CN117249784A - 一种工件表面光滑度及平整度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工件检测领域，具体涉及一种工件表面光滑度及平整度检测装置，包括转动平台、激光发射器、投射幕、摄像头和处理器。激光发射器朝向工件安放位设置。投射幕设于工件安放位之上。摄像头用于记录激光在投射幕上的投影的图像数据。激光发射器可转动地设置，以使激光发射器能够调节激光发射角度。检测时，激光发射器向待测工件的待测面发射激光，并通过调节发射角度使激光沿转动平台的转动方向的径向在待测面上做往复运动，并使得当待测工件转动一周后，激光在待测面上的照射区域存在相位差。其能够高效地对大型工件的表面光滑度、表面平整度进行检测，检测结果的精准度、可靠性得到了显著提升。

Description

一种工件表面光滑度及平整度检测装置

技术领域

本发明涉及工件检测领域，具体而言，涉及一种工件表面光滑度及平整度检测装置。

背景技术

在对工件的表面光滑度、平整度进行检测时，特别是对大型工件进行检测时，传统的检测方法主要依赖于人工结合放大显示设备来进行，不仅效率低，而且检测结果存在明显的个体差异，同时对检测人员具有较高的素养要求，时间成本和人工成本都非常高。

有鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工件表面光滑度及平整度检测装置，其能够高效地对大型工件的表面光滑度、表面平整度进行检测，对人工的依赖程度低，检测结果的精准度、可靠性得到了显著提升，有助于进一步提高生产效率。

本发明的实施例是这样实现的：

一种工件表面光滑度及平整度检测装置，其包括：转动平台、激光发射器、投射幕、摄像头和处理器。

转动平台用于安放待测工件。激光发射器位于转动平台的工件安放位远离转动平台的转动轴心线的一侧，且激光发射器朝向工件安放位设置。投射幕设于工件安放位之上。摄像头用于记录激光在投射幕上的投影的图像数据。摄像头与处理器信号连接。

其中，激光发射器可转动地设置，以使激光发射器能够调节激光发射角度。激光发射器的转动平面垂直于转动平台的转动平面，且转动平台的转动轴心线位于激光发射器的转动平面内。

检测时，激光发射器向待测工件的待测面发射激光，并通过调节发射角度使激光沿转动平台的转动方向的径向在待测面上做往复运动。处理器通过控制转动平台的转速、以及激光发射器的角度调节速率，使得当待测工件转动一周后，激光在待测面上的照射区域存在相位差，相位差小于或等于激光在待测面上的照射点的宽度。

进一步的，在激光从待测面远离转动平台的转动轴心线的一侧边缘向待测面靠近转动平台的转动轴心线的一侧边缘照射的过程中，激光发射器的角度调节速率递减。

进一步的，工件表面光滑度及平整度检测装置还包括：角度调节机构，用于调节激光发射器的激光发射角度。

角度调节机构包括：基座、基准轴、驱动盘、第一转盘、第二转盘和转动杆。

基座设于转动平台的工件安放位远离转动平台的转动轴心线的一侧，基座开设有安装槽。

基准轴固定设于安装槽中，驱动盘可转动地配合于基准轴并与基准轴同轴设置，驱动盘由驱动器驱动。驱动盘具有第一驱动柱和第二驱动柱，第一驱动柱和第二驱动柱分设于驱动盘的两侧侧面，且分设于驱动盘的轴心线的相对两侧。

第一转盘和第二转盘分设于驱动盘的两侧且均与驱动盘间隔设置，第一转盘和第二转盘均可转动地配合于基准轴并均与基准轴同轴设置。

第一转盘具有第一配合柱，第一配合柱垂直于第一转盘并贯穿第一转盘，第一配合柱可滑动地配合于第一转盘。第一配合柱靠近驱动盘的一端端面开设有用于与第一驱动柱配合的第一配合孔，第一配合柱远离驱动盘的一端可转动地套设有第一环体。

第一转盘远离驱动盘的一侧还设有第一调节柱，第一调节柱与基准轴同轴固定连接。第一调节柱的侧壁开设有第一滑槽、第二滑槽和第三滑槽，第一滑槽和第三滑槽均沿第一调节柱的周向延伸成弧状，第一滑槽和第三滑槽分别位于第一调节柱的相对两侧，第一滑槽与第一转盘之间的距离小于第三滑槽与第一转盘之间的距离，第一滑槽和第三滑槽二者的端部之间留有间隙。第二滑槽连接于第一滑槽和第三滑槽二者的端部之间将二者连通，从而构成第一环形槽体。第一配合柱固定连接有第一导向柱，第一导向柱的端部可滑动地配合于第一环形槽体当中。

第二转盘具有第二配合柱，第二配合柱垂直于第二转盘并贯穿第二转盘，第二配合柱可滑动地配合于第二转盘。第二配合柱靠近驱动盘的一端端面开设有用于与第二驱动柱配合的第二配合孔，第二配合柱远离驱动盘的一端可转动地套设有第二环体。

第二转盘远离驱动盘的一侧还设有第二调节柱，第二调节柱与基准轴同轴固定连接。第二调节柱的侧壁开设有第四滑槽、第五滑槽和第六滑槽，第四滑槽和第六滑槽均沿第二调节柱的周向延伸成弧状，第四滑槽和第六滑槽分别位于第二调节柱的相对两侧，第四滑槽与第二转盘之间的距离小于第六滑槽与第二转盘之间的距离，第四滑槽和第六滑槽二者的端部之间留有间隙。第五滑槽连接于第四滑槽和第六滑槽二者的端部之间将二者连通，从而构成第二环形槽体。第二配合柱固定连接有第二导向柱，第二导向柱的端部可滑动地配合于第二环形槽体当中。

第一环体固定连接有第一齿条，第二环体固定连接有第二齿条。转动杆可转动地配合于安装槽当中，转动杆与基准轴平行、间隔设置，转动杆具有用于与第一齿条啮合的第一外齿圈、以及用于与第二齿条啮合的第二外齿圈。激光发射器安装于转动杆，激光发射器由安装槽的口部伸出。

驱动盘转动时，当第一驱动柱即将与第一配合孔配合时，第二驱动柱即将与第二配合孔分离。此时，第一导向柱位于第二滑槽的中部且正向第一滑槽滑动，第一齿条沿转动杆的轴向移动并即将与第一外齿圈啮合，第二导向柱位于第五滑槽的中部且正向第六滑槽滑动，第二齿条沿转动杆的轴向移动并即将与第二外齿圈分离。

驱动盘继续转动180度后，第一驱动柱即将与第一配合孔分离，第二驱动柱即将与第二配合孔配合。此时，第一导向柱位于第二滑槽的中部且正向第二滑槽滑动，第一齿条沿转动杆的轴向移动并即将与第一外齿圈分离，第二导向柱位于第五滑槽的中部且正向第四滑槽滑动，第二齿条沿转动杆的轴向移动并即将与第二外齿圈啮合。

进一步的，当第一驱动柱与第一配合孔配合时，第一环体位于第一调节柱远离第一转盘的一侧。当第二驱动柱与第二配合孔配合时，第二环体位于第二调节柱远离第二转盘的一侧。

进一步的，基准轴由固定杆固定连接至安装槽的内壁，固定杆位于第一驱动柱与第一配合孔分离时对应的间隙之内、和/或第二驱动柱与第二配合孔分离时对应的间隙之内。

进一步的，第一配合柱的外侧壁开设有环形凹槽，第一环体可转动地配合于环形凹槽内。第一配合柱还具有内腔，内腔和环形凹槽之间由连通孔连通。内腔和第一配合孔之间由让位孔连通。

第一配合孔内可滑动地配合有滑块，滑块固定连接有滑杆，滑杆可滑动地配合于让位孔当中。内腔中可滑动地配合有活塞，活塞与滑杆固定连接。活塞和内腔远离滑杆的一端之间抵接有弹性件，活塞和内腔远离滑杆的一端之间填充有海绵，海绵吸附有润滑油。

当第一驱动柱配合至第一配合孔时，第一驱动柱推动滑块，活塞压缩海绵使润滑油经连通孔进入环形凹槽。

本发明实施例的技术方案的有益效果包括：

本发明实施例提供的工件表面光滑度及平整度检测装置将合格的待测工件在投射幕上的轨迹图像作为参考标准，通过比较待测工件和合格工件二者的轨迹图像的亮度和宽度，可以确定待测工件的待测面的光滑度、平整度是否合格。若待测工件和合格工件二者的轨迹图像的亮度和宽度相匹配或者差异在合理波动范围内，即可认为待测工件的待测面的光滑度、平整度是合格的。

总体而言，本发明实施例提供的工件表面光滑度及平整度检测装置能够高效地对大型工件的表面光滑度、表面平整度进行检测，对人工的依赖程度低，检测结果的精准度、可靠性得到了显著提升，有助于进一步提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的工件表面光滑度及平整度检测装置的激光发射器的光路示意图；

图2为本发明实施例提供的工件表面光滑度及平整度检测装置的原理示意图；

图3为激光在待测工件的待测面上的轨迹示意图；

图4为第一圈轨迹和第二圈轨迹的相位差的示意图；

图5为角度调节机构的基准轴处的配合示意图（第一驱动柱即将与第一配合孔配合，第二驱动柱即将与第二配合孔分离）；

图6为第一调节柱的结构示意图；

图7为第二调节柱的结构示意图；

图8为图5对应的转动杆处的配合示意图；

图9为图5对应的第一转盘与转动杆的配合示意图；

图10为图5对应的第二转盘与转动杆的配合示意图；

图11为从图8的状态继续转动后的转动杆处的状态示意图；

图12为从图5的状态继续转动后的状态示意图（与图11对应，第一驱动柱与第一配合孔配合，第二驱动柱与第二配合孔分离）；

图13为从图12的状态继续转动后的状态示意图（第一驱动柱与第一配合孔配合，第二驱动柱与第二配合孔分离）；

图14为从图5的状态转动180°后的状态示意图（第一驱动柱即将与第一配合孔分离，第二驱动柱即将与第二配合孔配合）；

图15为图14对应的第一转盘与转动杆的配合示意图；

图16为图14对应的第二转盘与转动杆的配合示意图；

图17为从图14的状态继续转动后的转动杆处的状态示意图；

图18为从图14的状态继续转动后的状态示意图（第一驱动柱与第一配合孔分离，第二驱动柱与第二配合孔配合）；

图19为第一配合柱的内部结构示意图（第一驱动柱与第一配合孔分离）；

图20为第一配合柱的内部结构示意图（第一驱动柱与第一配合孔配合）。

附图标记说明：

工件表面光滑度及平整度检测装置1000；待测面2000；激光发射器100；投射幕200；摄像头300；基准轴400；连接轴410；固定杆420；推动柱430；驱动盘500；第一驱动柱510；第二驱动柱520；第一转盘600；第一配合柱610；第一配合孔611；第一环体612；第一导向柱613；第一调节柱620；第一滑槽621；第二滑槽622；第三滑槽623；第一齿条630；第二转盘700；第二配合柱710；第二配合孔711；第二环体712；第二导向柱713；第二调节柱720；第四滑槽721；第五滑槽722；第六滑槽723；第二齿条730；转动杆800；第一外齿圈810；第二外齿圈820；环形凹槽910；内腔920；连通孔930；滑块940；滑杆950；活塞960；弹性件970；海绵980。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1~2，本实施例提供一种工件表面光滑度及平整度检测装置1000，工件表面光滑度及平整度检测装置1000包括：转动平台（图中未示出）、激光发射器100、投射幕200、摄像头300和处理器（图中未示出）。

转动平台用于安放待测工件，并带动待测工件转动。优选的，工件表面光滑度及平整度检测装置1000更适合对环形工件的光滑表面/镜面进行检测，将待测工件安放到工件安放位时，使待测工件的轴心线与转动平台的转动轴心线重合。

激光发射器100位于转动平台的工件安放位远离转动平台的转动轴心线的一侧，且激光发射器100朝向工件安放位设置。投射幕200设于工件安放位之上。激光发射器100的激光照射到待测工件的待测面2000（光滑表面/镜面）上后，激光被待测面2000反射至投射幕200上并在投射幕200上形成投射点。

摄像头300用于记录激光在投射幕200上的投影的图像数据。摄像头300与处理器信号连接。

其中，激光发射器100可转动地设置，以使激光发射器100能够调节激光发射角度。激光发射器100的转动平面垂直于转动平台的转动平面，且转动平台的转动轴心线位于激光发射器100的转动平面内。

检测时，激光发射器100向待测工件的待测面2000发射激光，并通过调节发射角度使激光沿转动平台的转动方向的径向在待测面2000上做往复运动。这样的话，激光在投射幕200上的投射点随激光发射器100的角度变化而进行运动，利用摄像头300就可以捕捉到投射点运动形成的线条状的运动轨迹。

处理器通过控制转动平台的转速、以及激光发射器100的角度调节速率，使得当待测工件转动一周后，激光在待测面2000上的照射区域存在相位差，相位差小于或等于激光在待测面2000上的照射点的宽度。

如图3和图4所示，图3中黑色线条（对应图4中实线示出的轨迹）表示第一圈开始时的线条轨迹，图3中白色线条（对应图4中点划线示出的轨迹）为第二圈开始时的线条轨迹，这是激光在待测面2000上扫过的轨迹。在投射幕200上，投射点的轨迹图像呈现为往复式的直线，如图2中在L区域内的往复直线。

在图3和图4中，第二圈开始时的轨迹P2相对于第一圈开始时的轨迹P1在周向上发生了偏移，即相位差。在本申请中，相位差指的是在待测工件的待测面2000的外圈处第一圈开始时的轨迹P1和第二圈开始时的轨迹P2的位置差。该相位差小于或等于线条轨迹的宽度。通过该设计，在待测工件转动多圈后，线条轨迹即可将待测面2000全部覆盖。线条轨迹的宽度可以通过调节激光的“粗细”来调节。

可以将合格的待测工件在投射幕200上的轨迹图像作为参考标准，通过比较待测工件和合格工件二者的轨迹图像的亮度和宽度，可以确定待测工件的待测面2000的光滑度、平整度是否合格。若待测工件和合格工件二者的轨迹图像的亮度和宽度相匹配或者差异在合理波动范围内，即可认为待测工件的待测面2000的光滑度、平整度是合格的。

总体而言，本实施例提供的工件表面光滑度及平整度检测装置1000能够高效地对大型工件的表面光滑度、表面平整度进行检测，对人工的依赖程度低，检测结果的精准度、可靠性得到了显著提升，有助于进一步提高生产效率。

在本实施例中，在激光从待测面2000远离转动平台的转动轴心线的一侧边缘向待测面2000靠近转动平台的转动轴心线的一侧边缘照射的过程中，激光发射器100的角度调节速率递减。

由于激光从待测面2000远离转动平台的转动轴心线的一侧边缘向待测面2000靠近转动平台的转动轴心线的一侧边缘照射的过程中，激光在待测面2000上的入射角（激光光路与待测面2000法线之间的夹角）逐渐增大，这会导致投射点在投射幕200上的运动速度增加。

通过以上设计，可以降低投射点在投射幕200上的运动速度的增幅，从而更便于摄像头300获取线条轨迹，提高了检测精度。

进一步的，请结合图5~图18，工件表面光滑度及平整度检测装置1000还包括：角度调节机构，用于调节激光发射器100的激光发射角度。

角度调节机构包括：基座（图中未示出）、基准轴400、驱动盘500、第一转盘600、第二转盘700和转动杆800。

基座设于转动平台的工件安放位远离转动平台的转动轴心线的一侧，基座开设有安装槽（图中未示出）。

基准轴400固定设于安装槽中，驱动盘500可转动地配合于基准轴400并与基准轴400同轴设置，驱动盘500由驱动器（图中未示出）驱动。驱动器与处理器电性连接，处理器能够调节驱动器的驱动速度。

驱动盘500具有第一驱动柱510和第二驱动柱520，第一驱动柱510和第二驱动柱520分设于驱动盘500的两侧侧面，且分设于驱动盘500的轴心线的相对两侧，第一驱动柱510和第二驱动柱520均平行于基准轴400设置。

第一转盘600和第二转盘700分设于驱动盘500的两侧且均与驱动盘500间隔设置，第一转盘600和第二转盘700均可转动地配合于基准轴400并均与基准轴400同轴设置。

第一转盘600具有第一配合柱610，第一配合柱610垂直于第一转盘600并贯穿第一转盘600，第一配合柱610可滑动地配合于第一转盘600。第一配合柱610靠近驱动盘500的一端端面开设有用于与第一驱动柱510配合的第一配合孔611，第一配合柱610远离驱动盘500的一端可转动地套设有第一环体612。

第一转盘600远离驱动盘500的一侧还设有第一调节柱620，第一调节柱620与基准轴400同轴固定连接。第一调节柱620的侧壁开设有第一滑槽621、第二滑槽622和第三滑槽623，第一滑槽621和第三滑槽623均沿第一调节柱620的周向延伸成弧状，第一滑槽621和第三滑槽623分别位于第一调节柱620的相对两侧，第一滑槽621与第一转盘600之间的距离小于第三滑槽623与第一转盘600之间的距离，第一滑槽621和第三滑槽623二者的端部之间留有间隙。第二滑槽622连接于第一滑槽621和第三滑槽623二者的端部之间将二者连通，从而构成第一环形槽体，第二槽体相对基准轴400的轴心线倾斜设置。第一配合柱610固定连接有第一导向柱613，第一导向柱613位于第一环体612靠近第一转盘600的一侧，第一导向柱613的端部可滑动地配合于第一环形槽体当中。

第二转盘700具有第二配合柱710，第二配合柱710垂直于第二转盘700并贯穿第二转盘700，第二配合柱710可滑动地配合于第二转盘700。第二配合柱710靠近驱动盘500的一端端面开设有用于与第二驱动柱520配合的第二配合孔711，第二配合柱710远离驱动盘500的一端可转动地套设有第二环体712。

第二转盘700远离驱动盘500的一侧还设有第二调节柱720，第二调节柱720与基准轴400同轴固定连接。第二调节柱720的侧壁开设有第四滑槽721、第五滑槽722和第六滑槽723，第四滑槽721和第六滑槽723均沿第二调节柱720的周向延伸成弧状，第四滑槽721和第六滑槽723分别位于第二调节柱720的相对两侧，第四滑槽721与第二转盘700之间的距离小于第六滑槽723与第二转盘700之间的距离，第四滑槽721和第六滑槽723二者的端部之间留有间隙。第五滑槽722连接于第四滑槽721和第六滑槽723二者的端部之间将二者连通，从而构成第二环形槽体，第五槽体相对基准轴400的轴心线倾斜设置。第二配合柱710固定连接有第二导向柱713，第二导向柱713位于第二环体712靠近第二转盘700的一侧，第二导向柱713的端部可滑动地配合于第二环形槽体当中。

第一环体612固定连接有第一齿条630，第二环体712固定连接有第二齿条730。

转动杆800可转动地配合于安装槽当中，转动杆800与基准轴400平行、间隔设置，转动杆800具有用于与第一齿条630啮合的第一外齿圈810、以及用于与第二齿条730啮合的第二外齿圈820。激光发射器100安装于转动杆800，激光发射器100由安装槽的口部伸出。转动杆800转动时，激光发射器100的发射角度就随之改变。

其中，基准轴400具有轴向通孔，轴向通孔内可转动地容置有连接轴410，第一转盘600和第二转盘700之间由连接轴410固定连接，第一转盘600、第二转盘700和连接轴410三者同轴设置。

驱动盘500转动时，当第一驱动柱510即将与第一配合孔611配合时，第二驱动柱520即将与第二配合孔711分离，如图5所示。此时，第一导向柱613位于第二滑槽622的中部且正向第一滑槽621中滑动，第一齿条630沿转动杆800的轴向移动并即将与第一外齿圈810啮合，第二导向柱713位于第五滑槽722的中部且正向第六滑槽723中滑动，第二齿条730沿转动杆800的轴向移动并即将与第二外齿圈820分离，如图8~图10所示。

驱动盘500继续转动时，第一驱动柱510配合至第一配合孔611中，第二驱动柱520与第二配合孔711分离，第一驱动柱510带动第一转盘600转动，间接通过连接轴410带动第二转盘700转动。此时，第一导向柱613位于第一滑槽621中，第一齿条630与第一外齿圈810啮合，第二导向柱713位于第六滑槽723中，第二齿条730与第二外齿圈820分离，如图11和图12所示。

驱动盘500转动180度后，第一驱动柱510即将与第一配合孔611分离，第二驱动柱520即将与第二配合孔711配合，从如图13所示的状态进入如图14所示的状态。此时，第一导向柱613位于第二滑槽622的中部且正向第二滑槽622滑动，第一齿条630沿转动杆800的轴向移动并即将与第一外齿圈810分离，第二导向柱713位于第五滑槽722的中部且正向第四滑槽721滑动，第二齿条730沿转动杆800的轴向移动并即将与第二外齿圈820啮合。该状态下，第一转盘600和第二转盘700分别进入如图15和图16所示的状态。

继续转动的话，第一驱动柱510就会与第一配合孔611分离，第一齿条630与第一外齿圈810分离，第二驱动柱520就会与第二配合孔711配合，第二齿条730与第二外齿圈820啮合，接下来驱动盘500就直接驱动第二转盘700，间接驱动第一转盘600，如图17和18所示。

通过以上设计，第一齿条630和第二齿条730交替驱动转动杆800，第一齿条630和第二齿条730分别都能够驱动转动杆800完成一次往复式转动，即：使激光发射器100完成一次角度往复调节。在上述驱动过程中，驱动速度都是呈“快→慢→快”变化，即：在照射待测面2000远离转动平台的转动轴心线的一侧边缘时偏转速度快，在照射待测面2000靠近转动平台的转动轴心线的一侧边缘时偏转速度慢，以实现前述设计目的。

该结构涉及使激光发射器100的角度调节变得十分方便，只需要利用驱动器单向驱动驱动盘500即可，大大简化了调节难度。

其中，当第一驱动柱510与第一配合孔611配合时，第一环体612位于第一调节柱620远离第一转盘600的一侧。当第二驱动柱520与第二配合孔711配合时，第二环体712位于第二调节柱720远离第二转盘700的一侧。通过该设计，第一调节柱620和第二调节柱720能够分别为第一齿条630和第二齿条730让位。

在本实施例中，基准轴400由固定杆420固定连接至安装槽的内壁，固定杆420位于第一驱动柱510与第一配合孔611分离时对应的间隙之内、和/或第二驱动柱520与第二配合孔711分离时对应的间隙之内。

需要说明的是，在本实施例中，第一转盘600和第一调节柱620之间为相对固定配合的关系，并非是直接固定连接。其中，基准轴400通过固定杆420固定连接于安装槽的内壁，第一转盘600转动配合于基准轴400，而第一调节柱620与基准轴400同轴设置，第一调节柱620直接与安装槽的内壁固定连接，基准轴400与第一调节柱620是相对固定的关系。第二转盘700和第二调节柱720的配合关系同理。

为了提高第一齿条630与第一外齿圈810配合的紧密度、以及第二齿条730与第二外齿圈820配合的紧密度，还设置有推动柱430，推动柱430与基准轴400平行间隔设置，推动柱430可转动地配合于安装槽内。可选的，推动柱430的转轴配合于一基块（图中未示出），沿基准轴400的径向，基块可滑动地配合于安装槽的槽壁，且基块配合有弹力件（图中未示出），用于将基块推向基准轴400，从而将推动柱430推向基准轴400。

第一齿条630和第二齿条730处均设有上述推动柱430，第一齿条630位于推动柱430和基准轴400之间，第二齿条730也位于推动柱430和基准轴400之间。这样的话，推动柱430能够使第一齿条630、第二齿条730充分与基准轴400贴合，保证第一齿条630、第二齿条730分别充分与第一外齿圈810、第二外齿圈820啮合。

进一步的，请结合图19和图20，第一配合柱610的外侧壁开设有环形凹槽910，第一环体612可转动地配合于环形凹槽910内。第一配合柱610还具有内腔920，内腔920和环形凹槽910之间由连通孔930连通。内腔920和第一配合孔611之间由让位孔连通。

第一配合孔611内可滑动地配合有滑块940，滑块940固定连接有滑杆950，滑杆950可滑动地配合于让位孔当中。内腔920中可滑动地配合有活塞960，活塞960与滑杆950固定连接。活塞960和内腔920远离滑杆950的一端之间抵接有弹性件970，活塞960和内腔920远离滑杆950的一端之间填充有海绵980，海绵980吸附有润滑油。

当第一驱动柱510配合至第一配合孔611时，第一驱动柱510推动滑块940，活塞960压缩海绵980使润滑油经连通孔930进入环形凹槽910，从而对第一环体612进行润滑。当第一驱动柱510与第一配合孔611分离时，在弹性件970的作用下活塞960复位，能够将环形凹槽910内多余的润滑油吸回至内腔920中，避免润滑油溢出。

通过该设计，可以利用润滑油反复润滑第一环体612，且能够避免润滑油溢出。

可以理解，第二配合柱710也可以采用相同设计来润滑第二环体712，此处不再赘述。

综上所述，本发明实施例提供的工件表面光滑度及平整度检测装置1000能够高效地对大型工件的表面光滑度、表面平整度进行检测，对人工的依赖程度低，检测结果的精准度、可靠性得到了显著提升，有助于进一步提高生产效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (6)

1.一种工件表面光滑度及平整度检测装置，其特征在于，包括：转动平台、激光发射器、投射幕、摄像头和处理器；

所述转动平台用于安放待测工件；所述激光发射器位于所述转动平台的工件安放位远离所述转动平台的转动轴心线的一侧，且所述激光发射器朝向所述工件安放位设置；所述投射幕设于所述工件安放位之上；所述摄像头用于记录激光在所述投射幕上的投影的图像数据；所述摄像头与所述处理器信号连接；

其中，所述激光发射器可转动地设置，以使所述激光发射器能够调节激光发射角度；所述激光发射器的转动平面垂直于所述转动平台的转动平面，且所述转动平台的转动轴心线位于所述激光发射器的转动平面内；

检测时，所述激光发射器向待测工件的待测面发射激光，并通过调节发射角度使激光沿所述转动平台的转动方向的径向在所述待测面上做往复运动；所述处理器通过控制所述转动平台的转速、以及所述激光发射器的角度调节速率，使得当待测工件转动一周后，激光在所述待测面上的照射区域存在相位差，所述相位差小于或等于激光在所述待测面上的照射点的宽度。

2.根据权利要求1所述的工件表面光滑度及平整度检测装置，其特征在于，在激光从所述待测面远离所述转动平台的转动轴心线的一侧边缘向所述待测面靠近所述转动平台的转动轴心线的一侧边缘照射的过程中，所述激光发射器的角度调节速率递减。

3.根据权利要求2所述的工件表面光滑度及平整度检测装置，其特征在于，所述工件表面光滑度及平整度检测装置还包括：角度调节机构，用于调节所述激光发射器的激光发射角度；

所述角度调节机构包括：基座、基准轴、驱动盘、第一转盘、第二转盘和转动杆；

所述基座设于所述转动平台的工件安放位远离所述转动平台的转动轴心线的一侧，所述基座开设有安装槽；

所述基准轴固定设于所述安装槽中，所述驱动盘可转动地配合于所述基准轴并与所述基准轴同轴设置，所述驱动盘由驱动器驱动；所述驱动盘具有第一驱动柱和第二驱动柱，所述第一驱动柱和所述第二驱动柱分设于所述驱动盘的两侧侧面，且分设于所述驱动盘的轴心线的相对两侧；

所述第一转盘和所述第二转盘分设于所述驱动盘的两侧且均与所述驱动盘间隔设置，所述第一转盘和所述第二转盘均可转动地配合于所述基准轴并均与所述基准轴同轴设置；

所述第一转盘具有第一配合柱，所述第一配合柱垂直于所述第一转盘并贯穿所述第一转盘，所述第一配合柱可滑动地配合于所述第一转盘；所述第一配合柱靠近所述驱动盘的一端端面开设有用于与所述第一驱动柱配合的第一配合孔，所述第一配合柱远离所述驱动盘的一端可转动地套设有第一环体；

所述第一转盘远离所述驱动盘的一侧还设有第一调节柱，所述第一调节柱与所述基准轴同轴固定连接；所述第一调节柱的侧壁开设有第一滑槽、第二滑槽和第三滑槽，所述第一滑槽和所述第三滑槽均沿所述第一调节柱的周向延伸成弧状，所述第一滑槽和所述第三滑槽分别位于所述第一调节柱的相对两侧，所述第一滑槽与所述第一转盘之间的距离小于所述第三滑槽与所述第一转盘之间的距离，所述第一滑槽和所述第三滑槽二者的端部之间留有间隙；所述第二滑槽连接于所述第一滑槽和所述第三滑槽二者的端部之间将二者连通，从而构成第一环形槽体；所述第一配合柱固定连接有第一导向柱，所述第一导向柱的端部可滑动地配合于所述第一环形槽体当中；

所述第二转盘具有第二配合柱，所述第二配合柱垂直于所述第二转盘并贯穿所述第二转盘，所述第二配合柱可滑动地配合于所述第二转盘；所述第二配合柱靠近所述驱动盘的一端端面开设有用于与所述第二驱动柱配合的第二配合孔，所述第二配合柱远离所述驱动盘的一端可转动地套设有第二环体；

所述第二转盘远离所述驱动盘的一侧还设有第二调节柱，所述第二调节柱与所述基准轴同轴固定连接；所述第二调节柱的侧壁开设有第四滑槽、第五滑槽和第六滑槽，所述第四滑槽和所述第六滑槽均沿所述第二调节柱的周向延伸成弧状，所述第四滑槽和所述第六滑槽分别位于所述第二调节柱的相对两侧，所述第四滑槽与所述第二转盘之间的距离小于所述第六滑槽与所述第二转盘之间的距离，所述第四滑槽和所述第六滑槽二者的端部之间留有间隙；所述第五滑槽连接于所述第四滑槽和所述第六滑槽二者的端部之间将二者连通，从而构成第二环形槽体；所述第二配合柱固定连接有第二导向柱，所述第二导向柱的端部可滑动地配合于所述第二环形槽体当中；

所述第一环体固定连接有第一齿条，所述第二环体固定连接有第二齿条；所述转动杆可转动地配合于所述安装槽当中，所述转动杆与所述基准轴平行、间隔设置，所述转动杆具有用于与所述第一齿条啮合的第一外齿圈、以及用于与所述第二齿条啮合的第二外齿圈；所述激光发射器安装于所述转动杆，所述激光发射器由所述安装槽的口部伸出；

所述驱动盘转动时，当所述第一驱动柱即将与所述第一配合孔配合时，所述第二驱动柱即将与所述第二配合孔分离；此时，所述第一导向柱位于所述第二滑槽的中部且正向所述第一滑槽滑动，所述第一齿条沿所述转动杆的轴向移动并即将与所述第一外齿圈啮合，所述第二导向柱位于所述第五滑槽的中部且正向所述第六滑槽滑动，所述第二齿条沿所述转动杆的轴向移动并即将与所述第二外齿圈分离；

所述驱动盘继续转动180度后，所述第一驱动柱即将与所述第一配合孔分离，所述第二驱动柱即将与所述第二配合孔配合；此时，所述第一导向柱位于所述第二滑槽的中部且正向所述第二滑槽滑动，所述第一齿条沿所述转动杆的轴向移动并即将与所述第一外齿圈分离，所述第二导向柱位于所述第五滑槽的中部且正向所述第四滑槽滑动，所述第二齿条沿所述转动杆的轴向移动并即将与所述第二外齿圈啮合。

4.根据权利要求3所述的工件表面光滑度及平整度检测装置，其特征在于，当所述第一驱动柱与所述第一配合孔配合时，所述第一环体位于所述第一调节柱远离所述第一转盘的一侧；当所述第二驱动柱与所述第二配合孔配合时，所述第二环体位于所述第二调节柱远离所述第二转盘的一侧。

5.根据权利要求3所述的工件表面光滑度及平整度检测装置，其特征在于，所述基准轴由固定杆固定连接至所述安装槽的内壁，所述固定杆位于所述第一驱动柱与所述第一配合孔分离时对应的间隙之内、和/或所述第二驱动柱与所述第二配合孔分离时对应的间隙之内。

6.根据权利要求3所述的工件表面光滑度及平整度检测装置，其特征在于，所述第一配合柱的外侧壁开设有环形凹槽，所述第一环体可转动地配合于所述环形凹槽内；所述第一配合柱还具有内腔，所述内腔和所述环形凹槽之间由连通孔连通；所述内腔和所述第一配合孔之间由让位孔连通；

所述第一配合孔内可滑动地配合有滑块，所述滑块固定连接有滑杆，所述滑杆可滑动地配合于所述让位孔当中；所述内腔中可滑动地配合有活塞，所述活塞与所述滑杆固定连接；所述活塞和所述内腔远离所述滑杆的一端之间抵接有弹性件，所述活塞和所述内腔远离所述滑杆的一端之间填充有海绵，所述海绵吸附有润滑油；

当所述第一驱动柱配合至所述第一配合孔时，所述第一驱动柱推动所述滑块，所述活塞压缩所述海绵使润滑油经所述连通孔进入所述环形凹槽。