本发明专利技术提供了一种结构简单、检测精度和效率较高的钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统，其包括：用于带动凸轮绕垂向的心轴水平同轴旋转的数控转台、水平设于数控转台一侧的导轨、设于该导轨上的滑块、设于该滑块上且于凸轮一侧的激光测距头、用于测量所述激光测距头的水平位移量的光栅尺位移传感器、用于检测凸轮的旋转角度的编码器、分别设于所述滑块两侧的储丝筒组件和导向轮、弹性套设于所述储丝筒组件和导向轮上并与所述滑块固定连接的钢丝绳以及工控机；所述储丝筒组件与一步进电机传动连接，所述工控机控制所述数控转台和步进电机动作，并根据所述激光测距头、光栅尺位移传感器和编码器测得的数据计算出凸轮的外轮廓数据。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统。
技术介绍
凸轮机构广泛应用于各种自动化机械、精密仪器、自动化控制系统等。要做到高精度、高效率地检测凸轮，并正确处理、评定它的各项误差，及时快速地反馈凸轮的质量信息， 传统的光学机械量仪以及人工数据处理的方法，已不能适应凸轮广泛采用的自动线生产的需要了。随着汽车工业、工程机械等的高速发展和制造技术的不断提高，对如何提高凸轮加工精度的检测精度和效率，是本领域要解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种结构简单、检测精度和效率较高的钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统，包括 用于带动凸轮绕垂向的心轴水平同轴旋转的数控转台、水平设于数控转台一侧的导轨、设于该导轨上的滑块、设于该滑块上且于凸轮一侧的激光测距头、用于测量所述激光测距头的水平位移量的光栅尺位移传感器、用于检测凸轮的旋转角度的编码器、分别设于所述滑块两侧的储丝筒组件和导向轮、弹性套设于所述储丝筒组件和导向轮上并与所述滑块固定连接的钢丝绳以及工控机；所述储丝筒组件与一步进电机传动连接，所述工控机控制所述数控转台和步进电机动作，并根据所述激光测距头、光栅尺位移传感器和编码器测得的数据计算出凸轮的外轮廓数据。具体地，工控机包括用于实时控制所述数控转台和步进电机动作的运动控制卡， 与所述激光测距头相连的用于实时检测激光测距头与凸轮的外轮廓的间距的激光位移传感器采集卡，与所述光栅尺位移传感器和编码器相连的编码器计数卡，以及通过系统总线与所述运动控制卡、激光位移传感器采集卡和编码器计数卡相连的CPU单元；所述运动控制卡通过一转台电机驱动器控制转台电机的动作，进而控制所述数控转台动作；运动控制卡同时通过一步进电机驱动器控制步进电机动作。在所述凸轮的旋转角度为θ i时，测得的凸轮的外轮廓与激光测距头的间距即第一间距测量值为‘；同时，光栅尺位移传感器测量得的所述滑块在水平方向与光栅尺位移传感器的硬零位^的间距即第二间距测量值为‘，i=l，2，3…n;i为凸轮旋转一周的过程中测得的所述第一、第二间距测量值的次数，η为测得的所述第一、第二间距测量值‘、‘的总次数， 0° 彡 θ ^360°。所述钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统的检测方法包括Α)、将激光测距头与心轴的外圆的间距即第一间距控制在激光测距头的量程内，然后检测并记录所述第一间距同时检测并记录所述滑块在水平方向与所述硬零位丨.,的间距即第二间距；(由于所述心轴的加工和安装精度容易保障，因此只需要检测所述第一间距“。)B)、将凸轮无间隙配合于所述心轴上，若已知凸轮的外轮廓数据则在开始控制凸轮旋转一周的同时，控制激光测距头相对凸轮的外轮廓按照+ 的轨迹运动；同时，控制所述第一间距测量值&始终处于激光测距头的量程内，并获取与凸轮的旋转角度Qi相对应的所述第一、第二间距测量值G、‘ ；C)、由心轴直径？ d和所述计算出凸轮的极径测量值权利要求1.一种钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统，其特征在于包括用于带动凸轮(10)绕垂向的心轴(1-1)水平同轴旋转的数控转台(1)、水平设于数控转台(1)一侧的导轨(3)、设于该导轨(3)上的滑块(8)、设于该滑块(8)上且于凸轮(10) —侧的激光测距头(2)、用于测量所述激光测距头(2)的水平位移量的光栅尺位移传感器(4)、用于检测凸轮(10)的旋转角度的编码器(5)、分别设于所述滑块(8)两侧的储丝筒组件(11)和导向轮(12)、弹性套设于所述储丝筒组件(11)和导向轮(12)上并与所述滑块(8)固定连接的钢丝绳(7)以及工控机；所述储丝筒组件(11)与一步进电机(9)传动连接，所述工控机控制所述数控转台(1) 和步进电机(9)动作，并根据所述激光测距头(2)、光栅尺位移传感器(4)和编码器(5)测得的数据计算出凸轮(10)的外轮廓数据。2.根据权利要求1所述的钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统，其特征在于所述工控机包括用于实时控制所述数控转台(1)和步进电机(9)动作的运动控制卡，与所述激光测距头(2)相连的用于实时检测激光测距头(2)与凸轮(10)的外轮廓的间距的激光位移传感器采集卡，与所述光栅尺位移传感器(4)和编码器(5)相连的编码器计数卡，以及通过系统总线与所述运动控制卡、激光位移传感器采集卡和编码器计数卡相连的CPU单元；所述运动控制卡通过一转台电机驱动器控制转台电机(6 )的动作，进而控制所述数控转台(1)动作；运动控制卡同时通过一步进电机驱动器控制所述步进电机(9)动作。3.根据权利要求2所述的钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统，其特征在于在所述凸轮 (10)的旋转角度为θ i时，测得的凸轮(10)的外轮廓与激光测距头(2)的间距即第一间距测量值为‘；同时，光栅尺位移传感器(4)测量得的所述滑块(8)在水平方向与光栅尺位移传感器(4)的硬零位)的间距即第二间距测量值为‘，i=l，2，3…η ;i为凸轮(10)旋转一周的过程中测得的所述第一、第二间距测量值lT;、hn的次数，η为测得的所述第一、第二间距测量值‘、^的总次数， 0° ( θ ^360° ；所述钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统的检测方法包括Α)、将激光测距头(2)与心轴(1-1)的外圆的间距即第一间距、控制在激光测距头 (2)的量程内，然后检测并记录所述第一间距同时检测并记录所述滑块(8)在水平方向与所述硬零位(/{)的间距即第二间距‘；}；B)、将凸轮(10)无间隙配合于所述心轴(1-1)上，若已知凸轮(10)的外轮廓数据 ^ = 则在幵始控制凸轮(10)旋转一周的同时，控制激光测距头(2)相对凸轮(10)的外轮廓按照= 約+ /卩的轨迹运动；同时，控制所述第一间距测量值^始终处于激光测距头(2)的量程内，并获取与凸轮(10)的旋转角度Qi相对应的所述第一、第二间距测量1 iTi > (μ ；C)、由心轴直径？ d和所述‘、Zve、‘、‘，计算出凸轮(10)的极径测量值P,4.根据权利要求2所述的钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统，其特征在于在所述凸轮 (10)的旋转角度为θ i时，测得的凸轮(10)的外轮廓与激光测距头(2)的间距即第一间距测量值为^ ；同时，光栅尺位移传感器(4)测量得的所述滑块(8)在水平方向与光栅尺位移传感器(4)的硬零位(/.,.)的间距即第二间距测量值为(.A,i=l，2，3··· η ；i为凸轮(10)旋转一周的过程中测得的所述第一、第二间距测量值、“的次数，η为测得的所述第一、第二间距测量值‘、‘的总次数，0° ( 6^360° ；所述钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统的检测方法包括a)、将激光测距头(2)与心轴(1-1)的外圆的间距即第一间距控制在激光测距头(2) 的量程内，然后检测并记录所述第一间距同时检测并记录所述滑块(8)在水平方向与所述硬零位α)的间距即第二间距；b)、将凸轮(10)无间隙配合于所述心轴(1-1)上，若未知凸轮(10)的外轮廓数据，则在开始控制凸轮(10)旋转一周的同时，控制所述滑块(8)根据激光测距头(2)测得的所述第一间距测量值为‘的大小做靠近或远离凸轮(10)的直线位移，以控制所述第一间距测量值‘始终处于激光测距头(2)的本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统，其特征在于包括：用于带动凸轮（１０）绕垂向的心轴（１－１）水平同轴旋转的数控转台（１）、水平设于数控转台（１）一侧的导轨（３）、设于该导轨（３）上的滑块（８）、设于该滑块（８）上且于凸轮（１０）一侧的激光测距头（２）、用于测量所述激光测距头（２）的水平位移量的光栅尺位移传感器（４）、用于检测凸轮（１０）的旋转角度的编码器（５）、分别设于所述滑块（８）两侧的储丝筒组件（１１）和导向轮（１２）、弹性套设于所述储丝筒组件（１１）和导向轮（１２）上并与所述滑块（８）固定连接的钢丝绳（７）以及工控机；所述储丝筒组件（１１）与一步进电机（９）传动连接，所述工控机控制所述数控转台（１）和步进电机（９）动作，并根据所述激光测距头（２）、光栅尺位移传感器（４）和编码器（５）测得的数据计算出凸轮（１０）的外轮廓数据。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丁仕燕，
申请(专利权)人：常州工学院，
类型：发明
国别省市：32
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