1.本发明的目的在于提供一种轴的直径检测装置及检测方法,采用以固定支架固定标定块,高精度检测装置向固定支架方向运动,完成对轴的标定块标定;在标定完成后,输送待检测轴至检测工位,完成待检测轴的定位;采用X向移动导轨,完成检测组件针对不同断面的检测;采用Z向移动导轨,完成检测组件针对不同直径的轴适应性;采用绕Z轴小幅度摆动,完成对轴安装误差的校正;控制系统中采用伺服电机控制与绝对光栅位移反馈系统构成闭环控制系统,保证精确控制激光位移传感器的测量位置,提高系统的重复定位精度;测量系统中采用A、B两对(两对共四只,分别为Aa、Ab、Ba、Bb)光幕千分尺,采用符合实际工况的定位基准,完成对不同类型的轴的尺寸公差的测量,能够保证高检测精度、高重复定位精度和满足企业生产节拍的目的。
2.根据权利要求1所述,为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种轴的直径在线检测系统,机械系统由基座、标定装置、X向移动装置、Z向移动装置、高精度移动检测装置组成;其特征在于:基座上安装标定装置、X向移动装置;X向移动装置上安装Z向移动装置;Z向移动装置上安装Z轴旋转部件、高精度移动检测装置。
3.根据权利要求1所述的标定装置由标定块、固定框架组成;固定框架对称安装于基座上,负责位置限制;标定块安装于固定框架上,负责标定块的固定。
4.根据权利要求1所述的X向移动装置由线性导轨Ⅰ、X向移动平台、支撑座和电机组成;
线性导轨Ⅰ对称安装于基座上,X向移动平台安装于线性导轨Ⅰ上,负责X向的直线运动;支撑座安装于X向移动平台,负责Z向移动装置、高精度移动检测装置等组件的固定支撑。
5.所述的Z向移动装置由线性导轨Ⅱ、Z向移动平台、支撑板Ⅰ、支撑板Ⅱ和电机组成;线性导轨Ⅱ对称安装于支撑座上,Z向移动平台安装于线性导轨Ⅱ上,负责Z向的直线运动;支撑板Ⅰ安装于支撑座后侧,负责电机固定及提供支撑板ⅡZ轴移动的动力;支撑板Ⅱ安装于线性导轨Ⅱ上,负责Z向移动;Z轴旋转部件、高精度移动检测装置安装于支撑板Ⅱ,负责高精度移动检测装置等组件的固定支撑。
6.根据权利要求1所述的高精度移动检测装置由Z轴旋转装置、伺服电机、电机固定板和两对光幕千分尺组成;两对光幕千分尺安装于Z轴旋转装置上,负责对两对光幕千分尺固定;电机固定板安装于Z轴旋转装置及支撑板Ⅱ上,负责两个部件间的连接功能;伺服电机安装于电机固定板上,负责绕Z轴小幅度摆动。
7.根据权利要求1所述的在线检测系统是采用PMAC伺服电机控制与光栅位移反馈系统构成闭环控制系统,用于精确控制高精度移动检测装置的测量位置,该控制系统共分为四部分,PMAC伺服电机控制,光栅位移反馈控制,PLC控制以及测量数据采集系统;工控机发出指令给PMAC运动控制卡,PMAC运动控制卡发出信号给伺服驱动器,再由伺服驱动器控制车X向移动装置和Z向移动装置,两者移动距离由光栅尺测得并反馈给PMAC运动控制卡,再由控制卡计算出补偿量实现移动平台的精确位置控制;保证系统的高重复定位精度;PLC控制系统控制标定装置的气缸、X向移动装置的电机、Z向移动装置的电机、高精度移动检测装置的伺服电机;测量数据采集系统通过数据采集卡采集2对光幕千分尺的数据。
8.根据权利要求1所述的具体的检测过程如下:
(1)待检测轴输送至检测工位;
(2)高精度检测装置沿X反方向向标定装置移动,完成标定;
(3)X向移动装置沿轴的轴向方向运动,到达第一断面位置;
(4)Z向移动装置沿轴的径向方向运动,到达测定轴的固定位置;
(5)伺服电机带动Z轴旋转装置,检测最大直径位置;
(6)X向移动平台继续沿轴的轴向方向运动,重复(4)、(5),分别到达第二断面位置、第三断面位置,求平均值;
(7)检测完成后,各移动平台回到初始位置。