基于激光自动旋转扫描在线柔性轮毂内径测量装置及其应用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108007369A(43)申请公布日2018.05.08(21)申请号201711337447.8(22)申请日2017.12.14(71)申请人连云港杰瑞自动化有限公司地址222000江苏省连云港市海连东路42号(72)发明人周鑫华陆宗学王强卞绍顺王占光鲁超奇陈伟浩(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人何文豪(51)Int.Cl.G01B11/12(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称基于激光自动旋转扫描在线柔性轮毂内径测量装置及其应用方法(57)摘要本发明公开基于激光自动旋转扫描在线柔性轮毂内径测量装置及其应用方法，其特征在于，包括：主控系统，待测轮毂，伺服电机，激光位移传感器，精密输电装置，旋转轴定位装置，轮毂放置基准面；在大量程（待测直径范围差值可达20mm）的前提下，通过自动在线纠错，自动在线补偿标定等关键技术可达到±5微米的测量精度，轮毂内径表面的油污斑点和异常毛刺产生的异常值会被自动剔除，不会对测量结果产生影响。而且安装方便，维修使用便捷，成本低，相较于传统的接触式精密测量（待测直径范围差值为2mm），测量范围大，可适应多种轮毂的柔性测量。CN108007369ACN108007369A权利要求书1/1页1.基于激光自动旋转扫描在线柔性轮毂内径测量装置，其特征在于，包括：主控系统，用于采集数据，纠错，计算得出圆的直径；待测轮毂，对该轮毂的内径进行精密测量；伺服电机，用于带动下述激光位移传感器旋转；激光位移传感器，用于捕捉待测轮毂内径壁的距离值；精密输电装置，用于传输上述激光位移传感器的数据；旋转轴定位装置，实现旋转轴的精密轴线定位；轮毂放置基准面，用于放置待测轮毂，保证轮毂放置后待测孔与旋转轴线的位置度。2.根据权利要求1所述的基于激光自动旋转扫描在线柔性轮毂内径测量装置，其特征在于：伺服电机（1）和旋转轴定位装置（5）分别固定在联接基座（3）的上下两端，精密输电装置（4）固定在联接基座（3）的中间，旋转轴（6）穿过旋转轴定位装置（5）中心和精密输电装置（4）中心并与伺服电机（1）输出轴联接，激光位移传感器（7）固定在旋转轴（6）的端部，轮毂放置基准面（8）与旋转轴（6）同轴心固定在联接基座（3）上。3.根据权利要求2所述的基于激光自动旋转扫描在线柔性轮毂内径测量装置，其特征在于：旋转轴（6）通过联轴器（2）与伺服电机（1）输出轴联接。4.根据权利要求2所述的基于激光自动旋转扫描在线柔性轮毂内径测量装置，其特征在于：所述伺服电机带动旋转轴（6），使得激光位移传感器沿着旋转中心旋转。5.根据权利要求1所述的基于激光自动旋转扫描在线柔性轮毂内径测量装置，其特征在于：所述主控系统用于采集伺服电机的编码器值和激光位移传感器的距离值。6.一种基于激光自动旋转扫描在线柔性轮毂内径测量装置的应用方法，其特征在于：所述步骤如下：S1:待测轮毂放置在轮毂放置基准面上；S2:确保激光位移传感器所采集的数据在0.5毫米范围以内；S3:旋转轴定位装置实现旋转轴的精密轴线定位，轮毂放置基准面保证轮毂放置后待测孔与所述旋转轴的位置度；S4:通过精密的机械配合，机械传动部分损失的精度为±1微米；S5:通过自动在线纠错，自动在线补偿标定技术可达到±5微米的测量精度，20毫米的大量程范围。7.根据权利要求6所述的基于激光自动旋转扫描技术的在线柔性轮毂内径测量装置的应用方法，其特征在于：所述轮毂通过六关节机器人放置。8.根据权利要求6所述的基于激光自动旋转扫描在线柔性轮毂内径测量装置的应用方法，其特征在于：保证轮毂的位置度偏差在0.5毫米以内。9.根据权利要求6所述的基于激光自动旋转扫描在线柔性轮毂内径测量装置的应用方法，其特征在于：所述激光位移传感器的线性精度误差等价于所述激光位移传感器的重复精度。2CN108007369A说明书1/4页基于激光自动旋转扫描在线柔性轮毂内径测量装置及其应用方法技术领域[0001]本发明涉及轮毂生产智慧工厂的轮毂自动化尺寸测量技术领域，具体涉及基于激光自动旋转扫描在线柔性轮毂内径测量装置及其应用方法。背景技术[0002]随着智慧工厂智能制造技术以及信息化技术的快速发展，构造基于柔性制造自动化生产线为基础的数字化车间是制造型企业转型升级的必经之路，市场前景非常广阔。作为柔性制造自动化生产线基本保障，自动化尺寸测量技术是重中之重。作为汽车零部件加工领域的主要方向，汽车轮毂加工过程中的内径测量显得尤为重要。[0003]目前市场上内径在线测量仪器分为接触式和非接触式两种，接触式内径测量仪如电感探针式测量仪，测量精度高（±2µm），但对温度敏感，无法自动在线拟合工件内径，无法自动剔除由于工件内