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专利号: 2015106877149
申请人: 天津大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于激光位移传感器的轴径测量装置,包括基座、装卡装置和计算机,其特征在于:

所述基座上安装有X向一维导轨(5)和XY二维平移台(10);

所述基座上固定有第一测量架(3),所述第一测量架(3)上安装有第一激光位移传感器(1);

所述X向一维导轨(5)上装配有可沿X向移动的第二测量架(4),所述第二测量架(4)上安装有第二激光位移传感器(2);

所述第一激光位移传感器(1)和所述第二激光位移传感器(2)的测量射线同轴共线;

所述装卡装置包括轴承座(9)、旋转臂(7)和锁紧套(8),所述轴承座设置在所述XY二维平移台(10)上,所述旋转臂(7)的一端与所述轴承座(9)球铰接,所述旋转臂(7)由所述轴承座(9)支撑,所述旋转轴在YOZ平面内可绕X轴旋转,被测轴通过所述锁紧套(8)固定在所述旋转臂(7)的另一端;所述装卡装置可以沿X轴、Y轴平移;

所述第一激光位移传感器(1)和所述第二激光位移传感器(2)与计算机通讯连接。

2.一种基于激光位移传感器的轴径测量方法,其特征在于:采用如权利要求1所述基于激光位移传感器的轴径测量装置,并包括以下步骤:步骤一、调整传感器和被测轴的位置:

在第一激光位移传感器(1)和第二激光位移传感器(2)所发出的激光射线间设置一半透明靶板,使用CCD相机提取两光束在靶板上的像点的中心点坐标,进而提取双光束的偏斜误差,通过调整第一测量架(3)和第二测量架(4)使第一激光位移传感器(1)和所述第二激光位移传感器(2)的测量射线同轴共线;将被测轴件通过装卡装置安装在旋转臂(7)的自由端,通过调节X向一维导轨(5)和XY二维平移台(10)的位置确定被测轴的位置,并使第一激光位移传感器(1)和第二激光位移传感器(2)均处于量程范围内,锁紧X向一维导轨(5)和XY二维平移台;

步骤二、标定阶段:选用与轴径D匹配的标准量块,所述标准量块的长度为L,│D-L│<δ,δ是传感器的量程;将所述标准量块置于测量位置,使第一激光位移传感器(1)和第二激光位移传感器(2)发出的激光射线打在标准量块的工作面上;多自由度地晃动标准量块,计算机自动拾取第一激光位移传感器(1)和第二激光位移传感器(2)的测量值之和的最大值l1+l2,此时,l1是第一激光位移传感器(1)发出的激光到标准量块入射点之间的距离,l2是第二激光位移传感器(2)发出的激光到标准量块入射点之间的距离,标准量块上两个反射点之间的距离值即为标准量块的长度L;

步骤三、测量阶段:摆动旋转臂(7)使被测轴的轴径位置通过第一激光位移传感器(1)和第二激光位移传感器(2)发出的激光射线,通过计算机计算完成轴径D的测量,并在计算机的显示屏上显示;

D=L+(l1-l'1)+(l2-l'2),其中,l'1是第一激光位移传感器(1)发出的激光到被测轴入射点之间的最小值,l'2是第二激光位移传感器(2)发出的激光到被测轴入射点之间的最小值。