CN108981827A - 一种二维激光阶梯轴综合检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种二维激光阶梯轴综合检测装置，包括检测平台，所述检测平台上设有检测机构，所述检测机构包括夹紧定位装置、线性伺服组件、二维激光位移传感器、定位传感器和上位机处理显示装置，所述检测平台上设有定位座，所述定位传感器设置在所述定位座上，所述定位座上方设有定位板，所述线性伺服组件设置在所述定位板上，所述线性伺服组件包括伺服电机、丝杠和滑块，所述二维激光位移传感器设置在所述滑块上，所述夹紧定位装置位于所述滑块的下方。采用二维激光位移传感器进行综合测量不但省时省力，而且还能提高工件检测质量,对推进加工测量一体化技术的发展具有深远意义。
Description
技术领域
本发明涉及工件加工制造领域，尤其涉及一种二维激光阶梯轴综合检测装置。
背景技术
在加工制造业中，对于工件的加工，无论是加工的过程，还是加工完成后的质量和性能，都需要经历大量的检测工作。目前对于粗加工工件未加工到的铸造黑皮检测，主要采用工人目视剔除的原始方法，但不能实现加工工件在生产线上检测过程的自动化，因此，上述问题是对检测工作过程中应当予以考虑并解决的问题。
发明内容
针对上述存在的问题点，本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种二维激光阶梯轴综合检测装置。
本发明的目的通过以下技术解决方案来实现的:一种二维激光阶梯轴综合检测装置，包括检测平台，所述检测平台上设有检测机构，所述检测机构包括夹紧定位装置、线性伺服组件、二维激光位移传感器、定位传感器和上位机处理显示装置，所述检测平台上设有定位座，所述定位传感器设置在所述定位座上方的一个角上，所述定位座上方设有定位板，所述线性伺服组件设置在所述定位板上，所述线性伺服组件包括伺服电机、丝杠和滑块，所述二维激光位移传感器设置在所述滑块上，所述夹紧定位装置位于所述滑块的下方。
本发明的进一步改进在于：所述夹紧定位装置包括定位平面，两块相对设置的定位V型块和定位推送气缸，其中定位平面设置在所述检测平台上，其中一块所述定位V型块固定设置在所述定位平面上，另一块连接所述定位推送气缸，两块所述定位V型块闭合形成的空腔内放置待测工件。
本发明的进一步改进在于：所述定位板上设有两块相互平行的限位板，所述丝杠连接设置在所述限位板之间，所述滑块套穿在所述丝杠上。
本发明的进一步改进在于：所述伺服电机通过电机支撑件连接在其中一块所述限位板上。
本发明的进一步改进在于：所述丝杠的数量为多个，相互之间平行设置，可以使得滑块的滑动过程更加平稳。
本发明的进一步改进在于：所述上位机处理显示装置包括上位计算机和通讯线，所述二维激光位移传感器通过所述通讯线将数据传至所述上位计算机。
本发明提供一种二维激光阶梯轴综合检测装置，检测零件黑皮未去除情况、以及上表面孔和外阶梯面直径。采用线性伺服组件带动二维激光位移传感器在待测工件上表面进行线性移动，移动覆盖整个待测工件阶梯上表面，利用二维激光位移传感器能输出一条线上每点的x、y坐标下的高度值z, 其中在二维激光位移传感器的安装与前进后退方向垂直时，呈线性运动的激光位移传感器每点y值是不变的，x值是随着前进后退不断变化，变化值的大小用一个脉冲所走的线性长度表示（也称为脉冲当量）,可以采用线性模组伺服驱动扫描的方法，实现对阶梯上表面孔、外径、上表面与侧面交叉处的未加工黑皮xyz坐标的检测，线性伺服组件中滑块的零点位置由定位传感器定位。将测量数值反馈给上位计算机进行阶梯孔、外径、未加工黑皮面积判断计算，为判别缺陷是否在公差允许的范围内，提供了判别依据，所有检测开始之前都需要对传感器先进行标定。
具体包括以下三个工作步骤：
1.首先将待测工件放置于检测平台上，并用定位V型块进行固定，利用定位推送气缸进行夹紧定位，定位传感器测出定位零点，然后启动伺服电机带动滑块上的二维激光位移传感器移动到零点后停止，为待测工件的内外径及黑皮综合检测做好准备；
2.启动线性伺服组件，使得二维激光位移传感器开始扫描整个待测工件阶梯上表面，得到线性二维激光位移传感器所走过处各点的坐标测量值，并由二维激光位移传感器与上位计算机之间的通讯线发送给上位计算机进行存储和显示，直到扫描完整个上表面为止，伺服电机反转滑块带动二维激光位移传感器重新回到零点位置，完成了工件阶梯轴上表面的数据采集和上传；
3.测量完成后，取走检测好的工件，上位计算机处理存储的测量信息，通过采集到上表面的各点高度z数值，及所在各点的x、y坐标判断计算黑皮面积、阶梯上表面孔及外径大小，依照工件黑皮、内外径公差设定值，给出该黑皮缺陷、内外径是否符合加工要求的判断。
本发明的有益效果：本发明利用二维激光位移传感器作为检测工具，为了实现黑皮的定量化检测和阶梯轴内外径检测，采用上阶梯面上方线性伺服组件带动二维激光位移传感器在上阶梯表面线性移动，移动覆盖整个阶梯上表面，实现对阶梯上表面孔、外径、上表面与侧面交叉处的未加工黑皮的检测，将测量数值反馈给上位计算机进行阶梯孔、外径、未加工黑皮面积计算，为判别缺陷是否在公差允许的范围内，提供了判别依据。采用二维激光位移传感器进行综合测量不但省时省力，而且还能提高工件检测质量,对推进加工测量一体化技术的发展具有深远意义。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中上位机处理显示装置的工作示意图；
其中：1-检测平台，2-二维激光位移传感器，3-定位传感器，4-定位座，5-定位板，6-伺服电机，7-丝杠，8-滑块，9-定位平面，101-定位V型块，102-定位V型块，11-定位推送气缸，12-待测工件，13-限位板，14-电机支撑件，15-上位计算机，16-通讯线。
具体实施方式
下面将结合附图通过实施例来对本发明进行详细说明。
如图1，以带内孔阶梯轴黑皮、上阶梯内外径工件检测为例，本实施例提供一种二维激光阶梯轴综合检测装置，包括检测平台1，所述检测平台上设有检测机构，所述检测机构包括夹紧定位装置、线性伺服组件、二维激光位移传感器2、定位传感器3和上位机处理显示装置，所述检测平台1上设有定位座4，所述定位传感器3设置在所述定位座4上方的一个角上，所述定位座4上方设有定位板5，所述线性伺服组件包括伺服电机6、三根相互平行的丝杠7和滑块8，伺服电机6控制所述滑块8的运行，所述二维激光位移传感器2设置在所述滑块8上。
所述夹紧定位装置位于所述滑块8的下方，所述夹紧定位装置包括定位平面9，两块相对设置的定位V型块101，102和定位推送气缸11，其中定位平面9设置在所述检测平台1上，其中一块所述定位V型块101固定设置在所述定位平面9上，另一块定位V型块102和所述定位推送气缸11的伸缩杆连接，两块所述定位V型块闭合形成的空腔内放置待测工件12，并使得所述待测工件12置于所述二维激光位移传感器2的正下方。
所述定位板上设有两块相互平行的限位板13，所述丝杠7的两端分别连接在两块所述限位板13之间，所述滑块8通过内部的三个通孔套穿在所述丝杠7上。所述伺服电机6通过电机支撑件14连接在其中一块所述限位板13上。
所述上位机处理显示装置包括上位计算机15和通讯线16，所述二维激光位移传感器2通过所述通讯线16将数据传至所述上位计算机15。
本实施例提供一种二维激光阶梯轴综合检测装置，检测零件黑皮未去除情况、以及上表面孔和外阶梯面直径。采用线性伺服组件带动二维激光位移传感器2在待测工件12上表面进行线性移动，移动覆盖整个待测工件阶梯上表面，利用二维激光位移传感器2能输出一条线上每点的x、y坐标下的高度值z, 其中在二维激光位移传感器的安装与前进后退方向垂直时，呈线性运动的激光位移传感器2每点y值是不变的，x值是随着前进后退不断变化，变化值的大小用一个脉冲所走的线性长度表示（也称为脉冲当量）,可以采用线性模组伺服驱动扫描的方法，实现对阶梯上表面孔、外径、上表面与侧面交叉处的未加工黑皮xyz坐标的检测，线性伺服组件中滑块8的零点位置由定位传感器3定位。将测量数值反馈给上位计算机15进行阶梯孔、外径、未加工黑皮面积判断计算，为判别缺陷是否在公差允许的范围内，提供了判别依据，所有检测开始之前都需要对传感器先进行标定。
具体包括以下三个工作步骤：
1.首先将待测工件12放置于检测平台上，并用定位V型块进行固定，利用定位推送气缸11进行夹紧定位，定位传感器3测出定位零点，然后启动伺服电机6带动滑块8上的二维激光位移传感器2移动到零点后停止，为待测工件的内外径及黑皮综合检测做好准备；
2.启动线性伺服组件，使得二维激光位移传感器2开始扫描整个待测工件12阶梯上表面，得到线性二维激光位移传感器2所走过处各点的坐标测量值，并由二维激光位移传感器2与上位计算机15之间的通讯线16发送给上位计算机15进行存储和显示，直到扫描完整个上表面为止，伺服电机6反转滑块8带动二维激光位移传感器2重新回到零点位置，完成了工件阶梯轴上表面的数据采集和上传；
3.测量完成后，取走检测好的工件，上位计算机15处理存储的测量信息，通过采集到上表面的各点高度z数值，及所在各点的x、y坐标判断计算黑皮面积、阶梯上表面孔及外径大小，依照工件黑皮、内外径公差设定值，给出该黑皮缺陷、内外径是否符合加工要求的判断。
本实施例的有益效果：本发明利用二维激光位移传感器作为检测工具，采用二维线性激光传感器2对待测工件12阶梯轴上表面与侧面加工遗留的黑皮、上表面孔内径及阶梯外径进行综合定量检测，将测量数值反馈给上位计算机15，判断采集到z方向数值及所在坐标x、y位置，判断计算黑皮面积、上阶梯表面孔和外径大小，为判别缺陷是否在公差允许的范围内，提供了判别依据。采用二维激光位移传感器进行综合测量不但省时省力，而且还能提高工件检测质量,对推进加工测量一体化技术的发展具有深远意义。
上述列举的实施仅为对本发明所作说明，并不是对本发明所作的限定。本发明还可以采用其它方式进行实施，在此不一一冗述。凡是采用等同替换或变换形成的技术方案，均属于本发明要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种二维激光阶梯轴综合检测装置，其特征在于：包括检测平台，所述检测平台上设有检测机构，所述检测机构包括夹紧定位装置、线性伺服组件、二维激光位移传感器、定位传感器和上位机处理显示装置，所述检测平台上设有定位座，所述定位传感器设置在所述定位座上，所述定位座上方设有定位板，所述线性伺服组件设置在所述定位板上，所述线性伺服组件包括伺服电机、丝杠和滑块，所述二维激光位移传感器设置在所述滑块上，所述夹紧定位装置位于所述滑块的下方。
2.根据权利要求1所述的一种二维激光阶梯轴综合检测装置，其特征在于：所述夹紧定位装置包括定位平面，两块相对设置的定位V型块和定位推送气缸，其中一块所述定位V型块固定设置在所述定位平面上，另一块连接所述定位推送气缸，两块所述定位V型块闭合形成的空腔内放置待测工件。
3.根据权利要求1所述的一种二维激光阶梯轴综合检测装置，其特征在于：所述定位板上设有两块相互平行的限位板，所述丝杠连接设置在所述限位板之间，所述滑块套穿在所述丝杠上。
4.根据权利要求1所述的一种二维激光阶梯轴综合检测装置，其特征在于：所述伺服电机通过电机支撑件连接在其中一块所述限位板上。
5.根据权利要求3所述的一种二维激光阶梯轴综合检测装置，其特征在于：所述丝杠的数量为多个，相互之间平行设置。
6.根据权利要求1所述的一种二维激光阶梯轴综合检测装置，其特征在于：所述上位机处理显示装置包括上位计算机和通讯线，所述二维激光位移传感器通过所述通讯线将数据传至所述上位计算机。
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