CN115289965A - 一种工件圆跳动检测方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种工件圆跳动检测方法、装置及设备，本发明涉及机械部件测量领域，用于解决现有技术中检测圆跳动精度误差大的问题。包括：将激光位移传感器安装在距离工件预设距离处，对工件进行非接触式距离测量；驱动工件按照设定转速进行转动，并控制激光位移传感器采用激光技术测量自身到工件表面的距离；按照预设频率读取设定周期内激光位移传感器测量的距离值；基于采集到的距离值构建正弦曲线；基于正弦曲线，采用微积分计算工件对应的圆跳动值。本方案通过激光测距采集激光位移传感器到工件圆环的距离，并通过微积分计算的方法，得出圆跳动值，以反复校准工件与重新测量圆跳动，以达到减小圆跳动目的，提高测量精度。

Description

一种工件圆跳动检测方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及机械部件测量技术领域，尤其涉及一种工件圆跳动检测方法、装置及设备。

背景技术

圆跳动(circle run-out)是指被测要素绕基准轴线回转一周时，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。圆跳动公差是被测要素在某一固定参考点绕基准轴线旋转一周(零件和测量仪器件无轴向位移)时，指示器值所允许的最大变动量。圆跳动公差适用于被测要素任一测量位置。

在一些自动化加工装置中，因为装夹定位精度、工件尺寸精度等原因，回转体工件轴心与转台旋转中心不同心，导致一定程度圆跳动，对于后续加工有很大影响。因此需要在线、全自动、非接触的圆跳动测量方式，测量出圆跳动数值以后，在此基础上进行自动校正，为后续加工做好准备。

因此，提供了一种更为可靠的工件圆跳动检测方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工件圆跳动检测方法、装置及设备，用于解决现有技术中检测圆跳动精度误差大的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种工件圆跳动检测方法，工件为圆柱或圆锥型工件；方法包括：

将激光位移传感器安装在距离工件预设距离处，对工件进行非接触式距离测量；

驱动所述工件按照设定转速进行转动，并控制所述激光位移传感器采用激光技术测量自身到所述工件表面的距离；

按照预设频率读取设定时间周期内所述激光位移传感器测量的距离值；在所述设定周期内所述工件旋转至少一周；

基于采集到的所述距离值构建正弦曲线；

基于所述正弦曲线，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值。

第二方面，本发明提供一种工件圆跳动检测装置，所述工件为圆柱或圆锥型工件；所述装置包括：

激光位移传感器设置模块，用于将激光位移传感器安装在距离工件预设距离处，对所述工件进行非接触式距离测量；

距离测量模块，用于驱动所述工件按照设定转速进行转动，并控制所述激光位移传感器采用激光技术测量自身到所述工件表面的距离；

距离值读取模块，用于按照预设频率读取设定时间周期内所述激光位移传感器测量的距离值；在所述设定周期内所述工件旋转至少一周；

正弦曲线构建模块，用于基于采集到的所述距离值构建正弦曲线；

圆跳动值计算模块，用于基于所述正弦曲线，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值。

第三方面，本发明提供一种工件圆跳动检测设备，所述工件为圆柱或圆锥型工件；所述设备包括：

通信单元/通信接口，用于按照预设频率读取设定周期内激光位移传感器测量的距离值；在所述设定周期内所述工件旋转至少一周；所述距离值为驱动所述工件按照设定转速进行转动，并控制激光位移传感器采用激光技术测量自身到所述工件表面的距离得到；所述激光位移传感器安装在距离工件预设距离处，对所述工件进行非接触式距离测量；

处理单元/处理器，用于基于采集到的所述距离值构建正弦曲线；

基于所述正弦曲线，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值。

第四方面，本发明提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有指令，当所述指令被运行时，实现上述的工件圆跳动检测方法。

与现有技术相比，本发明提供的一种工件圆跳动检测方法、装置及设备。其中，方案包括：将激光位移传感器安装在距离工件预设距离处，对工件进行非接触式距离测量；驱动工件按照设定转速进行转动，并控制激光位移传感器采用激光技术测量自身到工件表面的距离；按照预设频率读取设定周期内激光位移传感器测量的距离值；基于采集到的距离值构建正弦曲线；基于正弦曲线，采用微积分计算工件对应的圆跳动值。本方案通过激光测距采集激光位移传感器到工件圆环的距离，并通过微积分计算的方法，得出圆跳动值，以反复校准工件与重新测量圆跳动，以达到减小圆跳动目的，提高测量精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明提供的工件圆跳动检测方法流程示意图；

图2为工件圆跳动检测原理示意图；

图3为本发明提供的第一采集起点对应的正弦曲线示意图；

图4为本发明提供的第一采集起点对应的正弦曲线面积计算示意图；

图5为本发明提供的第二采集起点对应的正弦曲线示意图；

图6为本发明提供的正弦函数图形示意图；

图7位本发明提供的工件圆跳动检测装置结构示意图；

图8为本发明提供的工件圆跳动检测设备结构示意图。

具体实施方式

为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案，在本发明的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

需要说明的是，本发明中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

本发明中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b的结合，a和c的结合，b和c的结合，或a、b和c的结合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

现有技术中，检测径向圆跳动，是将百分表装卡和调好后，使被测工件旋转一周，百分表的最大读数与最小读数之差，即为该剖面的径向圆跳动值。检测端面圆跳动的方法与检测径向圆跳动的方法相同。

现有技术的检测方法精度误差偏大，或者是通过上位机进行复杂的计算得出。不满足对工件精确校准的要求，从而影响工件质量。

对此，本发明提供一种工件圆跳动值检测方案。

接下来，结合附图对本说明书实施例提供的方案进行说明：

图1为本发明提供的工件圆跳动检测方法流程示意图，如图1所示，该流程可以包括以下步骤：

步骤110：将激光位移传感器安装在距离工件预设距离处，对所述工件进行非接触式距离测量。

激光位移传感器是利用激光技术进行测量的传感器。可以由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光位移传感器是新型测量仪表。能够精确非接触测量被测物体的位置、位移等变化。

步骤120：驱动所述工件按照设定转速进行转动，并控制所述激光位移传感器采用激光技术测量自身到所述工件表面的距离。

在实际测量中，激光位移传感器在测量距离时，可以采用三角测量法、回波分析法来进行测量。

采用三角测量法测量时，激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面，经物体表面散射的激光通过接收器镜头，被内部的CCD线性相机接收，由数字信号处理器计算出传感器和被测物体之间的距离。

采用回波分析法测量时，激光位移传感器可以采用回波分析原理来测量距离以达到一定程度的精度。传感器内部可以由处理器单元、回波处理单元、激光发射器、激光接收器等部分组成。激光位移传感器通过激光发射器每秒发射一百万个激光脉冲到检测物并返回至接收器，处理器计算激光脉冲遇到检测物并返回至接收器所需的时间，以此计算出距离值。

本方案中，在使用激光位移传感器进行距离测量时，可以根据实际需求选择相应的测量方法进行测量。

步骤130：按照预设频率读取设定时间周期内所述激光位移传感器测量的距离值；在所述设定周期内所述工件旋转至少一周。

预设频率可以指的是采集距离数据的频率，例如：每0.1秒采集一次，每0.2秒采集一次等。设定的时间周期可以表示测量的时间，一般情况下，测量时间为确定值。在设定周期内，工件至少旋转一周。

PLC通过通讯的方式读取所述激光位移传感器测量的数据；所述PLC在读取距离值时，基于预设频率读取所述距离值，并将所述距离值保存至所述PLC的内存中。

步骤140：基于采集到的所述距离值构建正弦曲线。

在采集时，存在采集时间以及采集距离，根据采集时间和采集距离可以构建正弦曲线。

步骤150：基于所述正弦曲线，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值。

图1中的方法，将激光位移传感器安装在距离工件预设距离处，对工件进行非接触式距离测量；驱动工件按照设定转速进行转动，并控制激光位移传感器采用激光技术测量自身到工件表面的距离；按照预设频率读取设定周期内激光位移传感器测量的距离值；基于采集到的距离值构建正弦曲线；基于正弦曲线，采用微积分计算工件对应的圆跳动值。本方案通过激光测距采集激光位移传感器到工件圆环的距离，并通过微积分计算的方法，得出圆跳动值，以反复校准工件与重新测量圆跳动，以达到减小圆跳动目的，提高测量精度。

基于图1的方法，本说明书实施例还提供了该方法的一些具体实施方式，下面进行说明。

可选的，所述正弦曲线的横坐标为采集时间，所述正弦曲线的纵坐标为距离值；

所述基于所述正弦曲线，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值，具体可以包括：

计算所述正弦曲线对应的正弦曲线面积；

基于所述正弦曲线面积，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值。

正弦曲线或正弦波(Sinusoid/Sine wave)是一种来自数学三角函数中的正弦比例的曲线。也是模拟信号的代表，与代表数字信号的方波相对。

更为具体地，在计算所述正弦曲线对应的正弦曲线面积时，可以计算所有距离值与对应的采集时间的乘积，得到N个乘积值；其中，N为大于0的正整数；

将N个所述乘积值按照从小至大的顺序排序，形成目标集合，所述目标集合中的所述乘积值的数量与所述距离值的数量相同，所述采集时间与所述距离值一一对应；

以第N/2个乘积值为中心，将第1个至第N/2个乘积值相加，得到第一加和值；将第N/2+1个至第N个乘积值相加，得到第二加和值；

将第二加和值减去第一加和值得到的结果确定为所述正弦曲线面积。

采集数据形成横坐标为采集时间，纵坐标为采集距离的点阵曲线。曲线为正弦曲线。采集数据与单位采集时间(由设定周期决定)的乘积的累加之和为曲线面积。把所有采集数据与单位时间的乘积做大小值排序(从小到大)，用后一半数据之和减去前一半数据之和，作为减去工件未偏离的距离后跳动的正弦曲线面积。

目标集合中包含多个乘积值，每一个乘积值是对应的采集时间与该采集时间采集到的距离值之间的乘积，并将所述乘积确定为形成所述目标集合中的其中一个乘积值。目标集合中的成绩值是按照从小至大的顺序排列的，目标集合中的第一个元素(即第一个乘积值)是目标集合中值最大的乘积值，依次排列，目标集合中的最后一个元素(即最后一个乘积值)是目标集合中值最小的乘积值。

采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值时，可以采用公式：

计算所述工件对应的圆跳动值；其中，S表示正弦曲线面积，A表示振幅，

T表示采集时间，2A表示圆跳动值。

将求得的正弦曲线面积代入上述计算圆跳动值的公式中，计算2A的值。

所述基于所述正弦曲线，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值之后，还可以包括：

根据所述圆跳动值，确定推杆的推进距离；

按照所述推进距离推进推杆，以对所述工件进行校准；

重复计算所述圆跳动值，对所述工件进行反复校准，直至所述工件满足要求。

在实际应用中，以图2为例进行说明：

图2为工件圆跳动检测原理示意图。如图2所示，P点位激光测距仪位置，O₀为卡盘旋转中心，O₁为当工件圆心、卡盘圆心O₀与激光测距仪P点为同一直线时的圆心，O₂为当工件圆心、卡盘圆心O₀与激光测距仪P点为一个三角形时的圆心，D为P点到O₀的距离(由于两者固定不动，D为常量)，D1为工件圆心在O₁时的P点到工件表面距离，D2为工件圆心在O₂时的P点到工件表面距离。工件半径为R，工件圆心绕卡盘旋转中心的圆的半径为r。工件半径远大于圆心的偏移量。其中，D1＝D-R-r；

D2＝D-rcosθ-√(R²-r²sin²θ)

由于R远大于r，所以D2≈D-R-rcosθ＝D-R-rsin(π/2-θ)。对比实际测量，测量数据生成的曲线近似为正弦曲线。

在具体测量工件的圆跳动值时，工件连续旋转，采集的起点不同，接下来，基于不同的采集起点，在计算正弦曲线面积时，可以结合图3-5进行说明。图中的X轴表示采集时间，Y轴表示采集的距离值。图3为本发明提供的第一采集起点对应的正弦曲线示意图。图4为本发明提供的第一采集起点对应的正弦曲线面积计算示意图。图5为本发明提供的第二采集起点对应的正弦曲线示意图。如图3所示，工件连续旋转，采集的起点不同，当采集起点为第一起点时，采集时间以及距离值形成的正弦曲线如图3所示。在计算正弦曲线面积时，如图4所示，正弦曲线与X轴形成的前半个周期面积之和，减去后半周期的面积之和为正弦曲线y＝Asinax与X轴形成的面积和。曲线y＝Asinax在一个周期内与x轴围成的面积，通过微积分计算，利用定积分的知识可以求出曲线面积。

当采集起点为第二起点时，形成的正弦曲线如图5所示，在计算正弦曲线面积时，需先把每个曲线点位与X轴的面积从大到小排序，再把数据前半序列面积之和减去后半序列面积之和的差，等效为转y＝Asinax曲线与X轴的面积。

正弦函数的最小正周期T＝2π/|a|，在第一象限内的一个周期内，正弦函数与x轴上下两部分的面积相等，则整个面积等于半个周期内的面积的两倍。

y＝Asinax在1个周期的区间为：[0,2π/a]。所以该正弦函数一个周期内的面积计算公式为：

S＝2A∫(0,π/a)sinaxdx

＝-(2/a)Acosax(0，π/a)

＝4A/a平方单位。

因此，圆跳动值2A＝S*a/2。

上述实施例中检测工件圆跳动的方法可以集合以下实际实施方式进行说明：

在实际应用中，假设圆柱工件以10转/分的速度旋转，旋转一圈的周期为6秒。PLC通过基恩士IL-100传感器以0.1秒的采样周期采集工件旋转4圈的240个距离数据，机械打表为0.19mm左右。通过坐标轴点位画图可以得出图6的正弦函数图形。

取第一个周期的60个点进行曲线面积计算，在实际检测过程中，采样时间为每0.1ms采集一次，测量距离精确到mm，前60个点对应的数据(采样时间(ms)-测量距离(mm))为：

{0.1-20.579，0.2-20.558，0.3-20.54，0.4-20.558，0.5-20.537，0.6-20.549，0.7-20.554，0.8-20.61，0.9-20.561，1.0-20.587，1.1-20.552，1.2-20.594，1.3-20.589，1.4-20.617，1.5-20.66，1.6-20.628，1.7-20.627，1.8-20.647，1.9-20.672，2.0-20.708，2.1-20.705，2.2-20.709，2.3-20.698，2.4-20.726，2.5-20.72，2.6-20.774，2.7-20.73，2.8-20.774，2.9-20.766，3.0-20.766，3.1-20.738，3.2-20.696，3.3-20.744，3.4-20.737，3.5-20.736，3.6-20.74，3.7-20.756，3.8-20.745，3.9-20.77，4.0-20.703，4.1-20.683，4.2-20.729，4.3-20.717，4.4-20.711，4.5-20.701，4.6-20.629，4.7-20.637，4.8-20.654，4.9-20.612，5.0-20.645，5.1-20.58，5.2-20.605，5.3-20.691，5.4-20.598，5.5-20.588，5.6-20.557，5.7-20.6，5.8-20.564，5.9-20.575，6.0-20.587}。

先将这60个点中每个距离数值乘以时间间隔0.1的乘积，从大到小排序。前30个累加和减去后30个累加和为曲线面积0.4mm2。再通过上述计算可得出圆跳动为0.21mm,与机械打表测量0.19mm结果比较接近。

根据圆跳动值，反复校准工件与重新测量圆跳动，以达到减小圆跳动目的。

通过上述实施例，可以增加圆跳动计算精度，减少PLC控制器的计算难度，方便计算得出工件圆跳动，用于工件校准。圆柱或圆锥型工件装夹在卡盘上，旋转后，通过激光测距仪采集到旋转工件一周的距离后，PLC控制器通过微积分的方法，计算得出工件的圆跳动，然后根据跳动值，校准工件位置，反复进行测量计算与位置调整以减小圆跳动值，保证工件装夹精度，提高工件加工质量。

基于同样的思路，本发明还提供一种工件圆跳动检测装置，如图7所示，图7位本发明提供的工件圆跳动检测装置结构示意图。如图7所示，所述工件为圆柱或圆锥型工件；所述装置可以包括：

激光位移传感器设置模块710，用于将激光位移传感器安装在距离工件预设距离处，对所述工件进行非接触式距离测量；

距离测量模块720，用于驱动所述工件按照设定转速进行转动，并控制所述激光位移传感器采用激光技术测量自身到所述工件表面的距离；

距离值读取模块730，用于按照预设频率读取设定时间周期内所述激光位移传感器测量的距离值；在所述设定周期内所述工件旋转至少一周；

正弦曲线构建模块740，用于基于采集到的所述距离值构建正弦曲线；

圆跳动值计算模块750，用于基于所述正弦曲线，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值。

基于图7中的装置，还可以包括一些具体的实施单元：

可选的，所述正弦曲线的横坐标为采集时间，所述正弦曲线的纵坐标为距离值；所述圆跳动值计算模块750，具体可以包括：

正弦曲线面积计算单元，用于计算所述正弦曲线对应的正弦曲线面积；

圆跳动值计算单元，用于基于所述正弦曲线面积，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值。

可选的，所述正弦曲线面积计算单元，具体可以包括：

乘积子单元，用于计算所有距离值与对应的采集时间的乘积，得到N个乘积值；其中，N为大于0的正整数；

目标集合形成子单元，用于将N个所述乘积值按照从小至大的顺序排序，形成目标集合，所述目标集合中的所述乘积值的数量与所述距离值的数量相同，所述采集时间与所述距离值一一对应；

加和子单元，用于以第N/2个乘积值为中心，将第1个至第N/2个乘积值相加，得到第一加和值；将第N/2+1个至第N个乘积值相加，得到第二加和值；

正弦曲线面积计算子单元，用于将第二加和值减去第一加和值得到的结果确定为所述正弦曲线面积。

可选的，对于所述目标集合中的任意一个乘积值，可以是计算该采集时间与该采集时间采集到的距离值之间的乘积，并将所述乘积确定为形成所述目标集合中的其中一个乘积值。

可选的，所述圆跳动值计算单元，具体可以用于：

采用公式：

计算所述工件对应的圆跳动值；其中，S表示正弦曲线面积，A表示振幅，

T表示采集时间，2A表示圆跳动值。

可选的，所述距离值读取模块730，具体可以用于：

PLC通过通讯的方式读取所述激光位移传感器测量的数据；所述PLC在读取距离值时，基于预设频率读取所述距离值，并将所述距离值保存至所述PLC的内存中。

可选的，所述装置，还可以包括：

工件校准模块，用于：

根据所述圆跳动值，确定推杆的推进距离；

按照所述推进距离推进推杆，以对所述工件进行校准；

重复计算所述圆跳动值，对所述工件进行反复校准，直至所述工件满足要求。

基于同样的思路，本说明书实施例还提供了一种工件圆跳动检测设备。图8为本发明提供的工件圆跳动检测设备结构示意图。可以包括：

通信单元/通信接口，用于按照预设频率读取设定周期内激光位移传感器测量的距离值；在所述设定周期内所述工件旋转至少一周；所述距离值为驱动所述工件按照设定转速进行转动，并控制激光位移传感器采用激光技术测量自身到所述工件表面的距离得到；所述激光位移传感器安装在距离工件预设距离处，对所述工件进行非接触式距离测量；

处理单元/处理器，用于基于采集到的所述距离值构建正弦曲线；

基于所述正弦曲线，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值。

如图8所示，上述终端设备还可以包括通信线路。通信线路可包括一通路，在上述组件之间传送信息。

可选的，如图8所示，该终端设备还可以包括存储器。存储器用于存储执行本发明方案的计算机执行指令，并由处理器来控制执行。处理器用于执行存储器中存储的计算机执行指令，从而实现本发明实施例提供的方法。

如图8所示，存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdisc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过通信线路与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

可选的，本发明实施例中的计算机执行指令也可以称之为应用程序代码，本发明实施例对此不作具体限定。

在具体实现中，作为一种实施例，如图8所示，处理器可以包括一个或多个CPU，如图8中的CPU0和CPU1。

在具体实现中，作为一种实施例，如图8所示，终端设备可以包括多个处理器，如图8中的处理器。这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。

基于同样的思路，本说明书实施例还提供了上述实施例对应的计算机存储介质，计算机存储介质中存储有指令，当所述指令被运行时，实现上述实施例中的工件圆跳动检测方法。

上述主要从各个模块之间交互的角度对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是，各个模块为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件单元。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明实施例可以根据上述方法示例进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

本说明书中的处理器还可以具有存储器的功能。存储器用于存储执行本发明方案的计算机执行指令，并由处理器来控制执行。处理器用于执行存储器中存储的计算机执行指令，从而实现本发明实施例提供的方法。

存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过通信线路与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

可选的，本发明实施例中的计算机执行指令也可以称之为应用程序代码，本发明实施例对此不作具体限定。

上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing，DSP)、ASIC、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

一种可能的实现方式中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当指令被运行时，用于实现上述实施例中的逻辑运算控制方法和/或逻辑运算读取方法。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机程序或指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序或指令时，全部或部分地执行本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、终端、用户设备或者其它可编程装置。所述计算机程序或指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机程序或指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线或无线方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是集成一个或多个可用介质的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；也可以是光介质，例如，数字视频光盘(digital video disc，DVD)；还可以是半导体介质，例如，固态硬盘(solid state drive，SSD)。

尽管在此结合各实施例对本发明进行了描述，然而，在实施所要求保护的本发明过程中，本领域技术人员通过查看附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。

尽管结合具体特征及其实施例对本发明进行了描述，显而易见的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本发明的示例性说明，且视为已覆盖本发明范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种工件圆跳动检测方法，其特征在于，工件为圆柱或圆锥型工件；方法包括：

将激光位移传感器安装在距离工件预设距离处，对所述工件进行非接触式距离测量；

驱动所述工件按照设定转速进行转动，并控制所述激光位移传感器采用激光技术测量自身到所述工件表面的距离；

按照预设频率读取设定时间周期内所述激光位移传感器测量的距离值；在所述设定周期内所述工件旋转至少一周；

基于采集到的所述距离值构建正弦曲线；

基于所述正弦曲线，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正弦曲线的横坐标为采集时间，所述正弦曲线的纵坐标为距离值；

所述基于所述正弦曲线，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值，具体包括：

计算所述正弦曲线对应的正弦曲线面积；

基于所述正弦曲线面积，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算所述正弦曲线对应的正弦曲线面积，具体包括：

计算所有距离值与对应的采集时间的乘积，得到N个乘积值；其中，N为大于0的正整数；

将N个所述乘积值按照从小至大的顺序排序，形成目标集合，所述目标集合中的所述乘积值的数量与所述距离值的数量相同，所述采集时间与所述距离值一一对应；

以第N/2个乘积值为中心，将第1个至第N/2个乘积值相加，得到第一加和值；将第N/2+1个至第N个乘积值相加，得到第二加和值；

将第二加和值减去第一加和值得到的结果确定为所述正弦曲线面积。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于所述目标集合中的任意一个乘积值，计算方法包括：

对于任意一个采集时间，计算该采集时间与该采集时间采集到的距离值之间的乘积，并将所述乘积确定为形成所述目标集合中的其中一个乘积值。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述正弦曲线面积，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值，具体包括：

采用公式：

计算所述工件对应的圆跳动值；其中，S表示正弦曲线面积，A表示振幅，

T表示采集时间，2A表示圆跳动值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设频率读取设定时间周期内所述激光位移传感器测量的距离值，具体包括：

PLC通过通讯的方式读取所述激光位移传感器测量的数据；所述PLC在读取距离值时，基于预设频率读取所述距离值，并将所述距离值保存至所述PLC的内存中。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述正弦曲线，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值之后，还包括：

根据所述圆跳动值，确定推杆的推进距离；

按照所述推进距离推进推杆，以对所述工件进行校准；

重复计算所述圆跳动值，对所述工件进行反复校准，直至所述工件满足要求。

8.一种工件圆跳动检测装置，其特征在于，工件为圆柱或圆锥型工件；装置包括：

激光位移传感器设置模块，用于将激光位移传感器安装在距离工件预设距离处，对所述工件进行非接触式距离测量；

距离测量模块，用于驱动所述工件按照设定转速进行转动，并控制所述激光位移传感器采用激光技术测量自身到所述工件表面的距离；

距离值读取模块，用于按照预设频率读取设定时间周期内所述激光位移传感器测量的距离值；在所述设定周期内所述工件旋转至少一周；

正弦曲线构建模块，用于基于采集到的所述距离值构建正弦曲线；

圆跳动值计算模块，用于基于所述正弦曲线，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值。

9.一种工件圆跳动检测设备，其特征在于，工件为圆柱或圆锥型工件；设备包括：

通信单元/通信接口，用于按照预设频率读取设定周期内激光位移传感器测量的距离值；在所述设定周期内所述工件旋转至少一周；所述距离值为驱动所述工件按照设定转速进行转动，并控制激光位移传感器采用激光技术测量自身到所述工件表面的距离得到；所述激光位移传感器安装在距离工件预设距离处，对所述工件进行非接触式距离测量；

处理单元/处理器，用于基于采集到的所述距离值构建正弦曲线；

基于所述正弦曲线，采用微积分计算所述工件对应的圆跳动值。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有指令，当所述指令被运行时，实现权利要求1～7任一项所述的工件圆跳动检测方法。

Images