹槽中，所述长空心螺杆侧壁的凹槽上设置有激光发射器；所述数据处理装置包括依次连接的PSD传感器、信号转换器和控制终端，所述PSD传感器的延伸方向与所述激光发射器的延伸方向垂直。2.根据权利要求1所述的一种超深孔圆度全过程智能检测系统，其特征在于，所述旋转伸缩杆包括依次滑动套设的一级管、二级管和三级管，所述一级管连接至所述大带轮，所述二级管和所述三级管靠近所述大带轮的一端分别设置有第二端盖和第三端盖，所述第二端盖的中央设置有进气孔。3.根据权利要求2所述的一种超深孔圆度全过程智能检测系统，其特征在于，所述二级管与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张煌，沈兴全，訾河山，李耀明，辛志杰，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14