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(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CN106066333A(43)申请公布日2016.11.02(21)申请号201610632342.4(22)申请日2016.08.04(71)申请人西南交通大学地址610000四川省成都市二环路北一段111号(72)发明人朱旻昊贺继樊彭金方蔡振兵林映武任岩平刘曦洋章武林(74)专利代理机构成都正华专利代理事务所(普通合伙)51229代理人李林合李蕊(51)Int.Cl.G01N21/952(2006.01)G01B11/24(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称曲面零件表面轮廓损伤分析装置及其方法(57)摘要本发明公开了曲面零件表面轮廓损伤分析装置及其方法,曲面零件表面轮廓损伤分析装置包括防震平台,防震平台上设置有X轴滚珠丝杆模组、至少一条滑轨和用于带动曲面零件旋转的旋转装置;导轨上活动安装有Z轴立柱装置,Z轴立柱装置上固定安装有Z轴滚珠丝杆模组;Z轴滚珠丝杆模组上安装有Y轴滚珠丝杆模组;X轴滚珠丝杆模组、Y轴滚珠丝杆模组和Z轴滚珠丝杆模组上均设置有与其上具有的磁栅尺读数头配对使用的磁栅尺;Y轴滚珠丝杆模组安装有CCD图像传感器和激光2D轮廓采集仪;CCD图像传感器、激光2D轮廓采集仪和磁栅尺读数头均与检测模块连接,X轴滚珠丝杆模组、Z轴滚珠丝杆模组、Y轴滚珠丝杆模组和旋转装置均与控制模块连接。CN106066333ACN106066333A权利要求书1/2页1.曲面零件表面轮廓损伤分析装置,其特征在于,包括防震平台,所述防震平台上设置有X轴滚珠丝杆模组、至少一条滑轨和用于带动曲面零件旋转的旋转装置;所述导轨上活动安装有通过X轴滚珠丝杆模组带动其沿导轨滑动的Z轴立柱装置,所述Z轴立柱装置上固定安装有Z轴滚珠丝杆模组;所述Z轴滚珠丝杆模组上安装有通过Z轴滚珠丝杆模组带动其沿Z轴方向移动的Y轴滚珠丝杆模组;所述X轴滚珠丝杆模组、Y轴滚珠丝杆模组和Z轴滚珠丝杆模组上均设置有与其上具有的磁栅尺读数头配对使用的磁栅尺;所述Y轴滚珠丝杆模组上安装有沿Y轴滚珠丝杆模组滑动、用于对曲面零件的图像进行采集的CCD图像传感器和激光2D轮廓采集仪;所述CCD图像传感器、激光2D轮廓采集仪和磁栅尺读数头均与检测模块连接,X轴滚珠丝杆模组、Z轴滚珠丝杆模组、Y轴滚珠丝杆模组和旋转装置均与控制模块连接。2.根据权利要求1所述的曲面零件表面轮廓损伤分析装置,其特征在于,所述X轴滚珠丝杆模组、Z轴滚珠丝杆模组和Y轴滚珠丝杆模组均包括滚珠丝杆、安装于滚珠丝杆上的丝杆滑块和用于给所述滚珠丝杆提供动力的第一伺服电机。3.根据权利要求2所述的曲面零件表面轮廓损伤分析装置,其特征在于,所述CCD图像传感器和激光2D轮廓采集仪及Y轴滚珠丝杆模组均通过丝杆滑块安装在与其配对的滚珠丝杆上。4.根据权利要求3所述的曲面零件表面轮廓损伤分析装置,其特征在于,所述CCD图像传感器和激光2D轮廓采集仪均设置于一安装盒内,所述安装盒通过丝杆滑块安装于Z轴滚珠丝杆模组的滚珠丝杆上。5.根据权利要求2所述的曲面零件表面轮廓损伤分析装置,其特征在于,所述Z轴立柱装置包括通过导轨滑块安装在所述导轨上的支撑板,所述支撑板上固定安装有用于安装所述Z轴滚珠丝杆模组的Z轴立柱;所述支撑板与固定安装在X轴滚珠丝杆模组的丝杆滑块上的导轨连接板连接。6.根据权利要求1-5任一所述的曲面零件表面轮廓损伤分析装置,其特征在于,所述旋转装置包括第二伺服电机和至少一个用于放置曲面零件的旋转部件;所述旋转部件包括机架、安装在机架上的主动轮和两个与主动轮配合的从动轮,至少一个主动轮与第二伺服电机连接。7.根据权利要求2-5任一所述的曲面零件表面轮廓损伤分析装置,其特征在于,所述X轴滚珠丝杆模组、Z轴滚珠丝杆模组和Y轴滚珠丝杆模组的滚珠丝杆上设置有沿其滑动的部件运动至初始位置的限位开关,所述限位开关与控制模块连接。8.一种基于权利要求1-7任一所述的装置的曲面零件表面轮廓损伤分析方法,其特征在于,包括以下步骤:a.将曲面零件放置于旋转装置上,控制模块控制X轴滚珠丝杆模组、Y轴滚珠丝杆模组和Z轴滚珠丝杆模组带动CCD图像传感器、激光2D轮廓采集仪移动至曲面零件的中线处、并实现自动对焦;b.初始化CCD图像传感器和激光2D轮廓采集仪,X轴滚珠丝杆模组带动Z轴立柱装置沿导轨移动设定距离,采用CCD图像传感器和激光2D轮廓采集仪分别获取曲面零件的表面轮廓图像和2D轮廓,并采用磁栅尺读数头记录采集2D轮廓时的位置信息;c.通过旋转装置旋转曲面零件及移动CCD图像传感器和激光2D轮廓采集仪在X轴方向2CN106066333A权利要求书2/2页的位置,直至完成曲面零件所有表面轮廓图像和2D轮廓的采集;d.检测模块对CCD图像传感