[发明专利]平面共轭凸轮轮廓检测装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种平面共轭凸轮轮廓检测装置及其控制方法。

背景技术

平面共轭凸轮广泛应用于各种自动化机械中，平面共轭凸轮轮廓尺寸测量要求同时测量内外轮廓尺寸，保证凸轮共轭一致性才能达到测量的精确要求。现有的平面共轭凸轮测量主要采用三坐标测量仪和专用凸轮测量仪，三坐标测量仪测量精度高，但是价格昂贵，而且测量效率也比较低；专用凸轮测量仪大多是针对测量凸轮外廓设计，无法同时测量平面共轭凸轮的内外轮廓线，以保证共轭一致性。中国申请公布号是CN 102200762 A(申请号201110096390.3)的发明专利申请公开了一种凸轮轮廓检测用数控系统，包括用于带动凸轮绕垂向的心轴水平同轴旋转的控转台、水平设于数控转台一侧的导轨同步带组件、设于该导轨同步带组件中的同步带上且于凸轮一侧的激光测距头、用于测量所述激光测距头的水平位移量的光栅尺位移传感器、用于检测凸轮的旋转角度的编码器、以及工控机；所述工控机控制所述数控转台和导轨同步带组件动作，并根据所述激光测距头、光栅尺位移传感嚣和编码器测得的数据计算出凸轮的外轮廓数据。中国申请公布号是CN 102122144 A (申请号201110051996.5) 的发明专利申请公开了一种用于凸轮轮廓检测的数控系统，包括用于带动凸轮绕垂向的心轴水平同轴旋转的数控转台、水平设于数控转台一侧的丝杠螺母副、设于该丝杠螺母副的活动螺母上且于凸轮一侧的激光测量头、用于测量所述活动螺母的水平位移量的光栅尺位移传感器、用于检测凸轮的旋转角度的编码器、以及工控机；所述工控机控制所述数控转台和丝杠螺母副动作，并根据所述激光测量头，光栅尺位移传感器和编码器测得的数据得出凸轮的外轮廓数据。上述两种凸轮轮廓检测的数控系统都只能适宜测量凸轮外轮廓线，无法对平面共轭凸轮的内、外轮廓线同时测量。

发明内容

本发明的目的在之一是提出一种精确度高、检测效率高的平面共轭凸轮轮廓检测装置，本发明的目的之二是提出一种对上述平面共轭凸轮轮廓检测装置的控制方法。

本发明提出的平面共轭凸轮轮廓检测装置采取的技术方案如下：包括工作台、设置在工作台前部由工作台支撑的凸轮旋转机构，此外，还包括检测控制系统，所述凸轮旋转机构具有第一交流伺服电机和无间隙齿轮减速器，无间隙齿轮减速器的输出轴的上端连接被测平面共轭凸轮，输出轴的下端连接一角度编码器，在工作台上固定有主支架，主支架上固定有第二交流伺服电机，第二交流伺服电机通过滚珠丝杠传动副带动一升降托架升降，升降托架上固定有上水平导轨，上水平导轨上滑动连接有上直线光栅尺，上直线光栅尺的前端通过连接杆可拆连接有内廓检测触针，工作台的后部固定有导轮支架，导轮支架上固定有第一导轮，上直线光栅尺的后端固定有拉线，拉线绕过第一导轮，其末端连接一吊锤，在工作台上且处于上水平导轨的下方固定有下水平导轨，下水平导轨上滑动连接有下直线光栅尺，下直线光栅尺的前端可拆连接有外廓检测触针，下直线光栅尺的后端与导轮支架之间设有压簧，上、下直线光栅尺分别配备上、下电磁自锁机构。

所述升降托架的后端通过支座固定有第二导轮，拉线绕过第二导轮。

所述上电磁自锁机构包括固定在升降托架上的上行程开关和上行程电磁铁以及固定在上直线光栅尺相应位置上的上行程挡块；所述下电磁自锁机构包括固定在工作台上的下行程开关和下行程电磁铁以及固定在下直线光栅尺相应位置上的下行程挡块。

所述检测控制系统包括单片机和光电隔离电路，单片机连接有键盘和显示屏；光电隔离电路采集角度编码器的角度信号、上直线光栅尺的位移信号、下直线光栅尺的位移信号、上行程开关的信号和下行程开关的信号输送至单片机；单片机通过隔离电路控制上行程电磁铁锁紧、下行程电磁铁锁紧、控制第一交流伺服电机运转、控制第二交流伺服电机运转；单片机接受到角度信号、下直线光栅尺的位移信号和上直线光栅尺的位移信号，经计算得出平面共轭凸轮的内外轮廓线数据。