專利名稱：：羅拉成品檢測方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于一種紡織羅拉成品的檢測方法。
背景技術：
：我國紡織機械行業(yè)年生產(chǎn)羅拉近幾百萬件。隨著競爭日趨激烈，市場對羅拉軸的需求越來越大。其主要工藝流程是冷拉一磨削_夾花一高頻淬火_校直一磨削。工件雖經(jīng)校直工藝，但部分工件因應力釋放，夾花面直線度超差較大，因此要求在線件件檢測，剔除不合格產(chǎn)品，保證產(chǎn)品最終質(zhì)量。由于羅拉一端加工有頂針孔，而另一端是內(nèi)圓孔，羅拉自動裝夾不易實現(xiàn)。羅拉檢測包括6段夾花面直線度、長度偏差和端面跳動等多個檢測項，涉及的檢測量、器具多，以往人工需分多次檢測一件工件上的多項參數(shù)，最快時間為5分鐘，而且檢測精度隨操作者工作情緒有波動，效率不高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種羅拉成品檢測方法，能一次自動檢測直線度、兩個端面的跳動及長度等多個檢測指標，檢測時間縮短到20秒，提高了檢測效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明的技術方案如下-羅拉成品檢測方法，其特征在于包括以下步驟(1)、羅拉先放置在兩V形塊上，左頂針頂緊羅拉左邊軸心，錐桿安裝于松開的漲套內(nèi)，并左移進羅拉右端內(nèi)孔，頂緊工件，漲套沿徑向均勻分布有多個狹縫，在錐桿作用下可均勻漲開，漲緊羅拉，實現(xiàn)羅拉軸向定位，驅(qū)動錐桿帶動羅拉旋轉(zhuǎn)；(2)、在羅拉的左、右端面以及環(huán)軸壁上分別貼壁設置檢測傳感器以檢測端面與羅拉軸的跳動；(3)、羅拉長度檢測采用標準軸對羅拉的左、右端面?zhèn)鞲衅鬟M行標定，得到端面用兩傳感器的初始值Ai^、A/:2((，設標準軸截面公稱長度為JLo，當測量羅拉長度為L時，得到兩傳感器值AZ^、A￡2，被測羅拉的實際長度丄和A的偏差A1為A丄叫丄—丄0|=|厶丄1+厶丄2—(A^10+A丄加)I(3)通過計算AL，與設定的閾值比較，確定羅拉長度是否符合要求，判定羅拉是否合格；(4)、羅拉端面檢測羅拉的左、右端面?zhèn)鞲衅鳎诹_拉每旋轉(zhuǎn)一圈，分別測量羅拉左、右端面上的N個點的測量值A丄u、Z2i，=/=1，2，…，N，排除粗大誤差，得到左、右端面的跳動值r。rR:rL=|Max(A/:")—Min|(4)TR叫Max(A￡2i)—Min(Al2i)|(5)通過計算71、rR與設定的閾值比較，確定羅拉端面是否符合要求，判定羅拉是否合格；(5)、羅拉直線度檢測以左頂針與端錐桿中心的連線為旋轉(zhuǎn)軸線，羅拉每旋轉(zhuǎn)一周，羅拉環(huán)軸壁上各傳感器分別環(huán)繞不同的圓截面上測量M次，羅拉環(huán)軸壁上的傳感器數(shù)為K,設A及ij為傳感器采樣值，^j為傳感器測量時位于圓截面上的對應角度，采樣數(shù)據(jù)為(A及ij，^ij)，其中/為各傳感器所環(huán)繞的圓截面號，/-1，2,…，K，y為采樣點數(shù)，戶l,2，…M，按式(6)計算每一截面的最小二乘圓心坐標GOTi，K,Zj);一MZi為各個傳感器所環(huán)繞的圓截面軸向距離，以羅拉上首尾兩個傳感器所環(huán)繞的圓截面圓心連線為基準軸線，中間K-2個傳感器所環(huán)繞的圓截面相對該軸線彎曲度^為『,=如,-"-^,)2+d"pZ,)2(7)其中fl、6、/;、《為計算系數(shù)，分別由下式得到義rA、，7u、，7————^-F!S(6)則直線度S為S=Max()T2，fF3,W4，…WU，與設定的S的閾值比較，確定羅拉直線度是否符合要求，判定羅拉是否合格。所述的羅拉成品檢測方法，其特征在于所述的A丄閾值在士0.05mm;71、rR閾值在土0.05mm，直線度S閾值為±0.02mm。所述的羅拉成品檢測方法，其特征在于所述的M-180，N=180，K=8。所述的羅拉成品檢測方法，其特征在于漲套外表面經(jīng)磨削成粗糙面，內(nèi)表面為圓錐面與錐桿配合。本發(fā)明采用最小二乘原理，能檢測羅拉夾花面的直線度，兩個端面的跳動及長度偏差，已應用在上海良紡紡織機械專件廠羅拉產(chǎn)品生產(chǎn)線上，通過多批次隨機抽取50根零件，將系統(tǒng)檢測結(jié)果和手工檢測結(jié)果進行比較，重合度相一致，能滿足生產(chǎn)需求，檢測時間由原來的人工檢測5分鐘縮短為自動檢測的20秒，大大節(jié)省了時間，提高了效率，實用效果良好。圖1為本發(fā)明檢測方法原理圖。具體實施例方式本測量系統(tǒng)釆用分辨率為0.5um的差動式電感傳感器對羅拉進行檢測，傳感器布置如圖l所示，測量步驟是羅拉2先放置在兩V形塊上，在氣動系統(tǒng)驅(qū)動下，左頂針1先右移到固定位置，頂緊羅拉2左邊軸心，漲套7沿徑向均勻分布有多個狹縫，錐桿8安裝于漲套7內(nèi)，錐桿8帶動松開的漲套7左移進羅拉2右端的內(nèi)孔，頂緊工件，實現(xiàn)羅拉2軸向定位，拉桿6前端螺合有螺母5，向左頂住錐桿8，然后拉桿6右拉，使?jié)q套7漲緊羅拉2，步進電機驅(qū)動錐桿8帶動工件旋轉(zhuǎn)。因和羅拉2右端內(nèi)孔表面接觸，漲套7外表面經(jīng)磨削具有很高的粗糙度，內(nèi)表面為圓錐面與錐桿8配合；(2)、在羅拉2的左、右端面上分別貼壁設有差動式電感傳感器4，在羅拉的環(huán)軸壁上貼壁設置有8個差動式電感傳感器3;錐桿8外緣上貼壁設有安裝差動式電感傳感器9。1.1長度偏差檢測原理長度偏差測量前需用標準軸對測量系統(tǒng)進行標定，得到端面用兩傳感器的初始值厶￡10、Ai:20，設標準軸截面公稱長度為￡0,則兩傳感器之間的距離lAB為^AB=^0+AllO+A丄20(1)當被測羅拉長度為l，得到兩傳感器值A^、A￡2，則丄AB又可表示為1*8=1+A^i+A丄2(2)由式(i)、(2)，被測羅拉的實際長度丄和標準軸直^i:()的偏差Ai:為叫AZ^+A丄2—(A￡10+A￡20)I(3)當AI在[+0.05mm，-0.05mm]內(nèi)，端面長度符合要求，判該工件合格，否則為廢品。1.2端面跳動檢測原理工件旋轉(zhuǎn)一圈，端面?zhèn)鞲衅鞑蓸幼?、右?cè)兩環(huán)形端面上180點，得數(shù)據(jù)A^i、△￡2i，/=1,2,…，180，排除粗大誤差，得到左、右端面跳動值71、&為rL=|Max(A丄u)—Min(A丄")|(4)rR叫Max(Ala)—Min(Al2i)|(5)當Tl、TR均在[+0.005mm，-O.OOSmmI內(nèi)，端面跳動符合要求，判該工件合格，否則為廢品。1.3直線度檢測原理直線度測量要求以頂針中心和內(nèi)孔中心的連線為旋轉(zhuǎn)軸線。但內(nèi)孔的中心難以測量，為此專門設計了新型漲套，將難以測量的內(nèi)孔中心轉(zhuǎn)移到可以測量的錐桿中心。漲套漲緊工件后，內(nèi)孔中心和漲套中心重合，又由于漲套中心和錐桿中心同心，因此錐桿中心和內(nèi)孔中心同心，實現(xiàn)了羅拉的精密定位，同時在保證檢測基準的條件下實現(xiàn)了內(nèi)孔自動裝夾。羅拉每旋轉(zhuǎn)2。，傳感器采樣一次，旋轉(zhuǎn)一周，采樣180次，采樣后數(shù)據(jù)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，送入計算機。依最小二乘原理，將兩端圓截面計算圓心連線作基準軸線，計算中間6截面圓心偏離此軸線距離，判斷軸心線彎曲情況。設A及ij為采樣值，^為對應角度，采樣數(shù)據(jù)為(A及ij，)，其中/為截面號，i'=l，2，，8,乂為采樣點數(shù)，戶l，2，…180，按式(6)可以計算每一截面的最小二乘圓心坐標"(Xi，K，-2;1(6)Zi為截面軸向距離。如果以l、8首尾兩截面圓心連線為基準軸線，中間6截面相對該軸線彎曲度W為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(7)其中a、b,p,q為計算系數(shù)，分別由下式得到:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>則直線度S為S=Max(W2，W3，W4，W5，W6，W7)。S在0.02mm內(nèi)為合格，否則被判為廢品。2.1檢測機構(gòu)羅拉在線檢測系統(tǒng)采用直接接觸式測量方式，通過杠桿機構(gòu)，測量零件表面信息。當零件繞軸心旋轉(zhuǎn)時，測量桿將在彈簧作用下緊貼在工件表面，表面微小變化通過杠桿傳遞給傳感器，傳感器能實時采集數(shù)據(jù)。不檢測時，支撐氣缸活塞伸出，杠桿逆時針旋轉(zhuǎn)，脫開工件，工件可以方便地取出。傳感器測量電路與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采取獨立聯(lián)接方式。系統(tǒng)中還設置了溫度傳感器，通過測量儀器及環(huán)境溫度實現(xiàn)溫度誤差補償。權利要求1.羅拉成品檢測方法，其特征在于包括以下步驟(1)、羅拉先放置在兩V形塊上，左頂針頂緊羅拉左邊軸心，錐桿安裝于松開的漲套內(nèi)，并左移進羅拉右端內(nèi)孔，頂緊工件，漲套沿徑向均勻分布有多個狹縫，在錐桿作用下可均勻漲開，漲緊羅拉，實現(xiàn)羅拉軸向定位，驅(qū)動錐桿帶動羅拉旋轉(zhuǎn)；(2)、在羅拉的左、右端面以及環(huán)軸壁上分別貼壁設置檢測傳感器以檢測端面與羅拉軸的跳動；(3)、羅拉長度檢測采用標準軸對羅拉的左、右端面?zhèn)鞲衅鬟M行標定，得到端面用兩傳感器的初始值ΔL10、ΔL20，設標準軸截面公稱長度為L0，當測量羅拉長度為L時，得到兩傳感器值ΔL1、ΔL2，被測羅拉的實際長度L和L0的偏差ΔL為ΔL＝|L-L0|＝|ΔL1+ΔL2-(ΔL10+ΔL20)|(3)通過計算ΔL，與設定的閾值比較，確定羅拉長度是否符合要求，判定羅拉是否合格；(4)、羅拉端面檢測羅拉的左、右端面?zhèn)鞲衅?，在羅拉每旋轉(zhuǎn)一圈，分別測量羅拉左、右端面上的N個點的測量值ΔL1i、L2i，＝i＝1，2，...，N，排除粗大誤差，得到左、右端面的跳動值TL、TRTL＝|Max(ΔL1i)-Min(ΔL1i)|(4)TR＝|Max(ΔL2i)-Min(ΔL2i)|(5)通過計算TL、TR與設定的閾值比較，確定羅拉端面是否符合要求，判定羅拉是否合格；(5)、羅拉直線度檢測以左頂針與端錐桿中心的連線為旋轉(zhuǎn)軸線，羅拉每旋轉(zhuǎn)一周，羅拉環(huán)軸壁上各傳感器分別環(huán)繞不同的圓截面上測量M次，羅拉環(huán)軸壁上的傳感器數(shù)為K，設ΔRij為傳感器采樣值，θij為傳感器測量時位于圓截面上的對應角度，采樣數(shù)據(jù)為(ΔRij，θij)，其中i為各傳感器所環(huán)繞的圓截面號，i＝1，2，...，K，j為采樣點數(shù)，j＝1，2，...M，按式(6)計算每一截面的最小二乘圓心坐標Oi(Xi，Yi，Zi)；<math-cwu><![CDATA[<math><mrow><mfencedopen='{'close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>X</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>2</mn><mi>M</mi></mfrac><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>M</mi></munderover><mrow><mo>(</mo><mi>Δ</mi><msub><mi>R</mi><mi>ij</mi></msub><mi>cos</mi><msub><mi>θ</mi><mi>ij</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>Y</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>2</mn><mi>M</mi></mfrac><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>M</mi></munderover><mrow><mo>(</mo><mi>Δ</mi><msub><mi>R</mi><mi>ij</mi></msub><mi>sin</mi><msub><mi>θ</mi><mi>ij</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>6</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></math>]]></math-cwu><!--imgid="icf0001"file="S2008100250162C00021.gif"wi="74"he="22"top="34"left="42"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/-->Zi為各個傳感器所環(huán)繞的圓截面軸向距離，以羅拉上首尾兩個傳感器所環(huán)繞的圓截面圓心連線為基準軸線，中間K-2個傳感器所環(huán)繞的圓截面相對該軸線彎曲度Wi為2、根據(jù)權利要求1所述的羅拉成品檢測方法，其特征在于所述的A1閾值在±0.05mm;rL、rR閾值在土0.05mm，直線度S閾值為土0.02mm。3、根據(jù)權利要求1所述的羅拉成品檢測方法，其特征在于所述的M-180，N=180，K=8。4、根據(jù)權利要求1所述的羅拉成品檢測方法，其特征在于漲套外表面經(jīng)磨削成粗糙面，內(nèi)表面為圓錐面與錐桿配合。全文摘要本發(fā)明提供一種羅拉成品檢測方法，通過在羅拉端面、環(huán)軸壁上設置傳感器，計算羅拉的端面跳動、長度、直線度，新型漲套裝置能滿足羅拉零件的精密定位要求，依據(jù)直接接觸式測量原理，通過杠桿機構(gòu)可采集零件表面信息。軟件系統(tǒng)應用模塊化設計思想，能完成零件的在線測量控制、檢測數(shù)據(jù)自動記錄、零件分選、參數(shù)調(diào)整、統(tǒng)計分析等功能。能一次檢測羅拉直線度、長度偏差和端面跳動，經(jīng)多批次隨機抽樣50件檢驗，將自動檢測和手工檢測結(jié)果相比較，兩者重合度很好，每根檢測時間為20秒。文檔編號G01B7/02GK101281015SQ20081002501公開日2008年10月8日申請日期2008年4月23日優(yōu)先權日2008年4月23日發(fā)明者柯尊忠,華翟,韓春明申請人:合肥工業(yè)大學