CN110285751A - 自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪 - Google Patents

自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪 Download PDF

Info

Publication number
CN110285751A
CN110285751A CN201910450148.8A CN201910450148A CN110285751A CN 110285751 A CN110285751 A CN 110285751A CN 201910450148 A CN201910450148 A CN 201910450148A CN 110285751 A CN110285751 A CN 110285751A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tooth
ring shaped
measuring instrument
surface roughness
shaped multi
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910450148.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110285751B (zh
Inventor
胡铮
张坤
张万昊
王洋
魏炳忱
杨玲玲
汪银风
王志勇
兰海
宁克焱
韩明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China North Vehicle Research Institute
Original Assignee
China North Vehicle Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China North Vehicle Research Institute filed Critical China North Vehicle Research Institute
Priority to CN201910450148.8A priority Critical patent/CN110285751B/zh
Publication of CN110285751A publication Critical patent/CN110285751A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110285751B publication Critical patent/CN110285751B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/0002—Arrangements for supporting, fixing or guiding the measuring instrument or the object to be measured
    • G01B5/0004—Supports
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/34—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪，该测量仪采用检测触针作为信号输入端，检测触针垂直固定于伸缩杆一端，检测触针由伸缩杆带动在待测齿底表面轴向做直线滑行，检测触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电信号，实时反映信号波形并做数据处理，由此获得粗糙度；检测触针位置及角度由安装在伸缩杆上的双束激光测距探头激光测距决定，并由实时接收测距信号的四自由度机械手实时控制；信号处理、调控及粗糙度结果由数控及处理模块完成。本发明能够自动实现齿底表面粗糙度的快速检测及评价。

Description

自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪
技术领域
本发明涉及齿底检测技术领域，尤其涉及一种自动化齿底粗糙度快速获取方法及相关检测评价装置。
背景技术
浮动支撑环形带齿部件是实现传动系统档位切换和功率传递的关键基础原件，具有相对转速高、结构紧凑、传递功率大等特点，在各种汽车以及工程车辆上广泛使用。原始态浮动支撑环形带齿部件对齿面粗糙度的要求较高，齿底粗糙度过大会形成可能的疲劳裂纹源，对整体结构的疲劳强度造成灾难性影响。另外，表面粗糙度还会直接影响齿轮传动的振动和噪声。
目前，单齿表面粗糙度测量方法通常有比较法、光切法、干涉法和触针法。其中触针法适用测量范围宽，测量效率高，应用最为普遍。应用触针法主要的仪器有表面粗糙度测量仪，其测量齿面粗糙度的方法是：将齿轮放置在工作台上，调整齿面位置，触针接触齿面并沿被测渐开线齿廓做等速直线滑行，触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电信号，并进行后续处理。然而环形带齿部件轮齿数目众多，自由度较大，相比一般定轴齿轮传动系统结构更加复杂，用此操作方法存在一个突出问题是触针粗定位需要人工调整，自动化程度受限，须人工将齿轮放置在工作台上，为保证触针滑行时能保持良好的接触，另外，被测组件齿数较多(大于100)且模数较小，因此无法快速简便完成对齿底表面粗糙度的检测评价。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪，能够自动实现齿底表面粗糙度的快速检测及评价。
自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪，该测量仪采用检测触针作为信号输入端，检测触针垂直固定于伸缩杆一端，检测触针由伸缩杆带动在待测齿底表面轴向做直线滑行，检测触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电信号，实时反映信号波形并做数据处理，由此获得粗糙度；检测触针位置及角度由安装在伸缩杆上的双束激光测距探头激光测距决定，并由实时接收测距信号的四自由度机械手实时控制；信号处理、调控及粗糙度结果由数控及处理模块完成。
进一步地，所述粗糙度测量仪还包括样品台，微型调速电机和三爪弹簧夹臂；微型调速电机固定于样品台上，三爪弹簧夹臂夹持待测环形多齿部件，从而带动待测部件旋转，微型调速电机根据环形多齿部件齿底数量控制样品台单次旋转角度。
进一步地，所述伸缩杆与四自由度机械手相连，四自由度机械手受数控及处理模块控制。
进一步地，所述微型双束激光测距探头设于伸缩杆下方，双束激光光路与检测触针平行，测量时两个探头与样品齿底表面的距离实时反馈于四自由度机械手控制模块，通过四自由度机械手实时调整伸缩杆的XYZ三轴方位及角度，确保伸缩杆与样品齿底表面轴向平行。
进一步地，所述检测触针每测量完一个待测齿底后，四自由度机械手会根据测量时间和旋转电机转速的信号反馈自动抬起/归位，进行下一次检测。
进一步地，所述可伸缩三爪弹簧夹臂的伸缩范围为200mm～500mm。
进一步地，所述微型调速电机转速为0.1r/min～5.0r/min可调。
进一步地，所述微型双束激光探头直径为0.2～0.5mm，双束间距为1mm，工作温度为常温。
有益效果：
本发明在齿轮测量中心上组合使用双束激光测距探头、粗糙度传感器及相关数据处理软件自动实现齿底轴向测量位置的定位，测量结果的处理和评定过程中取样长度和评定长度等值的选取，从能够快速对齿底表面粗糙度进行检测及评价。
附图说明
图1为本发明自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪的组成示意图。
图2为图1的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
如附图1所示，本发明提供了一种自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪，该测量仪包括样品台1.1、微型调速电机1.2、三爪弹簧夹臂1.3、四自由度机械手2.1、伸缩杆2.2、双束激光测距探头2.3、检测触针2.4和数控及处理模块3.1；
微型调速电机1.2固定于样品台1.1上，三爪弹簧夹臂1.3夹持待测环形多齿部件，从而带动待测部件旋转。如附图2所示，检测触针2.4及双束激光测距探头2.3平行固定于伸缩杆2.2一端，伸缩杆2.2的另一端与四自由度机械手2.1连接。测量时，检测触针2.4位置及角度由双束激光测距探头2.3激光测距决定，并由实时接收测距信号的四自由度机械手2.1实时控制。信号处理、调控及粗糙度结果由数控及处理模块3.1中的相关软件完成。
所述的待测环形多齿部件包含122个内齿，待测环形多齿部件厚度为5mm，齿底宽度为1～2mm。
所述的微型调速电机1.2转速为每3°/6s并暂停1s作为一个周期，循环进行跳转。
所述的四自由度机械手2.1设置每6s抬起收缩杆并停顿，待微型调速电机带动下一个齿底就位，四自由度机械手归位，进行测量。
所述的微型调速电机1.2采用单相微型交流调速电机，工作电压为220V，工作温度为常温。
所述的三爪弹簧夹臂1.3采用316L不锈钢材料。伸缩范围为300mm，工作温度为20℃。
所述的伸缩杆2.2采用316L不锈钢，伸缩取长长度设置为0.8mm，工作温度为20℃。
所述的检测触针2.4采用金刚石触针，工作温度为20℃。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪，其特征在于，该测量仪采用检测触针作为信号输入端，检测触针垂直固定于伸缩杆一端，检测触针由伸缩杆带动在待测齿底表面轴向做直线滑行，检测触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电信号，实时反映信号波形并做数据处理，由此获得粗糙度；检测触针位置及角度由安装在伸缩杆上的双束激光测距探头激光测距决定，并由实时接收测距信号的四自由度机械手实时控制；信号处理、调控及粗糙度结果由数控及处理模块完成。
2.如权利要求1所述的自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪，其特征在于，所述粗糙度测量仪还包括样品台，微型调速电机和三爪弹簧夹臂；微型调速电机固定于样品台上，三爪弹簧夹臂夹持待测环形多齿部件，从而带动待测部件旋转，微型调速电机根据环形多齿部件齿底数量控制样品台单次旋转角度。
3.如权利要求1或2所述的自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪，其特征在于，所述伸缩杆与四自由度机械手相连，四自由度机械手受数控及处理模块控制。
4.如权利要求3所述的自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪，其特征在于，所述微型双束激光测距探头设于伸缩杆下方，双束激光光路与检测触针平行，测量时两个探头与样品齿底表面的距离实时反馈于四自由度机械手控制模块，通过四自由度机械手实时调整伸缩杆的XYZ三轴方位及角度，确保伸缩杆与样品齿底表面轴向平行。
5.如权利要求4所述的自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪，其特征在于，所述检测触针每测量完一个待测齿底后，四自由度机械手会根据测量时间和旋转电机转速的信号反馈自动抬起/归位，进行下一次检测。
6.如权利要求5所述的自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪，其特征在于，所述可伸缩三爪弹簧夹臂的伸缩范围为200mm～500mm。
7.如权利要求6所述的自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪，其特征在于，所述微型调速电机转速为0.1r/min～5.0r/min可调。
8.如权利要求7所述的自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪，其特征在于，所述微型双束激光探头直径为0.2～0.5mm，双束间距为1mm，工作温度为常温。
CN201910450148.8A 2019-05-28 2019-05-28 自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪 Active CN110285751B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910450148.8A CN110285751B (zh) 2019-05-28 2019-05-28 自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910450148.8A CN110285751B (zh) 2019-05-28 2019-05-28 自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110285751A true CN110285751A (zh) 2019-09-27
CN110285751B CN110285751B (zh) 2021-04-20

Family

ID=68002560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910450148.8A Active CN110285751B (zh) 2019-05-28 2019-05-28 自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110285751B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110723266A (zh) * 2019-10-15 2020-01-24 江苏科技大学 一种水下超声探伤机器人
CN114608440A (zh) * 2022-03-10 2022-06-10 浙江大学台州研究院 一种轴承外表面平整度检测设备及检测方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6097203A (ja) * 1983-11-01 1985-05-31 Toshiba Corp 直線性評価装置
CN85105285A (zh) * 1985-07-10 1987-01-07 株式会社三豊制作所 表面粗糙度测量仪
CN2044721U (zh) * 1988-11-03 1989-09-20 李之驯 便携式表面粗糙度测量仪
CN204612677U (zh) * 2015-05-29 2015-09-02 中建八局第三建设有限公司 一种便携式激光大墙面抹灰平整度检查装置
CN105277165A (zh) * 2015-10-27 2016-01-27 第一拖拉机股份有限公司 一种齿面等间隔采样提高齿轮测量精度的方法
CN106767572A (zh) * 2017-01-10 2017-05-31 中国科学院烟台海岸带研究所 一种观测水面溢油油膜粗糙度的方法
CN207923053U (zh) * 2018-01-12 2018-09-28 东莞工坊精密模具有限公司 一种定位准确的粗糙度测试装置
CN109269393A (zh) * 2018-11-06 2019-01-25 吉林大学 一种表面全场微观三维形貌自动检测仪

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6097203A (ja) * 1983-11-01 1985-05-31 Toshiba Corp 直線性評価装置
CN85105285A (zh) * 1985-07-10 1987-01-07 株式会社三豊制作所 表面粗糙度测量仪
CN2044721U (zh) * 1988-11-03 1989-09-20 李之驯 便携式表面粗糙度测量仪
CN204612677U (zh) * 2015-05-29 2015-09-02 中建八局第三建设有限公司 一种便携式激光大墙面抹灰平整度检查装置
CN105277165A (zh) * 2015-10-27 2016-01-27 第一拖拉机股份有限公司 一种齿面等间隔采样提高齿轮测量精度的方法
CN106767572A (zh) * 2017-01-10 2017-05-31 中国科学院烟台海岸带研究所 一种观测水面溢油油膜粗糙度的方法
CN207923053U (zh) * 2018-01-12 2018-09-28 东莞工坊精密模具有限公司 一种定位准确的粗糙度测试装置
CN109269393A (zh) * 2018-11-06 2019-01-25 吉林大学 一种表面全场微观三维形貌自动检测仪

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110723266A (zh) * 2019-10-15 2020-01-24 江苏科技大学 一种水下超声探伤机器人
CN110723266B (zh) * 2019-10-15 2021-10-15 江苏科技大学 一种水下超声探伤机器人
CN114608440A (zh) * 2022-03-10 2022-06-10 浙江大学台州研究院 一种轴承外表面平整度检测设备及检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110285751B (zh) 2021-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7374271B2 (ja) 複数のセンサを利用した歯付き物品の測定
CN204128509U (zh) 一种轴径测量装置
CN107664478B (zh) 一种立式非接触回转体高精度测量装置及其测量方法
JP2021500542A (ja) 非接触センサを利用した複合機械試験機プラットフォーム上での歯付き物品の測定
JP2008241714A (ja) 座標測定システム及び座標測定方法
US5461797A (en) Object measuring system
CN110285751A (zh) 自动化环形多齿部件齿底轴向表面粗糙度测量仪
CN114719752B (zh) 基于万能工具显微镜、测头测量精密零件几何参数的方法
CN109737884A (zh) 一种轴类零件静动态形变量在线监测装置及方法
CN109060207B (zh) 过盈配合连接力超声检测装置与方法
CN1680073A (zh) 机械加工设备
WO2016084638A1 (ja) 光学式内面測定装置
CN102679927B (zh) 测量装置及其使用方法
CN110625166B (zh) 一种掘进机滚刀刀座的数控无损检测方法
CN109794805A (zh) 一种锥孔加工母线偏差自动检测装置及其检测方法
EP3789729A1 (en) Method of non-contact scanning of profiles of rotating objects and evaluation of their external dimensions
JPH02138807A (ja) 物体の横寸法測定方法およびその装置
CN105783677A (zh) 一种棒料圆度、直线度的简易检测装置
CN108917520A (zh) 一种可用于检测五轴联动机床旋转轴精度的方法
CN204758421U (zh) 一种全自动洛氏硬度计
CN110455247A (zh) 一种适用于粗糙度轮廓仪的齿轮夹具
CN112432626B (zh) 一种椭圆度检测装置及检测方法
CN103698000A (zh) 振动筒传感器振型测量方法及装置
JP6326710B2 (ja) 表面粗さ測定機
CN114838650A (zh) 一种基于转台的位移传感器标定装置和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant