[发明专利]一种凸轮曲线自动检测系统及方法

说明书

为解决了现有技术存在的无法全面检测凸轮曲线的加工精度，或者检测精度低、效率低的技术问题，本发明提供一种凸轮曲线自动检测系统及方法，所述系统包括凸轮组件、滑架组件、光栅尺和检测控制电路；凸轮组件的轴夹持器上固定心轴；心轴上固定凸轮，凸轮上设有凸轮曲线凹槽；滑架组件的左支架和右支架分别固定于第二基座两端；导轨设置于左支架和右支架间；滑架设置于导轨上；导钉的一端与滑架连接，另一端搭在凸轮曲线凹槽中；光栅尺探头穿过右支架上的通孔与滑架右侧面垂直接触；心轴的轴线、导轨的中心线与光栅尺探头的轴线三者相互平行。采用该系统进行检测能够实现对凸轮曲线加工精度的全面检测，同时提高检测精度和检测效率。

技术领域

本发明涉及一种凸轮曲线自动检测系统及方法，可实现对凸轮曲线的加工精度进行自动化检测。

背景技术

凸轮机构是一种常用的传动机构，尤其在自动机、半自动机以及各种生产自动线中的应用更为广泛。应用于光学器件的凸轮包括盘形凸轮、阶梯凸轮、圆柱凸轮等。其中，圆柱凸轮一般被用于实现焦距调节，即通过转动凸轮镜筒，利用凸轮表面的曲线凹槽带动装配于其上的透镜组做直线运动，来实现焦距的改变，实现透镜组在凸轮表面的双向运动。

由于凸轮是变焦系统中用于驱动移动镜组移动的重要部件，凸轮曲线凹槽的尺寸与位置精度直接影响整个变焦光学系统的成像质量，因而对凸轮曲线的加工精度关键指标的检测显得尤为重要。凸轮加工精度的关键指标主要包括凸轮的槽宽、曲线起始点位置、曲线终止点位置、螺旋槽的导程、螺旋升角、起始角度和曲线形状。

现有凸轮加工精度检测主要有两类，一类是只能对凸轮的槽宽及曲线起始点与终止点的位置进行测量，而对螺旋槽的导程、螺旋升角、起始角度及曲线形状等都无法检测；另一类是依靠三坐标测量机进行检测，尽管这种方法对于凸轮加工精度的各个关键指标均能检测，但其检测结果会因曲线凹槽表面粗糙度、曲线拐点圆滑度、零件外形几何公差等因素的影响导致检测结果一致性较差，存在不同程度误判问题，同时，整个过程繁琐、耗时、检测误差大，当对成批零件进行检测时，成本太高。

发明内容

为解决了现有技术存在的无法全面检测凸轮曲线的加工精度，或者检测精度低、效率低的技术问题，本发明提供了一种凸轮曲线自动检测系统及方法，实现了对凸轮曲线加工精度的全面检测，同时提高了检测精度和检测效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种凸轮曲线自动检测系统，其特殊之处在于：包括凸轮组件、滑架组件、光栅尺和检测控制电路；

所述凸轮组件包括第一基座、电动旋转台、轴夹持器、心轴和凸轮；第一基座为“L”形，其侧板上设置有所述电动旋转台；所述电动旋转台上设置有编码器和步进电机，步进电机的输出轴上设置有所述轴夹持器；所述轴夹持器上水平固定有所述心轴；所述心轴上同轴固定有所述凸轮，所述凸轮上设有凸轮曲线凹槽；

所述滑架组件包括第二基座、左支架、右支架、导轨、滑架和导钉；左支架和右支架分别固定于所述第二基座的左右两端；导轨设置于所述左支架和右支架之间；滑架设置于所述所述导轨上；导钉的一端与所述滑架连接，另一端搭在所述凸轮曲线凹槽中；

所述光栅尺设置于所述右支架的右侧，右支架上设置有通孔，光栅尺探头穿过该通孔与所述滑架右侧面垂直接触；

所述心轴的轴线、导轨的中心线与光栅尺探头的轴线三者相互平行。

进一步地，所述检测控制电路包括上位机和电机控制板；电机控制板上设置有电源模块、步进电机控制模块，信号采集接口和信号输出接口；其中，

电源模块为整个系统供电，电机控制模块输出端与步进电机连接；信号采集接口的输入端分别与编码器和光栅尺的输出端连接；信号采集接口的输出端与信号输出接口的输入端连接；信号输出接口与上位机相互通信；