专利名称：开口凸轮的轮廓曲线测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用在喷气织机上对开口机构的开口凸轮的轮廓曲线进行检测的装置。
背景技术：
现有技术中，开口部件是喷气织机上故障最多的部件，故障量占喷气织机的故障总量的80％，而开口凸轮是开口部件的运动源，若开口凸轮制造精度低，就会在工作时产生振动，使得喷气织机的综框产生振动。关于开口凸轮质量的检测难点有三个，一是凸轮回转360度(°)，每度(°)要求定位准确，精度要求到分(′)秒(″)；二是每度都对应凸轮的一个径值，每一个径值的精度要求0.01～0.02毫米；三是确定零点，开口凸轮的制造都有一个起始点，开口凸轮的起始点与其邻近的许多点在径值上相差小于0.01毫米，因此，缺少测量喷气织机的开口凸轮半径的仪器，就很难确定开口凸轮的实际制造精度。
发明内容
本发明目的是提供一种开口凸轮的轮廓曲线测量装置，其可检测开口凸轮的轮廓曲线的制造精度。
本发明的技术方案是一种开口凸轮的轮廓曲线测量装置，包括安装平台、设置于所述的安装平台上的伺服电机、与所述的伺服电机的输出轴相传动连接的开口凸轮，所述的安装平台上开有滑动槽，所述的滑动槽内可滑动地设置有销轴，所述的销轴上同轴设置有滚子从动件，所述的滚子从动件的轴心线与开口凸轮的转轴的轴心线相平行，所述的滑动槽内还设置有弹簧，所述的弹簧对销轴提供压紧力，使滚子从动件的外圆周表面与开口凸轮的轮廓表面相抵紧，所述的销轴上设置有反光镜，所述的安装平台上设置有传感器架，所述的传感器架上设置有激光测距传感器，所述的激光测距传感器发射的光线被反光镜反射，由此来测出销轴与激光测距传感器之间的距离。
所述的开口凸轮上具有定位孔，所述的定位孔内设置有定位销，所述的传感器架上设置有测量定位销的转动角度的测角度传感器。
所述的激光测距传感器与演算单元相电连接，所述的激光测距传感器采集的数据传输给演算单元，由所述的演算单元进行信号分析处理。
本发明与现有技术相比，具有下列优点伺服电机驱动开口凸轮转动，在开口凸轮转动时，滚子从动件的外圆周表面抵在开口凸轮的轮廓表面上，随着开口凸轮的与滚子从动件相接触的部分的半径变化，滚子从动件带着销轴在滑动槽内移动，开口凸轮的回转运动即转换为滚子从动件和销轴的直动，在销轴作直线运动时，激光测距传感器相对安装平台位置固定，激光测距传感器接收到反光镜的反射光，从激光的往返时间可算出销轴的位置变化情况，以此来测算出开口凸轮的轮廓表面的半径变化情况，从而可检验开口凸轮的轮廓表面的制造精度是否符合设计要求，以便于对喷气织机开口机构的组成部件进行技术改进。
附图1为开口凸轮的俯视图；附图2为开口凸轮的升程曲线示例图；附图3为开口凸轮的实测轮廓理论曲线图；附图4为本发明的主视结构示意图；附图5为本发明的安装平台和其上各部件的俯视示意图；附图6为开口凸轮的装夹结构图；附图7为开口凸轮的起始点的测量装置结构示意图；附图8本发明的激光测距结构的示意图；其中1、伺服电机；2、安装平台；3、开口凸轮；4、滚子从动件；5、弹簧；6、激光测距传感器；7、放大单元；8、模数转换器；9、演算单元；10、计算机；11、激光；12、滑动槽；13、圆盘；14、螺母；15、垫片；16、定位孔；17、定位销；18、测角度传感器；19、销轴；20、反光镜；21、传感器架。
具体实施例方式
参见附图4-附图5所示，一种开口凸轮的轮廓曲线测量装置，包括安装平台2、设置于所述的安装平台2上的伺服电机1、与所述的伺服电机1的输出轴相传动连接的开口凸轮3，伺服电机1的输出轴与圆盘13相连接，圆盘13的上部伸入开口凸轮3的内孔中，开口凸轮3通过螺母14和垫片15装夹在圆盘13上，参见附图6所示。
所述的安装平台2上开有滑动槽12，所述的滑动槽12内设置有销轴19，销轴19可沿滑动槽12的槽壁滑动，所述的销轴11上同轴设置有滚子从动件4，所述的滚子从动件4的轴心线与开口凸轮3的转轴的轴心线相平行，所述的滑动槽12内还设置有弹簧5，该弹簧5为压簧，所述的弹簧5对销轴19提供压紧力，使滚子从动件4的外圆周表面与开口凸轮3的轮廓表面相抵紧。
喷气织机开口运动中的开口凸轮3的运动规律较多地采用余弦曲线(参见附图1所示)或摆线曲线，曲线的表达式如下 式中Rb表示开口凸轮3的基圆半径；H表示开口凸轮3的升程；Φo表示开口凸轮3的升程为H时的凸轮转角。
喷气织机上的凸轮机构为喷气织机的整个开口系统的原动机构，用以实现喷气织机上的综框的开口运动。通常喷气织机采用凸轮摆杆机构将开口凸轮3的转动转化为综框的往复运动，即开口凸轮3通过摆动从动件，把运动传递给综框，而测量开口凸轮3的轮廓曲线即是喷气织机的关键技术。附图3所示即为开口凸轮3的所测得的轮廓曲线示例图，图中连续的光滑曲线A表示实测的轮廓曲线，连续的光滑曲线B表示轮廓曲线的一次差分曲线，曲线C表示轮廓曲线的二次差分曲线，由图3可知，二次差分曲线C是一条波动曲线，精密测量的目的就是要测出加工出来的开口凸轮3的轮廓曲线对应理论曲线的偏离程度，二次差分曲线的波动程度即反映了开口凸轮3的加工精度。
参见附图8所示，所述的销轴19上设置有反光镜20，在本发明的较佳实施例中，销轴19的外圆周表面上制作一块扁面，反光镜20粘贴在该扁面上。所述的安装平台2上设置有传感器架21，所述的传感器架21上设置有激光测距传感器6，所述的激光测距传感器6发射的光线被反光镜20反射，由此来测出销轴19与激光测距传感器6之间的距离。伺服电机1开启后带动圆盘13和开口凸轮3转动，滚子从动件4受弹簧5的压力而抵在开口凸轮3上，在开口凸轮3转动时，随着开口凸轮3的与滚子从动件4相接触的部分的半径变化，滚子从动件4带着销轴19沿滑动槽12的槽壁在滑动槽12内移动，设置于销轴19上的反光镜20即随销轴19发生位置变化。激光测距传感器6发出的激光11到达反光镜20后被反射回，反射光被激光测距传感器6接收，根据激光11的往返时间可得出销轴19与激光测距传感器6之间的距离变化，由于激光测距传感器6相对安装平台2位置固定，故可测算出开口凸轮3的轮廓曲线的半径变化情况。
本发明所应用的伺服电机1需要具有高分辨率，其定位精度＜30秒(”)，重复定位精度＜30秒(”)。开口凸轮3转动直接由伺服电机1驱动，伺服电机1回转360度(°)，因为需要测量开口凸轮3每一度对应的理论半径的数值，开口凸轮3必须在每一度上停下来，每度的定位精度＜30秒。
所述的激光测距传感器6与演算单元9相电连接，所述的激光测距传感器6采集的数据传输给演算单元9，由所述的演算单元9进行信号分析处理。在激光测距传感器6与演算单元9之间还设置有放大单元7和模数转换器8，演算单元9连接到计算机10上，激光测距传感器6输出的信号经过放大单元7和模数转换器8后形成数据信号，演算单元9对采集的数据进行信号分析处理，最终数据信号传输到计算机10内，并在计算机10的显示屏上显示出测得的轮廓曲线图(如附图3所示)。
参见附图1、附图7所示，开口凸轮3制造时都有一个起始点，有一个定位孔16，定位孔16主要用在加工开口凸轮时确定零点，即刀具的切入点。而本发明在应用时需要借用该定位孔16，即在所述的定位孔16内装入定位销17，所述的传感器架21上设置有测量定位销17的转动角度的测角度传感器18，测角度传感器18用于探测定位销17的角度位置，附图7即表示开口凸轮3的位置起始点的角度测量方法。
权利要求
1.一种开口凸轮的轮廓曲线测量装置，包括安装平台(2)、设置于所述的安装平台(2)上的伺服电机(1)、与所述的伺服电机(1)的输出轴相传动连接的开口凸轮(3)，其特征在于所述的安装平台(2)上开有滑动槽(12)，所述的滑动槽(12)内可滑动地设置有销轴(19)，所述的销轴(11)上同轴设置有滚子从动件(4)，所述的滚子从动件(4)的轴心线与开口凸轮(3)的转轴的轴心线相平行，所述的滑动槽(12)内还设置有弹簧(5)，所述的弹簧(5)对销轴(19)提供压紧力，使滚子从动件(4)的外圆周表面与开口凸轮(3)的轮廓表面相抵紧，所述的销轴(19)上设置有反光镜(20)，所述的安装平台(2)上设置有传感器架(21)，所述的传感器架(21)上设置有激光测距传感器(6)，所述的激光测距传感器(6)发射的光线被反光镜(20)反射，由此来测出销轴(19)与激光测距传感器(6)之间的距离。
2.根据权利要求1所述的开口凸轮的轮廓曲线测量装置，其特征在于所述的开口凸轮(3)上具有定位孔(16)，所述的定位孔(16)内设置有定位销(17)，所述的传感器架(21)上设置有测量定位销(17)的转动角度的测角度传感器(18)。
3.根据权利要求1所述的开口凸轮的轮廓曲线测量装置，其特征在于所述的激光测距传感器(6)与演算单元(9)相电连接，所述的激光测距传感器(6)采集的数据传输给演算单元(9)，由所述的演算单元(9)进行信号分析处理。
全文摘要
一种开口凸轮的轮廓曲线测量装置，包括安装平台、设置于安装平台上的伺服电机、与伺服电机的输出轴相传动连接的开口凸轮，安装平台上开有滑动槽，滑动槽内设置有销轴，销轴上同轴设置有滚子从动件，滑动槽内还设置有弹簧，弹簧对销轴提供压紧力，使滚子从动件的外表面与开口凸轮的轮廓表面相抵紧。销轴上设置有反光镜，安装平台上设置有传感器架，传感器架上设置有激光测距传感器。随着开口凸轮的与滚子从动件相接触的部分的半径变化，滚子从动件带着销轴在滑动槽内移动，激光测距传感器相对安装平台位置固定，激光测距传感器发射的光线被反光镜反射，从激光的往返时间可算出销轴的位置变化情况，以此来测算出开口凸轮的轮廓表面的半径变化情况。
文档编号G01B11/255GK1932439SQ20061008585
公开日2007年3月21日 申请日期2006年6月2日 优先权日2006年6月2日
发明者周平, 祝章琛 申请人:江苏万工科技集团有限公司