CN2754062Y - 激光钢球表面粗糙度测量仪 - Google Patents
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Abstract
一种激光钢球表面粗糙度测量仪，该测量仪的仪器底座(7)一侧固定有可调整激光器高低位置的激光器调整架(1)，激光器调整架(1)上装有激光器(2)，仪器底座(7)中部后端上装有托架(8)，托架(8)的轴上装有可绕轴摆动的传感器调整架(3)，在传感器调整架(3)上装有可沿其调整架上下移动的传感器(4)，被测钢球(5)装在可上升和下降的钢球位置调整架(6)上，钢球位置调整架(6)装在仪器底座(7)上。该测量仪具有测量精度高，测量重复性好，示值稳定性好，测量效率高，读数直观，且能打印储存等特点，可广泛用于轴承行业各钢球厂的生产车间，使用非常方便。
Description
技术领域：
本实用新型涉及轴承测量技术领域，一种激光钢球表面粗糙度测量仪。
背景技术：
现行的表面粗糙度的测量和评定方法，是用轮廓仪测量取样长度这一段的实际轮廓线的波峰、波谷等参数来评定的。这种测量方法存在四个问题：其一，它不符合表面粗糙度的定义：″表面粗糙度就是实际表面在微观不平度范围内偏离理想表面的程度″，测量一条轮廓线(一维量)不足以反映表面粗糙度，只有测量一个面(二维量)才能真实反映表面粗糙度。其二，轮廓仪是接触式测量，其测头尺寸(当前最高工艺水平的测头半径是2μm)过大，不能深入被测表面的波谷，测量过程必然出现的机械滤波产生较大的测量误差。当Ra＝0.02μm时，也就是当测头半径为被测Ra值的100倍时，将滤掉75％，这时的测量值仅为真实值的25％。其三，测量时要求测头沿着垂直于表面加工纹理的方向划过被测表面，才能真实地描绘出波峰波谷，但钢球表面的加工纹理是无规则的。每次测量时，测头划过表面纹理的方向是随机的，因而造成的误差也是随机的。其四，轮廓仪测量效率低，且只能在计量室等使用环境较好的场所使用，而在生产车间仍然用人工目视检查。光学干涉仪也能测量表面粗糙度，但它是靠人工目视估算粗糙度的值。由于它不能直接地测量粗糙度值，且人为主观误差大，所以它只是一种测量表面粗糙度的辅助仪器。为了满足生产高精度轴承的需要，钢球生产已经采用国际标准，它的形状精度和表面粗糙度都较老标准提高了一大级，这就使得要求测量高精度钢球表面粗糙度和没有仪器可以满足测量要求的矛盾更为突出，为此，迫切需要研制一种能满足生产车间使用的快速、准确、直观地测量钢球表面粗糙度的仪器。
发明内容：
为了克服上述存在的问题，本实用新型提供一种激光钢球表面粗糙度测量仪，使其测量精度高，能真实反映表面粗糙度情况，适合在生产车间使用。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：
该测量仪的仪器底座一侧固定有可调整激光器高低位置的激光器调整架，激光器调整架上装有激光器，仪器底座中部后端上装有托架，托架的轴上装有可绕轴摆动的传感器调整架，在传感器调整架上装有可沿其调整架上下移动的传感器，被测钢球装在可上升和下降的钢球位置调整架上，钢球位置调整架装在仪器底座上。
所述的激光钢球表面粗糙度测量仪，该测量仪的传感器由传感器支架、光核传感器和光环传感器组成。
由于采用了上述技术方案，本实用新型取得如下有益效果：
该测量仪具有测量精度高，测量重复性好，示值稳定性好，测量效率高，读数直观，且能打印储存等特点，可广泛用于轴承行业各钢球厂的生产车间，使用非常方便。
附图说明：
图1是激光钢球表面粗糙度测量仪的测量原理示意图；
图2是激光钢球表面粗糙度测量仪的结构示意图；
图3是激光钢球表面粗糙度测量仪的A向视图。
图中：1-激光器调整架，2-激光器，3-传感器调整架，4-传感器，5-被测钢球，6-钢球位置调整架，7-仪器底座，8-托架，9-传感器支架，10-光核传感器，11-光环传感器。
具体实施方式：
如图1中所示，该测量仪是通过氦氖激光器的激光束a投射到被测钢球表面，再由钢球表面反射到传感器，由传感器内的光环传感器d和光核传感器c将反射光束b通过传感器进行测量，通过测量从被测表面反射和散射回来的光场的光核区域的光能量与光核以外大面积上的散射积分光能量的比值的方法，实现钢球表面粗糙度的非接触式快速、准确、直观的测量。
如图2中所示，该测量仪的仪器底座(7)一侧固定有激光器调整架(1)，可调整激光器的高低位置，使激光器入射光斑落在合适位置，激光器调整架(1)上装有激光器(2)，激光器(2)可为测量系统提供激光源，仪器底座(7)中部后端上装有托架(8)，托架(8)的轴上装有传感器调整架(3)，在传感器调整架(3)上装有传感器(4)，传感器(4)可沿传感器调整架(3)上下移动，传感器调整架(3)可带着传感器(4)绕着托架(8)上的轴摆动，使反射光斑落在传感器(4)中心位置，被测钢球(5)装在钢球位置调整架(6)上，钢球位置调整架(6)装在仪器底座(7)上，钢球位置调整架(6)可上升和下降，以调整钢球位置，使被测钢球(5)顶端与传感器(4)摆动轴线相切。如图3中所示，该测量仪的传感器(4)是由传感器支架(9)、光核传感器(10)和光环传感器(11)组成的。
工作时，将被测钢球(5)装在钢球位置调整架(6)上调整好钢球位置，打开激光器(2)，氦氖激光器(2)的激光束a投射到被测钢球表面，根据钢球尺寸查表，将传感器(4)接收距离按传感器调整架(3)上的刻度调整到位，使反射光斑落在传感器(4)中心位置，对反射光信号进行测量，传感器(4)将此信号输入前置电路，经计算机计算得出钢球表面粗糙度的数值后，即可显示或打印。
Claims (2)
1、一种激光钢球表面粗糙度测量仪，其特征在于：该测量仪的仪器底座(7)一侧固定有可调整激光器高低位置的激光器调整架(1)，激光器调整架(1)上装有激光器(2)，仪器底座(7)中部后端上装有托架(8)，托架(8)的轴上装有可绕轴摆动的传感器调整架(3)，在传感器调整架(3)上装有可沿其调整架上下移动的传感器(4)，被测钢球(5)装在可上升和下降的钢球位置调整架(6)上，钢球位置调整架(6)装在仪器底座(7)上。
2、如权利要求1所述的激光钢球表面粗糙度测量仪，其特征在于：该测量仪的传感器(4)由传感器支架(9)、光核传感器(10)和光环传感器(11)组成。
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2004
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