专利名称：盘类零件尺寸质量自动检测机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及盘类零件检测机械，更具体地说是一种用于对盘类零件的尺寸质量 进行检测的检测机械
背景技术：
对于盘类零件尺寸的质量进行终检，包括对于厚度、双面跳动、双面倾斜度、周向 跳动、平面度以及径向跳动等进行测量，是其出厂前的最后工序，目前采用人工接触式 的检验方式很容易出现划痕，而且因测量工装夹具的局限，把检测项分为三 四组，相应 需要三 四个检测人员，检测工具是百分表和千分尺，通过肉眼观测判定是否合格，检验 人员很容易产生疲劳，因而不可避免也带来人为误差，检验结果的汇总报表相当困难。
实用新型内容
本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种通过采用非接触式和 旋转工件的工作方式彻底避免出现划痕、方便操作、检测准确稳定、能有效降低人力资 源成本、提高检测效率的盘类零件尺寸质量自动检测机，实现对于厚度、双面跳动、双 面倾斜度、周向跳动、平面度以及径向跳动等尺寸质量进行自动检测，并能利用工业控 制计算机，对检验质量进行声光、文字和图形信息提示、形成质量统计报表。
本实用新型解决技术问题采用如下技术方案
本实用新型盘类零件尺寸质量自动检测机的结构特点是设置与主轴步进电机通过联 轴器固联的可定轴转动主轴；工件水平置于转动主轴的顶部端面上；呈竖向同轴设置的 上端面激光位移传感器和下端面激光位移传感器分别以工件的上端面和下端面为激光投 照面；以主轴步进电机旋转时上端激光位移传感器和下端激光位移传感器的输出为工控 机的数据处理检测信号。
本实用新型盘类零件尺寸质量自动检测机的结构特点也在于-
所述上端面激光位移传感器和下端面激光位移传感器在沿工件的径向上位置可调。
设置传感器支架，上端面激光位移传感器和下端面激光位移传感器分别通过上端连杆 和下端连杆呈悬臂式固定设置在传感器支架上，传感器支架沿工件的径向位置可调。
设置通过联轴器联接有滚珠丝杆的传感器移动步进电机，与滚珠丝杆螺纹配合的移 动螺母与传感器支架固联，以移动螺母为传感器支架沿工件的径向形成位移的驱动件。
呈竖向同轴设置的上端面激光位移传感器和下端面激光位移传感器将激光束投照在 同轴位置的工件上端面和工件下端面上，转动工件，工控机根据所获得的检测信号经过数据处理，即可以以声光、图文的形式获得相应的检测结果 与己有技术相比，本实用新型的有益效果体现在
1、 本实用新型通过釆用非接触式的测量方式，彻底避免了工件终检因接触式测量而 带来划痕的问题。
2、 本实用新型以非接触的形式、以工件转动配合两个激光位移传感器的移动，通过 工控机数据处理获得检测数据，以其替代人工旋转工件和目测的方式，大大降低了工人 的劳动强度，提高劳动效率。
3、 本实用新型一次按键操作即可获得包括厚度、双面跳动、双面倾斜度、周向跳动、 平面度以及径向跳动在内的各项被测，通过检测结果的统计报表大大提高了检测的稳定 性，具有广泛的适用范围。
图1为本实用新型的结构示意图
图2为本实用新型在工件检测时工作状态示意图。
图中标号l工控机、2液晶屏幕、3上端面激光位移传感器、4上端连杆，5下端面 激光位移传感器、6下端连杆、7传感器支架、8托板、9直线导轨、IO滚珠丝杆、11移 动轴联轴器、12移动步进电机、13检测机台架、14主轴步进电机、15主轴联轴器、16 检测工作台、17主轴、18夹具、19工件、20按钮、21声光指示器、22调整螺钉。
以下通过具体实施方式
，结合附图对本实用新型作进一步说明
具体实施方式
参见图l、图2，检测工作台16水平设置在检测机台架13上，上端激光位移传感器 3安装在上端连杆4上，下端面激光位移传感器5安装在下端连杆6上，上端连杆4和下 端连杆6分别固定设置在传感器支架7上，并通过调整螺钉22在传感器支架7上竖直 方向可调，保持上端面激光位移传感器3和下端面激光位移传感器5的"0"位置重合；
传感器支架7安装在托板8上，设置在检测机台架13上的移动步进电机12通过移动 联轴器11与滚珠丝杆10固联，与滚珠丝杆10螺纹配合的移动螺母是与托板8固联；
设置在检测机台架13上的主轴步进电机14通过主轴联轴器15与可转动的主轴17 固联，在主轴17的端面上设置夹具18，工件19装夹在夹具18的端面上，呈竖向同轴设 置的上端面激光位移传感器3和下端面激光位移传感器5分别以工件19的上端面和下端 面为激光投照面。
以主轴步进电机14旋转时上端激光位移传感器3和下端激光位移传感器5的输出为工控机的数据处理检测信号。
移动步进电机12的输出转动带动托板8在直线导轨9上来回移动，以适应不同直径 大小的工件19。
直接操作按钮20，将上端面激光传感器3和下端面激光传感器5所获得的数据输入 在工控机l中，经过数据处理，检测结果将以图、文的形式显示在液晶屏幕2上，并有 声光指示器21以声光进行指示。
盘类零件尺寸质量自动检测机的检测工序如下
1、 被测工件水平放置的夹具上，启动运行按钮，移动步进电机通过联轴器驱动传感 器托板移动，使上端面激光位移传感器和下端面激光位置传感器从安全位置移动到工作 位置上，检测台在安装时保证了激光位移传感器"0"平面低于夹具上端面1.5毫米，工 作状态如图2所示，工控计获取数据，主轴步进电机通过联轴器，驱动夹具，使工件旋 转五周；
2、 在工件旋转的同时，工控机在每周每IO度高速的下读取两只激光位移传感器的数 据，工件旋转一周后停止，传感器退回到取放工件的安全位置；
3、 工业控制计算机根据读取的数据进行数据处理，以下分别说明数据处理获得厚度 (H)、双面跳动(AJump, BJump)、周向跳动(CJump)、平面度(APlane, BPlane)以及径向跳动 (RJump)的工序
假如获得数据表示为Data[i]G][k]，i=0~l表示上下两个激光位移传感器对应的数据
j=0~4表示5周 k=0~35表示每周36个数值。
1) 厚度的计算，为任意一周上下激光位移传感器读数和的均值，公式表
H 二丄堂(D她[0][0][A:] + D她[l][0:p])
2) 周向跳动的计算，为任意一周上下激光位移传感器读数和的最值之差，公式表
35 35
CJump二 MoxSCDa/"[0][0][A:;i + D"/"[1][0][A]) - M&Z(DaM[0][0][^:] + D"^[1][0][A:])
3) 上面跳动的计算，为上激光位移传感器读数最值之差，公式表达如下
AJump= Max(Dato[0][y][A:]) — Mz'"[Dato[0][/][A:]) (j = 0~4， k = 0~35 )
4) 下面跳动的计算，为下激光位移传感器读数最值之差，公式表达如下
BJump=一她[D"to[l][/p]) (j = 0~4, k = 0~35 )5) 上面平面度的计算，为上面跳动与激光扫过的内外圆包络面积(Area)之商，公式表
达如下
Aplane=
Area
6) 下面平面度的计算，为下面跳动与激光扫过的内外圆包络面积(Area)之商，公式表 达如下
BP1,=
Area
7) 径向跳动的计算，为一周径向厚度最值差的最值，公式表
35
RJump 二 D }-倫{邵]} } (s=0 4)
工业控制计算机根据给定的各项公差判定工件是否合格、哪几项合格，把判定的结
果以文字和图形的方式显示在液晶屏幕上和开启控制面板上相应的声光指示器； 4、把检验的结果自动报表，以便查阅。
权利要求1、盘类零件尺寸质量自动检测机，其特征是设置与主轴步进电机(14)通过联轴器(15)固联的可定轴转动主轴(17)；工件(19)水平置于转动主轴(17)的顶部端面上；呈竖向同轴设置的上端面激光位移传感器(3)和下端面激光位移传感器(5)分别以工件(19)的上端面和下端面为激光投照面；以所述主轴步进电机(14)旋转时上端激光位移传感器(3)和下端激光位移传感器(5)的输出为工控机的数据处理检测信号。
2、 根据权利要求1所述的盘类零件尺寸质量自动检测机，其特征是所述上端面激 光位移传感器(3)和下端面激光位移传感器(5)在沿工件(19)的径向上位置可调。
3、 根据权利要求2所述的盘类零件尺寸质量自动检测机，其特征是设置传感器支 架(7)，上端面激光位移传感器(3)和下端面激光位移传感器(5)分别通过上端连杆(4)和下端连杆(6)呈悬臂式固定设置在传感器支架(7)上，所述传感器支架(7) 沿工件(19)的径向位置可调。
4、 根据权利要求3所述的盘类零件尺寸质量自动检测机，其特征是设置通过联轴 器(11)联接有滚珠丝杆(10)的传感器移动步进电机(12)，与滚珠丝杆(10)螺纹 配合的移动螺母与传感器支架(7)固联，以所述移动螺母为传感器支架(7)沿工件(19) 的径向形成位移的驱动件。
专利摘要盘类零件尺寸质量自动检测机，其特征是设置与主轴步进电机通过联轴器固联的可定轴转动主轴；工件水平置于转动主轴的顶部端面上；呈竖向同轴设置的上端面激光位移传感器和下端面激光位移传感器分别以工件的上端面和下端面为激光投照面；以主轴步进电机旋转时上端激光位移传感器和下端激光位移传感器的输出为工控机的数据处理检测信号。本实用新型通过采用非接触式和旋转工件的工作方式彻底避免了出现划痕，其方便操作、检测准确稳定、能有效降低人力资源成本、提高检测效率，可实现对于厚度、双面跳动、双面倾斜度、周向跳动、平面度以及径向跳动等尺寸质量进行自动检测。
文档编号G01B11/00GK201251429SQ20082004182
公开日2009年6月3日 申请日期2008年7月17日 优先权日2008年7月17日
发明者何高清, 晅 祖, 江 韩 申请人:合肥工业大学