[发明专利]一种轴系晃动与跳动的复合检测装置及方法

说明书

本申请提供一种轴系晃动与跳动的复合检测装置及方法，其中，轴系晃动与跳动的复合检测装置包括待测轴系、平面反射镜、角度测量装置和距离测量装置，而通过角度测量装置直接测量待测轴系的晃动量，结合距离测量装置的数据，得到待测轴系的端面跳量，从而通过计算得到待测轴系的跳动量，本发明提供的轴系晃动与跳动的复合检测方法，无需像现有技术中一样寻找圆球的顶点，通过多次角度数据记录和距离数据记录，计算得到待测轴系的跳动量，使得该检测方法的检测精度高，从而能够有效分离出待测轴系的晃动量和跳动量，得到更加精确地待测轴系的跳动量。

技术领域

本发明属于光电测量技术领域，涉及一种轴系晃动与跳动的复合检测装置及方法。

背景技术

在精密仪器中，轴系的角晃动误差属于微小角度变化，轴系的跳动误差属于微小位移变化，角度测量和位移测量是几何计量技术的重要组成部分。微角度测量和微位移测量广泛应用于国防建设、工业制造和日常生活中。特别是在精密仪器应用方面，对轴系的晃动和跳动都有很高的要求，能够精密、定量检测轴系的晃动量和跳动量对精密仪器的功能、性能提升有重要的意义，特别是对仪器故障定位、故障原因分析、系统的建模及数据补偿等有非常重要的意义。

现有技术主要测量轴系的晃动量，或者是把轴系的晃动量和跳动量综合为轴系的跳动量来测量。轴系的晃动量主要是利用水平仪测量或者是利用自准直光管测量，还有是测量轴系端面的位移变化来体现晃动量。

测量轴系的跳动量的方法较少，现有的方法是在待测量轴系的端面放置一圆球，测量圆球顶点的位移变化，这种方法要求准确找到圆球的顶点，同时这种测量方法的测量结果也会受到轴系的晃动影响，同时，现有技术中轴系的晃动量和跳动量的测量方法单一，给测量系统的建模、数据补偿、测量误差分析、过程检测等带来了困难。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种轴系晃动与跳动的复合检测装置及方法，以解决现有技术中轴系的跳动量测量误差较大，而且角晃动量和跳动量的测量单一的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轴系晃动与跳动复合检测装置，包括：

待测轴系；

位于所述待测轴系一端的平面反射镜，所述平面反射镜的反射面背离所述待测轴系的端面；

位于所述平面反射镜反射面侧的角度测量装置，所述角度测量装置的轴线与所述待测轴系的轴线平行，且当所述平面反射镜绕所述待测轴系的轴线旋转一周后，所述角度测量装置在所述平面反射镜中的像均位于所述角度测量装置的视场内；

位于所述平面反射镜反射面侧的距离测量装置，所述距离测量装置的测量方向与所述待测轴系的轴线平行，且当所述平面反射镜绕所述待测轴系的轴线旋转一周后，所述距离测量装置沿所述待测轴系的轴线方向，在所述平面反射镜所在平面的投影位于所述平面反射镜上。

优选地，所述角度测量装置为自准直光管，所述距离测量装置为激光测距仪。

优选地，所述自准直光管设置有同步控制端；所述激光测距仪设置有同步控制端；所述轴系晃动与跳动的复合检测装置还包括计算机，所述计算机分别与所述自准直光管的同步控制端和所述激光测距仪的同步控制端相连，用于控制所述自准直光管和所述激光测距仪同步记录数据。

优选地，所述平面反射镜为圆形，且所述平面反射镜的直径大于或等于150mm。

优选地，所述平面反射镜的圆心位于所述待测轴系的轴线上。

优选地，所述自准直光管的轴线与所述平面镜反射镜的相交点位于所述平面反射镜上以所述平面反射镜的圆心为圆心，半径为0.5mm的圆区域内。

优选地，还包括工装，所述工装位于所述待测轴系和所述平面反射镜之间，用于将所述平面反射镜固定安装在所述待测轴系的端面上。