CN207147459U - 齿轮齿距测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种齿轮齿距测量装置。该装置包括：承载及控制组件，用于承载待测齿轮，并控制待测齿轮以预测齿距为转动单位进行转动；测量组件包括第一传感器和第二传感器，其中，在待测齿轮不转动时，承载及控制组件控制第一传感器和第二传感器移动到待测齿轮的相邻的两个待测齿的测量位置处，以使第一传感器和第二传感器获取与两个待测齿相关联的测量数据；处理组件，包括：信号处理部件，用于对测量数据进行信号处理，获取测量信号；误差确定部件，用于根据测量信号确定待测齿轮的齿距误差。本实用新型所提供的齿轮齿距测量装置，可以实现齿轮测量的自动化，测量速度快，且所获取到的待测齿轮的齿距误差的精度高。

Description

齿轮齿距测量装置

技术领域

本实用新型涉及齿轮测量技术领域，尤其涉及一种齿轮齿距测量装置。

背景技术

在齿轮测量中，齿距偏差、齿距累积误差是评价齿轮齿距的参数。相关技术中，测量齿轮齿距的装置存在自动化程度低、测量数据精度低等问题。

实用新型内容

技术问题

有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是，如何提供一种齿轮齿距测量装置，以解决齿轮测量的不能自动化数据的问题。

解决方案

为了解决上述技术问题，根据本实用新型的一实施例，提供了一种齿轮齿距测量装置，包括：

承载及控制组件，用于承载待测齿轮，并控制所述待测齿轮以预测齿距为转动单位进行转动；

测量组件，连接到所述承载及控制组件，包括第一传感器和第二传感器，

其中，在所述待测齿轮不转动时，所述承载及控制组件控制所述第一传感器和所述第二传感器移动到所述待测齿轮的相邻的两个待测齿的测量位置处，以使所述第一传感器和所述第二传感器获取与所述两个待测齿相关联的测量数据；

处理组件，包括：

信号处理部件，用于对所述测量数据进行信号处理，获取测量信号；

误差确定部件，用于根据所述测量信号确定所述待测齿轮的齿距误差。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，

所述承载及控制组件，还用于在所述第一传感器和所述第二传感器获取与所述两个待测齿相关联的测量数据之后，控制所述第一传感器和所述第二传感器移动到远离所述待测齿轮的位置处。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，

所述处理组件还包括：

控制部件，基于控制操作产生转动指令；

所述承载及控制组件，还用于在接收到所述转动指令的情况下，控制所述待测齿轮以预测齿距为转动单位进行转动。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，

所述误差确定部件，还用于基于所述测量信号确定所测量的齿距的总齿距数量；

所述控制部件，还用于获取数量阈值，在所述总齿距数量大于或等于数量阈值的情况下，发出停止指令；

所述承载及控制组件，还用于在接收到停止指令的情况下，控制所述待测齿轮停止转动。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述第一传感器和所述第二传感器包括位移传感器。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述齿轮误差包括以下至少一项：

所述待测齿轮的齿距偏差和齿距累积误差。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述承载及控制组件包括齿轮齿距测量仪。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述装置的测量范围为±100μm。

对于上述装置，在一种可能的实现方式中，所述装置的测量精度为0.1μm。

有益效果

本实用新型所提供的齿轮齿距测量装置，可以实现齿轮测量的自动化，测量速度快，且所获取到的待测齿轮的齿距误差的精度高。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本实用新型的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本实用新型的原理。

图1示出根据本实用新型一实施例的齿轮齿距测量装置的框图；

图2示出根据本实用新型一实施例的齿轮齿距测量装置的框图；

图3示出根据本实用新型一实施例的齿轮齿距测量装置的应用示例的示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

图1示出根据本实用新型一实施例的齿轮齿距测量装置的框图。如图1所示，该齿轮齿距测量装置可以包括承载及控制组件10、测量组件20和处理组件30。

其中，承载及控制组件10用于承载待测齿轮，并控制待测齿轮以预测齿距为转动单位进行转动。测量组件20连接到承载及控制组件10，可以包括第一传感器201和第二传感器202。其中，在待测齿轮不转动时，承载及控制组件10控制第一传感器201和第二传感器202移动到待测齿轮的相邻的两个待测齿的测量位置处，以使第一传感器201和第二传感器202获取与两个待测齿相关联的测量数据。处理组件30可以包括信号处理部件301和误差确定部件302。信号处理部件301用于对测量数据进行信号处理，获取测量信号。误差确定部件302用于根据测量信号确定待测齿轮的齿距误差。

作为本实施例的一个示例，测量数据可以是第一传感器和第二传感器的位移等的机械变化。信号处理部件可以包括信号处理卡和数据采集卡。其中，信号处理卡可以对测量数据进行信号处理，将第一传感器和第二传感器的机械变化转换为电压变化，获得电压信号。数据采集卡可以将经信号处理卡处理获得的电压信号转化为数字信号，并将其确定为测量信号。需要说明的是，本领域技术人员可以根据实际需要，采用本领域公知的方式设置处理组件进行信号处理，本实用新型对此不作限制。

作为本实施例的一个示例，测量位置可以是齿轮中待测齿上与分度圆所在圆弧线相对应的任一位置，以使第一传感器和第二传感器之间的距离近似等于待测齿轮的齿距，保证测量数据的准确性。可以在将待测齿轮安装在承载及控制组件上之后，将第一传感器和第二传感器手动放置于相邻的两个待测齿的测量位置，以使承载及控制组件可以根据测量人员的手动操作确定测量位置，控制第一传感器和第二传感器在测量待测齿轮的过程中，将其放置于基于测量人员手动操作确定的测量位置上。承载及控制组件还可以根据待测齿轮的基本参数信息确定测量位置，本领域技术人员可以根据实际需要对测量位置的确定方式进行设定，本实用新型对此不作限定。

作为本实施例的一个示例，承载及控制组件还可以根据待测齿轮的齿数等基本参数信息确定预测齿距或者预测角度，进而控制待测齿轮以预测齿距或者预测角度为转动单位进行转动。这样，可以保证待测齿轮上的待测齿每次转动所经过的距离接近待测齿轮的实际齿距，提供确定的齿距误差的准确性。承载及控制组件控制待测齿轮进行转动的过程可以基于现有技术实现，对此本实用新型不作限制。

作为本实施例的一个示例，处理组件可以通过专用硬件电路实现，也可以通过通用处理硬件(例如CPU、单片机、现场可编程逻辑器件FPGA等)结合可执行逻辑指令实现，以执行处理组件的工作过程，其中，可执行逻辑指令可以基于现有技术手段实现。本实用新型对处理组件的具体实现方式不做限定。

在一种可能的实现方式中，承载及控制组件10还可以用于在第一传感器201和第二传感器202获取与两个待测齿相关联的测量数据之后，控制第一传感器201和第二传感器202移动到远离待测齿轮的位置处。

作为该实现方式的一个示例，承载及控制组件还可以在控制待测齿轮进行转动之前，将第一传感器和第二传感器移动到远离待测齿轮的位置处。例如，可以将第一传感器和第二传感器移出待测齿轮。这样，可以保证第一传感器和第二传感器不会妨碍待测齿轮的转动，第一传感器和第二传感器也不会因为待测齿轮的转动而被损坏。

图2示出根据本实用新型一实施例的齿轮齿距测量装置的框图。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，处理组件30还可以包括控制部件303。控制部件303基于控制操作产生转动指令。承载及控制组件10还用于在接收到转动指令的情况下，控制待测齿轮以预测齿距为转动单位进行转动。

在该实现方式中，控制操作可以包括用户发出的可以开始进行齿轮测量的操作。这样，可以通过控制部件控制承载及控制组件，实现承载及控制组件控制待测齿轮以预测齿距为转动单位进行转动的过程，实现齿轮测量的自动化，无须用户手动开启承载及控制组件。

在一种可能的实现方式中，误差确定部件302还用于基于测量信号确定所测量的齿距的总齿距数量。控制部件303还用于获取数量阈值，在总齿距数量大于或等于数量阈值的情况下，发出停止指令。承载及控制组件10还用于在接收到停止指令的情况下，控制待测齿轮停止转动。

在该实现方式中，误差确定部件302还可以根据待测齿轮的转动次数确定所测量的齿距的总齿距数量。本领域技术人员可以根据实际需要设置总齿距数量的确定方式，本实用新型对此不作限制。数量阈值可以等于待测齿轮的齿数，还可以大于待测齿轮的齿数等，本领域技术人员可以根据实际需要设置数量阈值的具体数值，本实用新型对此不作限制。

在该实现方式中，承载及控制组件在接收到停止指令之后，还包括控制第一传感器和第二传感器移动到远离待测齿轮的位置处。这样，可以保护第一传感器和第二传感器，防止第一传感器和第二传感器因待测齿轮的运动发生损坏。

在一种可能的实现方式中，第一传感器201和第二传感器202可以包括位移传感器。

需要说明的是，本领域技术人员可以根据例如测量精度、齿轮大小等实际需要对位移传感器进行设置，本实用新型不作限定。

在一种可能的实现方式中，齿轮误差可以包括以下至少一项：待测齿轮的齿距偏差和齿距累积误差。

作为该实现方式的一个示例，可以根据第一传感器和第二传感器的测量数据所确定的第一距离为待测齿轮的初始齿距，并以此为参考计算待测齿轮的齿距偏差和齿距累积误差。待测齿轮的齿距偏差和齿距累积误差可以包括左齿面的齿距偏差和齿距累积误差、右齿面的齿距偏差和齿距累积误差。

作为该实现方式的一个示例，处理组件还可以包括显示部件，可以将获取的齿轮误差以具体数值、图表和报告等形式进行显示。本领域技术人员可以根据实际需要设置齿轮误差的显示形式，本实用新型对此不作限定。

在一种可能的实现方式中，承载及控制组件10可以包括齿轮齿距测量仪(英文：Gear circular pitch measuring instrument)。

在该实现方式中，承载及控制组件还可以包括其他可以承载和控制待测齿轮进行转动的设备，本实用新型对此不作限制。

在一种可能的实现方式中，装置的测量范围为±100μm。

在一种可能的实现方式中，装置的测量精度为0.1μm。

需要说明的是，尽管以上述实施例作为示例介绍了齿轮齿距测量装置如上，但本领域技术人员能够理解，本实用新型应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设各组件，只要符合本实用新型的技术方案即可。

本实用新型所提供的齿轮齿距测量装置，可以实现齿轮测量的自动化，测量速度快，且所获取到的待测齿轮的齿距误差的精度高、便于查看。

应用示例

图3示出根据本实用新型一实施例的齿轮齿距测量装置的应用示例的示意图。如图3所示，利用本实用新型所提供的齿轮齿距测量装置对待测齿轮进行测量，其具体过程为：

测量人员将待测齿轮安装在承载及控制组件10上，而后将第一传感器201和第二传感器放置202在相邻的两个待测齿的测量位置上，例如，图3所示位置。信号处理部件301中的信号处理卡获取第一传感器201和第二传感器202所获取的与两个待测齿相关联的第一测量数据，并将其转换为第一电压信号。信号处理部件301中的数据采集卡将第一电压信号转化为第一数字信号，并将其作为第一测量信号发送至误差确定部件302。误差确定部件302根据第一测量信号确定待测齿轮的初始齿距。而后测量人员向控制部件303发出控制操作，以使控制部件303基于控制操作产生转动指令。

承载及控制组件10基于转动指令控制待测齿轮以预测齿距为转动单位进行转动。并且，每转动一次即暂停转动，将放置于远离待测齿轮的位置(图中未示出)的第一传感器201和第二传感器202移动到相邻两个待测齿的测量位置进行测量，并在测量结束后将第一传感器201和第二传感器202移动到远离待测齿轮的位置。承载及控制组件10控制待测齿轮持续的进行转动、暂停转动，直至接收到控制部件303发送的停止指令，停止齿轮测量过程，并控制第一传感器201和第二传感器202移动到远离待测齿轮的位置。

承载及控制组件10控制待测齿轮持续的进行转动、暂停转动的过程中，信号处理部件301和误差确定部件302采用与确定初始齿距相同的处理过程确定多个测量齿距，并根据初始齿距和多个测量齿距确定待测齿轮的齿距偏差和齿距累积误差。

这样，可以实现齿轮测量的自动化，测量速度快，且所获取到的待测齿轮的齿距误差的精度高。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种齿轮齿距测量装置，其特征在于，包括：

承载及控制组件，用于承载待测齿轮，并控制所述待测齿轮以预测齿距为转动单位进行转动；

测量组件，连接到所述承载及控制组件，包括第一传感器和第二传感器，

其中，在所述待测齿轮不转动时，所述承载及控制组件控制所述第一传感器和所述第二传感器移动到所述待测齿轮的相邻的两个待测齿的测量位置处，以使所述第一传感器和所述第二传感器获取与所述两个待测齿相关联的测量数据；

处理组件，包括：

信号处理部件，用于对所述测量数据进行信号处理，获取测量信号；

误差确定部件，用于根据所述测量信号确定所述待测齿轮的齿距误差。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述承载及控制组件，还用于在所述第一传感器和所述第二传感器获取与所述两个待测齿相关联的测量数据之后，控制所述第一传感器和所述第二传感器移动到远离所述待测齿轮的位置处。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述处理组件还包括：

控制部件，基于控制操作产生转动指令；

所述承载及控制组件，还用于在接收到所述转动指令的情况下，控制所述待测齿轮以预测齿距为转动单位进行转动。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述误差确定部件，还用于基于所述测量信号确定所测量的齿距的总齿距数量；

所述控制部件，还用于获取数量阈值，在所述总齿距数量大于或等于数量阈值的情况下，发出停止指令；

所述承载及控制组件，还用于在接收到停止指令的情况下，控制所述待测齿轮停止转动。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器包括位移传感器。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述齿轮误差包括以下至少一项：

所述待测齿轮的齿距偏差和齿距累积误差。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述承载及控制组件包括齿轮齿距测量仪。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置的测量范围为±100μm。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置的测量精度为0.1μm。