CN108827165A - 一种双激光头多尺寸推杆伺服检测装置 - Google Patents

一种双激光头多尺寸推杆伺服检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于工件尺寸检测技术领域，尤其涉及一种双激光头多尺寸推杆伺服检测装置，包括X向推杆电机、Y向推杆电机、X向激光位移传感器、Y向激光位移传感器、夹紧组件、测量块组件和检测平台，所述X向推杆电机通过X向连接件固定设置在检测平台上，所述X向激光位移传感器与X向推杆电机的推杆固定连接，且X向激光位移传感器的激光射出入面朝向Y方向，所述Y向推杆电机通过Y向连接件固定设置在检测平台上，所述Y向激光位移传感器与Y向推杆电机的推杆固定连接，且Y向激光位移传感器的激光射出入面朝向X方向，所述夹紧组件用于夹紧待测工件，所述测量块组件用于指示X向激光位移传感器发出的激光检测位置。

Description

一种双激光头多尺寸推杆伺服检测装置
技术领域
本发明属于工件尺寸检测技术领域，尤其涉及一种双激光头多尺寸推杆伺服检测装置。
背景技术
在加工制造业中，对于零件的加工，无论是加工的过程，还是加工完成后的质量和性能，都需要经历大量的检测工作。目前对于加工零件工序尺寸的检测，主要采用通规、止规、游标卡尺等工具，还是以手工检测为主，检测效率非常低，费时费力，且不利于提高零件加工品质和加工效率。
专利号为201710803065.3的专利文件中，提供一种激光多尺寸伺服检测装置对阶梯轴类工件进行轴向、径向两方向，及多个阶梯面的多尺寸检测，其中，X向运动组件和Y向运动组件分别驱动激光位移传感器在X方向和Y方向移动，旋转运动组件控制激光位移传感器旋转使得激光位移传感器上的激光射出入面能够在X和Y方向切换，由于X向运动组件与Y向运动组件滑动连接，Y向运动组件控制X向运动组件Y方向升降，则激光位移传感器X方向和Y方向的移动误差会相互叠加，且旋转运动组件存在旋转角度误差，从而降低激光位移传感器的检测精度。
发明内容
为解决现有技术存在的激光位移传感器在X方向和Y方向的移动误差相互叠加和激光位移传感器存在旋转角度误差的问题，本发明提供一种双激光头多尺寸推杆伺服检测装置。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下，一种双激光头多尺寸推杆伺服检测装置，包括X向推杆电机、Y向推杆电机、X向激光位移传感器、Y向激光位移传感器、夹紧组件、测量块组件和检测平台，所述X向推杆电机通过X向连接件固定设置在检测平台上，所述X向激光位移传感器与X向推杆电机的推杆固定连接，且X向激光位移传感器的激光射出入面朝向Y方向，所述Y向推杆电机通过Y向连接件固定设置在检测平台上，所述Y向激光位移传感器与Y向推杆电机的推杆固定连接，且Y向激光位移传感器的激光射出入面朝向X方向，所述夹紧组件用于夹紧待测工件，所述测量块组件用于指示X向激光位移传感器发出的激光检测位置。
作为优选，所述测量块组件包括阶梯测量块和测量块气缸，所述阶梯测量块与待测工件的阶梯下表面配合，所述阶梯测量块的底端与测量块气缸的活塞杆固定连接，所述测量块气缸固定设置在测量平台上。测量块气缸驱动阶梯测量块靠近待测工件的阶梯下表面，直至阶梯测量块的上表面与待测工件的阶梯下表面贴合，为测量待测工件的阶梯下表面的高度做好准备，结构简单可靠，操作简便省时，成本较低。
作为优选，所述夹紧组件包括夹紧气缸和具有弧形凹槽的V型定位块，所述夹紧气缸固定设置在检测平台上，所述V型定位块固定设置在夹紧气缸的活塞杆上，所述弧形凹槽朝向夹紧气缸的活塞杆运动方向，所述待测工件的两侧均设置有夹紧气缸和V型定位块，两个所述V型定位块的弧形凹槽相对。将待测工件放置于两个V型定位块之间，两个夹紧气缸推动两个V型定位块靠拢将待测工件夹紧定位，弧形凹槽便于与工件配合将工件夹紧，扩大夹紧组件的适用范围，夹紧方式简便，快速有效，制造装配成本较低。
作为优选，所述检测平台上开设有与V型定位块配合的导向槽，两个所述V型定位块均设置在导向槽内。提高夹紧组件的夹紧定位精度，提高该检测装置的测量精度。
进一步地，该检测装置还包括X向安装板和Y向安装板，所述X向激光位移传感器通过X向安装板与X向推杆电机的推杆固定连接，所述Y向激光位移传感器通过Y向安装板与Y向推杆电机的推杆固定连接。
进一步地，所述X向连接件包括垂直于检测平台设置的X向支撑柱，所述X向支撑柱的一端与检测平台固定连接，所述X向推杆电机固定设置在X向支撑柱的另一端；所述Y向连接件包括垂直于检测平台设置的Y向支撑柱，所述Y向支撑柱的一端与检测平台固定连接，所述Y向推杆电机固定设置在Y向支撑柱的另一端。采用X向支撑柱和Y向支撑柱分别对X向推杆电机和Y向推杆电机进行支撑固定，支撑固定方式简单可靠，装配简便，维修方便，制造、装配和维修成本低。
有益效果：
1、本发明的双激光头多尺寸推杆伺服检测装置，因采用X、Y向激光位移传感器检测待测工件径向和轴向两个方向的尺寸，X、Y向激光位移传感器分别由单独驱动移动，不会有误差叠加，且X、Y向激光位移传感器不需旋转，则没有角度误差，该检测装置的检测精度高；
2、本发明的双激光头多尺寸推杆伺服检测装置结构简单，操作简便，检测时间短，检测效率高，特别是在数控等自动化加工生产线上，实现加工零件在生产线上检测过程的自动化，不但省时省力，而且还在提高零件加工品质和加工效率的同时,对推进加工测量一体化技术的发展具有深远意义；
3、本发明的双激光头多尺寸推杆伺服检测装置，各测量点的位置定位均通过X、Y向推杆电机起动后定时采样方法得到，即从X、Y向推杆电机启动开始进行定时计数，到一个定时之后就采集该点的激光传感器的输出值，不需另外设置定位传感器对X、Y向激光位移传感器进行定位，结构简单效果好、成本低。
附图说明
图1是本发明双激光头多尺寸推杆伺服检测装置的立体结构示意图；
图2是本发明双激光头多尺寸推杆伺服检测装置的主视示意图；
图3是本发明双激光头多尺寸推杆伺服检测装置的俯视示意图；
图中11、X向推杆电机，12、X向激光位移传感器，121、X向激光位移传感器的激光射出入面，13、X向安装板，14、X向支撑柱，21、Y向推杆电机，22、Y向激光位移传感器，221、Y向激光位移传感器的激光射出入面，23、Y向安装板，24、Y向支撑柱，31、夹紧气缸，32、V型定位块，321、弧形凹槽，41、阶梯测量块，42、测量块气缸，5、检测平台，51、导向槽，6、工件。
具体实施方式
实施例
如图1～3所示，一种双激光头多尺寸推杆伺服检测装置，待测工件6为具有单阶梯的阶梯轴，该检测装置包括X向推杆电机11、Y向推杆电机21、X向激光位移传感器12、Y向激光位移传感器22、夹紧组件、测量块组件和检测平台5，所述X向推杆电机11通过X向连接件固定设置在检测平台5上，所述X向连接件包括垂直于检测平台5设置的X向支撑柱14，所述X向支撑柱14的一端与检测平台5固定连接，所述X向推杆电机11固定设置在X向支撑柱14的另一端，所述X向激光位移传感器12通过X向安装板13与X向推杆电机11的推杆固定连接，X向安装板13的一端与X向推杆电机11的推杆固定连接，X向激光位移传感器12固定设置在X向安装上，且X向激光位移传感器的激光射出入面121朝向Y方向；
所述Y向推杆电机21通过Y向连接件固定设置在检测平台5上，所述Y向连接件包括垂直于检测平台5设置的Y向支撑柱24，所述Y向支撑柱24的一端与检测平台5固定连接，所述Y向推杆电机21固定设置在Y向支撑柱24的另一端，所述Y向激光位移传感器22通过Y向安装板23与Y向推杆电机21的推杆固定连接，Y向安装板23的一端与Y向推杆电机21的推杆固定连接，Y向激光位移传感器22固定设置在X向安装上，且Y向激光位移传感器的激光射出入面221朝向X方向，其射出的激光点射向待测工件6的中心轴线。X、Y向推杆电机11、21可分别进行定时计数，到一个定时后推杆暂停移动，采集X、Y向激光位移传感器12、22的输出值；
如图1和图3所示，所述夹紧组件用于夹紧待测工件6，所述夹紧组件包括夹紧气缸31和具有弧形凹槽321的V型定位块32，所述夹紧气缸31固定设置在检测平台5上，所述V型定位块32固定设置在夹紧气缸31的活塞杆上，所述弧形凹槽321朝向夹紧气缸31的活塞杆运动方向，所述待测工件6的两侧均设置有夹紧气缸31和V型定位块32，两个所述V型定位块32的弧形凹槽321相对。为了提高夹紧组件的夹紧定位精度，所述检测平台5上开设有与V型定位块32配合的导向槽51，两个所述V型定位块32均设置在导向槽51内。
如图1和图2所示，所述测量块组件用于指示X向激光位移传感器12发出的激光检测位置。所述测量块组件包括阶梯测量块41和测量块气缸42，所述阶梯测量块41与待测工件6的阶梯下表面配合，所述阶梯测量块41的底端与测量块气缸42的活塞杆固定连接，所述测量块气缸42固定设置在测量平台上。测量块气缸42驱动阶梯测量块41靠近待测工件6的阶梯下表面，直至阶梯测量块41的上表面与待测工件6的阶梯下表面贴合，为测量待测工件6的阶梯下表面的高度做好准备，结构简单可靠，操作简便省时，成本较低。
工作原理如下：
首先，将待测工件6放置于检测平台5上并位于两V型定位块32中间，X、Y向推杆电机11、21分别带动X、Y向激光位移传感器12、22回到X、Y向推杆电机11、21的推杆起始位置(即X方向最左端、Y方向最下端)，夹紧气缸31驱动V型定位块32夹紧放置在检测平台5上的待测工件6，测量块气缸42驱动阶梯测量块41靠近待测工件6的阶梯下表面，直至阶梯测量块41的上表面与待测工件6的阶梯下表面贴合，为尺寸检测做好准备；
X向推杆电机11的推杆再带动X向激光位移传感器12在X方向移动，通过X向推杆电机11的定时采样，使得X向激光位移传感器的激光射出入面121射出的激光点依次打在阶梯测量块41的上表面、待测工件6的阶梯上表面和待测工件6的上表面，得出阶梯下表面高度、阶梯上表面高度和待测工件6总高度；
同时，Y向推杆电机21的推杆再带动Y向激光位移传感器22在Y方向移动，通过Y向推杆电机21的定时采样，使得Y向激光位移传感器的激光射出入面221射出的激光点依次打在待测工件6的阶梯下方的周面、阶梯的周面和阶梯上方的周面上，得出待测工件6的阶梯下方的外径、阶梯外径和阶梯上方的外径；
测量完成后，X、Y向推杆电机11、21分别带动X、Y向激光位移传感器12、22回到X、Y向推杆电机11、2121的推杆起始位置，夹紧气缸31驱动V型定位块32松开待测工件6，同时测量块气缸42驱动阶梯测量块41远离待测工件6的阶梯下表面，再取走检测好的工件6。

Claims (6)

1.一种双激光头多尺寸推杆伺服检测装置，其特征在于：包括X向推杆电机(11)、Y向推杆电机(21)、X向激光位移传感器(12)、Y向激光位移传感器(22)、夹紧组件、测量块组件和检测平台(5)，所述X向推杆电机(11)通过X向连接件固定设置在检测平台(5)上，所述X向激光位移传感器(12)与X向推杆电机(11)的推杆固定连接，且X向激光位移传感器的激光射出入面(121)朝向Y方向，所述Y向推杆电机(21)通过Y向连接件固定设置在检测平台(5)上，所述Y向激光位移传感器(22)与Y向推杆电机(21)的推杆固定连接，且Y向激光位移传感器的激光射出入面(221)朝向X方向，所述夹紧组件用于夹紧待测工件(6)，所述测量块组件用于指示X向激光位移传感器(12)发出的激光检测位置。
2.根据权利要求1所述的双激光头多尺寸推杆伺服检测装置，其特征在于：所述测量块组件包括阶梯测量块(41)和测量块气缸(42)，所述阶梯测量块(41)与待测工件(6)的阶梯下表面配合，所述阶梯测量块(41)的底端与测量块气缸(42)的活塞杆固定连接，所述测量块气缸(42)固定设置在测量平台上。
3.根据权利要求1所述的双激光头多尺寸推杆伺服检测装置，其特征在于：所述夹紧组件包括夹紧气缸(31)和具有弧形凹槽(321)的V型定位块(32)，所述夹紧气缸(31)固定设置在检测平台(5)上，所述V型定位块(32)固定设置在夹紧气缸(31)的活塞杆上，所述弧形凹槽(321)朝向夹紧气缸(31)的活塞杆运动方向，所述待测工件(6)的两侧均设置有夹紧气缸(31)和V型定位块(32)，两个所述V型定位块(32)的弧形凹槽(321)相对。
4.根据权利要求3所述的双激光头多尺寸推杆伺服检测装置，其特征在于：所述检测平台(5)上开设有与V型定位块(32)配合的导向槽(51)，两个所述V型定位块(32)均设置在导向槽(51)内。
5.根据权利要求1所述的双激光头多尺寸推杆伺服检测装置，其特征在于：该检测装置还包括X向安装板(13)和Y向安装板(23)，所述X向激光位移传感器(12)通过X向安装板(13)与X向推杆电机(11)的推杆固定连接，所述Y向激光位移传感器(22)通过Y向安装板(23)与Y向推杆电机(21)的推杆固定连接。
6.根据权利要求1所述的双激光头多尺寸推杆伺服检测装置，其特征在于：所述X向连接件包括垂直于检测平台(5)设置的X向支撑柱(14)，所述X向支撑柱(14)的一端与检测平台(5)固定连接，所述X向推杆电机(11)固定设置在X向支撑柱(14)的另一端；所述Y向连接件包括垂直于检测平台(5)设置的Y向支撑柱(24)，所述Y向支撑柱(24)的一端与检测平台(5)固定连接，所述Y向推杆电机(21)固定设置在Y向支撑柱(24)的另一端。
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Application publication date: 20181116

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