1.一种辊筒产品几何参数检测方法,所述几何参数包括锥柱度和安装同轴度,其特征在于,该检测方法包括:检测条件:辊筒沿产品轴线可转动地安装在检测平台上,检测平台上配置有可沿辊筒轴向直线移动的距离测量装置、用于测量距离测量装置直线移动位置的位置测量装置,所述距离测量装置的移动轴线与辊筒的产品轴线同面平行,所述距离测量装置的测量中线与辊筒的产品轴线垂直相交;所述距离测量装置的移动范围覆盖整个辊筒长度;
参数检测:以辊筒加工柱面为基准,距离测量装置针对辊筒选定轴向位置的柱面圆周进行扫描获取一组表示在该轴向位置辊筒不同旋转角度下辊筒柱面相对测量头的间距的数据,根据该组数据和测量头到辊筒的产品轴线的距离计算获得该轴向位置辊筒不同旋转角度下理论半径,进一步根据不同旋转角度下理论半径计算分析得到辊筒该轴向位置的圆心和实际半径;
将针对辊筒不同轴向位置计算分析得到的圆心合成连接为辊筒的理论轴线;分析辊筒的理论轴线与辊筒的产品轴线,得到辊筒的安装同轴度;
距离测量装置扫描的辊筒轴向位置数据由位置测量装置测量得到;
在距离测量装置轴向扫描范围包括整个辊筒长度的条件下,根据距离测量装置获得有效位移的两个端点确定辊筒两端的端面位置,根据辊筒不同轴向位置的实际半径分析获得辊筒两端锥柱段与中间圆柱段的临界位置;根据辊筒端面实际半径、本端锥柱段与中间圆柱段临界位置的实际半径、以及端面位置到本端锥柱段与中间圆柱段临界位置的距离计算辊筒锥柱段的锥柱度;
所述距离测量装置为激光位移传感器,所述的距离测量装置的测量中线是指激光位移传感器的激光束的中线,所述激光位移动传感器通过导轨机构安装在检测平台上;
所述位置测量装置是光栅尺;
激光位移传感器采集激光位移传感器端面与辊筒特定轴向l位置的圆周面的间距w,并依据激光位移传感器端面与V型块轴线的距离z,计算得到l位的辊筒理论半径:rl(β)=zl(β)-wl(β),其中β=0°~360°;以轴心为原点O(0,0)建立二维坐标系,得到l位径向圆切面上各采样点坐标P(x(β),y(β)),拟合出圆心E(x,y),计算得到l位的辊筒实际半径:其中,圆心的计算公式为:
各点坐标值计算公式,以点B为例,该点坐标值计算公式为:
x2=rl(β)sin(180°-β),y2=rl(β)cos(180°-β);
在测得辊筒两侧端面的理论半径后,以两端偏心量作为评估同轴度指标,表示为:
左侧端 右侧端
2.根据权利要求1所述的辊筒产品几何参数检测方法,其特征在于,针对从动辊筒产品,检测平台配置有两个分别用于从辊筒两端支撑辊筒的V型块,所述V型块的V型开口朝上,V型开口的中线垂直;两个V型块相互平行且轴线重合;距离测量装置移动扫描轴线与V型块的轴线在同一平面上相平行。
3.根据权利要求1所述的辊筒产品几何参数检测方法,其特征在于,针对从动辊筒产品,检测平台配置有两组分别用于从辊筒两端支撑辊筒的支撑轮组,每组支撑轮组包括两个支撑轮,两个支撑轮间距小于被检辊筒的连接轴的直径。
4.根据权利要求1所述的辊筒产品几何参数检测方法,其特征在于,将辊筒静止,移动激光位移传感器移动至其移动范围的第一端,然后从第一端向第二端移动激光位移传感器,对辊筒柱面进行完整长度的扫描,获取包括两个获得有效位移数据端点在内的一组距离数据,光栅尺记录得获取每个一个距离数据时的激光位移传感器的轴向位置;
保持激光位移传感器在一端,将辊筒旋转一定角度,再移动激光位移传感器,对辊筒进行再一次的完整长度的扫描,获取与第一次扫描相同轴向位置的第二组距离数据;获取至少三组相同轴向位置的距离数据后,计算分析得到各参数值。
5.根据权利要求1所述的辊筒产品几何参数检测方法,其特征在于,取β=0°、β=90°、β=180°、β=270°四个圆周位的平均值评估同轴度。
6.根据权利要求1所述的辊筒产品几何参数检测方法,其特征在于,使辊筒处静止态,激光位移传感器轴向移动到辊筒接近l=0位置,激光头被触发,开始检测辊筒半径,并同时以激光头支架上的光栅尺加以记录;直到移动到辊筒末端l=L位置后,结束扫描;以数据rβ=Const(l),其中l的取值为0~L,分析得出左侧锥柱段A、中间圆柱段B、右侧锥柱段C三段长度,得到辊筒圆柱和/或锥柱长度。
7.根据权利要求6所述的辊筒产品几何参数检测方法,其特征在于,在测量计算获得辊筒锥柱长度后,通过锥度公式对二维数据M(li,wi)进行处理,获得辊筒圆柱和/或锥柱的锥度C;
左侧端:
右侧端: