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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102297676A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102297676A(43)申请公布日2011.12.28(21)申请号201110137800.4(22)申请日2011.05.25(71)申请人常州工学院地址213011江苏省常州市天宁区通江南路299号(72)发明人丁仕燕(74)专利代理机构常州市江海阳光知识产权代理有限公司32214代理人蒋全强(51)Int.Cl.G01B21/20(2006.01)G01B11/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统(57)摘要本发明提供了一种结构简单、检测精度和效率较高的钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统,其包括:用于带动凸轮绕垂向的心轴水平同轴旋转的数控转台、水平设于数控转台一侧的导轨、设于该导轨上的滑块、设于该滑块上且于凸轮一侧的激光测距头、用于测量所述激光测距头的水平位移量的光栅尺位移传感器、用于检测凸轮的旋转角度的编码器、分别设于所述滑块两侧的储丝筒组件和导向轮、弹性套设于所述储丝筒组件和导向轮上并与所述滑块固定连接的钢丝绳以及工控机;所述储丝筒组件与一步进电机传动连接,所述工控机控制所述数控转台和步进电机动作,并根据所述激光测距头、光栅尺位移传感器和编码器测得的数据计算出凸轮的外轮廓数据。CN102976ACCNN110229767602297684A权利要求书1/2页1.一种钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统,其特征在于包括:用于带动凸轮(10)绕垂向的心轴(1-1)水平同轴旋转的数控转台(1)、水平设于数控转台(1)一侧的导轨(3)、设于该导轨(3)上的滑块(8)、设于该滑块(8)上且于凸轮(10)一侧的激光测距头(2)、用于测量所述激光测距头(2)的水平位移量的光栅尺位移传感器(4)、用于检测凸轮(10)的旋转角度的编码器(5)、分别设于所述滑块(8)两侧的储丝筒组件(11)和导向轮(12)、弹性套设于所述储丝筒组件(11)和导向轮(12)上并与所述滑块(8)固定连接的钢丝绳(7)以及工控机;所述储丝筒组件(11)与一步进电机(9)传动连接,所述工控机控制所述数控转台(1)和步进电机(9)动作,并根据所述激光测距头(2)、光栅尺位移传感器(4)和编码器(5)测得的数据计算出凸轮(10)的外轮廓数据。2.根据权利要求1所述的钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统,其特征在于:所述工控机包括:用于实时控制所述数控转台(1)和步进电机(9)动作的运动控制卡,与所述激光测距头(2)相连的用于实时检测激光测距头(2)与凸轮(10)的外轮廓的间距的激光位移传感器采集卡,与所述光栅尺位移传感器(4)和编码器(5)相连的编码器计数卡,以及通过系统总线与所述运动控制卡、激光位移传感器采集卡和编码器计数卡相连的CPU单元;所述运动控制卡通过一转台电机驱动器控制转台电机(6)的动作,进而控制所述数控转台(1)动作;运动控制卡同时通过一步进电机驱动器控制所述步进电机(9)动作。3.根据权利要求2所述的钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统,其特征在于:在所述凸轮(10)的旋转角度为θi时,测得的凸轮(10)的外轮廓与激光测距头(2)的间距即第一间距测量值为;同时,光栅尺位移传感器(4)测量得的所述滑块(8)在水平方向与光栅尺位移传感器(4)的硬零位()的间距即第二间距测量值为,i=1,2,3…n;i为凸轮(10)旋转一周的过程中测得的所述第一、第二间距测量值、的次数,n为测得的所述第一、第二间距测量值、的总次数,0°≤θi<360°;所述钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统的检测方法包括:A)、将激光测距头(2)与心轴(1-1)的外圆的间距即第一间距控制在激光测距头(2)的量程内,然后检测并记录所述第一间距,同时检测并记录所述滑块(8)在水平方向与所述硬零位()的间距即第二间距;B)、将凸轮(10)无间隙配合于所述心轴(1-1)上,若已知凸轮(10)的外轮廓数据,则在开始控制凸轮(10)旋转一周的同时,控制激光测距头(2)相对凸轮(10)的外轮廓按照+的轨迹运动;同时,控制所述第一间距测量值始终处于激光测距头(2)的量程内,并获取与凸轮(10)的旋转角度θi相对应的所述第一、第二间距测量值、;C)、由心轴直径??d和所述、、、,计算出凸轮(10)的极径测量值:2CCNN110229767602297684A权利要求书2/2页;D)、将所述极径测量值与所述外轮廓数据相比较,得出凸轮(10)的外轮廓加工误差。4.根据权利要求2所述的钢丝绳驱动的凸轮轮廓检测系统,其特征在于:在所述凸轮(10)的旋转角度为θi时,测得的凸轮(10)的外轮廓与激光测距头(2)的间距即第一间距测量值为;同时,光栅尺位移传感器(4)测量得的所述