[发明专利]一种大尺寸轴类零件检测装置及方法

权利要求书

1.一种大尺寸轴类零件检测方法，其特征在于，包括：

设定被测轴的制造公差Pe，被测轴各段的设计轴径Di和设计轴长Li，其中i表示所述被测轴的段数；

获取标定参数A；

控制第一电机转动；

获取光栅尺的表头检测的位置坐标P3，构建位置坐标数组P3[n]；

同时获取光透过式传感器组检测的与所述位置坐标P3对应的上光幕长度P1和下光幕长度P2，分别构建上光幕长度数组P1[n]和下光幕长度数组P2[n]，其中n为元素的个数；

根据标定参数A，计算所述上光幕长度数组的上部数组P12[n]，所述上部数组P12[n]中的每个元素P12＝A-P1；

分别对所述上部数组P12[n]和所述下光幕长度数组P2[n]进行有限差分，分别的得到上部差分数组P’1[n]和下部差分数组P’2[n]；

分别获取所述上部差分数组P’1[n]和所述下部差分数组P’2[n]中大于制造公差Pe的元素P’1_j和P’2_j，以及与所述元素P’1_j和P’2_j对应的位置坐标P3_j，其中P’1_j表示所述上部差分数组P’1[n]中第j个数值，P’2_j表示所述下部差分数组P’2[n]中第j个数值；

判断P’1_j-P’1_j-1或P’1_j-P’1_j+1是否大于1mm，且判断P’2_j-P’2_j-1或P’2_j-P’2_j+1是否大于1mm，如果是，确定P’1_j和P’2_j对应的位置坐标P3_j为分段点；

判断P’1_j-P’1_j-1或P’1_j-P’1_j+1是否小于1mm，且判断P’2_j-P’2_j-1或P’2_j-P’2_j+1是否小于1mm，如果是，确定P’1_j和P’2_j对应的的位置坐标P3_j为缺陷点，记录缺陷点；

根据所述分段点分别对所述上部数组P12[n]和所述下光幕长度数组P2[n]进行分段，获得多段位置坐标子数组，以及与每一段位置坐标子数组对应的上部子数组和下光幕长度子数组；所述位置坐标数组P3[n]、上光幕长度数组P1[n]、下光幕长度数组P2[n]和上部数组P12[n]的为长度相同的一位数组；

对每一段所述位置坐标子数组对应的所述上部子数组和所述下光幕长度子数组分别作直线拟合，分别获得上部子数组直线l1和下光幕长度子数组直线l2；

计算所述上部子数组直线l1和所述下光幕长度子数组直线l2之间的距离d；计算所述上部子数组直线l1和所述下光幕长度子数组直线l2的平均长度l；

判断距离d与被测轴上对应的轴段的设计轴径Di的差值是否小于轴径误差阈值，如果是则确定被测轴的该轴段的轴径合格，否则不合格；判断平均长度l与被测轴上对应轴段的设计轴长Li的差值是否小于轴长误差阈值，如果是则确定被测轴的该轴段的轴长合格，否则不合格。

2.根据权利要求1所述的大尺寸轴类零件检测方法，其特征在于，所述获取标定参数A，具体包括：

获取光栅尺的表头检测的标准轴的位置坐标P*3，构建位置坐标数组P*3[n]；

同时获取光透过式传感器组检测的标准轴的与所述位置坐标P*3对应的上光幕长度P*1和下光幕长度P*2；

分别对所述上光幕长度P*1和所述下光幕长度P*2进行直线拟合，得到与所述上光幕长度P1对应的直线J₁x+K₁y+L₁＝0和所述下光幕长度P2对应的直线J₂x+K₂y+L₂＝0；

根据直线J₁x+K₁y+L₁＝0和J₂x+K₂y+L₂＝0标定参数A：

其中x为直线上点的横坐标值，y为直线上点的纵坐标值，J₁、K₁、L₁分别为上光幕测量直线的直线参数，J₂、K₂、L₂为下光幕测量直线的直线参数，R为标准轴的轴径，J＝(J₁+J₂)/2，K＝(K₁-K₂)/2。