CN117073554A - 一种环形模的直径和圆跳动检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环形模的直径和圆跳动检测方法，检测装置的X轴直线模组安装在床身的门架横梁上，Z轴直线模组通过滑座沿X轴左右移动；在Z轴直线模组上安装有激光测距仪，激光测距仪沿Z轴上下移动，激光测距仪的光束与X轴平行；C轴转台置放在床身基座上沿C轴旋转，待检测的环形模安装在工装上，工装放置于C轴转台的夹爪座上，通过调整夹爪，使环形模的回转轴与C轴转台的回转轴重合；通过手轮控制X轴直线模组、Z轴直线模组和C轴转台的运动，由显示器显示X轴、Z轴、C轴的坐标值及控制系统程序的检测结果，通过设置待检测的环形模的各轴坐标零点，通过键盘连接控制系统进行环形模的直径和圆跳动的检测及生成检测报告。
Description
技术领域
本发明涉及一种环形模的直径和圆跳动检测方法。
背景技术
常规的高精度的环形模具的直径和圆跳动检测是在三坐标检测仪进行检测，虽然采用三坐标检测仪进行检测的精度高，但是，采用三坐标检测仪进行检测对操作者的技能要求比较高，而且，检测后的数据还需要经过后期比较繁琐的计算和处理才能生成检测报告，所以，检测效率比较低。此外，由于采用三坐标检测仪进行检测是接触式测量，容易发生操作者操作不当而将检测头撞坏，并且影响三坐标检测仪的检测精度。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种采用激光测距仪、通过控制系统快速测量环形模的直径和圆跳动、并自动生成检测报告的环形模的直径和圆跳动检测方法。
本发明的目的是这样实现的，一种环形模的直径和圆跳动检测方法，环形模的直径和圆跳动检测装置，包括X轴直线模组、Z轴直线模组、C轴转台和控制系统；X轴直线模组安装在床身的门架横梁上，Z轴直线模组通过滑座沿X轴左右移动；在Z轴直线模组上安装有激光测距仪，激光测距仪沿Z轴上下移动，激光测距仪的光束与X轴平行； C轴转台置放在床身基座上沿C轴旋转，待检测的环形模安装在工装上，工装放置于C轴转台的夹爪座上，通过调整夹爪，使环形模的回转轴与C轴转台的回转轴重合；控制系统连接手轮、显示器和键盘，通过手轮发出手动脉冲信号由伺服电机驱动控制X轴直线模组、Z轴直线模组和C轴转台的运动，由显示器显示X轴、Z轴、C轴的坐标值及控制系统程序的检测结果，通过键盘连接控制系统进行环形模的直径和圆跳动的检测及生成检测报告；环形模的直径和圆跳动检测设置方法是：首先，设置待检测的环形模的X轴坐标、Z轴坐标、C轴坐标零点，X轴坐标、Z轴坐标的坐标零点位于环形模上表面的圆心和C轴回转轴的交点；设置X轴坐标零点为：采用标准圆环标定X轴坐标零点，设置Z轴坐标零点为：采用激光测距仪寻边标定Z轴坐标零点，设置C轴坐标零点为：采用激光测距仪光斑目测标定C轴坐标零点；然后，通过控制系统进行环形模的直径和圆跳动检测操作。
本发明，通过控制系统进行环形模的直径检测过程为：
第一步，通过手轮控制X轴直线模组和Z轴直线模组，将激光测距仪的光束落在环形模上行程的光斑移动到第一个测量点，点控制系统上的“测量直径”按钮，输出环形模的直径测量值；
第二步，通过手轮控制C轴转台转动，环形模随着转动，当光斑移动到第二个测量点时，点控制系统上的“测量直径”按钮，输出环形模的直径测量值；
重复第二步操作，输出同一Z轴高度的圆周第一组直径测量值；
第三步，通过手轮移动Z轴直线模组和C轴转台，当光斑落在第二组第一个测量点，点控制系统上的“测量直径”按钮，输出环形模的直径测量值；
重复第二步操作，输出同一Z轴高度的圆周第二组直径测量值；
重复第三步操作，输出多组沿Z轴测量的直径测量值，点击控制系统上的“生成检测报告”按钮，输出环形模的直径检测报告。
本发明，通过控制系统进行环形模的圆跳动检测过程为：
第一步，通过手轮将激光测距仪的光斑移动到测量起点，将C轴坐标值清零，设置C轴坐标零点；
第二步，输入多组Z轴坐标值，点控制系统上的“测量跳动”按钮，控制系统控制Z轴运动，将激光测距仪的光斑落到第一个Z轴高度，然后，将激光测距仪的数据清零，控制系统控制C轴转台旋转一圈，同时，激光测距仪连续不间断测量，由控制系统保存所有测量点的直径测量值，将所有测量点的直径测量值与第一个测量点的直径测量值做差值运算，记为跳动值，得到第一个Z轴高度一圈的圆跳动曲线；
接着，控制系统控制Z轴运动，将激光测距仪的光斑落到第二个Z轴高度，然后，将激光测距仪的数据清零，控制系统控制C轴转台旋转一圈，同时，激光测距仪连续不间断测量，由控制系统保存所有测量点的直径测量值，将所有测量点的直径测量值与第一个测量点的直径测量值做差值运算，记为跳动值，得到第二个Z轴高度一圈的圆跳动曲线；
重复以上动作，控制系统保存多组Z轴坐标值的圆跳动曲线，点击控制系统上的“生成检测报告”按钮，输出环形模的圆跳动检测报告。
本发明，采用标准圆环标定X轴坐标零点的方法为：标准圆环的已知内圈直径记为D，将激光测距仪的激光头移动到合适的位置，由光斑落在标准圆环的内圈壁得到检测距离记为L，X轴的坐标值记为X，通过公式X=D /2-L计算。
本发明，采用激光测距仪寻边标定Z轴坐标零点的方法为：将激光激光测距仪的激光头移动到环形模上表面上方较接近位置，然后，将Z轴缓慢往下降，当激光测距仪的激光头光斑刚碰到环形模上表面时，控制系统反馈信号使Z轴停止下降，控制系统将此时的Z轴坐标值清零。
本发明，直径测量值计算方法为：当激光测距仪下降到一定高度时，其Z轴坐标值记为Z1，激光测距仪的X轴坐标值记为X1，激光测距仪测量的距离记为L1，环形模被测量点的直径测量值记为D1，通过公式D1=（X1+L1）×2计算。
本发明，在床身基座的底部设置有调整C轴转台的转台面水平的调整垫。
本发明，通过采用激光测距仪、通过控制系统快速测量环形模的直径和圆跳动、并自动生成检测报告，解决现有技术要求检测操作者技能比较高、检测效率比较低的问题。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的立体结构示意图；
图2是图1实施例环形模对中安装的结构示意图；
图3是图1实施例环形模的直径和圆跳动检测的方框原理示意图；
图4是图1实施例采用标准圆环标定X轴坐标零点的结构示意图；
图5是图1实施例采用激光测距仪检测环形模的直径和圆跳动的结构示意图。
图中，1、X轴直线模组；2、Z轴直线模组；3、C轴转台；4、门架横梁；5、滑座；6、激光测距仪；7、光束；8、床身基座；9、环形模；10、工装；11、夹爪座；12、夹爪；13、调整垫；14、标准圆环。
实施方式
参照图1至图2，本实施例是一种环形模的直径和圆跳动检测方法，环形模的直径和圆跳动检测装置，包括X轴直线模组1、Z轴直线模组2、C轴转台3和控制系统；X轴直线模组安装在床身的门架横梁4上，Z轴直线模组通过滑座5沿X轴左右移动；在Z轴直线模组上安装有激光测距仪6，激光测距仪沿Z轴上下移动，激光测距仪的光束7与X轴平行； C轴转台置放在床身基座8上沿C轴旋转，待检测的环形模9安装在工装10上，工装放置于C轴转台的夹爪座11上，通过调整夹爪12，使环形模的回转轴与C轴转台的回转轴重合；在床身基座的底部设置有调整C轴转台的转台面水平的四个调整垫13；参照图3，控制系统连接手轮、显示器和键盘，通过手轮发出手动脉冲信号由伺服电机驱动控制X轴直线模组、Z轴直线模组和C轴转台的运动，由显示器显示X轴、Z轴、C轴的坐标值及控制系统程序的检测结果，通过键盘连接控制系统进行环形模的直径和圆跳动的检测及生成检测报告；参照图3，环形模的直径和圆跳动检测设置方法是：首先，设置待检测的环形模的X轴坐标、Z轴坐标、C轴坐标零点，X轴坐标、Z轴坐标的坐标零点位于环形模上表面的圆心和C轴回转轴的交点；设置X轴坐标零点为：采用标准圆环14标定X轴坐标零点，设置Z轴坐标零点为：采用激光测距仪寻边标定Z轴坐标零点，设置C轴坐标零点为：采用激光测距仪光斑目测标定C轴坐标零点；然后，通过控制系统进行环形模的直径和圆跳动检测操作。
本发明，通过控制系统进行环形模的直径检测过程为：
第一步，通过手轮控制X轴直线模组和Z轴直线模组，将激光测距仪的光束落在环形模上行程的光斑移动到第一个测量点，点控制系统上的“测量直径”按钮，输出环形模的直径测量值；
第二步，通过手轮控制C轴转台转动，环形模随着转动，当光斑移动到第二个测量点时，点控制系统上的“测量直径”按钮，输出环形模的直径测量值；
重复第二步操作，输出同一Z轴高度的圆周第一组直径测量值；
第三步，通过手轮移动Z轴直线模组和C轴转台，当光斑落在第二组第一个测量点，点控制系统上的“测量直径”按钮，输出环形模的直径测量值；
重复第二步操作，输出同一Z轴高度的圆周第二组直径测量值；
重复第三步操作，输出多组沿Z轴测量的直径测量值，点击控制系统上的“生成检测报告”按钮，输出环形模的直径检测报告。
本发明，通过控制系统进行环形模的圆跳动检测过程为：
第一步，通过手轮将激光测距仪的光斑移动到测量起点，将C轴坐标值清零，设置C轴坐标零点；
第二步，输入多组Z轴坐标值，点控制系统上的“测量跳动”按钮，控制系统控制Z轴运动，将激光测距仪的光斑落到第一个Z轴高度，然后，将激光测距仪的数据清零，控制系统控制C轴转台旋转一圈，同时，激光测距仪连续不间断测量，由控制系统保存所有测量点的直径测量值，将所有测量点的直径测量值与第一个测量点的直径测量值做差值运算，记为跳动值，得到第一个Z轴高度一圈的圆跳动曲线；
接着，控制系统控制Z轴运动，将激光测距仪的光斑落到第二个Z轴高度，然后，将激光测距仪的数据清零，控制系统控制C轴转台旋转一圈，同时，激光测距仪连续不间断测量，由控制系统保存所有测量点的直径测量值，将所有测量点的直径测量值与第一个测量点的直径测量值做差值运算，记为跳动值，得到第二个Z轴高度一圈的圆跳动曲线；
重复以上动作，控制系统保存多组Z轴坐标值的圆跳动曲线，点击控制系统上的“生成检测报告”按钮，输出环形模的圆跳动检测报告。
本发明，参照图4，设置待检测的环形模的X轴坐标零点的方法为：采用标准圆环14标定X轴坐标零点：采用的标准圆环的已知内圈直径为D，将激光测距仪的激光头移动到合适的位置，将光斑落在标准圆环内圈壁得到检测距离为L，将X轴的坐标值设置为D /2-L。
本发明，参照图2，设置待检测的环形模的Z轴坐标零点的方法为：采用激光测距仪寻边标定Z轴坐标零点：将激光激光测距仪的激光头移动到环形模上表面上方较接近位置，然后，将Z轴缓慢往下降，当激光测距仪的激光头光斑刚碰到环形模上表面时，控制系统反馈信号使Z轴停止下降，控制系统此时的Z轴坐标值清零，这个步骤由控制系统自动控制完成。
本发明，参照图5，激光测距仪测量环形模的直径方法为：当激光测距仪下降到Z1高度时，激光测距仪的X轴坐标是X1，激光测距仪测量的距离是L1，通过公式D1=（X1+L1）×2计算出环形模被测量点的直径测量值D1。
Claims (6)
1.一种环形模的直径和圆跳动检测方法，其特征在于：
环形模的直径和圆跳动检测装置，包括X轴直线模组（1）、Z轴直线模组（2）、C轴转台（3）和控制系统；
所述X轴直线模组安装在床身的门架横梁（4）上，Z轴直线模组通过滑座（5）沿X轴左右移动；在Z轴直线模组上安装有激光测距仪（6），激光测距仪沿Z轴上下移动，激光测距仪的光束（7）与X轴平行；
所述C轴转台置放在床身基座（8）上沿C轴旋转，待检测的环形模（9）安装在工装（10）上，工装放置于C轴转台的夹爪座（11）上，通过调整夹爪（12），使环形模的回转轴与C轴转台的回转轴重合；
所述控制系统连接手轮、显示器和键盘，通过手轮发出手动脉冲信号由伺服电机驱动控制X轴直线模组、Z轴直线模组和C轴转台的运动，由显示器显示X轴、Z轴、C轴的坐标值及控制系统程序的检测结果，通过键盘连接控制系统进行环形模的直径和圆跳动的检测及生成检测报告；
环形模的直径和圆跳动检测设置方法是：首先，设置待检测的环形模的X轴坐标、Z轴坐标、C轴坐标零点，X轴坐标、Z轴坐标的坐标零点位于环形模上表面的圆心和C轴回转轴的交点；设置X轴坐标零点为：采用标准圆环（14）标定X轴坐标零点，设置Z轴坐标零点为：采用激光测距仪寻边标定Z轴坐标零点，设置C轴坐标零点为：采用激光测距仪光斑目测标定C轴坐标零点；然后，通过控制系统进行环形模的直径和圆跳动检测操作。
2.根据权利要求1所述的环形模的直径和圆跳动检测方法，其特征在于：通过控制系统进行环形模的直径检测过程为：
第一步，通过手轮控制X轴直线模组和Z轴直线模组，将激光测距仪的光束落在环形模上行程的光斑移动到第一个测量点，点控制系统上的“测量直径”按钮，输出环形模的直径测量值；
第二步，通过手轮控制C轴转台转动，环形模随着转动，当光斑移动到第二个测量点时，点控制系统上的“测量直径”按钮，输出环形模的直径测量值；
重复第二步操作，输出同一Z轴高度的圆周第一组直径测量值；
第三步，通过手轮移动Z轴直线模组和C轴转台，当光斑落在第二组第一个测量点，点控制系统上的“测量直径”按钮，输出环形模的直径测量值；
重复第二步操作，输出同一Z轴高度的圆周第二组直径测量值；
重复第三步操作，输出多组沿Z轴测量的直径测量值，点击控制系统上的“生成检测报告”按钮，输出环形模的直径检测报告。
3.根据权利要求1所述的环形模的直径和圆跳动检测方法，其特征在于：通过控制系统进行环形模的圆跳动检测过程为：
第一步，通过手轮将激光测距仪的光斑移动到测量起点，将C轴坐标值清零，设置C轴坐标零点；
第二步，输入多组Z轴坐标值，点控制系统上的“测量跳动”按钮，控制系统控制Z轴运动，将激光测距仪的光斑落到第一个Z轴高度，然后，将激光测距仪的数据清零，控制系统控制C轴转台旋转一圈，同时，激光测距仪连续不间断测量，由控制系统保存所有测量点的直径测量值，将所有测量点的直径测量值与第一个测量点的直径测量值做差值运算，记为跳动值，得到第一个Z轴高度一圈的圆跳动曲线；
接着，控制系统控制Z轴运动，将激光测距仪的光斑落到第二个Z轴高度，然后，将激光测距仪的数据清零，控制系统控制C轴转台旋转一圈，同时，激光测距仪连续不间断测量，由控制系统保存所有测量点的直径测量值，将所有测量点的直径测量值与第一个测量点的直径测量值做差值运算，记为跳动值，得到第二个Z轴高度一圈的圆跳动曲线；
重复以上动作，控制系统保存多组Z轴坐标值的圆跳动曲线，点击控制系统上的“生成检测报告”按钮，输出环形模的圆跳动检测报告。
4.根据权利要求1所述的环形模的直径和圆跳动检测方法，其特征在于：所述采用标准圆环标定X轴坐标零点的方法为：标准圆环的已知内圈直径记为D，将激光测距仪的激光头移动到合适的位置，由光斑落在标准圆环的内圈壁得到检测距离记为L，X轴的坐标值记为X，通过公式X=D /2-L计算。
5.根据权利要求1所述的环形模的直径和圆跳动检测方法，其特征在于：所述采用激光测距仪寻边标定Z轴坐标零点的方法为：将激光激光测距仪的激光头移动到环形模上表面上方较接近位置，然后，将Z轴缓慢往下降，当激光测距仪的激光头光斑刚碰到环形模上表面时，控制系统反馈信号使Z轴停止下降，控制系统将此时的Z轴坐标值清零。
6.根据权利要求2或3所述的环形模的直径和圆跳动检测方法，其特征在于：所述直径测量值计算方法为：当激光测距仪下降到一定高度时，其Z轴坐标值记为Z1，激光测距仪的X轴坐标值记为X1，激光测距仪测量的距离记为L1，环形模被测量点的直径测量值记为D1，通过公式D1=（X1+L1）×2计算。
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