本發(fā)明涉及車輪加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種毛坯墩檢測系統(tǒng)及其檢測方法。

背景技術(shù)：

毛坯墩是加工制造車輪的半成品，為了保證后續(xù)工序的加工良品率，需要對毛坯墩的外圓內(nèi)孔的徑向偏差進行測量。通常這一檢測過程是在毛坯墩轉(zhuǎn)動過程中人工使用百分表完成的。這種方式檢測精度差，效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種毛坯墩檢測系統(tǒng)及其檢測方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了毛坯墩檢測的精度和效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

一種毛坯墩檢測系統(tǒng)，包括桌架，桌架底部安裝有地腳，桌架的頂部安裝有卡盤，卡盤的底部設(shè)置有驅(qū)動電機，卡盤頂部設(shè)置有若干個卡爪，桌架上設(shè)置有升降桿，升降桿頂部連接有擺臂，擺臂上設(shè)置有第一激光測距傳感器，升降桿的底部設(shè)置有第二激光測距傳感器；還包括一個控制器，控制器與第一激光測距傳感器和第二激光測距傳感器通訊連接；

卡爪包括基座，基座上設(shè)置有若干個臺階，臺階上設(shè)置有凸緣，基座的外側(cè)螺紋連接有配重塊。

一種上述的毛坯墩檢測系統(tǒng)的檢測方法，包括以下步驟：

A、將待測毛坯墩卡接在卡爪內(nèi)；

B、驅(qū)動電機帶動卡盤轉(zhuǎn)動，第一激光測距傳感器對毛坯墩的外圓內(nèi)孔進行檢測，第二激光測距傳感器對卡盤的外壁進行檢測，第一激光測距傳感器和第二激光測距傳感器將檢測到的距離數(shù)據(jù)傳遞至控制器；

C、控制器根據(jù)兩個激光測距傳感器的檢測數(shù)據(jù)對毛坯墩的外圓內(nèi)孔的徑向跳動進行計算。

作為優(yōu)選，步驟B中，第一激光測距傳感器8距毛坯墩的外圓內(nèi)孔的距離與第二激光測距傳感器9距卡盤3外壁的距離之比為1:3。

作為優(yōu)選，步驟C中，對兩個激光測距傳感器的檢測數(shù)據(jù)進行分析包括以下步驟，

C1、將兩組檢測數(shù)據(jù)進行傅里葉級數(shù)展開，第一激光測距傳感器8的檢測數(shù)據(jù)定義為第一傅里葉級數(shù)，第二激光測距傳感器9的檢測數(shù)據(jù)定義為第二傅里葉級數(shù)；

C2、對兩組展開的傅里葉級數(shù)進行對比，將第一傅里葉級數(shù)中所包含的第二傅里葉級數(shù)分量進行刪除；

C3、對經(jīng)過步驟C2處理過的第一傅里葉級數(shù)中所缺少的頻段分量進行補全；

C4、對經(jīng)過步驟C3補全的第一傅里葉級數(shù)的每個分量的系數(shù)進行修正；

C5、對經(jīng)過步驟C4修正后的第一傅里葉級數(shù)進行傅里葉反變換，得到修正后的監(jiān)測數(shù)據(jù)，將修正后的檢測數(shù)據(jù)中超過閾值的波動量進行記錄，將所有記錄的波動量的加權(quán)平均值作為毛坯墩的外圓內(nèi)孔的徑向跳動的檢測結(jié)果。

作為優(yōu)選，步驟C3中，對于第一傅里葉級數(shù)中所缺少的頻段分量進行補全包括以下步驟，

C31、使用待補全的頻段分量兩側(cè)相鄰頻段的系數(shù)對待補全的頻段分量系數(shù)進行計算，

$k_n=\frac{\sqrt{k_{n+1}^2+k_{n-1}^2}}{e^{|k_{n+1}-k_{n-1}|}/2\mathrm{\π}}$

其中，k_n為待補全的頻段分量系數(shù)，k_n+1和k_n-1為待補全的頻段分量兩側(cè)相鄰頻段的系數(shù)；

C32、對k_n進行如下判斷，

作為優(yōu)選，步驟C4中，對補全的第一傅里葉級數(shù)的每個分量的系數(shù)進行修正包括以下步驟，將整個第一傅里葉級數(shù)分為低頻段、中頻段和高頻段三個部分，其中低頻段、中頻段和高頻段所占比例分別為50％、35％和15％，低頻段的系數(shù)修正為原系數(shù)的1.03倍，高頻段的系數(shù)修正為原系數(shù)的0.99倍，中頻段的系數(shù)保持不變。

作為優(yōu)選，步驟C5中，將波動量按照幅值和時長進行分類，每一類設(shè)置一個加權(quán)系數(shù)，每一類的加權(quán)系數(shù)與其這一類波動量的出現(xiàn)次數(shù)呈反比。

采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于：本發(fā)明通過激光測距傳感器對毛坯墩進行直接測量，實現(xiàn)了全自動檢測。通過使用兩個激光測距傳感器對毛坯墩和卡盤進行獨立的測量和后期的數(shù)據(jù)分析，可以將卡盤上產(chǎn)生的干擾信號進行有效地分離，從而提高檢測精度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個具體實施方式的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明一個具體實施方式中視覺識別機構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、桌架；2、地腳；3、卡盤；4、驅(qū)動電機；5、卡爪；6、升降桿；7、擺臂；8、第一激光測距傳感器；9、第二激光測距傳感器；10、控制器；11、基座；12、臺階；13、凸緣；14、配重塊。

具體實施方式

本發(fā)明中使用到的標準零件均可以從市場上購買，異形件根據(jù)說明書的和附圖的記載均可以進行訂制，各個零件的具體連接方式均采用現(xiàn)有技術(shù)中成熟的螺栓、鉚釘、焊接、粘貼等常規(guī)手段，在此不再詳述。

參照圖1-2，本發(fā)明一個具體實施方式包括桌架1，桌架1底部安裝有地腳2，桌架1的頂部安裝有卡盤3，卡盤3的底部設(shè)置有驅(qū)動電機4，卡盤3頂部設(shè)置有若干個卡爪5，桌架1上設(shè)置有升降桿6，升降桿6頂部連接有擺臂7，擺臂7上設(shè)置有第一激光測距傳感器8，升降桿6的底部設(shè)置有第二激光測距傳感器9；還包括一個控制器10，控制器10與第一激光測距傳感器8和第二激光測距傳感器9通訊連接；

卡爪5包括基座11，基座11上設(shè)置有若干個臺階12，臺階12上設(shè)置有凸緣13，基座11的外側(cè)螺紋連接有配重塊14。

一種上述的毛坯墩檢測系統(tǒng)的檢測方法，包括以下步驟：

A、將待測毛坯墩卡接在卡爪5內(nèi)；

B、驅(qū)動電機4帶動卡盤3轉(zhuǎn)動，第一激光測距傳感器8對毛坯墩的外圓內(nèi)孔進行檢測，第二激光測距傳感器9對卡盤3的外壁進行檢測，第一激光測距傳感器8和第二激光測距傳感器9將檢測到的距離數(shù)據(jù)傳遞至控制器10；

C、控制器10根據(jù)兩個激光測距傳感器的檢測數(shù)據(jù)對毛坯墩的外圓內(nèi)孔的徑向跳動進行計算。

步驟B中，第一激光測距傳感器8距毛坯墩的外圓內(nèi)孔的距離與第二激光測距傳感器9距卡盤3外壁的距離之比為1:3。

步驟C中，對兩個激光測距傳感器的檢測數(shù)據(jù)進行分析包括以下步驟，

C1、將兩組檢測數(shù)據(jù)進行傅里葉級數(shù)展開，第一激光測距傳感器8的檢測數(shù)據(jù)定義為第一傅里葉級數(shù)，第二激光測距傳感器9的檢測數(shù)據(jù)定義為第二傅里葉級數(shù)；

C2、對兩組展開的傅里葉級數(shù)進行對比，將第一傅里葉級數(shù)中所包含的第二傅里葉級數(shù)分量進行刪除；

C3、對經(jīng)過步驟C2處理過的第一傅里葉級數(shù)中所缺少的頻段分量進行補全；

C4、對經(jīng)過步驟C3補全的第一傅里葉級數(shù)的每個分量的系數(shù)進行修正；

C5、對經(jīng)過步驟C4修正后的第一傅里葉級數(shù)進行傅里葉反變換，得到修正后的監(jiān)測數(shù)據(jù)，將修正后的檢測數(shù)據(jù)中超過閾值的波動量進行記錄，將所有記錄的波動量的加權(quán)平均值作為毛坯墩的外圓內(nèi)孔的徑向跳動的檢測結(jié)果。

步驟C3中，對于第一傅里葉級數(shù)中所缺少的頻段分量進行補全包括以下步驟，

C31、使用待補全的頻段分量兩側(cè)相鄰頻段的系數(shù)對待補全的頻段分量系數(shù)進行計算，

$k_n=\frac{\sqrt{k_{n+1}^2+k_{n-1}^2}}{e^{|k_{n+1}-k_{n-1}|}/2\mathrm{\π}}$

其中，k_n為待補全的頻段分量系數(shù)，k_n+1和k_n-1為待補全的頻段分量兩側(cè)相鄰頻段的系數(shù)；

C32、對k_n進行如下判斷，

步驟C4中，對補全的第一傅里葉級數(shù)的每個分量的系數(shù)進行修正包括以下步驟，將整個第一傅里葉級數(shù)分為低頻段、中頻段和高頻段三個部分，其中低頻段、中頻段和高頻段所占比例分別為50％、35％和15％，低頻段的系數(shù)修正為原系數(shù)的1.03倍，高頻段的系數(shù)修正為原系數(shù)的0.99倍，中頻段的系數(shù)保持不變。

步驟C5中，將波動量按照幅值和時長進行分類，每一類設(shè)置一個加權(quán)系數(shù)，每一類的加權(quán)系數(shù)與其這一類波動量的出現(xiàn)次數(shù)呈反比。

在使用過程中，如果發(fā)現(xiàn)第一傅里葉級數(shù)中包含的第二傅里葉級數(shù)超過一定的比例(比如5％)，則通過調(diào)整配重塊14的位置，實現(xiàn)提高轉(zhuǎn)動平衡度的作用，提高檢測精度。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。