刀座测量工具、刀座检测系统和刀座位姿参数检测方法技术方案

本申请提供一种刀座测量工具、刀座检测系统和刀座位姿参数检测方法。其中，刀座测量工具包括：基座，基座上设有用于供检测装置检测的定位点；和装卡组件，包括套筒、定位销和端板，套筒的轴向两端分别与基座和端板连接，端板用于与铣削转子的刀座的安装面贴合，安装面为刀座的朝向刀体的刀尖的表面，定位销插入套筒中，并用于插入刀座的供刀体插入的安装孔中，定位销可沿着套筒的轴向移动，且直径沿着套筒的轴向变化，使得定位销的中心与安装孔的中心共线。基于此，方便高效地实现对刀座位姿参数的准确测量。参数的准确测量。参数的准确测量。

【技术实现步骤摘要】
刀座测量工具、刀座检测系统和刀座位姿参数检测方法


[0001]本申请涉及铣削转子参数测量
，特别涉及一种刀座测量工具、刀座检测系统和刀座位姿参数检测方法。

技术介绍

[0002]刀座是铣削转子的重要组成部分，其定位精度，直接影响铣削转子的施工性能。
[0003]为了确定刀座的定位精度，通常需要在出厂前，对铣削转子上所有刀座的位姿参数进行测量，以判断刀座是否符合设计要求。
[0004]然而，由于铣削转子上刀座的数量较多，如何方便高效地实现对刀座位姿参数的准确测量，一直是个难题。

技术实现思路

[0005]本申请旨在提供一种刀座测量工具、刀座检测系统和刀座位姿参数检测方法，以方便高效地实现对刀座位姿参数的准确测量。
[0006]为了实现上述目的，本申请所提供的刀座测量工具包括：
[0007]基座，基座上设有用于供检测装置检测的定位点；和
[0008]装卡组件，包括套筒、定位销和端板，套筒的轴向两端分别与基座和端板连接，端板用于与铣削转子的刀座的安装面贴合，安装面为刀座的朝向刀体的刀尖的表面，定位销插入套筒中，并用于插入刀座的供刀体插入的安装孔中，定位销可沿着套筒的轴向移动，且直径沿着套筒的轴向变化，使得定位销的中心与安装孔的中心共线。
[0009]在一些实施例中，定位销被构造为以下至少之一：
[0010]定位销的直径沿着由基座至端板的方向减小或增大；
[0011]定位销的最大直径比安装孔直径的设计值大第一偏差值，定位销的最小直径比安装孔直径的设计值小第二偏差值；
[0012]定位销呈锥形。
[0013]在一些实施例中，第一偏差值等于第二偏差值；和/或，定位销的锥度大于0
°
并小于或等于5
°
。
[0014]在一些实施例中，刀座测量工具包括以下至少之一：
[0015]弹性件，设置于套筒中，并对定位销施加使定位销朝套筒外移动的弹性力；
[0016]磁性件，设置于套筒上，并通过端板对安装面施加磁性力，以使端板吸附于安装面上；
[0017]限位部，设置于套筒的内壁上，并限制定位销从套筒伸出的位移；
[0018]操作扭，与基座和/或装卡组件连接，并用于与检测装置信号连接，以在被操作时，触发检测装置对定位点进行检测；
[0019]把手，连接基座与套筒。
[0020]在一些实施例中，基座上设有多个点单元，点单元包括至少一个定位点。
[0021]在一些实施例中，多个点单元中的至少两个点单元异面；和/或，点单元包括至少两个定位点，同一点单元中的定位点共面。
[0022]另外，本申请所提供的刀座检测系统，包括检测装置以及本申请实施例的刀座测量工具，检测装置检测基座上的定位点，以确定定位点的坐标。
[0023]在一些实施例中，检测装置包括两个相机。
[0024]在一些实施例中，刀座检测系统包括探测件，探测件上设有供检测装置检测的标点，探测件用于与铣削转子和装卡组件接触，并与检测装置配合，确定铣削转子轴向两侧法兰端面的中心，以及定位销的中心在端板的底面上的投影，端板的底面为端板的用于与刀座接触的表面。
[0025]在一些实施例中，探测件包括基板和测量头，标点设置于基板上，测量头与基板连接，并呈球形，探测件通过测量头与铣削转子和装卡组件接触。
[0026]此外，本申请所提供的刀座位姿参数检测方法，包括：
[0027]将刀座测量工具固定于铣削转子以外的位置，对刀座测量工具进行标定，以确定刀座测量工具上的定位点、刀尖表征点和表征法向量在标定坐标下的坐标，其中，刀尖表征点为刀座测量工具上的用于表征安装于刀座上的刀体的刀尖的点，表征法向量为刀座测量工具上的用于表征刀座的安装法向量的向量，安装法向量为刀座的安装面的法向量，标定坐标系为在刀座测量工具所处的铣削转子以外的位置建立的坐标系；
[0028]建立铣削转子的工件坐标系；
[0029]将刀座测量工具安装于刀座上，并利用检测装置对定位点进行检测，以确定定位点在工件坐标系下的坐标，且基于所确定的定位点在工件坐标系下的坐标，以及定位点、刀尖表征点和表征法向量在标定坐标系下的坐标，确定刀尖表征点以及表征法向量在工件坐标系下的坐标，进而确定刀座测量工具所在的刀座的位姿参数，得到刀座的检测参数，刀座的位姿参数包括铣削半径、轴向距离、圆周角、安装角和侧倾角中的至少之一。
[0030]在一些实施例中，对刀座测量工具进行标定，确定刀座测量工具上的定位点、刀尖表征点以及表征法向量在标定坐标系下的坐标包括：
[0031]利用检测装置检测刀座测量工具上的定位点，以确定定位点在标定坐标系下的坐标；
[0032]确定定位销的中心在端板的底面上的投影点P2，端板的底面为端板的用于与刀座接触的表面；
[0033]将投影点P2向正上方平移预设距离L，得到刀尖表征点在标定坐标系下的坐标P0；
[0034]以P2和P0的连线，作为表征法向量P2P0，并确定表征法向量P2P0在标定坐标系下的坐标。
[0035]在一些实施例中，确定定位销的中心在端板的底面上的投影点P2包括：
[0036]使刀座检测系统的探测件与底面的多个点接触，并在探测件与底面的各个点接触时，利用检测装置检测探测件的标点，以实现对底面的测量；
[0037]使探测件与定位销的圆柱面的多个点接触，并在探测件与定位销的圆柱面的各个点接触时，利用检测装置检测探测件的标点，以实现对定位销圆柱面的与探测件接触的各个点的测量；
[0038]将所测得的定位销圆柱面的各个点投影至所测量的底面上，并基于相应的投影确
定投影点P2。
[0039]在一些实施例中，建立铣削转子的工件坐标系包括：
[0040]确定铣削转子轴向两侧的法兰的端面的中心；
[0041]将铣削转子轴向两侧法兰端面的中心的连线作为Z轴，并以铣削转子一侧法兰端面的中心沿Z轴朝中间平移预设距离t后作为原点O，且过原点O作垂直于Z轴的任意一条直线作X轴，得到铣削转子的工件坐标系OXYZ。
[0042]在一些实施例中，确定铣削转子轴向两侧的法兰的端面的中心包括：
[0043]使刀座检测系统的探测件与铣削转子轴向两侧的法兰端面以及铣削转子的圆柱面上的多个点接触，并在探测件与铣削转子的各点接触时，利用检测装置检测探测件上的标点，以确定铣削转子轴向两侧法兰端面的中心。
[0044]在一些实施例中，使探测件与铣削转子轴向两侧的法兰端面以及铣削转子的圆柱面上的多个点接触，并在探测件与铣削转子的各点接触时，利用检测装置检测探测件上的标点，以确定铣削转子轴向两侧法兰端面的中心包括：
[0045]使探测件与铣削转子轴向两侧的法兰端面的多个点接触，并在探测件与铣削转子轴向两侧的法兰端面的各个点接触时，利用检测装置检测探测件上的标点，以实现对铣削转子轴向两侧法兰端面的测量；
[0046本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刀座测量工具(10)，其特征在于，包括：基座(1)，所述基座(1)上设有用于供检测装置(20)检测的定位点(12)；和装卡组件(2)，包括套筒(21)、定位销(22)和端板(23)，所述套筒(21)的轴向两端分别与所述基座(1)和所述端板(23)连接，所述端板(23)用于与铣削转子(40)的刀座(402)的安装面(403)贴合，所述安装面(403)为所述刀座(402)的朝向刀体的刀尖的表面，所述定位销(22)插入所述套筒(21)中，并用于插入所述刀座(402)的供所述刀体插入的安装孔(404)中，所述定位销(22)可沿着所述套筒(21)的轴向移动，且直径沿着所述套筒(21)的轴向变化，使得所述定位销(22)的中心与所述安装孔(404)的中心共线。2.根据权利要求1所述的刀座测量工具(10)，其特征在于，所述定位销(22)被构造为以下至少之一：所述定位销(22)的直径沿着由所述基座(1)至所述端板(23)的方向减小或增大；所述定位销(22)的最大直径比所述安装孔(404)直径的设计值大第一偏差值，所述定位销(22)的最小直径比所述安装孔(404)直径的设计值小第二偏差值；所述定位销(22)呈锥形。3.根据权利要求2所述的刀座测量工具(10)，其特征在于，所述第一偏差值等于所述第二偏差值；和/或，所述定位销(22)的锥度大于0
°
并小于或等于5
°
。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的刀座测量工具(10)，其特征在于，所述刀座测量工具(10)包括以下至少之一：弹性件(24)，设置于所述套筒(21)中，并对所述定位销(22)施加使所述定位销(22)朝所述套筒(21)外移动的弹性力；磁性件(25)，设置于所述套筒(21)上，并通过所述端板(23)对所述安装面(403)施加磁性力，以使所述端板(23)吸附于所述安装面(403)上；限位部(211)，设置于所述套筒(21)的内壁上，并限制所述定位销(22)从所述套筒(21)伸出的位移；操作扭(3)，与所述基座(1)和/或所述装卡组件(2)连接，并用于与所述检测装置(20)信号连接，以在被操作时，触发所述检测装置(20)对所述定位点(12)进行检测；把手(4)，连接所述基座(1)与所述套筒(21)。5.根据权利要求1
‑
3任一所述的刀座测量工具(10)，其特征在于，所述基座(1)上设有多个点单元(11)，所述点单元(11)包括至少一个所述定位点(12)。6.根据权利要求5所述的刀座测量工具(10)，其特征在于，所述多个点单元(11)中的至少两个点单元(11)异面；和/或，所述点单元(11)包括至少两个所述定位点(12)，同一所述点单元(11)中的定位点(12)共面。7.一种刀座检测系统(100)，其特征在于，包括检测装置(20)以及如权利要求1
‑
6任一所述的刀座测量工具(10)，所述检测装置(20)检测所述基座(1)上的定位点(12)，以确定所述定位点(12)的坐标。8.根据权利要求7所述的刀座检测系统(100)，其特征在于，所述检测装置(20)包括两个相机(201)。9.根据权利要求7所述的刀座检测系统(100)，其特征在于，所述刀座检测系统(100)包括探测件(30)，所述探测件(30)上设有供所述检测装置(20)检测的标点(305)，所述探测件
(30)用于与所述铣削转子(40)和所述装卡组件(2)接触，并与所述检测装置(20)配合，确定铣削转子(40)轴向两侧法兰(405)端面的中心，以及所述定位销(22)的中心在所述端板(23)的底面(231)上的投影，所述端板(23)的底面(231)为所述端板(23)的用于与所述刀座(402)接触的表面。10.根据权利要求9所述的刀座检测系统(100)，其特征在于，所述探测件(30)包括基板(301)和测量头(303)，所述标点(305)设置于所述基板(301)上，所述测量头(303)与所述基板(301)连接，并呈球形，所述探测件(30)通过所述测量头(303)与所述铣削转子(40)和所述装卡组件(2)接触。11.一种基于如权利要求7
‑
10任一所述的刀座检测系统(100)的刀座位姿参数检测方法，其特征在于，包括：将所述刀座测量工具(10)固定于所述铣削转子(40)以外的位置，对所述刀座测量工具(10)进行标定，以确定所述刀座测量工具(10)上的定位点(12)、刀尖表征点和表征法向量在标定坐标下的坐标，其中，所述刀尖表征点为所述刀座测量工具(10)上的用于表征安装于刀座(402)上的刀体的刀尖的点，所述表征法向量为所述刀座测量工具(10)上的用于表征所述刀座(402)的安装法向量的向量，所述安装法向量为所述刀座(402)的安装面(403)的法向量，所述标定坐标系为在所述刀座测量工具(10)所处的所述铣削转子(40)以外的位置建立的坐标系；建立所述铣削转子(40)的工件坐标系；将所述刀座测量工具(10)安装于所述刀座(402)上，并利用所述检测装置(20)对所述定位点(12)进行检测，以确定所述定位点(12)在所述工件坐标系下的坐标，且基于所确定的定位点(12)在所述工件坐标系下的坐标，以及所述定位点(12)、所述刀尖表征点和所述表征法向量在所述标定坐标系下的坐标，确定所述刀尖表征点以及所述表征法向量在所述工件坐标系下的坐标，进而确定所述刀座测量工具(10)所在的刀座(402)的位姿参数，得到所述刀座(402)的检测参数，所述刀座(402)的位姿参数包括铣削半径、轴向距离、圆周角、安装角和侧倾角中的至少之一。12.根据权利要求11所述的刀座位姿参数检测方法，其特征在于，对所述刀座测量工具(10)进行标定，确定所述刀座测量工具(10)上的定位点(12)、刀尖表征点以及表征法向量在所述标定坐标系下的坐标包括：利用所述检测装置(20)检测所述刀座测量工具(10)上的定位点(12)，以确定所述定位点(12)在标定坐标系下的坐标；确定所述定位销(22)的中心在所述端板(23)的底面(231)上的投影点P2，所述端板(23)的底面(231)为所述端板(23)的用于与所述刀座(402)接触的表面；将投影点P2向正上方平移预设距离L，得到所述刀尖表征点在所述标定坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：蹤雪梅，王树景，康凯旋，孙宝海，
申请(专利权)人：徐州徐工筑路机械有限公司，
类型：发明
国别省市：