CN103808273A - 一种轴件的测量方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轴件的测量方法及装置，包括机电本体和八个测头装置，所述测头装置包括底盘(4)、狭缝灯条平行光源(3)和两个线阵CCD相机(8)，狭缝平行灯条(3)在计算机控制下正弦规律性亮度变化，狭缝灯条平行光源(3)产生低发散角的绿平行光，被待测量轴件(2)遮挡产生光斑的上下边缘由两个线阵CCD相机(8)采集；底盘(4)设有滑轨，可以方便移动测量；双CCD传感器探头测量上下边缘，扩大测量范围，提高测量精度；多工位同步测量，提高测量节拍和降低对使用环境的要求。
Description
技术领域
本发明涉及轴件的直径、锥度、圆度、形线的检测、存储和分析，可应用于汽车、摩托车、机床等领域轴件的参数检测和质量控制。
背景技术
测量与加工的集成与融合已成为现代制造技术的新的发展趋势之一。全面质量检测与控制，对加工过程及产品性能指标实施实时检测，产品(零件)参数的100％检测是保证产品质量、实现“零废品制造”，以及实现产品质量问题溯源的基础。
目前制造企业现有的针对轴件检测的装置，主要存在两方面问题，是受自动化程度差以及受使用条件的限制，检测效率较低，大都运用在抽样调查和小批量检测中，不能实现生产现场大规模应用和实时在线检测，二是检测装置功能单一，价格昂贵，不能实现大规模零件性能的测试。
发明内容
本发明的目的针对现有技术的不足提供一种轴件的测量方法及装置。
本发明采用如下技术方案：
一种轴件的测量装置，包括机电本体和八个测头装置，所述测头装置包括底盘(4)、狭缝灯条平行光源(3)和两个线阵CCD相机(8)，狭缝平行灯条(3)在计算机控制下正弦规律性亮度变化，狭缝灯条平行光源(3)产生低发散角的绿平行光，被待测量轴件(2)遮挡产生光斑的上下边缘由两个线阵CCD相机(8)采集，其中狭缝灯条平行光源(3)照射方向与线阵CCD相机(8)导轨面垂直，线阵CCD相机(8)光轴与线阵CCD相机(8)导轨面垂直；底盘(4)设有滑轨，可以方便移动测量；每个测头装置的两个线阵CCD相机(8)沿精密直线丝杆导轨(13)相向运动和锁定；待测量轴件(2)进入测量区域(5)，按下第一指针(1)手柄，待测量轴件(2)一端放置于第二指针(7)，另一端放置于第一指针(1)中心附近，松开手柄，在第一指针(1)弹簧力作用下，待测量轴件(2)被安装到位，开始测量流程；安装在工业控制计算机(11)的虚拟仪器(12)向伺服驱动器(9)发送运动控制指令，由伺服驱动器(9)和伺服电机(6)带动待测量轴件(2)旋转，虚拟仪器(12)向信号调理及数据采集器(lo)发出狭缝灯条平行光源(J)周期亮度控制指令和线阵CCD相机成像数据同步采集指令，信号调理及数据采集器(10)将采集编码器(7)的角度、狭缝平行灯条(3)的亮度、线阵CCD相机(8)的信号，每个测头装置独立实现线阵CCD相机(8)上下边缘图像捕捉，与标定数据运算，计算当前状态的上轮廓边界位置、下轮廓边界位置及工件直径，经360度多点采集，计算轴经直径、圆度、形线等基本参数和升程、跳动等扩展参数。
所述一种轴件的测量装置，所述狭缝平行灯条(3)在计算机控制下正弦规律性亮度变化。
所述的一种轴件的测量方法，待测量轴件(2)进入测量区域(5)，按下第一指针(1)手柄，待测量轴件(2)一端放置于第二指针(7)，另一端放置于第一指针(1)中心附近，松开手柄，在第一指针(1)弹簧力作用下，待测量轴件(2)被安装到位，开始测量流程；安装在工业控制计算机(11)的虚拟仪器(12)向伺服驱动器(9)发送运动控制指令，由伺服驱动器(9)和伺服电机(6)带动待测量轴件(2)旋转，狭缝平行灯条(3)在计算机控制下正弦规律性亮度变化，狭缝灯条平行光源(3)产生低发散角的绿平行光，被待测量轴件(2)遮挡产生光斑的上下边缘由两个线阵CCD相机(8)采集，虚拟仪器(12)向信号调理及数据采集器(10)发出LED平行光源周期亮度控制指令和线阵CCD相机成像数据同步采集指令，信号调理及数据采集器(10)将采集编码器(7)的角度、狭缝平行灯条(3)的亮度、线阵CCD相机(8)的信号，每个测头装置独立实现线阵CCD相机(8)卜下边缘图像捕捉，与标定数据运算，计算当前状态的上轮廓边界位置、下轮廓边界位置及工件直径，经360度多点采集，计算轴经直径、圆度、形线等基本参数和升程、跳动等扩展参数。
本发明的显著优点包括模块化测头装置设计，降低机械结构的复杂度；双CCD传感器探头测量上下边缘，扩大测量范围，提高测量精度；多工位同步测量，提高测量节拍和降低对使用环境的要求；基于虚拟仪器和软测量实现多参数测量及扩展功能包括形线分析、CP／CPK统计、日月报表等高级功能。这将使该仪器系统适用于机械制造企业生产一线，实现大批量、多工位及多参数快速测量，为企业质量控制、组织生产、装置维护和新品开发提供支持。
附图说明
图1是本发明一种轴件的测量方法及装置的系统示意图；
图2是模块化测头装置结构示意图；
图3是双CCD测量装置结构示意图；
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明，本发明中未详述的方法均为现有技术。
如图1所示，一种轴件的测量装置包括机电本体和八个测头装置，如图2所示，测头装置包括底盘4、狭缝灯条平行光源3和两个线阵CCD相机8，狭缝平行灯条3在计算机控制下正弦规律性亮度变化，狭缝灯条平行光源3产生低发散角的绿平行光，被待测量轴件2遮挡产生光斑的上下边缘由两个线阵CCD相机8采集，其中狭缝灯条平行光源3照射方向与线阵CCD相机8导轨面垂直，线阵CCD相机8光轴与线阵CCD相机8导轨面垂直。每个测头装置的两个线阵CCD相机8可沿精密直线丝杆导轨13相向运动和锁定，如图3所示，以满足不同尺寸的工件工位测量需求。
待测量轴件2进入测量区域5，按下第一指针1手柄，待测量轴件2端放置于第二指针7，另一端放置于第一指针1中心附近，松开手柄，在第一指针1弹簧力作用下，待测量轴件2被安装到位，开始测量流程。安装在工业控制计算机11的虚拟仪器12向伺服驱动器9发送运动控制指令，由伺服驱动器9和伺服电机6带动待测量轴件2旋转，虚拟仪器12向信号调理及数据采集器10发出LED平行光源周期亮度控制指令和线阵CCD相机成像数据同步采集指令，信号调理及数据采集器10将采集编码器7的角度、狭缝平行灯条3的亮度、线阵CCD相机8的信号，每个测头装置独立实现线阵CCD相机8上下边缘图像捕捉，与标定数据运算，计算当前状态的上轮廓边界位置、下轮廓边界位置及工件直径，经360度多点采集，计算轴经直径、圆度、形线等基本参数和升程、跳动等扩展参数。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (2)
1.一种轴件的测量装置，其特征在于，包括机电本体和八个测头装置，所述测头装置包括底盘(4)、狭缝灯条平行光源(3)和两个线阵CCD相机(8)，狭缝平行灯条(3)在计算机控制下正弦规律性亮度变化，狭缝灯条平行光源(3)产生低发散角的绿平行光，被待测量轴件(2)遮挡产生光斑的上下边缘由两个线阵CCD相机(8)采集，其中狭缝灯条平行光源(3)照射方向与线阵CCD相机(8)导轨面垂直，线阵CCD相机(8)光轴与线阵CCD相机(8)导轨面垂直；底盘(4)设有滑轨，可以方便移动测量；每个测头装置的两个线阵CCD相机(8)沿精密直线丝杆导轨(13)相向运动和锁定；待测量轴件(2)进入测量区域(5)，按下第一指针(1)手柄，待测量轴件(2)一端放置于第二指针(7)，另一端放置于第一指针(1)中心附近，松开手柄，在第一指针(1)弹簧力作用下，待测量轴件(2)被安装到位，开始测量流程；安装在工业控制计算机(11)的虚拟仪器(12)向伺服驱动器(9)发送运动控制指令，由伺服驱动器(9)和伺服电机(6)带动待测量轴件(2)旋转，虚拟仪器(12)向信号调理及数据采集器(10)发出狭缝灯条平行光源(3)周期亮度控制指令和线阵CCD相机成像数据同步采集指令，信号调理及数据采集器(10)将采集编码器(7)的角度、狭缝平行灯条(3)的亮度、线阵CCD相机(8)的信号，每个测头装置独立实现线阵CCD相机(8)上下边缘图像捕捉，与标定数据运算，计算当前状态的上轮廓边界位置、下轮廓边界位置及工件直径，经360度多点采集，计算轴经直径、圆度、形线等基本参数和升程、跳动等扩展参数。
2.根据权利要求1所述的一种轴件的测量方法，其特征在于，待测量轴件(2)进入测量区域(5)，按下第一指针(1)手柄，待测量轴件(2)一端放置于第二指针(7)，另一端放置于第一指针(1)中心附近，松开手柄，在第一指针(1)弹簧力作用下，待测量轴件(2)被安装到位，开始测量流程；安装在工业控制计算机(11)的虚拟仪器(12)向伺服驱动器(9)发送运动控制指令，由伺服驱动器(9)和伺服电机(6)带动待测量轴件(2)旋转，狭缝平行灯条(3)在计算机控制下正弦规律性亮度变化，狭缝灯条平行光源(3)产生低发散角的绿平行光，被待测量轴件(2)遮挡产生光斑的上下边缘由两个线阵CCD相机(8)采集，虚拟仪器(12)向信号调理及数据采集器(10)发出LED平行光源周期亮度控制指令和线阵CCD相机成像数据同步采集指令，信号调理及数据采集器(10)将采集编码器(7)的角度、狭缝平行灯条(3)的亮度、线阵CCD相机(8)的信号，每个测头装置独立实现线阵CCD相机(8)上下边缘图像捕捉，与标定数据运算，计算当前状态的上轮廓边界位置、下轮廓边界位置及工件直径，经360度多点采集，计算轴经直径、圆度、形线等基本参数和升程、跳动等扩展参数。
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| CN201310724873.2A Pending CN103808273A (zh) | 2013-12-19 | 2013-12-19 | 一种轴件的测量方法及装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN103808273A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105783844A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-07-20 | 河南理工大学 | 机械零件几何量检测装置 |
| CN107339937A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-11-10 | 大连理工大学 | 一种多传感器融合的机构运动参数测试装置 |
| CN108548500A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-18 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 精密圆度测量装置与方法 |
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2013
- 2013-12-19 CN CN201310724873.2A patent/CN103808273A/zh active Pending
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| CN107339937A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-11-10 | 大连理工大学 | 一种多传感器融合的机构运动参数测试装置 |
| CN108548500A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-09-18 | 哈尔滨工业大学深圳研究生院 | 精密圆度测量装置与方法 |
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Application publication date: 20140521 |