專利名稱：檢測(cè)裝置及檢測(cè)圓軸的外徑、跳動(dòng)值、真圓度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)檢測(cè)裝置，尤其涉及一種可用于檢測(cè)軸的外徑、跳動(dòng)值、真圓度等的檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。
背景技術(shù)：
目前，隨著工業(yè)的高速發(fā)展，為避免圓軸類零部件因外徑、跳動(dòng)值、真圓度波動(dòng)過大在所應(yīng)用的設(shè)備造成磨損或故障，因此，對(duì)圓軸部件的檢測(cè)成為必要。在測(cè)量行業(yè)，現(xiàn)有技術(shù)多利用平行光、掃描平行光束或擴(kuò)束平行光速照射被測(cè)物，對(duì)其投影尺寸進(jìn)行光速掃描遮擋時(shí)間的測(cè)量，或平行光遮擋位置的測(cè)量。然而，這樣的測(cè)量方式多為半自動(dòng)方式檢 測(cè)人員需手持光學(xué)測(cè)量?jī)x器對(duì)圓軸進(jìn)行測(cè)量，并一一記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，檢測(cè)效率十分低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供了一種可快速準(zhǔn)確自動(dòng)檢測(cè)軸外徑、跳動(dòng)值、真圓度的檢測(cè)裝置。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，提供一種檢測(cè)裝置，其包括基部、光學(xué)測(cè)量部、頂尖部和PC-PLC控制中心；所述光學(xué)測(cè)量部和所述頂尖部滑動(dòng)地安裝在所述基部上；所述PC-PLC控制中心控制所述光學(xué)測(cè)量部、所述頂尖部相對(duì)所述基部的運(yùn)動(dòng)；所述基部包括基板和設(shè)于所述基板上的兩條基板導(dǎo)軌；所述兩條基板導(dǎo)軌分別沿其橫向延伸，并在縱向上相間設(shè)置；所述光學(xué)測(cè)量部包括光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌和設(shè)于所述光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌上的光學(xué)測(cè)量?jī)x；所述光學(xué)測(cè)量?jī)x用于對(duì)待檢測(cè)圓軸進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)反饋給所述PC-PLC控制中心，所述PC-PLC控制中心根據(jù)所述測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出所述待檢測(cè)圓軸的檢測(cè)數(shù)據(jù)；所述光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌橫向滑動(dòng)設(shè)置在所述基板導(dǎo)軌上；所述光學(xué)測(cè)量?jī)x滑動(dòng)地設(shè)置在所述光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌上；所述頂尖部包括頂尖導(dǎo)軌、第一頂尖結(jié)構(gòu)和第二頂尖結(jié)構(gòu)；所述頂尖導(dǎo)軌沿橫向其橫向延伸設(shè)置在所述基板上，并在縱向上與所述兩個(gè)基板導(dǎo)軌間隔設(shè)置；所述第一頂尖結(jié)構(gòu)沿橫向其橫向可滑動(dòng)地設(shè)置在所述頂尖導(dǎo)軌的一端；所述第二頂尖結(jié)構(gòu)沿其橫向橫向可滑動(dòng)地設(shè)置在所述頂尖導(dǎo)軌的另一端。。進(jìn)一步地，所述頂尖部還包括V型支撐座；所述V型支撐座沿其橫向滑動(dòng)設(shè)置在所述頂尖導(dǎo)軌上，并位于所述第一頂尖結(jié)構(gòu)與所述第二頂尖結(jié)構(gòu)之間用于支撐所述待檢測(cè)圓軸。進(jìn)一步地，所述第一頂尖結(jié)構(gòu)和所述第二頂尖結(jié)構(gòu)分別包括殼體、氣缸導(dǎo)軌、氣缸、氣缸伸縮桿、頂尖和電機(jī)；所述殼體包括底板、基座和固定塊；所述底板上設(shè)有與所述頂尖導(dǎo)軌相配合的滑槽；所述基座安裝在所述底板上并隨著所述底板相對(duì)于所述頂尖導(dǎo)軌滑動(dòng)；所述基座上設(shè)有開口 ；所述固定塊設(shè)置在所述底板上；所述氣缸導(dǎo)軌設(shè)置在所述底板上并沿其橫向延伸；所述基座滑動(dòng)安裝在所述氣缸導(dǎo)軌上；所述氣缸安裝在所述基座上；所述氣缸伸縮桿的一端位于所述氣缸中，所述氣缸伸縮桿的另一端延伸到所述氣缸的外部并可伸縮穿過所述基座上的所述開口，并通過所述固定塊使得所述氣缸帶動(dòng)所述基座在所述氣缸導(dǎo)軌上沿其橫向相對(duì)于所述氣缸導(dǎo)軌往復(fù)滑動(dòng)；所述頂尖設(shè)置在所述基座上，并隨著所述基座一同運(yùn)動(dòng)；所述電機(jī)設(shè)置在所述殼體的一側(cè)，驅(qū)動(dòng)所述頂尖轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步地，所述第一頂尖結(jié)構(gòu)的所述固定塊位于所述殼體的臨近所述第一頂尖結(jié)構(gòu)的所述頂尖的一側(cè)；所述第二頂尖結(jié)構(gòu)的所述固定塊位于所述殼體的遠(yuǎn)離所述第二頂尖結(jié)構(gòu)的所述頂尖的一側(cè)。進(jìn)一步地，所述頂尖包括形成在其前端的內(nèi)凹部和可更換地設(shè)在所述內(nèi)凹部中的限位塊；所述限位塊與所述待檢測(cè)圓軸配合。進(jìn)一步地，所述限位塊呈圓臺(tái)形，用以檢測(cè)實(shí)心的圓軸；所述圓臺(tái)形的限位塊上設(shè)有內(nèi)凹槽，所述內(nèi)凹槽的外圈與所述測(cè)實(shí)心的圓軸的倒角相配合。進(jìn)一步地，所述限位塊呈圓錐形，用以檢測(cè)空心的圓軸；所述圓錐形的限位塊與所述空心的圓軸的內(nèi)圈相配合。所述檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括上料機(jī)構(gòu)、下料分揀機(jī)構(gòu)和機(jī)械手機(jī)構(gòu)；所述上料機(jī)構(gòu) 抓取所述待檢測(cè)圓軸，并將檢測(cè)完的圓軸放置到所述下料分揀機(jī)構(gòu)中；所述PLC-PC控制中心控制所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)對(duì)圓軸的抓取，并控制所述下料分揀機(jī)構(gòu)根據(jù)測(cè)量、分類結(jié)果進(jìn)行下料和分揀。進(jìn)一步地，所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述基板上，具有豎直設(shè)立于所述基板上之兩立柱及架設(shè)于兩所述立柱上的橫梁，機(jī)械手部件設(shè)于該橫梁上，沿所述橫梁上設(shè)置的導(dǎo)軌滑移。本發(fā)明還提供了一種采用上述所述檢測(cè)裝置檢測(cè)圓軸的外徑、跳動(dòng)值、真圓度的方法，其所述光學(xué)測(cè)量?jī)x根據(jù)其發(fā)出光線被所述待檢測(cè)圓軸遮蔽后產(chǎn)生的陰影得到數(shù)據(jù)，以與光線垂直段圓軸邊緣點(diǎn)作切線，得到陰影間距山以圓軸邊緣與光線各個(gè)切點(diǎn)與光線邊緣間距測(cè)得間距LI或者L2 ;當(dāng)所述待檢測(cè)圓軸旋轉(zhuǎn)至少一周后，所述光學(xué)測(cè)量?jī)x得到數(shù)據(jù)(dl，d2，...，dn)、(Lll，...，Lln)或者(L21，…，L2n)，所述PC-PLC控制中心將所述數(shù)據(jù)記錄并進(jìn)行計(jì)算通過對(duì)(dl，d2,…，dn)平均值計(jì)算所述待檢測(cè)圓軸的外徑值；通過計(jì)算(L11,…，Lln)或者(L21，…，L2n)中最大值與最小值之差，得出所述待檢測(cè)圓軸的一個(gè)軸跳動(dòng)值，通過計(jì)算若干軸跳動(dòng)值，得出所述待檢測(cè)圓軸的平均跳動(dòng)值；通過計(jì)算(dl，d2,…,dn)中最大值與最小值之差，得出所述待檢測(cè)圓軸的一個(gè)真圓度值，通過計(jì)算若干真圓度值，得出所述待檢測(cè)圓軸的平均真圓度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的檢測(cè)裝置通過PC-PLC控制中心控制光學(xué)測(cè)量部、頂尖部相對(duì)基部的運(yùn)動(dòng)，并且通過調(diào)節(jié)光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌與基板導(dǎo)軌之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以及光學(xué)測(cè)量?jī)x與光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可將光學(xué)測(cè)量?jī)x快速準(zhǔn)確滴調(diào)到合適的測(cè)量位置，同時(shí)，第一頂尖結(jié)構(gòu)和第二頂尖結(jié)構(gòu)在第一方向上可滑動(dòng)地設(shè)置在頂尖導(dǎo)軌上可快速、方便地加緊或松開待檢測(cè)圓軸，因此，本發(fā)明的檢測(cè)裝置可快速準(zhǔn)確自動(dòng)檢測(cè)軸外徑、跳動(dòng)值、真圓度的檢測(cè)裝置。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖I為本發(fā)明一實(shí)施例中檢測(cè)裝置的示意圖。圖2為圖I中檢測(cè)裝置的主視圖。圖3為圖I中檢測(cè)裝置的俯視圖。圖4為圖I中頂尖部的放大示意圖。圖5為圖4中頂尖部的另一角度的示意圖。圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例中頂尖部的示意圖。圖7為本發(fā)明一實(shí)施例中頂尖部與圓臺(tái)形限位塊配合的示意圖。圖8為本發(fā)明一實(shí)施例中頂尖部與圓錐形限位塊配合示意圖。圖9為本發(fā)明另一實(shí)施例中檢測(cè)裝置的示意圖。圖10為圖9中檢測(cè)裝置的另一角度的示意圖。圖11本發(fā)明測(cè)量圓軸外徑、跳動(dòng)值和真圓度原理示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖I所示為本發(fā)明一實(shí)施例中檢測(cè)裝置100的示意圖。如圖I中所示，檢測(cè)裝置100包括基部110、光學(xué)測(cè)量部120、頂尖部130和PC-PLC控制中心(未圖示)。其中，光學(xué)測(cè)量部120和頂尖部130均設(shè)置在基部110上并可相對(duì)基部110運(yùn)動(dòng)。具體地，基部110可用于安裝光學(xué)測(cè)量部120和頂尖部130。基部110包括基板112和設(shè)于基板112上的第一導(dǎo)軌或基板導(dǎo)軌113?；?12具有橫向(圖示為第一方向Dl)和縱向(圖示為第二方向D2)。在圖I所示的實(shí)施例中，基板112呈矩形，第一方向Dl為基板112的長(zhǎng)度方向，第二方向D2為基板112的寬度方向。兩條基板導(dǎo)軌113相互平行且間隔的設(shè)于基板112上。在圖I所示的實(shí)施例中，兩條基板導(dǎo)軌113分別沿著第一方向Dl延伸，并在第二方向D2上相間設(shè)置。光學(xué)測(cè)量部120包括第二導(dǎo)軌或光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122和設(shè)于光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122上的光學(xué)測(cè)量?jī)x123。兩個(gè)光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122相互平行且間隔地設(shè)置在基板導(dǎo)軌113上，并可相對(duì)基板導(dǎo)軌113運(yùn)動(dòng)。在圖I所示的實(shí)施例中，兩個(gè)光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122分別沿著第二方向D2延伸，并在第一方向Dl上間隔設(shè)置；換言之，光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122垂直于基板導(dǎo)軌113。每一光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122的兩端安裝在基板導(dǎo)軌113上，而且每一光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122可沿著第一方向Dl相對(duì)于基板導(dǎo)軌113運(yùn)動(dòng)。光學(xué)測(cè)量?jī)x123可滑動(dòng)地安裝在光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122上。光學(xué)測(cè)量?jī)x123的數(shù)量可根據(jù)實(shí)際使用需求進(jìn)行調(diào)整，例如，可以為I個(gè)或多個(gè)。當(dāng)光學(xué)測(cè)量?jī)x123的數(shù)量為I個(gè)時(shí)，光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122的數(shù)量可相應(yīng)地改為一個(gè)。在圖I所示的實(shí)施例中，光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122的數(shù)量位多個(gè)并分別設(shè)置在光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122上。光學(xué)測(cè)量?jī)x123可沿著第二方向D2相對(duì)于光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122滑動(dòng)。由于光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122垂直于基板導(dǎo)軌113并可沿著第一方向Dl相對(duì)于基板導(dǎo)軌113滑動(dòng)，以及光學(xué)測(cè)量?jī)x123可沿著第二方向D2相對(duì)于光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122滑動(dòng)，因此，通過調(diào)節(jié)光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122與基板導(dǎo)軌113之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以及光學(xué)測(cè)量?jī)x123與光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可將光學(xué)測(cè)量?jī)x123調(diào)到合適的測(cè)量位置。頂尖部130包括弟二導(dǎo)軌或頂尖導(dǎo)軌132、設(shè)于頂尖導(dǎo)軌132的兩〗而的頂尖結(jié)構(gòu)如第一頂尖結(jié)構(gòu)133和第二頂尖結(jié)構(gòu)135，以及V型支撐座136。其中，頂尖導(dǎo)軌132沿著第一方向Dl延伸設(shè)置在基板112上，并在第二方向上與兩個(gè)基板導(dǎo)軌113間隔設(shè)置。換言之，頂尖導(dǎo)軌132與兩個(gè)基板導(dǎo)軌113平行設(shè)置、位于兩個(gè)基板導(dǎo)軌113之間并與兩個(gè)基板導(dǎo)軌113間隔設(shè)置。第一頂尖結(jié)構(gòu)133和第二頂尖結(jié)構(gòu)135的結(jié)構(gòu)可以相同(如均采用圖4_5所示結(jié)構(gòu)，或均采用圖6所示結(jié)構(gòu))或相似(例如一個(gè)采用圖4-5所示結(jié)構(gòu)而另一個(gè)采用圖6所示結(jié)構(gòu))。下面以第一頂尖結(jié)構(gòu)133為例簡(jiǎn)要說明第一頂尖結(jié)構(gòu)133和第二頂尖結(jié)構(gòu)135的
結(jié)構(gòu)。 當(dāng)?shù)谝豁敿饨Y(jié)構(gòu)133采用圖4-5所示結(jié)構(gòu)時(shí)，第一頂尖結(jié)構(gòu)133包括殼體1332、氣缸導(dǎo)軌1334、氣缸1335 (如圖7所示)、氣缸伸縮桿1336 (如圖7所示)、頂尖1338和電機(jī)1339如步進(jìn)電機(jī)。其中，殼體1332可滑動(dòng)地安裝在頂尖導(dǎo)軌132。在圖4_5所示的實(shí)施例中，殼體1332包括底板13321、基座13323和固定塊13324。底板13321上設(shè)有可與頂尖導(dǎo)軌132相配合的滑槽13325。滑槽13325沿著第一方向Dl延伸。通過滑槽13325與頂尖導(dǎo)軌132之間的配合，底板13321可沿著第一方向Dl相對(duì)于頂尖導(dǎo)軌132滑動(dòng)?；?3323安裝在底板13321上并可隨著底板13321沿著第一方向Dl相對(duì)于頂尖導(dǎo)軌132滑動(dòng)。基座13323主要用于收容氣缸1335和氣缸伸縮桿1336?；?3323上設(shè)有通孔13327，供氣缸伸縮桿1336穿設(shè)。固定塊13324設(shè)置在基座13323外部，并大致垂直地設(shè)置在底板13321上。固定塊13324上方有一凸出塊13328，凸出塊13328與基座13323上的通孔13327相對(duì)應(yīng)。氣缸導(dǎo)軌1334設(shè)置在底板13321與基座13323之間。在圖4_5所示的實(shí)施例中，氣缸導(dǎo)軌1334沿著第一方向Dl延伸，并安裝在底板13321上。基座13323可滑動(dòng)地安裝在氣缸導(dǎo)軌1334上，使得基座13323既可隨同底板13321沿著第一方向Dl相對(duì)于頂尖導(dǎo)軌132往復(fù)滑動(dòng)，又可沿著第一方向Dl相對(duì)于底板13321往復(fù)滑動(dòng)。如圖7所示，氣缸1335安裝在基座13323中。在一實(shí)施例中，氣缸1335可通過螺栓等安裝在基座13323上。氣缸伸縮桿1336的一端位于氣缸1335中；氣缸伸縮桿1336的另一端延伸到氣缸1335的外部并可伸縮穿過基座13323上的通孔13327，并與固定塊13324上的凸出塊13328相互作用，使得氣缸1335可帶動(dòng)基座13323在氣缸導(dǎo)軌1334沿著第一方向Dl相對(duì)于氣缸導(dǎo)軌1334往復(fù)滑動(dòng)。頂尖1338設(shè)置在基座13323上，并可隨著基座13323 —同運(yùn)動(dòng)。如上所述，基座13323既可隨同底板13321沿著第一方向Dl相對(duì)于頂尖導(dǎo)軌132往復(fù)滑動(dòng)又可沿著第一方向Dl相對(duì)于氣缸導(dǎo)軌1334或底板13321往復(fù)滑動(dòng)，因此，頂尖1338也是既可隨同底板13321沿著第一方向Dl相對(duì)于頂尖導(dǎo)軌132往復(fù)滑動(dòng)，又可沿著第一方向Dl相對(duì)于氣缸導(dǎo)軌1334或底板13321往復(fù)滑動(dòng)。這樣，通過控制底板13321相對(duì)于頂尖導(dǎo)軌132的滑動(dòng)可實(shí)現(xiàn)頂尖1338位置的粗調(diào)；通過控制基座13323相對(duì)于氣缸導(dǎo)軌1334的滑動(dòng)可實(shí)現(xiàn)頂尖1338位置的精調(diào)。通過先粗調(diào)頂尖1338的位置然后再精調(diào)頂尖1338設(shè)置，可以快速、準(zhǔn)確地將頂尖1338調(diào)整到合適的位置，既可提高測(cè)量的精度、節(jié)省時(shí)間，還可以避免由于頂尖1338運(yùn)動(dòng)速度過大可能導(dǎo)致的待測(cè)軸的變形或頂尖1338的變形或損壞等。電機(jī)1339設(shè)置在殼體1332的一側(cè)。在一實(shí)施例中，電機(jī)1339可安裝在基座13323上。電機(jī)1339可通過皮帶與頂尖1338相連，用以帶動(dòng)頂尖1338轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)?shù)谝豁敿饨Y(jié)構(gòu)133采用圖6所示結(jié)構(gòu)時(shí)，第一頂尖結(jié)構(gòu)133的結(jié)構(gòu)與圖4_5中所示的結(jié)構(gòu)相似，主要不同之處在于固定塊13324相對(duì)于基座13323的位置。在圖4-5所示的結(jié)構(gòu)中，固定塊13324位于基座13323的第一側(cè)，氣缸伸縮桿1336的另一端延伸到基座13323的第一側(cè)，并與固定塊13324上的凸出塊13328相互作用氣缸伸縮桿1336在氣缸1335中伸展使得氣缸伸縮桿1336與凸出塊13328相互抵頂，從而令氣缸1335及其上的基座13323、頂尖1338沿著第一方向Dl朝向基板130內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)即用以加緊待測(cè)軸；氣缸伸縮桿1336在氣缸1335中收縮使得氣缸伸縮桿1336與凸出塊13328相互拉緊，從而令氣缸1335及其上的基座13323、頂尖1338沿著第一方向Dl朝向基板130外側(cè)運(yùn)動(dòng)即用以松開待測(cè)軸。在圖6所示的結(jié)構(gòu)中，情況剛好相反，固定塊13324位于基座13323的第二側(cè)，第一側(cè)與第二側(cè)為基座13323的相反的兩側(cè)。氣缸伸縮桿1336的另一端延伸到基座13323的第二側(cè)，并與固定塊13324上的凸出塊13328相互作用氣缸伸縮桿1336在氣缸1335中伸展使得氣缸伸縮桿1336與凸出塊13328相互抵頂，從而令氣缸1335及其上的基座13323、頂尖1338沿著第一方向Dl朝向基板130外側(cè)運(yùn)動(dòng)即用以松開待測(cè)軸；氣缸伸縮桿1336在氣缸1335中收縮使得氣缸伸縮桿1336與凸出塊13328相互拉緊，從而令氣缸1335及其上的基座13323、頂尖1338沿著第一方向Dl朝向基板130內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)即用以加緊待測(cè)軸。通過調(diào)節(jié)第一頂尖結(jié)構(gòu)133和第二頂尖結(jié)構(gòu)135的位置即可將待測(cè)軸加緊或松開。V型支撐座136可設(shè)置在頂尖導(dǎo)軌132上，并位于第一頂尖結(jié)構(gòu)133與第二頂尖結(jié)構(gòu)135之間用于支撐待檢測(cè)圓軸。在圖I所示的實(shí)施例中，V型支撐座136可滑動(dòng)地設(shè)置在頂尖導(dǎo)軌132上，從而可沿著頂尖導(dǎo)軌132在第一方向Dl上滑動(dòng)到合適的位置以支撐待測(cè)軸。此外，為避免傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備頂尖不能更換導(dǎo)致設(shè)備只能檢測(cè)一類圓軸的缺陷，在一實(shí)施例中，如圖7和圖8所示，頂尖1338可采用內(nèi)凹形頂尖，即頂尖1338包括形成在其前端的內(nèi)凹部13382和可更換地設(shè)在內(nèi)凹部13382中的限位塊13383。如圖7所示，限位塊13383可以呈圓臺(tái)形，用以檢測(cè)實(shí)心的圓軸200a。圓臺(tái)形的限位塊13383上設(shè)有內(nèi)凹槽13387，內(nèi)凹槽13387的外圈13389可與待測(cè)圓軸200a的倒角220a相配合，以待測(cè)圓軸200a的倒角220a為定位進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而得到相應(yīng)數(shù)據(jù)。如圖8所示，限位塊13383可以呈圓錐形，用以檢測(cè)空心的圓軸200b :圓錐形的限位塊13383可與空心的圓軸200b的內(nèi)圈相配合，以帶動(dòng)圓軸200b旋轉(zhuǎn)。上述圓臺(tái)形或圓錐形限位塊13383與內(nèi)凹部13382為莫氏錐度配合，以便于限位塊13383與頂尖1338卡接與更換，從而可根據(jù)待檢測(cè)圓軸更換限位塊1338的種類和大小，這樣使檢測(cè)裝置100可適應(yīng)多種圓軸檢測(cè)。此外，檢測(cè)裝置100還包括PC-PLC控制中心(圖中未示)，其可分為計(jì)算模塊和分析模塊，并可根據(jù)計(jì)算與分析過程控制上述部件的運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，如圖9-10所示，檢測(cè)裝置100還可進(jìn)一步包括上料機(jī)構(gòu)140、下料分揀機(jī)構(gòu)150和機(jī)械手機(jī)構(gòu)160。上料機(jī)構(gòu)140和下料分揀機(jī)構(gòu)150分別位于基部110的兩側(cè)；機(jī)械手機(jī)構(gòu)160設(shè)置于基板112上，具有豎直設(shè)立于所述基板112上之兩立柱161及架設(shè)于兩立柱161上的橫梁162,機(jī)械手部件設(shè)于該橫梁162上,可沿橫梁162上設(shè)置的導(dǎo)軌滑移，用于從上料機(jī)構(gòu)140中抓取待檢測(cè)圓軸，可將抓取的待檢測(cè)圓軸放在V型支撐座136上，并可將檢測(cè)完的圓軸放置到下料分揀機(jī)構(gòu)150中。在圖9-10所示的實(shí)施例中，PLC-PC控制中心可控制機(jī)械手機(jī)構(gòu)160對(duì)圓軸的抓取，并可控制下料分揀機(jī)構(gòu)150根據(jù)測(cè)量、分類結(jié)果進(jìn)行下料和分揀，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)圓軸從上料至分揀的全自動(dòng)化，減少人工操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，適用于待檢測(cè)圓軸數(shù)量大的情況，其降低人工檢測(cè)強(qiáng)度，提高了檢測(cè)效率。另外，檢測(cè)裝置100還可進(jìn)一步包括顯示屏，用以顯示檢測(cè)結(jié)果與分類情況，可便于操作人員根據(jù)結(jié)果對(duì)圓軸進(jìn)行分類。上述為本發(fā)明一實(shí)施例中檢測(cè)裝置100的具體結(jié)構(gòu)，根據(jù)上述檢測(cè)裝置，本發(fā)明還提供了檢測(cè)圓軸的外徑、跳動(dòng)值、真圓度的方法。在檢測(cè)開始前，根據(jù)待檢測(cè)圓軸的長(zhǎng)度可通過上述的粗調(diào)方式調(diào)整第一頂尖結(jié)構(gòu) 133、第二頂尖結(jié)構(gòu)135、V型支撐座136在頂尖導(dǎo)軌132上的位置，同時(shí)通過上文中提到的方式調(diào)整光學(xué)測(cè)量?jī)x123在光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌122和基板導(dǎo)軌113上的位置以確定待測(cè)圓軸200的檢測(cè)位置。操作人員預(yù)先在PC-PLC控制中心數(shù)據(jù)庫中錄入或通過檢測(cè)相應(yīng)圓軸的標(biāo)準(zhǔn)棒數(shù)據(jù)，再在PC中設(shè)定外徑、跳動(dòng)、真圓度偏差值分料范圍，以確定檢測(cè)后機(jī)械或者人工根據(jù)偏差值屬于的范圍對(duì)圓軸進(jìn)行分選。如圖1-3所示，當(dāng)待檢測(cè)圓軸200放置到V型支撐座136上時(shí)，待檢測(cè)圓軸200位于第一頂尖結(jié)構(gòu)133與第二頂尖結(jié)構(gòu)135之間；此時(shí)，第一頂尖結(jié)構(gòu)133與第二頂尖結(jié)構(gòu)135中的氣缸1335的氣缸伸縮桿1336伸展或緊縮，與固定塊13324上的凸出塊13328相互作用，推動(dòng)基座13323及上方的頂尖1338沿頂尖導(dǎo)軌132往基部110中間靠攏，使頂尖1338恰與待檢測(cè)圓軸200的兩端頂接即將待檢測(cè)圓軸200夾緊。當(dāng)頂尖1338與待檢測(cè)圓軸200頂接后，在頂尖1338 —側(cè)的步進(jìn)電機(jī)1339通過皮帶帶動(dòng)頂尖1338轉(zhuǎn)動(dòng)，光學(xué)測(cè)量?jī)x123對(duì)待檢測(cè)圓軸200相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，并將數(shù)據(jù)反饋給PC-PLC控制中心。在測(cè)量過程中，如圖11所示，當(dāng)待檢測(cè)圓軸200開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，光學(xué)測(cè)量?jī)x123開始測(cè)量待檢測(cè)圓軸200相應(yīng)數(shù)據(jù)。光學(xué)測(cè)量?jī)x123根據(jù)其發(fā)出光線被待檢測(cè)圓軸200遮蔽后產(chǎn)生的陰影得到數(shù)據(jù)，以與光線垂直段圓軸邊緣點(diǎn)作切線，得到陰影間距d。以圓軸邊緣與光線各個(gè)切點(diǎn)與光線邊緣間距測(cè)得間距LI或者L2。因?yàn)榇龣z測(cè)圓軸200旋轉(zhuǎn)至少一周，故可得到數(shù)據(jù)(dl，d2，...，dn)、(Lll，...，Lln)或者(L21，…，L2n)，PC-PLC 控制中心將數(shù)據(jù)記錄并輸送至計(jì)算模塊。通過對(duì)(dl，d2, -,dn)平均值計(jì)算待檢測(cè)圓軸200的外徑值。通過計(jì)算(Lll，一，Lln)或者(L21，一，L2n)中最大值與最小值之差，得出待檢測(cè)圓軸200的一個(gè)軸跳動(dòng)值，通過計(jì)算若干軸跳動(dòng)值，得出待檢測(cè)圓軸200的平均跳動(dòng)值。通過計(jì)算(dl，d2,…，dn)中最大值與最小值之差，得出待檢測(cè)圓軸200的一個(gè)真圓度值，通過計(jì)算若干真圓度值，得出待檢測(cè)圓軸200的平均真圓度。上述平均外徑值、軸跳動(dòng)值和真圓度值可保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的客觀性。此外，在PC-PLC控制中心中可設(shè)置數(shù)據(jù)輸出形式包括excel或者max、min、ave、cpk工程能力報(bào)表使檢測(cè)人員對(duì)待檢測(cè)圓軸200的數(shù)據(jù)一目了然。待一根待檢測(cè)圓軸200檢測(cè)完畢后，步進(jìn)電機(jī)139停止轉(zhuǎn)動(dòng)，氣缸伸縮桿1336伸展或緊縮，與固定塊13324上的凸出塊13328相互作用，推動(dòng)基座13323及上方的頂尖1338沿頂尖導(dǎo)軌132往基部110外側(cè)運(yùn)動(dòng)，使頂尖1338恰與待檢測(cè)圓軸200的兩端分離即將待檢測(cè)圓軸200松開，然后將待檢測(cè)圓軸200取走。由于在檢測(cè)開始前已預(yù)設(shè)檢測(cè)數(shù)值分類范圍，PC-PLC控制中心可將數(shù)據(jù)與檢測(cè)數(shù)值范圍比較、分類，并將結(jié)果輸送至顯示屏或相應(yīng)的下料分揀機(jī)構(gòu)150，控制下料分揀機(jī)構(gòu)150完成圓軸分料。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等 ，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)裝置，其特征在于，其包括基部、光學(xué)測(cè)量部、頂尖部和PC-PLC控制中心；所述光學(xué)測(cè)量部和所述頂尖部滑動(dòng)地安裝在所述基部上；所述PC-PLC控制中心控制所述光學(xué)測(cè)量部、所述頂尖部相對(duì)所述基部的運(yùn)動(dòng)；所述基部包括基板和設(shè)于所述基板上的兩條基板導(dǎo)軌；所述兩條基板導(dǎo)軌分別沿其橫向延伸，并在縱向上相間設(shè)置；所述光學(xué)測(cè)量部包括光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌和設(shè)于所述光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌上的光學(xué)測(cè)量?jī)x；所述光學(xué)測(cè)量?jī)x用于對(duì)待檢測(cè)圓軸進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)反饋給所述PC-PLC控制中心，所述PC-PLC控制中心根據(jù)所述測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出所述待檢測(cè)圓軸的檢測(cè)數(shù)據(jù)；所述光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌橫向滑動(dòng)設(shè)置在所述基板導(dǎo)軌上；所述光學(xué)測(cè)量?jī)x滑動(dòng)地設(shè)置在所述光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌上；所述頂尖部包括頂尖導(dǎo)軌、第一頂尖結(jié)構(gòu)和第二頂尖結(jié)構(gòu)；所述頂尖導(dǎo)軌沿橫向其橫向延伸設(shè)置在所述基板上，并在縱向上與所述兩個(gè)基板導(dǎo)軌間隔設(shè)置；所述第一頂尖結(jié)構(gòu)沿橫向其橫向可滑動(dòng)地設(shè)置在所述頂尖導(dǎo)軌的一端；所述第二頂尖結(jié)構(gòu)沿其橫向橫向可滑動(dòng)地設(shè)置在所述頂尖導(dǎo)軌的另一端。
2.如權(quán)利要求I所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述頂尖部還包括V型支撐座；所述V型支撐座沿其橫向滑動(dòng)設(shè)置在所述頂尖導(dǎo)軌上，并位于所述第一頂尖結(jié)構(gòu)與所述第二頂尖結(jié)構(gòu)之間用于支撐所述待檢測(cè)圓軸。
3.如權(quán)利要求I所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一頂尖結(jié)構(gòu)和所述第二頂尖結(jié)構(gòu)分別包括殼體、氣缸導(dǎo)軌、氣缸、氣缸伸縮桿、頂尖和電機(jī)；所述殼體包括底板、基座和固定塊；所述底板上設(shè)有與所述頂尖導(dǎo)軌相配合的滑槽；所述基座安裝在所述底板上并隨著所述底板相對(duì)于所述頂尖導(dǎo)軌滑動(dòng)；所述基座上設(shè)有開口 ；所述固定塊設(shè)置在所述底板上；所述氣缸導(dǎo)軌設(shè)置在所述底板上并沿其橫向延伸；所述基座滑動(dòng)安裝在所述氣缸導(dǎo)軌上；所述氣缸安裝在所述基座上；所述氣缸伸縮桿的一端位于所述氣缸中，所述氣缸伸縮桿的另一端延伸到所述氣缸的外部并可伸縮穿過所述基座上的所述開口，并通過所述固定塊使得所述氣缸帶動(dòng)所述基座在所述氣缸導(dǎo)軌上沿其橫向相對(duì)于所述氣缸導(dǎo)軌往復(fù)滑動(dòng)；所述頂尖設(shè)置在所述基座上，并隨著所述基座一同運(yùn)動(dòng)；所述電機(jī)設(shè)置在所述殼體的一側(cè)，驅(qū)動(dòng)所述頂尖轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求I所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一頂尖結(jié)構(gòu)的所述固定塊位于所述殼體的臨近所述第一頂尖結(jié)構(gòu)的所述頂尖的一側(cè)；所述第二頂尖結(jié)構(gòu)的所述固定塊位于所述殼體的遠(yuǎn)離所述第二頂尖結(jié)構(gòu)的所述頂尖的一側(cè)。
5.如權(quán)利要求I至4中任何一項(xiàng)所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述頂尖包括形成在其前端的內(nèi)凹部和可更換地設(shè)在所述內(nèi)凹部中的限位塊；所述限位塊與所述待檢測(cè)圓軸配入口 ο
6.如權(quán)利要求5所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述限位塊呈圓臺(tái)形，用以檢測(cè)實(shí)心的圓軸；所述圓臺(tái)形的限位塊上設(shè)有內(nèi)凹槽，所述內(nèi)凹槽的外圈與所述測(cè)實(shí)心的圓軸的倒角相配合。
7.如權(quán)利要求5所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述限位塊呈圓錐形，用以檢測(cè)空心的圓軸；所述圓錐形的限位塊與所述空心的圓軸的內(nèi)圈相配合。
8.如權(quán)利要求I至4中任何一項(xiàng)所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括上料機(jī)構(gòu)、下料分揀機(jī)構(gòu)和機(jī)械手機(jī)構(gòu)；所述上料機(jī)構(gòu)抓取所述待檢測(cè)圓軸，并將檢測(cè)完的圓軸放置到所述下料分揀機(jī)構(gòu)中；所述PLC-PC控制中心控制所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)對(duì)圓軸的抓取，并控制所述下料分揀機(jī)構(gòu)根據(jù)測(cè)量、分類結(jié)果進(jìn)行下料和分揀。
9.如權(quán)利要求8所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述機(jī)械手機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述基板上，具有豎直設(shè)立于所述基板上之兩立柱及架設(shè)于兩所述立柱上的橫梁，機(jī)械手部件設(shè)于該橫梁上，沿所述橫梁上設(shè)置的導(dǎo)軌滑移。
10.一種采用權(quán)利要求I至9任何一項(xiàng)所述檢測(cè)裝置檢測(cè)圓軸的外徑、跳動(dòng)值、真圓度的方法，其特征在于，所述光學(xué)測(cè)量?jī)x根據(jù)其發(fā)出光線被所述待檢測(cè)圓軸遮蔽后產(chǎn)生的陰影得到數(shù)據(jù)，以與光線垂直段圓軸邊緣點(diǎn)作切線，得到陰影間距山以圓軸邊緣與光線各個(gè)切點(diǎn)與光線邊緣間距測(cè)得間距LI或者L2 ;當(dāng)所述待檢測(cè)圓軸旋轉(zhuǎn)至少一周后，所述光學(xué)測(cè)量?jī)x得到數(shù)據(jù)(dl，d2，...，dn)、(Lll，...，Lln)或者(L21，…，L2n)，所述PC-PLC控制中心將所述數(shù)據(jù)記錄并進(jìn)行計(jì)算通過對(duì)(dl，d2,…，dn)平均值計(jì)算所述待檢測(cè)圓軸的外徑值；通過計(jì)算(LI 1，…，Lln)或者(L21，…，L2n)中最大值與最小值之差，得出所述待檢測(cè)圓軸的一個(gè)軸跳動(dòng)值，通過計(jì)算若干軸跳動(dòng)值，得出所述待檢測(cè)圓軸的平均跳動(dòng)值；通過計(jì)算(dl，d2，…，dn)中最大值與最小值之差，得出所述待檢測(cè)圓軸的一個(gè)真圓度值，通過計(jì)算若干真圓度值，得出所述待檢測(cè)圓軸的平均真圓度。
全文摘要
一種檢測(cè)裝置及采用上述檢測(cè)裝置檢測(cè)圓軸的外徑、跳動(dòng)值、真圓度的方法，包括基部、光學(xué)測(cè)量部、頂尖部和PC-PLC控制中心；其中基部包括基板和兩基板導(dǎo)軌，光學(xué)測(cè)量部和頂尖部滑動(dòng)安裝在基部上；光學(xué)測(cè)量部包括光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌和光學(xué)測(cè)量?jī)x，光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌滑動(dòng)設(shè)于基板導(dǎo)軌上；光學(xué)測(cè)量?jī)x滑動(dòng)設(shè)于所述光學(xué)測(cè)量?jī)x導(dǎo)軌上；頂尖部包括頂尖導(dǎo)軌及滑動(dòng)地設(shè)置在頂尖導(dǎo)軌上第一頂尖結(jié)構(gòu)和第二頂尖結(jié)構(gòu)。PC-PLC控制中心控制光學(xué)測(cè)量部、頂尖部相對(duì)基部的運(yùn)動(dòng)。通過光學(xué)測(cè)量?jī)x對(duì)待檢測(cè)圓軸測(cè)量，并將測(cè)量數(shù)據(jù)反饋給PC-PLC控制中心，PC-PLC控制中心則可根據(jù)所測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出待檢測(cè)圓軸的外徑、跳動(dòng)值和真圓度。
文檔編號(hào)G01B11/24GK102901456SQ201210335508
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者鄭青煥 申請(qǐng)人:深圳深藍(lán)精機(jī)有限公司