斜齒條檢測設備的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種斜齒條檢測設備。本發明在三塊v型定位塊內部分別安裝斜齒條外形補償傳感器檢測斜齒條外形加工的誤差；在斜齒條正上方安裝激光位移傳感器，斜齒條一端安裝一套斜齒條浮動調整夾緊機構，斜齒條浮動調整夾緊機構與調整伺服電機通過平鍵直接相連，安裝于斜齒條上方的激光位移傳感器測量齒面與水平面的夾角，可編程控制器控制調整機構伺服電機帶動斜齒條浮動調整夾緊機構旋轉相應的角度，保持斜齒條齒面始終與水平面保持垂直。本發明集成斜齒條齒頂到背部距離、齒條全齒高、齒向角、跨棒距、中心距等5項數據指標的自動化在線檢測，避免斜齒條在多臺檢測設備中重復裝夾帶來的誤差，提高測試精度與工作效率。
【專利說明】斜齒條檢測設備
【技術領域】
[0001]本發明屬于檢測【技術領域】，涉及一種斜齒條檢測設備。
【背景技術】
[0002]近年隨著制造業的蓬勃發展，我國基礎零部件的加工制造水平得到了很大的提高。斜齒條作為基礎零部件的一種，它的設計制造技術工藝已經日益成熟。與此同時企業又面臨著如何控制斜齒條成品的不良率，提高產品整體質量等問題。為此引入專用的現代化檢測設備專門控制企業產品關鍵零部件的質量是企業面臨的一個課題。目前國內檢測斜齒條跨棒距(M值)、螺旋角五項指標的方式主要為人工檢測。
[0003]在檢測跨棒距(M值)時，人工將斜齒條定位夾緊并在齒槽放入標準量棒，用千分尺測量出跨棒距。在測量螺旋角時，人工將斜齒條放入專門設計的手動工裝中，手工移動帶有量棒的測量頭，逐一測試斜齒條每個齒的螺旋角的偏差，進而測試螺旋角是否超差。
[0004]由此方法檢測斜齒條的檢測所需時間長，每件產品的兩個參數分別在不同的設備上檢測，需要重復裝夾，檢測精度低；且人為因數在操作過程中會帶來隨機誤差。因此總體測試精度低，效率低，并且不利于長期分析控制產品質量的趨勢。
【發明內容】
[0005]本發明針對上述現有技術中總體測試精度低、效率低，并且不利于長期分析控制產品質量的趨勢等問題，提供一種具有同時在線檢測斜齒條兩項指標的自動齒條檢測設備。
[0006]本發明技術方案如下:本發明包括一整塊四方形大理石測試平臺、等距水平安裝在大理石測試平臺上的三塊V型定位塊；與V型定位快平行安裝的三套手動襯夾夾緊機構；在三塊V型定位塊內部分別安裝三個斜齒條外形補償傳感器檢測斜齒條外形加工的誤差，測量結果反饋給計算機對斜齒條測量數據進行修正；在斜齒條正上方安裝一套激光位移傳感器，斜齒條的一端安裝一套斜齒條浮動調整夾緊機構，斜齒條浮動調整夾緊機構與調整伺服電機通過平鍵直接相連，安裝于斜齒條上方的激光位移傳感器測量齒面與水平面的夾角，反饋給計算機，可編程控制器控制調整機構伺服電機帶動斜齒條浮動調整夾緊機構旋轉相應的角度，保持斜齒條齒面始終與水平面保持垂直；斜齒條背部安裝一套光柵尺傳感器，測量斜齒條背部的位置；正對齒面方向的大理石平臺上安裝X軸絲桿平臺與X軸伺服電機，X軸伺服電機帶動X軸絲桿平臺做X方向的直線運動；χ軸絲桿平臺上的法蘭上安裝I軸絲桿平臺與I軸伺服電機，I軸伺服電機帶動I軸絲桿平臺做I方向的直線運動；y軸絲桿平臺法蘭上安裝測試頭安裝法蘭，傳感器測試頭安裝在法蘭上，所述的傳感器測試頭尾部安裝有角度編碼器、X軸補償位移傳感器，復合測試頭頭部一側安裝位移傳感器；通過X、y兩軸直線運動帶動測試頭測量斜齒條的齒頂到背部距離、齒條全齒高、齒向角、跨棒距和中心距，計算機一端經可編程控制器，伺服驅動器連接X軸伺服電機和y軸伺服電機；計算機另一端經轉換器、集線器與位移傳感器，激光位移傳感器，光柵尺傳感器。[0007]本發明的有益效果是:本發明集成斜齒條齒頂到背部距離、齒條全齒高、齒向角、跨棒距:“M”值檢測、中心距等5項數據指標的自動化在線檢測，避免斜齒條在多臺檢測設備中重復裝夾帶來的誤差，提高測試精度與工作效率，且利用軟件和計算機數據處理可以長期監控齒條參數指標，有利于長期分析控制產品質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本系統的總體結構原理圖。
[0009]圖2是V型定位快及襯夾夾緊機構AA向視圖。
[0010]圖3是齒面調整機構夾具不意圖。
[0011]圖4是激光位移傳感器與光柵尺安裝示意圖。
[0012]圖5是復合測試頭內部結構示意圖。
[0013]圖6是系統檢測流程圖。
[0014]圖中:1、大理石測試平臺；2、y向伺服電機；3、y軸絲桿平臺；4、x軸絲桿平臺；5、安裝在復合測試頭一側的位移傳感器；6、復合測試頭安裝法蘭；7、角度編碼器；8、微位移傳感器；9、復合測試頭；10、x向伺服電機；ll、xy雙軸伺服驅動器；12、計算機；13、斜齒條；14、斜齒條外形補償傳感器；15、v型定位塊；16、襯夾夾緊機構；17、激光位移傳感器；18、傳感器安裝支架；19、光柵尺傳感器；20、浮動調整夾緊機構；21、調整機構伺服電機；22、調整機構伺服電機驅動器；23、可編程控制器。
【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖進一步說明本發明。
[0016]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實施例包括一整塊四方形大理石測試平臺I ;等距水平安裝在大理石測試平臺I上的三塊V型定位塊15 ;與V型定位塊15平行安裝的三套手動襯夾夾緊機構16 ;在三塊V型定位塊15內部分別安裝三個斜齒條外形補償傳感器14檢測斜齒條圓柱外形加工的誤差，測量結果反饋給計算機對斜齒條測量數據進行修正；在斜齒條13正上方安裝一套激光位移傳感器17，斜齒條13的右端安裝一套斜齒條浮動調整夾緊機構20，斜齒條浮動調整夾緊機構20與調整機構伺服電機21通過平鍵直接相連，安裝于斜齒條13上方的激光位移傳感器17測量齒面與水平面的夾角，反饋給計算機12，可編程控制器控制調整伺服電機21帶動斜齒條浮動調整夾緊機構20旋轉相應的角度，保持斜齒條13齒面始終與水平面保持垂直；斜齒條13背部安裝一套光柵尺傳感器19、激光位移傳感器17和光柵尺傳感器19安裝在傳感器安裝支架18上，測量斜齒條13背部的位置；正對齒面方向的大理石平臺I上安裝X軸絲桿平臺4與X向伺服電機10，X向伺服電機10帶動X軸絲桿平臺4做X方向的直線運動；x軸絲桿平臺4上的法蘭上安裝y軸絲桿平臺3與y向伺服電機2, y向伺服電機2帶動y軸絲桿平臺3做y方向的直線運動；y軸絲桿平臺法蘭上安裝測試頭安裝法蘭6，傳感器測試頭安裝在法蘭6上，所述的傳感器測試頭尾部安裝有角度編碼器7、X軸補償位移傳感器8，復合測試頭9頭部一側安裝位移傳感器5 ;通過xy兩軸直線運動帶動測試頭測量斜齒條13在X兩軸方向進給，安裝在復合測試頭一側的位移傳感器測試出齒面位置，齒底位置。通過y方向的進給帶動復合測試頭伸入斜齒條兩齒間距中，測試斜齒條的跨棒距與齒向角的偏差，通過安裝在復合測試頭根部的微位移傳感器對測試數據進行補償，得出準確數據。從而測得齒頂到背部距離、齒條全齒高、齒向角、跨棒距:“M”值檢測、中心距等數據。計算機12—端經可編程控制器23，伺服驅動器11、22連接伺服電機2、10、12;計算機另一端經轉換器、集線器與所述位移傳感器14,激光位移傳感器17,光柵尺傳感器19。
[0017]結合圖6所示，說明斜齒條13的5項指標在線檢測的具體流程:測量前，斜齒條13由人手工放入到V型槽上，齒條一段伸入浮動調整夾緊機構20中做端面定位與浮動夾緊；在由安裝在斜齒條上方的激光位移傳感器17測試齒面與水平面夾角，反饋給計算機12，浮動調整夾緊機構20帶動斜齒條13旋轉相應的角度；手工按下三套手動襯夾夾緊機構16夾緊齒條；安裝在齒條背部的光柵尺傳感器19采集斜齒條齒背位置數據，安裝在在復合測試頭一側的位移傳感器8伴隨著X軸平臺的運動開始對齒頂、齒底的位置進行測試，計算齒頂與齒背測量值差值即為齒頂到背部距離，在計算齒頂到齒底的位置差值即為斜齒條全齒高方向進給到兩齒之間預定位置，復合測量頭9沿y方向進給，復合測量頭自適應旋轉進入齒槽間，由復合測量頭中的角度傳感器7測出旋轉角度進而得出齒向角。在測試齒向角的同時，由xy方向微位移傳感器和y軸伺服驅動系統配合復合傳感器測出跨棒距(M)值；X軸驅動到齒條中間測點，由X軸伺服驅動系統及xy方向微位移傳感器測出中心距。至此所有數據測試完畢。5項指標合格的產品放入合格區，有不合格的產品放入不合格區。
[0018]本發明充分考慮了國內企業實際的生產情況，設計實現了集成斜齒條齒頂到背部距離、齒條全齒高、齒向角、跨棒距:“M”值檢測、中心距等5項數據指標的自動化在線檢測，避免人工檢測帶來的隨機誤差，提高測試精度與工作效率。且利用軟件和計算機數據處理可以長期監控齒條參數指標，有利于長期分析控制產品質量。
[0019]以上通過參考在附圖中表示的示例性實施例對本發明做了特別的展示和說明，對本領域的技術人員來說，應該明白，在不背離本發明的思想和范圍下做出在形式上和細節上的各種修改和改變，都將是對本發明專利的侵犯。因此本發明要保護的真正思想和范圍由所附的權利要求書來限定。
【權利要求】
1.斜齒條檢測設備，其特征在于:包括一整塊四方形大理石測試平臺、等距水平安裝在大理石測試平臺上的三塊V型定位塊；與￥型定位快平行安裝的三套手動襯夾夾緊機構；在三塊V型定位塊內部分別安裝三個斜齒條外形補償傳感器檢測斜齒條外形加工的誤差，測量結果反饋給計算機對斜齒條測量數據進行修正；在斜齒條正上方安裝一套激光位移傳感器，斜齒條的一端安裝一套斜齒條浮動調整夾緊機構，斜齒條浮動調整夾緊機構與調整伺服電機通過平鍵直接相連，安裝于斜齒條上方的激光位移傳感器測量齒面與水平面的夾角，反饋給計算機，可編程控制器控制調整機構伺服電機帶動斜齒條浮動調整夾緊機構旋轉相應的角度，保持斜齒條齒面始終與水平面保持垂直；斜齒條背部安裝一套光柵尺傳感器，測量斜齒條背部的位置；正對齒面方向的大理石平臺上安裝X軸絲桿平臺與X軸伺服電機，X軸伺服電機帶動X軸絲桿平臺做X方向的直線運動；χ軸絲桿平臺上的法蘭上安裝I軸絲桿平臺與I軸伺服電機，I軸伺服電機帶動I軸絲桿平臺做I方向的直線運動；y軸絲桿平臺法蘭上安裝測試頭安裝法蘭，傳感器測試頭安裝在法蘭上，所述的傳感器測試頭尾部安裝有角度編碼器、X軸補償位移傳感器，復合測試頭頭部一側安裝位移傳感器；通過X、y兩軸直線運動帶動測試頭測量斜齒條的齒頂到背部距離、齒條全齒高、齒向角、跨棒距和中心距，計算機一端經可編程控制器，伺服驅動器連接X軸伺服電機和y軸伺服電機；計算機另一端經轉換器、集線器與 位移傳感器，激光位移傳感器，光柵尺傳感器。
【文檔編號】G01B21/22GK103438847SQ201310366808
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】周建軍, 郭磊, 王瑤煒 申請人:杭州電子科技大學