一种回转体母线轮廓测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及一种测量仪器，尤其涉及一种回转体母线轮廓测量仪，用于测量回转体轮廓特征及其参数。
【背景技术】
[0002]回转体母线轮廓的特征及其参数对此类零件的质量有着重要影响。以螺纹零件为例，螺纹的精度决定了螺纹零件的连接可靠性、装配精度和互换性，螺纹旋接面质量的好坏也直接影响零件的承载能力。因此，对回转体母线轮廓快速精确测量，获得其技术参数，用于生产质量检测与评估有着十分重要的意义。目前，国内外对回转体母线轮廓几何尺寸检测的方法主要是接触式测量法，该检测方法检测误差大，效率较低，而目对检测人员有较高的技术要求，无法实现大规模的自动化检测。
[0003]专利CN202869440U，一种五轴系统回转体测量仪，虽然和本专利有类似的地方，使用光学测量技术实现了回转体的非接触测量，但是本发明具有明显的新特征。第一，本发明采用减振基座以减少振动对测量精度的影响。第二，本发明采用双光路测量的方式，能够减小母线的偏中误差。第三，本发明光源采用的是远心光源，使透射后得到物体的轮廓比较清晰并且尺寸变化较小。第四，本发明相机具有防尘保护措施。第五，本发明结构相对简单，同样能实现大尺寸回转体母线参数的测量，降低了成本。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服现有技术中存在的不足而提供一种精度高、效率高且无损伤的回转体母线轮廓测量仪。
[0005]本发明的目的是这样实现的:包括基座、X轴运动装置、Y轴运动装置和镜头组件，所述基座包括下底板、上平板和对称设置在下底板与上平板中间的四个隔振器，所述X轴运动装置包括安装在上平板上的底座、安装在底座上的两根X轴导轨、分别安装在两根X轴导轨上的两个X轴滑块、安装在两个X轴滑块上的滑台、设置在两根X轴导轨中间的X轴电机、与X轴电机输出轴连接的X轴丝杠和套装在X轴丝杠上的X轴丝杠螺母，所述滑台还与X轴丝杠螺母固连；
[0006]所述Y轴运动装置包括安装在滑台上的U型座、竖直安装在U型座两端的第一 Y轴导轨和第二 Y轴导轨、安装在两根Y轴导轨上端的连接板和安装在连接板上的Y轴电机，Y轴电机的输出轴与安装在第一 Y轴导轨上的第一 Y轴丝杠固连，且第一 Y轴丝杠穿过连接板的部分上套装有主动带轮，第二 Y轴导轨上安装在第二 Y轴丝杠，且第二 Y轴丝杠穿过连接板的部分上套装有从动带轮，主动带轮和从动带轮之间设置同步带，第一 Y轴丝杠和第二 Y轴丝杠上分别套装有第一 Y轴螺母和第二 Y轴螺母，且所述第一 Y轴螺母的和第二 Y轴螺母分别安装在第一 Y轴导轨和第二 Y轴导轨上，第一 Y轴螺母和第二 Y轴螺母上分别固连有第一相机座和第二相机座；
[0007]所述镜头组件面对面安装在两个相机座上，每个镜头组件包括安装在相机座上镜头盒和气缸，镜头盒里安装有关源和镜头，气缸的输出杆固连有水平支架，水平支架的端部固连有镜头盒盖，且所述镜头盒盖位于光源和镜头的前端，回转体由回转体生产线送至两个镜头组件之间。
[0008]本发明还包括这样一些结构特征:
[0009]1.所述滑台上还安装有将整个Y轴运动装置罩住的遮光罩，且所述遮光罩上设置有回转体伸入孔。
[0010]2.所述光源是远心光源。
[0011]3.所述X轴导轨上设置有X轴光栅尺，Y轴导轨上设置有Y轴光栅尺。
[0012]4.所述镜头盒上还设置有气封喷嘴。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明运用数控技术，使测量装置的运动系统更加准确，且本发明运用图像采集技术，实现了非接触测量，从而使测量精度高、数据多、效率高、无损伤。具体的说，本发明具有的优点是:(I)检测精度高，本发明采用数控技术，使测量装置的运动精度更加准确，采用光学技术，使测量精度更加准确，采用减振基座，使测量装置的主机体更加稳定，减少了振动对测量精度的影响，从而提高测量精度；(2)检测效率高，本发明高度自动化，使得测量的效率大大提高；(3)检测数据多，本发明检测可以根据需要开发相应的算法，得到更多所需求的数据，(4)检测无磨损，由于该仪器的检测过程是非接触式的，因此对被测零件没有磨损。而且本发明采用双光路测量的方式，能够减小母线的偏中误差，光源采用的是远心光源，使透射后得到物体的轮廓比较清晰并且尺寸变化较小；本发明相机具有防尘保护措施；本发明结构相对简单，同样能实现大尺寸回转体母线参数的测量，降低了成本。
【附图说明】
[0014]图1 (A)是本发明的总体结构示意图一(没有遮光罩时)，图1(B)是本发明的总体结构示意图二(有遮光罩时)；
[0015]图2是本发明的基座部分的结构示意图；
[0016]图3是本发明的X运动装置部分的结构示意图；
[0017]图4是本发明的Y运动装置部分的结构示意图；
[0018]图5(A)是本发明的镜头组件部分的结构示意图一(镜头盒盖遮住光源和镜头时)，图5(B)是本发明的镜头组件部分的结构示意图二(镜头盒盖没有遮住光源和镜头时)；
[0019]图6是本发明的运动控制系统示意图；
[0020]图7是本发明的双光路测量方式示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述。
[0022]结合图1 (A)至图5⑶，本发明包括基座A、X轴运动装置B、Y轴运动装置C和镜头组件D，所述基座包括下底板1、上平板3和对称设置在下底板I与上平板3中间的四个隔振器2，所述X轴运动装置B包括安装在上平板3上的底座11、安装在底座11上的两根X轴导轨6-1和6-2、分别安装在两根X轴导轨上的两个X轴滑块、安装在两个X轴滑块上的滑台5、设置在两根X轴导轨中间的X轴电机10、与X轴电机10输出轴连接的X轴丝杠4和套装在X轴丝杠4上的X轴丝杠螺母30，所述滑台5还与X轴丝杠螺母30固连；
[0023]所述Y轴运动装置C包括安装在滑台5上的U型座19、竖直安装在U型座19两端的第一 Y轴导轨16-1和第二 Y轴导轨16-2、安装在两根Y轴导轨上端的连接板31和安装在连接板31上的Y轴电机13，Y轴电机13的输出轴与安装在第一 Y轴导轨16-1上的第一Y轴丝杠17-1固连，且第一 Y轴丝杠17-1穿过连接板31的部分上套装有主动带轮15，第二 Y轴导轨16-2上安装在第二 Y轴丝杠17-2，且第二 Y轴丝杠17-2穿过连接板31的部分上套装有从动带轮22，主动带轮15和从动带轮22之间设置同步带21，第一 Y轴丝杠17-1和第二 Y轴丝杠17-2上分别套装有第一 Y轴螺母18-1和第二 Y轴螺母18_2，且所述第一 Y轴螺母18-1的和第二 Y轴螺母18-2分别安装在第一 Y轴导轨16-1和第二 Y轴导轨16-2上，第一 Y轴螺母18-1和第二 Y轴螺母18-2上分别固连有第一相机座32_1和第二相机座32-2 ；
[0024]所述镜头组件D面对面安装在两个相机座32-1和32-2上，每个镜头组件D包括安装在相机座上镜头盒26和气缸23，镜头盒26里安装有关源25和镜头24，气缸的23输出杆固连有水平支架33，水平支架33的端部固连有镜头盒盖27，且所述镜头盒盖27位于光源25和镜头24的前端，回转体由回转体生产线送至两个镜头组件之间。
[0025]所述滑台上还安装有将整个Y轴运动装置C罩住的遮光罩E，且所述遮光罩E上设置有回转体伸入孔29。
[0026]所述的光源25是远心光源。
[0027]所述X轴导轨上设置有X轴光栅尺7，Y轴导轨上设置有Y轴光栅尺20。
[0028]所述镜头盒上还设置有气封喷嘴28。
[0029]总的来说，本发明的机械总体结构如图1⑷和图1⑶所示，主要由基座A、X轴运动装置B、Y轴运动装置C、镜头组件D和遮光罩E五部分组成。基座A安装在工作台上，X轴运动装置B安装在基座A上，Y轴运动装置B和遮光罩E安装在X轴运动装置B的滑台上，镜头组件D安装在Y轴运动装置B上。
[0030]本发明的基座A为双层结构，如图2所示，中间由四个隔振器2分开。基座A置于工作台上，下底板I和工作台通过螺栓相连接。四个隔振器2分布在四个角落，用螺栓固定在下底板上。上平板3则由四个隔振器支撑，用于安放X轴运动装置B，也即本发明的基座为双层结构，中间由四个隔振器分开，可以降低振动对测量仪影响。