CN112378345B - 基于激光位移传感器的齿轮角度偏置测量装置及测量方法 - Google Patents

基于激光位移传感器的齿轮角度偏置测量装置及测量方法 Download PDF

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CN112378345B CN202011051979.7A CN202011051979A CN112378345B CN 112378345 B CN112378345 B CN 112378345B CN 202011051979 A CN202011051979 A CN 202011051979A CN 112378345 B CN112378345 B CN 112378345B
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Abstract

本发明公开了齿轮测量技术领域内的基于激光位移传感器的齿轮角度偏置测量装置及测量方法，测量装置包括工作台，工作台上设有工件回转台和二坐标平移机构，二坐标平移机构包括固定在工作台上侧的X轴导轨，工件回转台上垂直设有中心定位芯轴，X轴导轨上可滑动地连接有Y轴导轨，Y轴导轨上可滑动地连接有升降架，升降架上连接有激光位移传感器，X轴导轨中心平面过工件回转台中心，激光位移传感器底座为可调角度的分度盘，通过调节分度盘，改变激光束相对于齿轮中心的位置进行偏置测量；本发明可以实现复杂齿轮的测量，测量过程中齿面数据无波动，精度好。

Description

基于激光位移传感器的齿轮角度偏置测量装置及测量方法
技术领域
本发明涉及一种齿轮测量方法，特别涉及基于激光位移传感器的齿轮角度偏置测量方法。
背景技术
齿轮测量技术可以分为接触时测量和非接触式测量两大类，目前广泛使用的是通过触法式或扫描式传感测头与几何形体表面接触而记录形体表面点的三维坐标位置的接触式测量方法，这种方法操作繁琐，有接触测头半径较大带来的横向分辨率的问题，而且需要提前规划测头运动路径。接触式测量能够有效的对直齿轮，斜齿轮等进行测量，但是当接触式测头测头测量弧齿圆柱齿轮时，接触面是曲面，接触点的法向量是不断变化的，因为测头体积的存在使得理论接触点与实际接触点存在差异，要对测头位置进行补偿有一定的困难且耗费大量计算。而目前非接触式测量主要是利用激光三角法，测量装置包括工作台，工作台上设有工件回转台和二坐标平移机构，二坐标平移机构包括固定在工作台上侧的X轴导轨，X轴导轨上可滑动地连接有Y轴导轨，Y轴导轨上可滑动地连接有Z轴导轨，Z轴导轨上可滑动地连接有滑架，滑架上连接有可转动的激光位移传感器，测试时激光头与齿轮中心始终在一条直线上，通过测量激光头与齿面的距离得到被测点到齿轮中心的距离，这种方法可以对弧齿圆柱齿轮等复杂齿轮进行直接测量，操作简单，但这种过中心的测量方法在测量齿面时齿面的法向量与测量激光束夹角较大，激光束在齿面上无法汇聚到一点，而是形成一块较大的光斑，测量结果波动较大，测量精度低。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于解决上述现有技术中测量精度低的技术问题，提供基于激光位移传感器的齿轮角度偏置测量方法，本发明可以实现复杂齿轮的测量，测量过程中齿面数据无波动，精度好。
本发明的目的是这样实现的：基于激光位移传感器的齿轮角度偏置测量装置，包括工作台，所述工作台上设有工件回转台和二坐标平移机构，所述二坐标平移机构包括固定在工作台上侧的X轴导轨，所述工件回转台上垂直设有中心定位芯轴，所述X轴导轨上可滑动地连接有Y轴导轨，所述Y轴导轨上可滑动地连接有升降架，所述升降架上连接有激光位移传感器，所述X轴导轨中心平面过工件回转台中心，激光位移传感器底座为可调角度的分度盘。
本发明通过旋转激光位移传感器设置激光位移传感器相对被测齿轮角度的偏置，再采用偏置后的激光位移传感器进行被测齿廓上各测量点坐标位置的采集，使激光光束打在齿面上的光斑汇聚成一点，减少测量数据波动，可以实现复杂齿轮的测量，测量过程中齿面数据无波动，精度好，可应用于各种齿轮的测量工作中。
作为本发明的进一步改进，所述二坐标平移机构通过伺服电机驱动并通过控制器控制激光位移传感器沿X轴导轨或Y轴导轨移动，工件回转台底部设有回转驱动装置。
使用基于激光位移传感器的齿轮角度偏置测量装置进行测量的方法，包括以下步骤，
(1)调节分度盘，采集中心定位芯轴外圆周数据以标定中心位置，使激光光束过中心定位芯轴中心，将被测齿轮安装在中心定位芯轴上，通过伺服电机驱动激光位移传感器沿Y轴运动到待测量的高度；
(2)通过伺服电机驱动激光位移传感器沿X轴运动使测量数据在激光位移传感器量程范围内，调节分度盘到预设偏置角度，使激光位移传感器发射的激光束直射到被测齿廓上；
(3)通过回转驱动装置驱动工件回转台沿从被测齿面转到X轴方向匀速旋转，激光位移传感器发射的激光束依次直射在被测齿轮齿廓上，采集光束在被测齿廓上投射点相对激光位移传感器坐标中心位移数据；
(4)调节分度盘，使激光位移传感器偏置角度到齿轮另一侧，沿另一侧被测齿面转到X轴方向旋转回转台，采集激光束在被测齿廓上投射点相对激光位移传感器坐标中心位移数据；
(5)将两次测量的位移数据转化为极坐标，将齿廓的坐标点描述拟合，以判定被测齿廓的误差。
为了进一步实现坐标系的标定，所述步骤(1)中，对中标定方法为：调节分度盘，使激光束打在中心定位芯轴外圆周，调整一次分度盘通过传感器示数采集一次激光位移传感器到中心定位芯轴外圆周的位移数据，当激光头光束接近中心定位芯轴的中心时，数据先减小后增大，调节分度盘进行多次比较，示数最小处刚好通过中心定位芯轴的中心轴线。
为了进一步实现偏置角度的设置，所述步骤(2)中，激光位移传感器标准量程为D,被测齿轮分度圆半径为r，预设偏置角度α，激光位移传感器到齿轮坐标系原点的最佳距离为
Figure GDA0003595890940000031
β＝arcsin(Dsinα/r)为激光光束在分度圆上的点与被测齿轮坐标中心X轴的夹角，通过伺服电机调节激光位移传感器沿X轴移动到最佳距离d位置，此时被测齿轮的分度圆刚好在激光位移传感器的标准量程D处，将被测齿轮安装在中心定位芯轴上，与工件回转台同轴转动，调整分度盘使刻度增加α，使激光光束偏置角度α。
为了进一步实现测量数据的采集，所述步骤(3)，规定从被测齿面转到X轴方向为当前转向，回转驱动装置驱动工件回转台带动被测齿轮转动，同时激光位移传感器将激光束投射到被测齿廓上，进行被测齿面上的点到激光位移传感器的位移坐标数据的采集，以被测齿轮坐标系的中点为极点，采集到的数据为被测齿轮以极点为中心转过的角度和该角度对应的激光位移传感器到齿面的距离。
为了进一步实现反向偏置角度的设置，所述步骤(4)，调整分度盘刻度减少2α，使激光位移传感器在另一个方向偏置的角度为α，此时被测齿面为齿轮的另一侧齿面，以从被测齿面转到X轴的方向为当前转向，回转驱动装置驱动工件回转台带动被测齿轮转动，同时激光位移传感器将激光束投射到被测齿廓上，进行另一侧齿面上的点到激光位移传感器的位移坐标数据的采集，以被测齿轮坐标系的中点为极点，采集到的数据为被测齿轮以极点为中心转过的角度和该角度对应的激光位移传感器到齿面的距离。
为了进一步实现各个测量点坐标的计算，所述步骤(5)中，极坐标的转换方法具体为，取任意两点pm和pn，以pm为基准，两点的测量值为pm(l测m,θ测m)，pn(l测n,θ测n)，l测为激光位移传感器到齿面被测点的距离，l测m为激光位移传感器到齿面被测点pm的距离，l测n为激光位移传感器到齿面被测点pn的距离，θ测m为激光位移传感器测量点pm时工件回转台内的角度传感器所对应的点pm的角度读数，θ测n为激光位移传感器测量点pn时角度编码器所对应的点pn的角度读数，激光位移传感器到X轴的距离为d，则被测点到坐标原点的距离为
Figure GDA0003595890940000041
则pm与X轴夹角为θm＝2π-arcsin(l测msinα/lm)，pn与Y轴夹角为90°-θn＝arcsin(l测nsinα/ln)，从pm到pn转过的角度为θ测n-θ测m，则pm与pn之间的夹角θ＝90°-(θm+θ测n-θ测m+90°-θn)＝θn-θm-θ测n+θ测m，设定pm为初始点，pn为pm的下一个转换点，将pm和pn转化为极坐标为pm(lm,0)，pn(ln,θ)，
Figure GDA0003595890940000051
转换下一个点时，可令下一个点为pn+1，点pn+1的测量值为pn+1(ln+1，θ+θ1′)，转换点pn+1的极坐标公式为pn+1(ln+1,θ+θ1')，θ1'＝θn+1-θn-θ测n+1+θ测n，
Figure GDA0003595890940000052
转换下i个点时，pn+i的极坐标公式为
Figure GDA0003595890940000053
θj'＝θn+j-θn+j-1-θ测n+j+θ测n+j-1。
附图说明
图1为本发明中测量装置的立体结构图。
图2为本发明中偏置测量的原理图。
图3为本发明中反向偏置测量的原理图。
图4为本发明中极坐标转换的原理图。
其中，1工作台，2工件回转台，3回转驱动装置，4下顶尖，5鸡心夹头，6中心定位芯轴，7被测齿轮，8上顶尖，9固定座，10夹持架，11激光位移传感器，12Y轴导轨，13升降架，14分度盘，15X轴导轨。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做出进一步说明。
如图1所示的基于激光位移传感器的齿轮角度偏置测量装置，包括工作台，工作台上设有工件回转台和二坐标平移机构，二坐标平移机构包括固定在工作台上侧的X轴导轨，工件回转台上垂直设有中心定位芯轴，X轴导轨上可滑动地连接有竖直设置的Y轴导轨，Y轴导轨上可滑动地连接有升降架，升降架上连接有激光位移传感器，X轴导轨中心平面过工件回转台中心，激光位移传感器底座为可调角度的分度盘，通过调节激光位移传感器底座的分度盘，改变其相对于齿轮中心的位置进行偏置测量；二坐标平移机构通过伺服电机驱动并通过控制器控制激光位移传感器沿X轴导轨或Y轴导轨移动，工件回转台底部设有回转驱动装置；工作台上侧固定连接有固定座，固定座上连接有可在高度方向上移动的夹持架，夹持架朝下的一端连接有上顶尖，工件回转台上设有下顶尖和用于夹持中心定位芯轴的鸡心夹头，中心定位芯轴被夹持于上顶尖和下顶尖之间，上顶尖和下顶尖随着中心定位芯轴的转动而转动。
使用基于激光位移传感器的齿轮角度偏置测量装置进行测量的方法，包括以下步骤，
(1)调节分度盘，采集中心定位芯轴外圆周数据以标定中心位置，使激光光束过中心定位芯轴中心，将被测齿轮安装在中心定位芯轴上，通过伺服电机驱动激光位移传感器沿Y轴运动到待测量的高度；
(2)通过伺服电机驱动激光位移传感器沿X轴运动使测量数据在激光位移传感器量程范围内，调节分度盘到预设偏置角度，使激光位移传感器发射的激光束直射到被测齿廓上；
(3)通过回转驱动装置驱动工件回转台沿从被测齿面转到X轴方向匀速旋转，激光位移传感器发射的激光束依次直射在被测齿轮齿廓上，采集光束在被测齿廓上投射点相对激光位移传感器坐标中心位移数据；
(4)调节分度盘，使激光位移传感器偏置角度到齿轮另一侧，沿另一侧被测齿面转到X轴方向旋转回转台，采集激光束在被测齿廓上投射点相对激光位移传感器坐标中心位移数据；
(5)将两次测量的位移数据转化为极坐标，将齿廓的坐标点描述拟合，以判定被测齿廓的误差。
为了进一步实现坐标系的标定，步骤(1)中，对中标定方法为：调节分度盘，使激光束打在中心定位芯轴外圆周，调整一次分度盘通过传感器示数采集一次激光位移传感器到中心定位芯轴外圆周的位移数据，当激光头光束接近中心定位芯轴的中心时，数据先减小后增大，调节分度盘进行多次比较，示数最小处刚好通过中心定位芯轴的中心轴线；为了进一步实现偏置角度的设置，步骤(2)中，激光位移传感器标准量程为D,被测齿轮分度圆半径为r，预设偏置角度α，激光位移传感器到齿轮坐标系原点的最佳距离为
Figure GDA0003595890940000071
β＝arcsin(Dsinα/r)为激光光束在分度圆上的点与被测齿轮坐标中心X轴的夹角，通过伺服电机调节激光位移传感器沿X轴移动到最佳距离d位置，此时被测齿轮的分度圆刚好在激光位移传感器的标准量程D处，将被测齿轮安装在中心定位芯轴上，与工件回转台同轴转动，调整分度盘使刻度增加α，使激光光束偏置角度α。
为了进一步实现测量数据的采集，步骤(3)，规定从被测齿面转到X轴方向为当前转向，回转驱动装置驱动工件回转台带动被测齿轮转动，同时激光位移传感器将激光束投射到被测齿廓上，进行被测齿面上的点到激光位移传感器的位移坐标数据的采集，以被测齿轮坐标系的中点为极点，采集到的数据为被测齿轮以极点为中心转过的角度和该角度对应的激光位移传感器到齿面的距离。
为了进一步实现反向偏置角度的设置，步骤(4)，调整分度盘刻度减少2α，使激光位移传感器在另一个方向偏置的角度为α，此时被测齿面为齿轮的另一侧齿面，以从被测齿面转到X轴的方向为当前转向，回转驱动装置驱动工件回转台带动被测齿轮转动，同时激光位移传感器将激光束投射到被测齿廓上，进行另一侧齿面上的点到激光位移传感器的位移坐标数据的采集，以被测齿轮坐标系的中点为极点，采集到的数据为被测齿轮以极点为中心转过的角度和该角度对应的激光位移传感器到齿面的距离。
为了进一步实现各个测量点坐标的计算，步骤(5)中，极坐标的转换方法具体为，取任意两点pm和pn，以pm为基准，两点的测量值为pm(l测m,θ测m)，pn(l测n,θ测n)，l测为激光位移传感器到齿面被测点的距离，l测m为激光位移传感器到齿面被测点pm的距离，l测n为激光位移传感器到齿面被测点pn的距离，θ测m为激光位移传感器测量点pm时工件回转台内的角度传感器所对应的点pm的角度读数，θ测n为激光位移传感器测量点pn时角度编码器所对应的点pn的角度读数，激光位移传感器到X轴的距离为d，则被测点到坐标原点的距离为
Figure GDA0003595890940000081
则pm与X轴夹角为θm＝90°-arcsin(l测msinα/lm)，pn与Y轴夹角为90°-θn＝arcsin(l测nsinα/ln)，从pm到pn转过的角度为θ测n-θ测m，则pm与pn之间的夹角θ＝90°-(θm+θ测n-θ测m+90°-θn)＝θn-θm-θ测n+θ测m，设定pm为初始点，pn为pm的下一个转换点，将pm和pn转化为极坐标为pm(lm,0)，pn(ln,θ)，其中，
Figure GDA0003595890940000082
转换下一个点时，可令下一个点为pn+1，点pn+1的测量值为pn+1(l测n+1,θn+1)，转换点pn+1的极坐标公式为pn+1(ln+1，θ+θ1′)，θ1'＝θn+1-θn-θ测n+1+θ测n，
Figure GDA0003595890940000083
转换下i个点时，pn+i的极坐标公式为
Figure GDA0003595890940000084
θj'＝θn+j-θn+j-1-θ测n+j+θ测n+j-1，θn为点pn与X轴夹角，θm为点pm与X轴夹角，θ测n+j为激光位移传感器测量点pn+j时角度传感器所对应的点pn+j的角度读数，θ测n+j-1为激光位移传感器测量点pn+j-1时角度传感器所对应的点pn+j-1的角度读数，θn+j为测量点pn+j与X轴夹角，θn+j-1为测量点pn+j-1与X轴夹角。
本发明通过调节安装在激光位移传感器下的分度盘设置激光位移传感器相对被测齿轮角度的偏置，再采用角度偏置后的激光位移传感器进行被测齿廓上各测量点坐标位置的采集，通过本发明的方法确定主光线的角度，从而计算出物体表面该点处的位置参数，可以改善激光光束和齿面法向的夹角，使激光光束打在齿面上的光斑汇聚成一点，改善了过齿轮中心的测量激光光束在齿面较陡处光线无法汇聚成一点而导致测量数据波动的问题，可以实现复杂齿轮的测量，测量过程中齿面数据无波动，精度好；可应用于各种齿轮的测量工作中。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护范围内。

Claims (6)

1.基于激光位移传感器的齿轮角度偏置测量装置进行齿轮测量的方法，其特征在于，包括工作台，所述工作台上设有工件回转台，所述工作台上还设有二坐标平移机构，所述二坐标平移机构包括固定在工作台上侧的X轴导轨，所述工件回转台上垂直设有中心定位芯轴，所述X轴导轨上可滑动地连接有Y轴导轨，所述Y轴导轨上可滑动地连接有升降架，所述升降架上连接有激光位移传感器，所述X轴导轨中心平面过工件回转台中心，激光位移传感器底座为可调角度的分度盘，所述二坐标平移机构通过伺服电机驱动并通过控制器控制激光位移传感器沿X轴导轨或Y轴导轨移动，工件回转台底部设有回转驱动装置；
包括以下步骤，
(1)调节分度盘，采集中心定位芯轴外圆周数据以标定中心位置，使激光光束过中心定位芯轴中心，将被测齿轮安装在中心定位芯轴上，通过伺服电机驱动激光位移传感器沿Y轴运动到待测量的高度；
(2)通过伺服电机驱动激光位移传感器沿X轴运动使测量数据在激光位移传感器量程范围内，调节分度盘到预设偏置角度，使激光位移传感器发射的激光束直射到被测齿廓上；
(3)通过回转驱动装置驱动工件回转台沿从被测齿面转到X轴方向匀速旋转，激光位移传感器发射的激光束依次直射在被测齿轮齿廓上，采集光束在被测齿廓上投射点相对激光位移传感器坐标中心位移数据；
(4)调节分度盘，使激光位移传感器偏置角度到齿轮另一侧，沿另一侧被测齿面转到X轴方向旋转回转台，采集激光束在被测齿廓上投射点相对激光位移传感器坐标中心位移数据；
(5)将两次测量的位移数据转化为极坐标，将齿廓的坐标点描述拟合，以判定被测齿廓的误差。
2.根据权利要求1所述的齿轮测量的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，对中标定方法为：调节分度盘，使激光束打在中心定位芯轴外圆周，调整一次分度盘通过传感器示数采集一次激光位移传感器到中心定位芯轴外圆周的位移数据，当激光头光束接近中心定位芯轴的中心时，数据先减小后增大，调节分度盘进行多次比较，示数最小处刚好通过中心定位芯轴的中心轴线。
3.根据权利要求2所述的齿轮测量的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，激光位移传感器标准量程为D,被测齿轮分度圆半径为r，预设偏置角度α，激光位移传感器到齿轮坐标系原点的最佳距离为
Figure FDA0003605174710000021
β＝arcsin(Dsinα/r)为激光光束在分度圆上的点与被测齿轮坐标中心X轴的夹角，通过伺服电机调节激光位移传感器沿X轴移动到最佳距离d位置，此时被测齿轮的分度圆刚好在激光位移传感器的标准量程D处，将被测齿轮安装在中心定位芯轴上，与工件回转台同轴转动，调整分度盘使刻度增加α，使激光光束偏置角度α。
4.根据权利要求1所述的齿轮测量的方法，其特征在于，所述步骤(3)，规定从被测齿面转到X轴方向为当前转向，回转驱动装置驱动工件回转台带动被测齿轮转动，同时激光位移传感器将激光束投射到被测齿廓上，进行被测齿面上的点到激光位移传感器的位移坐标数据的采集，以被测齿轮坐标系的中点为极点，采集到的数据为被测齿轮以极点为中心转过的角度和该角度对应的激光位移传感器到齿面的距离。
5.根据权利要求1所述的齿轮测量的方法，其特征在于，所述步骤(4)，调整分度盘刻度减少2α，使激光位移传感器在另一个方向偏置的角度为α，此时被测齿面为齿轮的另一侧齿面，以从被测齿面转到X轴的方向为当前转向，回转驱动装置驱动工件回转台带动被测齿轮转动，同时激光位移传感器将激光束投射到被测齿廓上，进行另一侧齿面上的点到激光位移传感器的位移坐标数据的采集，以被测齿轮坐标系的中点为极点，采集到的数据为被测齿轮以极点为中心转过的角度和该角度对应的激光位移传感器到齿面的距离。
6.根据权利要求3～5任一项所述的齿轮测量的方法，其特征在于，所述步骤(5)中，极坐标的转换方法具体为，取任意两点pm和pn，以pm为基准，两点的测量值为pm(l测m，θ测m)，pn(l测n，θ测n)，l测为激光位移传感器到齿面被测点的距离，l测m为激光位移传感器到齿面被测点pm的距离，l测n为激光位移传感器到齿面被测点pn的距离，θ测m为激光位移传感器测量点pm时工件回转台内的角度传感器所对应的点pm的角度读数，θ测n为激光位移传感器测量点pn时角度传感器所对应的点pn的角度读数，激光位移传感器到X轴的距离为d，则被测点到坐标原点的距离为
Figure FDA0003605174710000031
则pm与X轴夹角为θm＝2π-arcsin(l测msinα/lm)，pn与Y轴夹角为90°-θn＝arcsin(l测nsinα/ln)，从pm到pn转过的角度为θ测n-θ测m，则pm与pn之间的夹角θ＝90°-(θm+θ测n-θ测m+90°-θn)＝θn-θm-θ测n+θ测m，设定pm为初始点，pn为pm的下一个转换点，将pm和pn转化为极坐标为pm(lm，0)，pn(ln，θ)，
Figure FDA0003605174710000032
转换下一个点时，令下一个点为pn+1，点pn+1的测量值为pn+1(l测n+1，θn+1)，转换点pn+1的极坐标公式为pn+1(ln+1，θ+θ′1)，θ1′＝θn+1-θn-θ测n+1+θ测n，
Figure FDA0003605174710000033
转换下i个点时，pn+i的极坐标公式为
Figure FDA0003605174710000034
Figure FDA0003605174710000035
θj′＝θn+j-θn+j-1-θ测n+j+θ测n+j-1。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113587846A (zh) * 2021-08-01 2021-11-02 北京工业大学 一种基于坐标变换原理的小模数齿形检测方法
CN114061485A (zh) * 2021-11-17 2022-02-18 桂林欧瑞德科技有限责任公司 一种自动调整激光入射角的控制装置及其使用方法
CN115077422B (zh) * 2022-08-19 2022-12-20 南京木木西里科技有限公司 一种复杂大工件表面轮廓自动追踪测量装置及其方法
CN117606381A (zh) * 2023-11-03 2024-02-27 山东交通学院 一种基于点激光旋转测量的齿轮全齿面测量装置及方法
CN117722977B (zh) * 2023-12-06 2024-05-28 山东省标准化研究院(Wto/Tbt山东咨询工作站) 一种特种设备中回转体件非接触测量设备及其测量方法
CN117387463B (zh) * 2023-12-12 2024-02-13 云南正浩建设工程有限公司 一种中小跨桥梁水上结构竖向位移测量装置及测量方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4547674A (en) * 1982-10-12 1985-10-15 Diffracto Ltd. Optical triangulation gear inspection
DE102009020570A1 (de) * 2009-05-08 2010-11-11 Ic - Haus Gmbh Monolithischer Schaltkreis mit integrierten Sensoren
CN107860313A (zh) * 2017-10-25 2018-03-30 北京工业大学 一种基于线结构光的斜齿轮齿向偏差测量方法
CN108050946A (zh) * 2017-11-30 2018-05-18 北京工业大学 一种基于线结构光的齿轮齿厚测量方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105823435B (zh) * 2016-05-17 2017-12-29 扬州大学 一种基于激光位移传感器的齿轮测量装置及齿轮测量方法
CN107588742B (zh) * 2017-10-25 2019-06-14 北京工业大学 一种基于线结构光的圆柱齿轮齿廓偏差测量方法
DE102019107188A1 (de) * 2019-03-20 2020-09-24 Klingelnberg Gmbh Verfahren zur optischen Messung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4547674A (en) * 1982-10-12 1985-10-15 Diffracto Ltd. Optical triangulation gear inspection
DE102009020570A1 (de) * 2009-05-08 2010-11-11 Ic - Haus Gmbh Monolithischer Schaltkreis mit integrierten Sensoren
CN107860313A (zh) * 2017-10-25 2018-03-30 北京工业大学 一种基于线结构光的斜齿轮齿向偏差测量方法
CN108050946A (zh) * 2017-11-30 2018-05-18 北京工业大学 一种基于线结构光的齿轮齿厚测量方法

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