快速檢測(cè)圓柱類(lèi)外圓形狀尺寸參數(shù)的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種快速檢測(cè)圓柱類(lèi)外圓形狀尺寸參數(shù)的裝置，特別是機(jī)械加工中，在圓柱類(lèi)零件外圓上加個(gè)多個(gè)分度槽的槽寬尺寸、槽的位置度及垂直度的快速檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]圓柱類(lèi)外圓形狀包含尺寸參數(shù)要素的零件很多，其結(jié)構(gòu)形狀各異，設(shè)計(jì)上提出的同軸度誤差要求也不同。機(jī)械加工中的檢測(cè)技術(shù)根據(jù)其方式不同可分為在線檢測(cè)、加工間檢測(cè)和加工后檢測(cè)。機(jī)械加工中的檢測(cè)項(xiàng)目主要包括:工件的尺寸、形狀和表面粗糙度。在機(jī)械加工領(lǐng)域閥套、閥芯是機(jī)械加工制造及檢測(cè)中常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)類(lèi)型，屬于加工難度大，品種與數(shù)量多圓柱類(lèi)零件。圓柱類(lèi)零件閥套、閥芯在試制、批產(chǎn)中，外圓上加個(gè)多個(gè)分度槽的槽寬尺寸、槽的位置度及垂直度，被測(cè)要素涉及形狀公差一直線度、平面度、圓度、圓柱度形狀或位置公差一線輪廓度、面輪廓度定向位置公差一平行度、垂直度、傾斜度定位位置公差一同軸度、對(duì)稱(chēng)度、位置度跳動(dòng)一徑向、斜向、端面圓跳動(dòng)，徑向、端面全跳動(dòng)中的各種參數(shù)。由于圓柱類(lèi)外圓形狀被測(cè)參數(shù)的變化受空間的限制，在測(cè)量過(guò)程中要求每次測(cè)量接觸點(diǎn)都在圓柱面的外圓直徑最高點(diǎn)，不允許出現(xiàn)偏離。位置公差與形狀公差、零件被測(cè)要素的實(shí)際位置、方向總是和它的實(shí)際形狀緊密聯(lián)系在一起的。為了操作方便起見(jiàn)，不論用綜合量規(guī)檢驗(yàn)還是用指示式量?jī)x測(cè)量，一般都直接在被測(cè)量要素的輪廓表面進(jìn)行。所以位置誤差是實(shí)際位置和實(shí)際形狀所產(chǎn)生的綜合效果，即測(cè)得的位置誤差中包含了形狀誤差。一直以來(lái)，現(xiàn)有技術(shù)為了解決這些問(wèn)題，都是在普通的萬(wàn)能工具顯微鏡上對(duì)閥套、閥芯參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，采用人工瞄準(zhǔn)、讀數(shù)、計(jì)算。這種方式的不足之處在于測(cè)量人員工作量大，人為測(cè)量誤差對(duì)測(cè)試結(jié)果有較大影響，測(cè)量效率低等缺點(diǎn)，而且，加工出的產(chǎn)品一次裝配合格率很低，互換性差，為了解決產(chǎn)品加工與測(cè)量瓶頸，為此，提出一種關(guān)于閥芯、閥套參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量效率高，能夠提高外圓上加個(gè)多個(gè)分度槽圓柱類(lèi)零件槽寬尺寸、槽的位置度及垂直度測(cè)量精度的快速檢測(cè)裝置。
[0004]本發(fā)明解決其問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種快速檢測(cè)圓柱類(lèi)外圓形狀尺寸參數(shù)的裝置，包括:固定在工作平臺(tái)上的伺服電機(jī)支架、相向?qū)ΨQ(chēng)伺服電機(jī)頂尖，同軸線夾持被測(cè)工件2的頂尖支座，其特征在于:在夾持被測(cè)工件2的上方，設(shè)有鏡頭正對(duì)夾持被測(cè)工件2的CCD攝像機(jī)5，CCD攝像機(jī)5采集在伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的夾持被測(cè)工件2的圖像，將采集到的每個(gè)槽的分度位置尺寸傳輸?shù)焦搪?lián)在伺服電機(jī)主軸上的圓光柵4上，自動(dòng)調(diào)相光學(xué)參考零位，圓光柵4光源經(jīng)過(guò)光路系統(tǒng)變?yōu)槠叫泄?，投射在圓光柵4指示光柵的動(dòng)?xùn)藕蜆?biāo)尺光柵的定柵上；測(cè)量時(shí)，伺服電機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)動(dòng)?xùn)乓黄鹦D(zhuǎn)，透過(guò)的光線形成莫爾條紋，線陣光敏管檢測(cè)到透射過(guò)來(lái)的光信號(hào)，輸出近似正弦電壓信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、整形、微分電路后形成脈沖信號(hào)，計(jì)量工作過(guò)程中總的脈沖數(shù)，獲得被測(cè)工件2運(yùn)動(dòng)物體的角位移，線陣光敏管通過(guò)讀數(shù)頭裝置送入計(jì)算機(jī)圖像處理軟件系統(tǒng)計(jì)算出每個(gè)槽的位置尺寸，顯示并打印出被測(cè)工件2的分度槽的槽寬尺寸、槽的位置度及垂直度參數(shù)。
[0005]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果，
本發(fā)明針對(duì)閥芯閥套、圓柱類(lèi)零件外圓上加個(gè)多個(gè)分度槽的槽寬尺寸、槽的位置度及垂直度，采用當(dāng)前先進(jìn)的CCD攝像技術(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)高精度旋轉(zhuǎn)測(cè)控，圓光柵自動(dòng)計(jì)量角度，計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，結(jié)合被測(cè)工件類(lèi)型和待處理的誤差類(lèi)型，自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理技術(shù)，快速檢測(cè)圓柱類(lèi)零件外圓上加個(gè)多個(gè)分度槽的槽寬尺寸、槽的位置度及垂直度，提高了測(cè)量精度和測(cè)量效率。采用伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)物體旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)動(dòng)?xùn)乓黄鹦D(zhuǎn)，而定柵不動(dòng)的普通機(jī)械結(jié)構(gòu)，將尺寸的變化轉(zhuǎn)換為電感量的變化，無(wú)傳動(dòng)誤差，完成閥芯閥套參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量裝置始終測(cè)量著工件的尺寸，并將其尺寸變化量隨時(shí)傳遞給計(jì)算機(jī)圖像處理軟件，再由計(jì)算機(jī)圖像處理軟件發(fā)出信號(hào)，顯示出被測(cè)工件2的分度槽的槽寬尺寸、槽的位置度及垂直度參數(shù)。由于它能使操作人員無(wú)需停機(jī)就能測(cè)量工件，能快速、準(zhǔn)確地對(duì)工件測(cè)量，減少了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，降低了廢品率，同時(shí)加工出的工件尺寸一致性較高，解決了人為測(cè)量誤差對(duì)測(cè)試結(jié)果大影響，測(cè)量效率低等缺點(diǎn)，而且，加工出的產(chǎn)品一次裝配合格率高。
[0006]測(cè)量精度高。本發(fā)明采用的數(shù)字式圓光柵角度系統(tǒng):分辨力為1秒；徑向跳動(dòng)(1.3 μπ? ;整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)精度優(yōu)于±10秒。高精度(XD5瞄準(zhǔn)精度:五次測(cè)量重復(fù)性誤差^ lymo用被測(cè)工件，五次測(cè)量重復(fù)性誤差<2 μπ?。使用本發(fā)明快速檢測(cè)裝置有助于圓柱類(lèi)零件外圓形狀尺寸參數(shù)同軸度誤差的檢測(cè)速度和精度的提高。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是閥芯、閥套參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)裝置原理圖
圖中:1工作平臺(tái)、2被測(cè)工件、3伺服電機(jī)支架、4高精度圓光柵、5C⑶攝像機(jī)、6Ζ向調(diào)節(jié)旋鈕、7Υ向調(diào)節(jié)旋鈕、8防干擾罩、9電機(jī)驅(qū)動(dòng)箱、10圓光柵指示器、11亮度控制箱、12計(jì)算機(jī)、13前軸系頂尖，14打印機(jī)，15頂尖支座。
【具體實(shí)施方式】
[0008]參閱圖1。在以下描述的實(shí)施例中，快速檢測(cè)圓柱類(lèi)外圓形狀尺寸參數(shù)的裝置，包括:固定在工作平臺(tái)上的伺服電機(jī)支架、相向?qū)ΨQ(chēng)伺服電機(jī)頂尖，同軸線夾持帶撥叉的被測(cè)工件2的頂尖支座。被測(cè)工件2與圓光柵4采用剛性連接。將閥芯或閥套安裝在撥套上，同時(shí)帶撥叉的被測(cè)工件2的另一端頂在高精度前軸系頂尖13上，將撥套上的撥桿放入撥叉內(nèi)，撥叉在高精度圓光柵4頂尖上，伺服電機(jī)設(shè)置在電機(jī)驅(qū)動(dòng)箱9內(nèi)，蓋好防干擾罩8。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使尾頂尖到達(dá)合適位置，使