基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置的制造方法

文档序号:10227534阅读:551来源:国知局
基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种轴类零件轴颈的轴心测量装置。特别是涉及一种基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置。
【背景技术】
[0002]轴类零件是机械行业的典型零件,它主要用来支撑传动零部件,传递扭矩和承受载荷。轴类零件的各部分轴颈的相互位置精度和几何形状误差都将直接决定传动零部件的配合、旋转精度,导致摩擦、振动和噪声等现象,影响轴类零件的寿命及系统能耗。
[0003]在轴类零件的轴颈以及几何形状误差测量上,可以通过游标卡尺、通止规、气动量仪等仪器设备进行快速检测,技术成熟可靠。在轴颈彼此间的相互位置精度测量上,轴颈的轴心位置测量是其中的关键步骤。相对于轴颈直径、圆度等几何量,轴心位置近乎是一种虚拟存在,无法直接测量,通常依靠测量轴颈外圆表面来间接获得圆心的相对位置。
[0004]外圆表面测量有影像、接触式测头、气动测量等手段。影像测量受制于光学景深,测量精度较差;接触式测头的测量力易造成被测轴类零件的轴颈表面划伤,且不便于在生产线中的在机测量;气动量测量方式的测量精度高但量程范围小,且对测量环境要求高。
[0005]目前获得轴类零件外部直径的测量方法很多,就轴类零件的相对位置度精度要求而言,轴类零件的圆度误差可以忽略不计。在工业生产线的实际测量中,把轴颈外表圆面视作理想圆,其所求解的轴心位置度在误差范围内是可以接受的。

【发明内容】

[0006]本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种在已知被测轴类零件轴颈直径,且圆度误差忽略不计前提下,能够实现一种测量范围大、通用性强、测量精度高的基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置。
[0007]本实用新型所采用的技术方案是:一种基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置,包括有用于设置在已固定好的轴类零件的轴颈侧边用于对轴类零件的轴颈进行测量的测量架,所述的测量架是由具有水平平面的横向支架和具有非水平平面的竖向支架一体连接构成,所述横向支架的水平平面与所述竖向支架的非水平平面形成有大于0度小于180度的夹角,所述横向支架的水平平面上设置有第一激光位移传感器,所述竖向支架的非水平平面上设置有第二激光位移传感器。
[0008]所述第一激光位移传感器的激光射线和第二激光位移传感器的激光射线相交于一点。
[0009]所述第一激光位移传感器的激光射线和第二激光位移传感器的激光射线相交形成的平面与轴类零件的轴颈的轴向中心线相垂直。
[0010]所述第一激光位移传感器的激光射线和第二激光位移传感器的激光射线的相交点距被测轴类零件的轴颈的轴心0 — 1mm处。
[0011]本实用新型的基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置,测量范围大、通用性强、测量精度高。能够克服影像、接触式测头、气动测量等方法存在的问题,方便工业在线、在机测量使用。本实用新型有益效果如下:
[0012]1、测量的通用性:通过修改测量架高度及传感器位置,该测量装置可以适应不同尺寸和形状的轴颈,测量范围大通用性强。
[0013]2、测量的安全性:本方案采用的是非接触式测量,通过激光位移传感器的测量射线提取被测轴颈的表面坐标信息。相对于接触式测量检测,不存在划伤工件的缺陷,也不会因不同测量人员的测量力不同而产生额外的随机误差。
[0014]3、测量的精确性:采用高精度激光位移传感器作为测量射线,能够快速、精确地测出被测轴到传感器的距离,以获取轴颈表面光斑相对于测量架的精确坐标。
[0015]4、操作的便捷性:被测轴颈在测量过程中无需移动或旋转,即可一次性完成轴心位置的测量过程,操作便捷。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置第一实施例的结构示意图;
[0017]图2是本实用新型基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置的测量原理示意图;
[0018]图3是本实用新型基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置第二实施例的结构示意图。
[0019]图中
[0020]1:测量架11:横向支架
[0021]12:竖向支架2:第一激光位移传感器
[0022]3:第二激光位移传感器4:轴颈
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例和附图对本实用新型的基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置做出详细说明。
[0024]如图1、图2所示,本实用新型的基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置,包括有用于设置在已固定好的轴类零件的轴颈4侧边用于对轴类零件的轴颈4进行测量的测量架1,所述的测量架1是由具有水平平面的横向支架11和具有非水平平面的竖向支架12—体连接构成,所述横向支架11的水平平面与所述竖向支架12的非水平平面形成有大于0度小于180度的夹角,如图1所示的是所述横向支架11的水平平面与所述竖向支架12的非水平平面形成的夹角为90度时的结构示意图,而图3所示的是所述横向支架11的水平平面与所述竖向支架12的非水平平面形成的夹角为大于90度小于180度时的结构示意图。
[0025]所述横向支架11的水平平面上设置有第一激光位移传感器2,所述竖向支架12的非水平平面上设置有第二激光位移传感器3。激光位移传感器的工作原理是激光三角法测量,可在量程内对物体的位移、厚度、距离、直径等几何量实现um级的测量精度。
[0026]所述第一激光位移传感器2的激光射线和第二激光位移传感器3的激光射线相交于一点。并且,所述第一激光位移传感器2的激光射线和第二激光位移传感器3的激光射线的相交点距被测轴类零件的轴颈4的轴心0 —1_处,所述第一激光位移传感器2的激光射线和第二激光位移传感器3的激光射线相交形成的平面与轴类零件的轴颈4的轴向中心线相垂直。
[0027]如图2测量原理所示,本实用新型的基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置的测量方法,是在已知被测轴类零件轴颈的直径d,且轴颈圆度误差忽略不计的前提下,在测量架1的横截面上建立虚拟坐标系,包括如下步骤:
[0028]1)根据被测轴类零件的尺寸调整测量装置,调整两个激光位移传感器的垂直面位置,使两个激光位移传感器的两条出射激光线共面,即使测量装置上的两个激光位移传感器的出射激光线临近被测轴类零件轴心的设定位置,以保证测量原理的实现。所述的设定位置是距被测轴类零件轴心的0 — 1mm处;
[0029]激光位移传感器的测量范围有限,为适应不同轴颈直径的轴类零件的轴心位置测量,第一激光位移传感器在测量架上的水平位置可以调整,第二激光位移传感器在测量架上的高度位置可以调整。
[0030]通过调节测量架1的位置,将本实用新型的基于激光位移传感器的轴颈轴心测量装置放在被测轴类零件的合适位置处,使第一激光位移传感器和第二激光位移传感器的出射激光线都大致经过轴类零件的轴颈4的轴心线,以减小因为激光射线与被测面不垂直而带来的测量误差。
[0031]2)将测量装置中测量架的水平面和非水平面(包括垂直面)的交点作为坐标系原点0,测量架的水平面作为坐标系X轴,设经过坐标系原点0并与X轴垂直的直线为坐标系Y轴;
[0032]3)分别读取两个激光位移传感器的测量值;
[0033]4)通过步骤3)的测量值,得到被测轴类零件的轴颈外圆表面的两个坐标;
[0034]所述的被测轴类零件的轴颈外圆表面的两个坐标的获得是:
[0035](1)设测量架水平面上的激光位移传感器和非水平面上的激光位移传感器的两条激光射线在被测轴类零件的轴颈外圆表面打出的光斑点分别对应为A和B;
[0036](2)设测量架水平面上的激光位移传感器的激光射线与X轴的交点为A ’,交点A ’距坐标系原点0的距离为Lx
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