CN206583420U - 一种新型激光直线度检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型激光直线度检测仪，包括聚焦激光器，液压尾座，目标测量靶，推杆，滑架，丝母，丝杠，电机，连轴器，控制装置，底座，床身和滑轨，所述的聚焦激光器与目标测量靶安装在床身上方同一水平直线内；所述的目标测量靶通过推杆与液压尾座相连；所述的液压尾座或者聚焦激光器安装在床身的两端。本实用新型液压尾座，目标测量靶和滑架的设置，消除了激光准直法直线度测量时由于激光光束准直精度、光束漂移和光束任意截面光强分布不均匀等特性带来的直线度检测误差，通过滚动球和液压尾座的设置，提高设备检测精度和检测稳定性，实现了激光直线度高精度检测，便于市场推广和应用。

Description

一种新型激光直线度检测仪

技术领域

本实用新型属于直线度测量技术领域，尤其涉及一种新型激光直线度检测仪。

背景技术

直线度是表征零件形状误差的重要几何要素，它直接影响零件的性能和质量。深孔直线度检测是精密深孔零件加工过程中的一个重要组成部分，是对深孔零件进行质量控制和管理的重要手段。伴随着激光技术和光电位置敏感元件的发展，激光直线度检测仪器逐步成为深孔直线度检测的主流设备。

现有激光直线度检测仪均采用激光准直法检测，该法是以激光光束的能量中心线为直线基准，由光电位置敏感元件进行测量。其测量原理为：由氦-氖激光器发出的一束激光经准直后射向目标测量靶（可以在深孔中移动的测量元件），该靶中心有一块光电位置敏感元件（PSD芯片或CCD芯片等）。当光电接收靶中心与激光能量中心重合时，坐标指示为零；当光电接收靶中心偏离激光能量中心时，坐标值将显示偏离值。因此，测量时首先将靶子置于深孔两端，并将靶子调整至激光能量中心。然后利用推杆将靶子沿深孔轴线方向移动，便能得到深孔直线度误差的原始数据，这种方法具有瞄准方便、测量效率高、测量精度较高和易于实现自动化等优点。但是，由于激光光束本身存在光束漂移、随机抖动、任意截面光强分布不均匀等特性，该方法无法实现高精度检测。

因此，发明一种新型激光直线度检测仪显得非常必要。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种新型激光直线度检测仪，以解决现有直线度检测仪存在着光束漂移、随机抖动、任意截面光强分布不均匀，光电接收靶在深孔工件内滑轨摩擦力大、位置不能微调，难以满足高精度测量要求的问题。一种新型激光直线度检测仪，包括聚焦激光器，液压尾座，目标测量靶，推杆，滑架，丝母，丝杠，电机，连轴器，控制装置，底座，床身和滑轨，所述的聚焦激光器与目标测量靶安装在床身上方同一水平直线内；所述的目标测量靶通过推杆与液压尾座相连；所述的液压尾座或者聚焦激光器安装在床身的两端；所述的滑架上方安装深孔零件；所述的滑架下方安装滑轨；所述的丝杠通过丝母与滑架相连；所述的丝杠通过连轴器与电机相连；所述的控制装置通过导线与电机或者液压尾座相连；所述的底座支撑在床身的下部。

所述的滑架在滑轨上侧面的直线移动范围为30厘米至80厘米，滑架在电机的驱动下实现水平移动，直线度检测仪工作时，通过丝杠移动滑轨带动深孔零件移动，在深孔零件的轴向上取P0、P1、P2……Pn-1，共N个点记录测量单元上的坐标数据，通过P0点和Pn-1点的坐标数据拟合一条直线，通过计算得出P1、P2……Pn-2各点对该直线的直线度误差，并且测量时不需要先将目标测量靶置于深孔两端，并将目标测量靶调整至激光能量中心。

所述的目标测量靶包括滚动球，支架，连杆，连板，光电感应片，所述的滚动球安装在支架上部；所述的支架通过连杆与连板相连；所述的光电感应片固定在连板的中心位置。

所述的光电感应片采用PSD芯片或CCD芯片；所述的聚焦激光器采用氦-氖激光器，通过聚焦激光器发出的一束激光经准直后射向目标测量靶中心的光电感应片。当目标测量靶与激光能量中心重合时，坐标指示为零；当目标测量靶中心偏离激光能量中心时，坐标值将显示偏离值，从而精确测量出深孔零件内孔的直线度。

所述的滚动球采用三个至五个；所述的滚动球环形分布在支架的侧部；所述的滚动球内部连接压敏传感器，有利于将目标测量靶与深孔零件内孔壁之间的滑轨摩擦换为滚动摩擦，减小摩擦阻力，保障检测精度，便于根据压敏传感器检测的压力值校正直线度测量值的有效性。

所述的液压尾座包括垂直液压柱，水平液压柱，滑板和托板，所述的垂直液压柱支撑在托板的正下方；所述的滑板安装在垂直液压柱与托板相连；所述的水平液压柱与托板垂直并固定相连；所述的托板上部固定安装推杆。

所述的垂直液压柱与水平液压柱相互垂直；所述的垂直液压柱与水平液压柱连接有液压驱动装置，有利于根据检测件，对目标测量靶中心位置进行自动校正，保障设备的测量的准确性。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：由于本实用新型的一种新型激光直线度检测仪广泛应用于直线度测量技术领域。同时，本实用新型的有益效果为：本实用新型通过采用聚焦激光器将激光能量汇聚到目标测量靶的靶面上，消除了激光准直法直线度测量时由于激光光束准直精度、光束漂移和光束任意截面光强分布不均匀等特性带来的直线度检测误差，通过滚动球和液压尾座的设置，提高设备检测精度和检测稳定性，实现了激光直线度高精度检测。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的液压尾座结构示意图。

图3是本实用新型的目标测量靶结构示意图。

图中：1-聚焦激光器，2-液压尾座，21-垂直液压柱，22-水平液压柱，23-滑板，24-托板，3-目标测量靶，31-滚动球，32-支架，33-连杆，34-连板，35-光电感应片，4-推杆，5-滑架，6-丝母，7-丝杠，8-电机，9-连轴器，10-控制装置，11-底座，12-床身，13-滑轨。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述：

实施例：

如附图1至附图3所示

本实用新型提供一种新型激光直线度检测仪，包括聚焦激光器1，液压尾座2，目标测量靶3，推杆4，滑架5，丝母6，丝杠7，电机8，连轴器9，控制装置10，底座11，床身12和滑轨13，所述的聚焦激光器1与目标测量靶3安装在床身12上方同一水平直线内；所述的目标测量靶3通过推杆4与液压尾座2相连；所述的液压尾座2或者聚焦激光器1安装在床身12的两端；所述的滑架3上方安装深孔零件；所述的滑架3下方安装滑轨13；所述的丝杠7通过丝母6与滑架3相连；所述的丝杠7通过连轴器9与电机8相连；所述的控制装置10通过导线与电机8或者液压尾座2相连；所述的底座11支撑在床身12的下部。

所述的滑架5在滑轨13上侧面的直线移动范围为30厘米至80厘米，滑架5在电机8的驱动下实现水平移动，直线度检测仪工作时，通过丝杠7移动滑轨13带动深孔零件移动，在深孔零件的轴向上取P0、P1、P2……Pn-1，共N个点记录测量单元上的坐标数据，通过P0点和Pn-1点的坐标数据拟合一条直线，通过计算得出P1、P2……Pn-2各点对该直线的直线度误差，并且测量时不需要先将目标测量靶3置于深孔两端，并将目标测量靶3调整至激光能量中心。

所述的目标测量靶3包括滚动球31，支架32，连杆33，连板34，光电感应片35，所述的滚动球31安装在支架32上部；所述的支架32通过连杆33与连板34相连；所述的光电感应片35固定在连板34的中心位置。

所述的光电感应片35采用PSD芯片或CCD芯片；所述的聚焦激光器1采用氦-氖激光器，通过聚焦激光器1发出的一束激光经准直后射向目标测量靶3中心的光电感应片35。当目标测量靶3与激光能量中心重合时，坐标指示为零；当目标测量靶3中心偏离激光能量中心时，坐标值将显示偏离值，从而精确测量出深孔零件内孔的直线度。

所述的滚动球31采用三个至五个；所述的滚动球31环形分布在支架32的侧部；所述的滚动球31内部连接压敏传感器，有利于将目标测量靶3与深孔零件内孔壁之间的滑轨摩擦换为滚动摩擦，减小摩擦阻力，保障检测精度，便于根据压敏传感器检测的压力值校正直线度测量值的有效性。

所述的液压尾座2包括垂直液压柱21，水平液压柱22，滑板23和托板24，所述的垂直液压柱21支撑在托板24的正下方；所述的滑板23安装在垂直液压柱21与托板24相连；所述的水平液压柱22与托板24垂直并固定相连；所述的托板24上部固定安装推杆4。

所述的垂直液压柱21与水平液压柱22相互垂直；所述的垂直液压柱21与水平液压柱22连接有液压驱动装置，有利于根据检测件，对目标测量靶3中心位置进行自动校正，保障设备的测量的准确性。

工作原理

本实用新型本实用新型采用聚焦激光器1，激光汇聚的焦点位于目标测量靶靶面上。且测量单元通过推杆3与滑轨13固定，保证靶面与激光器的距离不变。深孔零件固定在滑架5上，滑架5通过丝杠7的驱动可以在滑轨13上沿深孔零件的轴向移动。

控制装置10是检测仪的控制、计算系统。其作用是控制检测系统完成各项检测功能和计算测量单元上传的原始坐标数据，从而得到深孔零件的直线度误差值。

直线度检测仪工作时，通过丝杠7移动滑轨13带动深孔零件移动，在深孔零件的轴向上取P0、P1、P2……Pn-1，共N个点记录测量单元上的坐标数据，通过P0点和Pn-1点的坐标数据拟合一条直线，通过计算得出P1、P2……Pn-2各点对该直线的直线度误差，并且测量时不需要先将目标测量靶3置于深孔两端，并将目标测量靶3调整至激光能量中心。

利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种新型激光直线度检测仪，其特征在于，该新型激光直线度检测仪包括聚焦激光器（1），液压尾座（2），目标测量靶（3），推杆（4），滑架（5），丝母（6），丝杠（7），电机（8），连轴器（9），控制装置（10），底座（11），床身（12）和滑轨（13），所述的聚焦激光器（1）与目标测量靶（3）安装在床身（12）上方同一水平直线内；所述的目标测量靶（3）通过推杆（4）与液压尾座（2）相连；所述的液压尾座（2）或者聚焦激光器（1）安装在床身（12）的两端；所述的滑架（5）上方安装深孔零件；所述的滑架（5）下方安装滑轨（13）；所述的丝杠（7）通过丝母（6）与滑架（5）相连；所述的丝杠（7）通过连轴器（9）与电机（8）相连；所述的控制装置（10）通过导线与电机（8）或者液压尾座（2）相连；所述的底座（11）支撑在床身（12）的下部。

2.如权利要求1所述的新型激光直线度检测仪，其特征在于，所述的滑架（5）在滑轨（13）上侧面的直线移动范围为30厘米至80厘米。

3.如权利要求1所述的新型激光直线度检测仪，其特征在于，所述的目标测量靶（3）包括滚动球（31），支架（32），连杆（33），连板（34），光电感应片（35），所述的滚动球（31）安装在支架（32）上部；所述的支架（32）通过连杆（33）与连板（34）相连；所述的光电感应片（35）固定在连板（34）的中心位置。

4.如权利要求3所述的新型激光直线度检测仪，其特征在于，所述的光电感应片（35）采用PSD芯片或CCD芯片；所述的聚焦激光器（1）采用氦-氖激光器。

5.如权利要求3所述的新型激光直线度检测仪，其特征在于，所述的滚动球（31）采用三个至五个；所述的滚动球（31）环形分布在支架（32）的侧部；所述的滚动球（31）内部连接压敏传感器。

6.如权利要求1所述的新型激光直线度检测仪，其特征在于，所述的液压尾座（2）包括垂直液压柱（21），水平液压柱（22），滑板（23）和托板（24），所述的垂直液压柱（21）支撑在托板（24）的正下方；所述的滑板（23）安装在垂直液压柱（21）与托板（24）相连；所述的水平液压柱（22）与托板（24）垂直并固定相连；所述的托板（24）上部固定安装推杆（4）。

7.如权利要求6所述的新型激光直线度检测仪，其特征在于，所述的垂直液压柱（21）与水平液压柱（22）相互垂直；所述的垂直液压柱（21）与水平液压柱（22）连接有液压驱动装置。