CN204128509U - 一种轴径测量装置 - Google Patents
一种轴径测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN204128509U CN204128509U CN201420601123.6U CN201420601123U CN204128509U CN 204128509 U CN204128509 U CN 204128509U CN 201420601123 U CN201420601123 U CN 201420601123U CN 204128509 U CN204128509 U CN 204128509U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- thimble
- measurement device
- fixed
- chuck
- diameter measurement
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
一种轴径测量装置，由机台底座，机械控制系统和光学测量系统构成，机械控制系统包括连接在机台底座表面可旋转的卡盘以及固定于卡盘上的固定顶针和固定在顶针固定座上的活动顶针，顶针固定座沿机台底座上的直线导轨高度可调，光学测量系统包括直线电机平台和由双远心镜头、远心平行光源和高精度线阵CCD相机组成的光学成像模块，光学成像模块由直线电机平台驱动上下垂直运动。本实用新型的轴径测量装置可用于检测长度50mm～1000mm、轴径150mm以内的各类轴类零件，检测精度2um，且不受产品长度、直径变化影响。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种用于测量轴径的装置，特别是涉及一种光学非接触式轴径测量装置。
背景技术
轴类零件是五金配件中经常遇到的典型配件之一，主要用于支撑齿轮、带轮等传动零件，以传递转矩或运动。在汽车行业，轴类零件尺寸的精确度直接决定了汽车的安全系数，故轴类零件尺寸检测是质量控制的重中之重。
目前业界用于检测轴类零件尺寸的方法各异，主要包括光学非接触式测量、探针接触式测量以及卡尺测量等方式。
人工卡尺测量方式是比较传统且落后的方式。首先，这种方式受不同操作人员和不同测量工具的影响，每一次测量的精准程度都不尽相同；其次，这种方式没有统一的检测标准和检测环境，测量合格与否完全靠人工经验判断，可靠性较差；第三，这种方式检测速度慢，在检测人力资源要求较高，产量较大的时候很难兼顾质检有效性和质检效率的统一。
探针接触式测量是通过接触传感器结合运动机构接触待测轴类部件，经过一系列运算后，反馈待检测项目数值。这种方式需要探针依次接触待测轴类部件的目标区域，在待测目标范围较大、检测特征较多时，结合运动机构需要耗费大量时间。同时，探针与待测轴类部件接触，存在着划伤待测轴类部件的风险。另外，探针在检测过程中一直磨损，长时间累积下来会降低检测精准度，所以需要定期更换探针，由此探针也成为消耗品。
光学非接触式测量在轴径检测中应用十分广泛，其通过面阵相机结合背光来采集待测部件部分区域的图像。这种方式采集到的图像是一个矩形区域，而一般需要测量的轴都是比较长的，需要多个矩形图像进行无缝拼接后才能用于尺寸测量。目前较先进的多图拼接技术的重叠指标为1个像素，在尺寸测量特别是高精度测量时存在较大误差，如果拼接的图像个数较多，则多个1像素的重叠可能代表着mm量级的误差，这种状态下的尺寸测量将变得没有意义。而且多个矩形区域图像的拍摄不可避免的需要涉及各种形式的机构运动，给尺寸测量引入了更多的不可控误差，同时也增加了单个零件的检测节拍。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种轴径测量装置，以实现各种大尺寸轴、长轴、凸轮轴、曲轴等的全自动检测。
本实用新型的轴径测量装置由机台底座，以及安装在所述机台底座上的机械控制系统和光学测量系统构成，其中：
所述机械控制系统包括一个卡盘和一对轴心固定装置；所述卡盘连接在机台底座表面，与固定在机台底座上的电机连接，由电机驱动绕卡盘轴心360°旋转；所述一对轴心固定装置用于固定检测轴，包括一个固定于卡盘上的固定顶针，以及一个位于固定顶针上方，与所述固定顶针处于同一轴线上的活动顶针，在机台底座上安装有直线导轨，直线导轨上安装顶针固定座，顶针固定座沿所述直线导轨高度可调，所述活动顶针固定在顶针固定座上；
所述光学测量系统由一个垂直安装在机台底座上的直线电机平台，以及安装于所述直线电机平台上的光学成像模块构成，所述光学成像模块包括一个双远心镜头、一个远心平行光源和一个高精度线阵CCD相机，所述双远心镜头和远心平行光源固定于所述直线电机平台上，位于检测轴两侧，且双远心镜头和远心平行光源的连接轴线与检测轴的轴线垂直相交，在双远心镜头的后方固定安装高精度线阵CCD相机，所述光学成像模块由直线电机平台驱动，沿所述直线电机平台上下垂直运动。
本实用新型还在轴径测量装置上设置有用于限制光学成像模块上升高度的限位开关，优选地，所述限位开关安装在顶针固定座上。
本实用新型通过机台底座上安装的光栅尺准确反馈光学成像模块的位置，以精确记录光学成像模块的位移量。其测量精度可以达到亚微米级。
本实用新型中，所述双远心镜头和远心平行光源通过一块连接板一体固定于所述直线电机平台上。
进一步地，所述卡盘通过双万向联轴器与电机连接。
本实用新型的轴径测量装置中，所述直线导轨为螺杆，顶针固定座与直线导轨螺纹连接，同时在所述机台底座上设有驱动直线导轨旋转的第二电机，随着第二电机驱动直线导轨旋转，顶针固定座沿所述直线导轨上下移动。
优选地，所述卡盘为精密六爪卡盘。
本实用新型的轴径测量装置中，机台底座作为整个机构的骨架和安装基础，保证着系统运行时整体设备架构的稳定性，并直接关系到光学成像模块的采图质量，因此具有高刚性、高平整度、高抗震动等精密特征，并能够承受体型较大、质量较重的检测轴的检测。轴心固定装置用来固定待检测轴，其底端采用卡盘和固定顶针，顶端采用活动顶针，活动顶针可沿直线导轨上下移动，以此来适应不同长度的检测轴，卡盘上可以更换不同尺寸大小的固定顶针，用以适应不同轴径尺寸指标产品的需求，还可以根据轴是否空心选择尖头或者圆头的顶针。机台底座上的卡盘构成了一个旋转平台，通过轴心固定装置固定的检测轴可以在所述旋转平台上绕轴心360°自由旋转，电机采用高精度的步进电机或伺服电机，实现了对检测轴的数控旋转。光学成像模块对轴进行高精度的闭环移动扫描，是轴径测量整体精度的重要保障，本实用新型采用带有光栅闭环的直线电机平台，其运动核心可通过高精度伺服电机实现，保证了光学成像模块的运动匀速性、直线度、控制精度以及抗抖动性。光学成像模块采用双远心成像系统和线阵相机，实现了真实准确的图像采集。
本实用新型的轴径测量装置采用非接触式检测，操作简便，测量精准，可用于检测长度50mm～1000mm、轴径150mm以内的各类轴类零件，检测精度2um，且不受产品长度、直径变化影响。
附图说明
图1是本实用新型轴径测量装置的结构示意图。
图2是图1轴径测量装置的主视结构图。
图3是图1轴径测量装置的右视结构图。
图4是图1中轴心固定装置的结构示意图。
具体实施方式
轴径测量装置的结构如图1、2、3所示，包括一个机台底座1，以及分别安装在机台底座上的机械控制系统和光学测量系统。
机械控制系统包括有一个精密六爪式卡盘13，以及一对用于固定检测轴的轴心固定装置。卡盘13连接在机台底座1表面，通过双万向联轴器15与固定在机台底座1下部的电机14连接，由驱动装置18控制电机14驱动，绕卡盘轴心360°旋转。轴心固定装置的结构如图4所示，由固定顶针12、活动顶针8、直线导轨11、顶针固定座9、第二电机17和限位开关10组成。固定顶针12固定在卡盘13上，活动顶针8由安装在直线导轨11上的顶针固定座9固定，位于固定顶针12的上方，与固定顶针12处在同一轴线上。直线导轨11为螺杆式导轨，安装在机台底座1上，由机台底座1下部安装的第二电机17驱动旋转，顶针固定座9螺纹连接在直线导轨11上，随着直线导轨11的旋转沿直线导轨11上下移动。
光学测量系统由一个垂直安装在机台底座1上的直线电机平台3和固定安装在直线电机平台3上的光学成像模块构成。光学成像模块由分别固定在连接板6两端的双远心镜头5和远心平行光源7以及安装在双远心镜头5后面的高精度线阵CCD相机4构成，通过连接板6固定在直线电机平台3上，双远心镜头5和远心平行光源7分别位于检测轴的两侧，且双远心镜头5和远心平行光源7的连接轴线与检测轴的轴线垂直相交。光学成像模块由直线电机平台3驱动上下垂直运动，由机台底座1上安装的光栅尺2精确记录其移动的位移量，并通过顶针固定座9上安装的限位开关10限制光学成像模块的最大上升高度。
Claims (7)
1.一种轴径测量装置，其特征是由机台底座，以及安装在所述机台底座上的机械控制系统和光学测量系统构成，其中：
所述机械控制系统包括一个卡盘和一对轴心固定装置；所述卡盘连接在机台底座表面，与固定在机台底座上的电机连接，由电机驱动绕卡盘轴心360°旋转；所述一对轴心固定装置用于固定检测轴，包括一个固定于卡盘上的固定顶针，以及一个位于固定顶针上方，与所述固定顶针处于同一轴线上的活动顶针，在机台底座上安装有直线导轨，直线导轨上安装顶针固定座，顶针固定座沿所述直线导轨高度可调，所述活动顶针固定在顶针固定座上；
所述光学测量系统由一个垂直安装在机台底座上的直线电机平台，以及安装于所述直线电机平台上的光学成像模块构成，所述光学成像模块包括一个双远心镜头、一个远心平行光源和一个高精度线阵CCD相机，所述双远心镜头和远心平行光源固定于所述直线电机平台上，位于检测轴两侧，且双远心镜头和远心平行光源的连接轴线与检测轴的轴线垂直相交，在双远心镜头的后方固定安装高精度线阵CCD相机，所述光学成像模块由直线电机平台驱动，沿所述直线电机平台上下垂直运动。
2.根据权利要求1所述的轴径测量装置，其特征是在所述顶针固定座上安装有限位开关。
3.根据权利要求1所述的轴径测量装置，其特征是在机台底座上安装有用于反馈光学成像模块位置的光栅尺。
4.根据权利要求1所述的轴径测量装置，其特征是所述双远心镜头和远心平行光源通过一块连接板一体固定于所述直线电机平台上。
5.根据权利要求1所述的轴径测量装置，其特征是所述卡盘通过双万向联轴器与电机连接。
6.根据权利要求1所述的轴径测量装置，其特征是所述直线导轨为螺杆，顶针固定座与直线导轨螺纹连接，在所述机台底座上设有驱动直线导轨旋转的第二电机，随着第二电机驱动直线导轨旋转，顶针固定座沿所述直线导轨上下移动。
7.根据权利要求1所述的轴径测量装置，其特征是所述卡盘为精密六爪卡盘。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420601123.6U CN204128509U (zh) | 2014-10-17 | 2014-10-17 | 一种轴径测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420601123.6U CN204128509U (zh) | 2014-10-17 | 2014-10-17 | 一种轴径测量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204128509U true CN204128509U (zh) | 2015-01-28 |
Family
ID=52384858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420601123.6U Expired - Lifetime CN204128509U (zh) | 2014-10-17 | 2014-10-17 | 一种轴径测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204128509U (zh) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104897080A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-09-09 | 哈尔滨工程大学 | 一种回转体母线轮廓测量仪 |
| CN105716528A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-06-29 | 西安捷创测控技术有限公司 | 一种油管螺纹尺寸参数检测方法与设备 |
| CN105806224A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-07-27 | 吉林大学 | 一种大尺寸轴类零件高精度测量装置及方法 |
| CN105953726A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-09-21 | 常州环能涡轮动力股份有限公司 | 光学测量系统 |
| CN106017318A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-10-12 | 西安远心光学系统有限公司 | 视觉测量光学系统装置 |
| CN107081439A (zh) * | 2016-02-15 | 2017-08-22 | 克林格伦贝格股份公司 | 用于测量机的工件夹紧系统 |
| CN107218897A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-09-29 | 宁波大红鹰学院 | 光电式轴径测量装置及其测量方法 |
| CN107255453A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-10-17 | 西安交通大学 | 一种工业机器人关节减速器偏心轴轴径测量装置及方法 |
| CN108278972A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-07-13 | 徐州利宝机械科技有限公司 | 一种回转件测量装置以及其后台控制方法 |
| CN109631781A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-16 | 杭州科德磁业有限公司 | 一种圆环产品外径跳动高速高精度测量设备 |
| CN110864639A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-06 | 长春师范大学 | 一种高精度轴径测量装置及测量方法 |
| CN111380871A (zh) * | 2018-12-30 | 2020-07-07 | 上海北阅机械设备有限公司 | 一种螺旋线检测仪器 |
| CN111693402A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-09-22 | 中核北方核燃料元件有限公司 | 一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置 |
| CN117190959A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-12-08 | 中国长江电力股份有限公司 | 一种不吊顶盖导叶轴径测量装置及方法 |
| CN117214185A (zh) * | 2023-11-08 | 2023-12-12 | 中国石油大学(华东) | 一种油气管具管螺纹自动测量装置 |
| CN119413080A (zh) * | 2024-10-18 | 2025-02-11 | 南阳北方向东工业有限公司 | 基于机器视觉的产品尺寸及形位公差测量装置及方法 |
-
2014
- 2014-10-17 CN CN201420601123.6U patent/CN204128509U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104897080B (zh) * | 2015-06-08 | 2017-10-03 | 哈尔滨工程大学 | 一种回转体母线轮廓测量仪 |
| CN104897080A (zh) * | 2015-06-08 | 2015-09-09 | 哈尔滨工程大学 | 一种回转体母线轮廓测量仪 |
| US10245649B2 (en) | 2016-02-15 | 2019-04-02 | Klingelnberg Ag | Workpiece clamping system for a measuring machine |
| CN107081439A (zh) * | 2016-02-15 | 2017-08-22 | 克林格伦贝格股份公司 | 用于测量机的工件夹紧系统 |
| CN107081439B (zh) * | 2016-02-15 | 2019-05-07 | 克林格伦贝格股份公司 | 用于测量机的工件夹紧系统 |
| CN105806224A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-07-27 | 吉林大学 | 一种大尺寸轴类零件高精度测量装置及方法 |
| CN105953726A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-09-21 | 常州环能涡轮动力股份有限公司 | 光学测量系统 |
| CN105716528A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-06-29 | 西安捷创测控技术有限公司 | 一种油管螺纹尺寸参数检测方法与设备 |
| CN106017318A (zh) * | 2016-05-13 | 2016-10-12 | 西安远心光学系统有限公司 | 视觉测量光学系统装置 |
| CN107255453A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-10-17 | 西安交通大学 | 一种工业机器人关节减速器偏心轴轴径测量装置及方法 |
| CN107255453B (zh) * | 2017-05-10 | 2019-11-08 | 西安交通大学 | 一种工业机器人关节减速器偏心轴轴径测量装置及方法 |
| CN107218897A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-09-29 | 宁波大红鹰学院 | 光电式轴径测量装置及其测量方法 |
| CN108278972B (zh) * | 2018-04-17 | 2024-02-27 | 徐州利宝机械科技有限公司 | 一种回转件测量装置以及其后台控制方法 |
| CN108278972A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-07-13 | 徐州利宝机械科技有限公司 | 一种回转件测量装置以及其后台控制方法 |
| CN109631781A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-16 | 杭州科德磁业有限公司 | 一种圆环产品外径跳动高速高精度测量设备 |
| CN111380871A (zh) * | 2018-12-30 | 2020-07-07 | 上海北阅机械设备有限公司 | 一种螺旋线检测仪器 |
| CN110864639A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-03-06 | 长春师范大学 | 一种高精度轴径测量装置及测量方法 |
| CN111693402A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-09-22 | 中核北方核燃料元件有限公司 | 一种二氧化铀芯块几何密度自动测量装置 |
| CN117190959A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-12-08 | 中国长江电力股份有限公司 | 一种不吊顶盖导叶轴径测量装置及方法 |
| CN117214185A (zh) * | 2023-11-08 | 2023-12-12 | 中国石油大学(华东) | 一种油气管具管螺纹自动测量装置 |
| CN117214185B (zh) * | 2023-11-08 | 2024-01-30 | 中国石油大学(华东) | 一种油气管具管螺纹自动测量装置 |
| CN119413080A (zh) * | 2024-10-18 | 2025-02-11 | 南阳北方向东工业有限公司 | 基于机器视觉的产品尺寸及形位公差测量装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203849177U (zh) | 非接触式检测设备 | |
| CN205482818U (zh) | 一种立式波纹管膨胀节波距检测装置 | |
| CN105806224A (zh) | 一种大尺寸轴类零件高精度测量装置及方法 | |
| CN103383285B (zh) | 伺服型机床工作部件温度场测量机 | |
| CN106705869A (zh) | 一种非接触式轴承套圈外径测量装置 | |
| CN107664478A (zh) | 一种立式非接触回转体高精度测量装置及其测量方法 | |
| CN203908526U (zh) | 一种拉杆式线位移传感器自动校准装置 | |
| CN112815866A (zh) | 一种基于激光轮廓扫描的内螺纹检测仪及其检测方法 | |
| CN104197856B (zh) | 一种在位表面形貌检测工作台 | |
| CN114413764B (zh) | 一种笔记本电脑外壳尺寸检测方法及其装置 | |
| CN104897080B (zh) | 一种回转体母线轮廓测量仪 | |
| CN104215207A (zh) | 一种多芯电缆绝缘层厚度测量仪 | |
| CN108225188A (zh) | 一种rv减速器针齿轮综合误差快速检测装置及方法 | |
| CN205192431U (zh) | 阀芯阀套参数自动检测装置 | |
| CN206695749U (zh) | 一种基于线结构光的精密测量装置 | |
| CN203298725U (zh) | 一种硅棒几何尺寸测量仪 | |
| CN207300170U (zh) | 一种立式非接触回转体高精度测量装置 | |
| CN106568358A (zh) | 一种千分尺自动检定装置 | |
| CN107677226A (zh) | 轴类零件内孔测量装置 | |
| CN115435688B (zh) | 一种天线座减速机自动装配调节装置及方法 | |
| CN107560582A (zh) | 一种火车轴径自动化测量装置 | |
| CN103292702B (zh) | 一种硅棒几何尺寸测量仪 | |
| CN204471248U (zh) | 一种新型远程控制式传感器夹持装置 | |
| CN104132612A (zh) | 一种丝杠尺寸参数检测方法与设备 | |
| CN220322708U (zh) | 一种四爪夹持中心定位中小模数内、外齿轮视觉测量仪 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20150128 |