專利名稱：圓截面工件局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域的檢測(cè)系統(tǒng)，具體是一種長(zhǎng)徑比大于10
的圓截面工件局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
大長(zhǎng)徑比圓截面工件的直度在線自動(dòng)檢測(cè)長(zhǎng)久以來(lái)是一個(gè)未很好解決的難題。該
類工件長(zhǎng)徑比高，一般存在局部直度無(wú)法保證達(dá)標(biāo)、需要質(zhì)量檢測(cè)的問(wèn)題。如大型鋼管的局
部直度檢測(cè)一般是人工持騎馬規(guī)檢測(cè)，效率和精度都無(wú)法保證；光隙法、圖像檢測(cè)法等精度
較高，但存在難以在線檢測(cè)、難以適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜環(huán)境或生產(chǎn)節(jié)拍低下等缺陷，難以得到工
業(yè)應(yīng)用。開(kāi)發(fā)一種適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的，大長(zhǎng)徑比圓截面工件局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)有重
要的意義。本發(fā)明已經(jīng)應(yīng)用于某大型鋼鐵企業(yè)的大型鉆桿直度在線自動(dòng)檢測(cè)。 經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN2117587，
公開(kāi)日1993_7_28，記
載了一種"抽油桿端部直線度檢測(cè)儀"，該技術(shù)適用于對(duì)油田采油設(shè)備中抽油桿的端部直線度進(jìn)行檢驗(yàn)，采用帶錐面的彈性?shī)A頭定心和夾緊，夾頭與百分表之間只有一個(gè)動(dòng)配合面，可以有效地檢測(cè)石油管的直度。但此技術(shù)為純機(jī)械式，人工操作，誤差大、勞動(dòng)強(qiáng)度大。
進(jìn)一步檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN2245211，
公開(kāi)日1997_1_15，記載了一種"直線度測(cè)量?jī)x"，該技術(shù)目的是提高零件的測(cè)量精度及實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的測(cè)量自動(dòng)化，由位移傳感器(1) 、 (2)，外觸發(fā)器(8)，前置放大器(4)，低通濾波器(5) ，A/D轉(zhuǎn)換器(6)，單片計(jì)算機(jī)(7)，面板式打印機(jī)(10)及液晶顯示屏(11)組成，利用逐次兩點(diǎn)誤差分離的原理設(shè)計(jì)，每個(gè)檢測(cè)截面用兩個(gè)位移傳感器且所有傳感器均固定位置。由于每個(gè)檢測(cè)截面需要二個(gè)位移傳感器，測(cè)量系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，成本較高。同時(shí)，由于所有傳感器的位置固定，當(dāng)工件存在徑向跳動(dòng)工況時(shí)則無(wú)法用該方法測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種圓截面工件局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，該技術(shù)每個(gè)檢測(cè)截面只用一個(gè)位移傳感器，且傳感器的位置與工件保持隨動(dòng)，結(jié)合數(shù)據(jù)處理技術(shù)，不僅使測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，而且避免了當(dāng)工件徑向有跳動(dòng)時(shí)測(cè)不準(zhǔn)問(wèn)題。所述系統(tǒng)及其檢測(cè)方法可用于大長(zhǎng)徑比圓截面工件，如鋼管、棒料、軸及階梯軸類工件等的局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)。 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括檢測(cè)裝置、下位機(jī)部分和上位機(jī)部分，其中 下位機(jī)部分包括邏輯控制模塊和數(shù)據(jù)采集模塊； 上位機(jī)部分包括上位機(jī)處理器、通訊模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和人機(jī)界面； 檢測(cè)裝置正對(duì)待測(cè)工件的待測(cè)位置并與數(shù)據(jù)采集模塊相連接以輸出待測(cè)工件圓
截面外圓上各點(diǎn)的徑向位置信息和周向位置信息，邏輯控制模塊和上位機(jī)部分的通訊模塊
通過(guò)通訊總線相連接以傳輸傳感器信息，數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)傳感器信息進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)和分析
3處理，數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端與人機(jī)界面相連接以輸出待測(cè)工件局部直度誤差和偏心相位。 所述的檢測(cè)裝置包括氣缸、固定支架、浮動(dòng)支架、導(dǎo)向組件、支撐腳、傳感器、編碼器、摩擦輪組件、彈簧和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件，其中氣缸和導(dǎo)向組件分別安裝在固定支架上，傳感器、編碼器、摩擦輪組件和支撐腳分別安裝在浮動(dòng)支架上，編碼器與摩擦輪組件相連接，傳感器和編碼器分別與數(shù)據(jù)采集模塊相連接以輸出待測(cè)工件圓截面外圓上各點(diǎn)的徑向位置信息和周向位置信息，待測(cè)工件的兩端分別放置在兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動(dòng)輪組件上，支撐腳和摩擦輪和待測(cè)工件相接觸，彈簧的兩端分別與浮動(dòng)支架和固定支架相接觸以實(shí)現(xiàn)柔性連接。
所述的驅(qū)動(dòng)輪組件為一對(duì)旋轉(zhuǎn)方向相反的驅(qū)動(dòng)輪； 所述的支撐腳呈V型，工作時(shí)通過(guò)其二側(cè)安裝的軸承滾輪和工件接觸； 所述的傳感器為激光位移傳感器，通過(guò)調(diào)整傳感器在浮動(dòng)支架上的位置，使傳感
器射出的光斑位于工件母線處。 當(dāng)氣缸動(dòng)作時(shí)，浮動(dòng)支架在導(dǎo)向組件的圓導(dǎo)軌的導(dǎo)向下向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)支撐腳和摩擦輪和工件接觸， 當(dāng)氣缸復(fù)位時(shí)，浮動(dòng)支架在導(dǎo)向組件的圓導(dǎo)軌的導(dǎo)向下向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)支撐腳和摩擦輪和工件脫離。
所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、高速計(jì)數(shù)模塊和總線接口，其中模數(shù)轉(zhuǎn)
換器與檢測(cè)裝置的傳感器相連以接收傳感器信息并輸出數(shù)字信號(hào)至邏輯控制模塊，高速計(jì)
數(shù)模塊與檢測(cè)裝置的編碼器相連接以接收編碼器發(fā)出的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)包含了待測(cè)
工件圓截面外圓上各點(diǎn)的周向位置信息，并輸出該脈沖信號(hào)至邏輯控制模塊。 所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器上設(shè)有濾波器。 所述的邏輯控制模塊包括運(yùn)算處理器、數(shù)字量1/0模塊、存儲(chǔ)器和通訊接口，其中數(shù)字量1/0模塊負(fù)責(zé)檢測(cè)裝置中開(kāi)關(guān)量信號(hào)的輸入輸出，運(yùn)算處理器將數(shù)據(jù)采集模塊獲取的信息和數(shù)字量I/O模塊獲取的信息存入存儲(chǔ)器，同時(shí)通過(guò)通訊總線和上位機(jī)部分通訊模塊交互信息。
所述的數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，獲得工件局部直度信息。
所述的重構(gòu)包括 1)去除數(shù)據(jù)的尖峰毛剌如果一個(gè)數(shù)比它前一項(xiàng)和后一項(xiàng)都相差超過(guò)設(shè)定值，則用前后兩項(xiàng)的平均值來(lái)代替此項(xiàng)，來(lái)消除干擾以及工件表面缺陷的影響。
2)數(shù)據(jù)平滑濾波將數(shù)據(jù)首尾相連形成一個(gè)數(shù)據(jù)環(huán)，對(duì)數(shù)據(jù)環(huán)上的數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動(dòng)平均濾波，取n項(xiàng)滑動(dòng)平均(前后各n/2項(xiàng))，以提高重復(fù)精度，從而正確獲取偏心相位。
3)判斷數(shù)據(jù)的病態(tài)程度由于一些復(fù)雜因素的影響，采集到的數(shù)據(jù)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)病態(tài)，如數(shù)據(jù)嚴(yán)重不連續(xù)、首位不能相連、含有趨勢(shì)項(xiàng)、漏采等，需要在處理之前作出判斷，方法是比較開(kāi)始兩項(xiàng)以及相臨的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，若相差超過(guò)一設(shè)定值便認(rèn)為數(shù)據(jù)病態(tài)，需重新檢 4)根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)特點(diǎn)選用曲線擬合算法進(jìn)行處理，綜合計(jì)算出工件的直度誤差以及最大誤差所在周相位置。
本發(fā)明通過(guò)以下過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)
4
第一步、氣缸動(dòng)作，浮動(dòng)支架在導(dǎo)向組件的圓導(dǎo)軌的導(dǎo)向下向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)支撐腳
和摩擦輪和工件接觸，檢測(cè)裝置的兩V型支撐腳支撐在工件直度達(dá)標(biāo)部位。 第二步、浮動(dòng)支架隨工件的轉(zhuǎn)動(dòng)而浮動(dòng)。工件旋轉(zhuǎn)一周，浮動(dòng)支架上位移傳感器和
編碼器分別獲取工件圓截面外圓上各點(diǎn)的徑向位置信息和周向位置信息并傳送至數(shù)據(jù)采
集模塊。 第三步、邏輯控制模塊啟動(dòng)和上位機(jī)部分通訊模塊的通訊，將數(shù)據(jù)采集模塊所采集的數(shù)據(jù)送入上位機(jī)。 第四步、上位機(jī)獲取采集數(shù)據(jù)后，通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理，最終獲取工件局部直度信息。 第五步、氣缸復(fù)位，浮動(dòng)支架在導(dǎo)向組件的圓導(dǎo)軌的導(dǎo)向下向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)支撐腳和摩擦輪和工件脫離。 通過(guò)實(shí)施本發(fā)明所述的直度檢測(cè)方法，能實(shí)現(xiàn)不同直徑范圍和不同長(zhǎng)度的圓截面工件在存在徑向跳動(dòng)等惡劣檢測(cè)工況下的局部直度檢測(cè)，并能保持較高的檢測(cè)精度和生產(chǎn)節(jié)拍。


圖l為本發(fā)明示意圖。 圖2為本發(fā)明檢測(cè)裝置原理示意圖。 圖3為實(shí)施例模型示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
如圖1所示，本實(shí)施例包括檢測(cè)裝置1、下位機(jī)部分2和上位機(jī)部分3，其中
下位機(jī)部分2包括邏輯控制模塊4和數(shù)據(jù)采集模塊5 ; 上位機(jī)部分3包括上位機(jī)處理器6、通訊模塊7、數(shù)據(jù)處理模塊8和人機(jī)界面9 ;
檢測(cè)裝置1正對(duì)待測(cè)工件的待測(cè)位置并與數(shù)據(jù)采集模塊5相連接以輸出待測(cè)工件圓截面外圓上各點(diǎn)的徑向位置信息和周向位置信息，邏輯控制模塊4和上位機(jī)部分3的通訊模塊7通過(guò)通訊總線相連接以傳輸傳感器15信息，數(shù)據(jù)處理模塊8對(duì)傳感器15信息進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)和分析處理，數(shù)據(jù)處理模塊8的輸出端與人機(jī)界面9相連接以輸出待測(cè)工件局部直度誤差和偏心相位。 如圖2所示，所述的檢測(cè)裝置1包括氣缸10、固定支架11、浮動(dòng)支架12、導(dǎo)向組件13、支撐腳14、傳感器15、編碼器16、摩擦輪組件17、彈簧18和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件19，其中氣缸IO和導(dǎo)向組件13分別安裝在固定支架11上，傳感器15、編碼器16、摩擦輪組件17和支撐腳14分別安裝在浮動(dòng)支架12上，編碼器16與摩擦輪組件17相連接，傳感器15和編碼器16分別與數(shù)據(jù)采集模塊5相連接以輸出待測(cè)工件圓截面外圓上各點(diǎn)的徑向位置信息和周向位置信息，待測(cè)工件的兩端分別放置在兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動(dòng)輪組件19上，支撐腳14和摩擦輪和待測(cè)工件相接觸，彈簧18的兩端分別與浮動(dòng)支架12和固定支架11相接觸以實(shí)現(xiàn)柔性連接。 所述的驅(qū)動(dòng)輪組件19為一對(duì)旋轉(zhuǎn)方向相反的驅(qū)動(dòng)輪， 所述的支撐腳14呈V型，工作時(shí)通過(guò)其二側(cè)安裝的軸承滾輪和工件接觸， 所述的傳感器15為激光位移傳感器15，通過(guò)調(diào)整傳感器15在浮動(dòng)支架12上的位
置，使傳感器15射出的光斑位于工件母線處。 當(dāng)氣缸10動(dòng)作時(shí)，浮動(dòng)支架12在導(dǎo)向組件13的圓導(dǎo)軌的導(dǎo)向下向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)支撐腳14和摩擦輪和工件接觸， 當(dāng)氣缸10復(fù)位時(shí)，浮動(dòng)支架12在導(dǎo)向組件13的圓導(dǎo)軌的導(dǎo)向下向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)支撐腳14和摩擦輪和工件脫離。 所述的數(shù)據(jù)采集模塊5包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器20、高速計(jì)數(shù)模塊21和總線接口 22，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換器20與檢測(cè)裝置1的傳感器15相連以接收傳感器15信息并輸出數(shù)字信號(hào)至邏輯控制模塊4，與檢測(cè)裝置1的編碼器16相連接以接收編碼器發(fā)出的脈沖信息并輸出計(jì)數(shù)結(jié)果至邏輯控制模塊4。 所述的高速計(jì)數(shù)模塊21由PLC高速計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)；
所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換器20上設(shè)有濾波器。 所述的邏輯控制模塊4包括運(yùn)算處理器23、數(shù)字量I/O模塊24、存儲(chǔ)器25和通
訊接口 26，其中數(shù)字量1/0模塊24通過(guò)內(nèi)部總線和運(yùn)算處理器23相連，負(fù)責(zé)檢測(cè)裝置1
中開(kāi)關(guān)量信號(hào)的輸入輸出，運(yùn)算處理器23將數(shù)據(jù)采集模塊5獲取的信息和數(shù)字量I/O模塊
24獲取的信息存入存儲(chǔ)器25，同時(shí)通過(guò)通訊總線和上位機(jī)部分3通訊模塊7交互信息。 所述的通訊模塊7通過(guò)設(shè)置于上位機(jī)總線插槽中的通訊卡得以實(shí)現(xiàn)； 所述的數(shù)字量I/O模塊24通過(guò)PLC數(shù)字量輸入輸出模塊得以實(shí)現(xiàn)； 所述的數(shù)據(jù)處理模塊8負(fù)責(zé)對(duì)來(lái)自傳感器15和編碼器16的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，
并采用特定的數(shù)據(jù)處理方法，最終獲得工件局部直度信息。 本實(shí)施例計(jì)算工件局部直度的原理如下 在理想的彎曲變形情況下，隨著工件的旋轉(zhuǎn)，截面的運(yùn)動(dòng)是行星運(yùn)動(dòng)。圖3中0為旋轉(zhuǎn)中心，是工件某截面中心，傳感器15距離s :
s = ^_eCOS6>_>/7 2 _e2sin26> (1) 偏心量e相對(duì)工件直徑可以忽略，并考慮初始偏離相位，式子變換為 s = Z-i -ecos(6 + p。) + c 0)0《9《2 Ji (2) 其中R為工件半徑，9為轉(zhuǎn)角，e、^為偏心量及偏心相位。 用最小二乘法擬合余弦曲線
Z A乂2 = Z [y! - C - e cos(P + % )f 4 min (3)
分別對(duì)e、^求偏導(dǎo)，得到使(3)式最小的e、^即為所求偏心量和矯直相位。
以大型鉆桿直度在線自動(dòng)檢測(cè)為例，鉆桿在軋制和熱處理等工藝中會(huì)產(chǎn)生彎扭變形，需首先用斜輥矯直機(jī)進(jìn)行矯直。但斜輥矯直必須避讓兩頭加厚端，于是鋼管兩端成了矯直"盲區(qū)"。本發(fā)明應(yīng)用于斜輥矯直的盲區(qū)的直度檢測(cè)，檢測(cè)原理如圖l和圖2所示，此時(shí)圖l和圖2中檢測(cè)工件即為鉆桿。
本實(shí)施例自動(dòng)檢測(cè)時(shí)
1、在檢測(cè)裝置1的浮動(dòng)支架12上安裝若干激光位移傳感器15。 2、氣缸10動(dòng)作，浮動(dòng)支架12在導(dǎo)向組件13的圓導(dǎo)軌的導(dǎo)向下向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)兩
支撐腳14支撐在鉆桿經(jīng)斜輥矯直的部分，摩擦輪和鉆桿穩(wěn)定接觸，浮動(dòng)支架12隨鉆桿的轉(zhuǎn)
動(dòng)而浮動(dòng)。 3、鉆桿旋轉(zhuǎn)一周，旋轉(zhuǎn)編碼器16連接摩擦輪組件17隨鉆桿旋轉(zhuǎn)，記錄鉆桿周向位置。同時(shí)，位移傳感器15開(kāi)始采集鋼管圓周上各點(diǎn)的位移數(shù)據(jù)，一周采集300個(gè)數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在圖1邏輯控制模塊4的存儲(chǔ)器24中。 4、邏輯控制模塊4啟動(dòng)和上位機(jī)部分3通訊模塊7的通訊，將數(shù)據(jù)采集模塊所采集的數(shù)據(jù)送入上位機(jī)。 5、上位機(jī)獲取采集數(shù)據(jù)后，通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊8對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，獲得一個(gè)周期的類余弦 曲線 ，根據(jù)工件局部直度的計(jì)算原理，用最小二乘定量分析獲取鉆桿盲區(qū)相對(duì)基準(zhǔn)的偏心量和偏心相位。根據(jù)測(cè)量結(jié)果，可以旋轉(zhuǎn)鉆桿實(shí)時(shí)進(jìn)行最大誤差相位的周向標(biāo)定，供打標(biāo)或矯直使用。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，計(jì)算機(jī)還可進(jìn)一步進(jìn)行合格與不合格品的分選。
6、氣缸10復(fù)位，浮動(dòng)支架12在導(dǎo)向組件13的圓導(dǎo)軌的導(dǎo)向下向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)支撐腳14和摩擦輪17和鉆桿脫離。 通過(guò)實(shí)施本發(fā)明所述的直度檢測(cè)方法，不同直徑范圍和不同長(zhǎng)度的鉆桿在全自動(dòng)生產(chǎn)線上雖然存在徑向跳動(dòng)等惡劣檢測(cè)工況，直度檢測(cè)精度和生產(chǎn)節(jié)拍完全滿足生產(chǎn)要求。
權(quán)利要求
一種圓截面工件局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括檢測(cè)裝置、下位機(jī)部分和上位機(jī)部分，其中下位機(jī)部分包括邏輯控制模塊和數(shù)據(jù)采集模塊；上位機(jī)部分包括上位機(jī)處理器、通訊模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和人機(jī)界面；檢測(cè)裝置正對(duì)待測(cè)工件的待測(cè)位置，并與數(shù)據(jù)采集模塊相連接以輸出待測(cè)工件圓截面外圓上各點(diǎn)的徑向位置信息和周向位置信息，邏輯控制模塊和上位機(jī)部分的通訊模塊通過(guò)通訊總線相連接以傳輸傳感器信息，數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)傳感器信息進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)和分析處理，數(shù)據(jù)處理模塊的輸出端與人機(jī)界面相連接以輸出待測(cè)工件局部直度誤差和偏心相位。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓截面工件局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的檢測(cè)裝置包括氣缸、固定支架、浮動(dòng)支架、導(dǎo)向組件、支撐腳、傳感器、編碼器、摩擦輪組件、彈簧和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪組件，其中氣缸和導(dǎo)向組件分別安裝在固定支架上，傳感器、編碼器、摩擦輪組件和支撐腳分別安裝在浮動(dòng)支架上，編碼器與摩擦輪組件相連接，傳感器和編碼器分別與數(shù)據(jù)采集模塊相連接以輸出待測(cè)工件圓截面外圓上各點(diǎn)的徑向位置信息和周向位置信息，待測(cè)工件的兩端分別放置在兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動(dòng)輪組件上，支撐腳和摩擦輪和待測(cè)工件相接觸，彈簧的兩端分別與浮動(dòng)支架和固定支架相接觸以實(shí)現(xiàn)柔性連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓截面工件局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的驅(qū)動(dòng)輪組件為一對(duì)旋轉(zhuǎn)方向相反的驅(qū)動(dòng)輪。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓截面工件局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的支撐腳呈V型。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓截面工件局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的傳感器為激光位移傳感器，傳感器射出的光斑位于工件母線處。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓截面工件局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的數(shù)據(jù)采集模塊包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、高速計(jì)數(shù)模塊和總線接口，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換器與檢測(cè)裝置的傳感器相連以接收傳感器信息并輸出數(shù)字信號(hào)至邏輯控制模塊，高速計(jì)數(shù)模塊與檢測(cè)裝置的編碼器相連接以接收編碼器發(fā)出的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)包含了待測(cè)工件圓截面外圓上各點(diǎn)的周向位置信息，并輸出該脈沖信號(hào)至邏輯控制模塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圓截面工件局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的邏輯控制模塊包括運(yùn)算處理器、數(shù)字量1/0模塊、存儲(chǔ)器和通訊接口，其中數(shù)字量1/0模塊負(fù)責(zé)檢測(cè)裝置中開(kāi)關(guān)量信號(hào)的輸入輸出，運(yùn)算處理器將數(shù)據(jù)采集模塊獲取的信息和數(shù)字量1/0模塊獲取的信息存入存儲(chǔ)器，同時(shí)通過(guò)通訊總線和上位機(jī)部分通訊模塊交互信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圓截面工件局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行重構(gòu)，獲得工件局部直度信息。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓截面工件局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征是，所述的重構(gòu)包括去除尖峰毛剌、數(shù)據(jù)平滑濾波、數(shù)據(jù)病態(tài)程度判斷、計(jì)算直度誤差和計(jì)算最大誤差所在周相位置。
全文摘要
一種機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域的圓截面工件局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括檢測(cè)裝置、下位機(jī)部分和上位機(jī)部分，其中下位機(jī)部分包括邏輯控制模塊和數(shù)據(jù)采集模塊；上位機(jī)部分包括上位機(jī)處理器、通訊模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和人機(jī)界面。本發(fā)明每個(gè)檢測(cè)截面只用一個(gè)位移傳感器，且傳感器的位置與工件保持隨動(dòng)，結(jié)合數(shù)據(jù)處理技術(shù)，不僅使測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，而且避免了當(dāng)工件徑向有跳動(dòng)時(shí)測(cè)不準(zhǔn)問(wèn)題。所述系統(tǒng)及其檢測(cè)方法可用于大長(zhǎng)徑比圓截面工件，如鋼管、棒料、軸及階梯軸類工件等的局部直度在線自動(dòng)檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01B11/26GK101769727SQ20101011092
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2010年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月21日
發(fā)明者時(shí)輪, 王海麗, 胡德金, 許黎明, 魏臣雋 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)