基於角錐稜鏡軸系徑向跳動的測量裝置的製作方法

2023-10-18 08:30:09 1

專利名稱：基於角錐稜鏡軸系徑向跳動的測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於幾何量精密檢測，特別涉及一種軸系徑向跳動的檢測裝置。
背景技術：
軸系徑向跳動是軸系的重要指標。常用的測量方法是在軸系加芯軸，用高精度高 分辨力位移傳感器進行測試。若軸系無中心定位孔或軸系比較小巧，出現了芯軸安置困難， 使軸系徑向跳動測量比較困難。

發明內容
本發明目的是克服現有技術的不足，提供一種基於角錐稜鏡軸系徑向跳動的測量
直ο為了實現本發明的目的，本發明基於角錐稜鏡軸系徑向跳動的測量裝置解決技 術問題所採用的技術方案是由雷射器、分光鏡、角錐稜鏡、軸系、計算機、數據採集單元及 PSD位置傳感器組成；其中在雷射器輸出的雷射光束線上設置分光鏡，分光鏡出射面出射 的雷射光束線分別垂直於角錐稜鏡的接收面和PSD位置傳感器的接收面，角錐稜鏡安裝在 軸系的旋轉體上，角錐稜鏡的頂點端與軸系的轉軸重合；數據採集單元的輸入端與PSD位 置傳感器的輸出端連接，計算機的數據端與數據採集單元的輸出端連接；雷射器的雷射光 束通過分光鏡到達角錐稜鏡，雷射光束經角錐稜鏡反射回後，再由分光鏡反射到達PSD位 置傳感器的接收面；當角錐稜鏡隨軸系旋轉時，角錐稜鏡出射到PSD位置傳感器上的光斑 隨著軸系的徑向跳動而在PSD位置傳感器的靶面上以2倍關係運動；數據採集單元的輸入 端接收PSD位置傳感器的輸出端PSD位置傳感器上的光斑隨著軸系的徑向跳動，通過計算 機對光斑採集分析得出軸系的徑向跳動。本發明與現有技術相比所具有的優點基於角錐稜鏡兩個光學特徵角錐稜鏡的 入射光與出射光始終平行；角錐稜鏡的入射光與出射光對於頂點對稱；本發明通過角錐稜 鏡作為軸系徑向跳動的傳感器，小巧且能將軸系徑向跳動放大2倍，及用PSD位置傳感器作 為探測器，便於數據採集和處理，克服了現有方法中芯軸的安裝困難的問題。本發明的檢測 裝置可檢測不同形式的軸系徑向跳動進行檢測，且方便，精度高。


圖1基於角錐稜鏡軸系徑向跳動的測量裝置示意圖。圖中元件說明1為雷射器，2為分光鏡，3為角錐稜鏡，4軸系，5為數據採集單元，6為數據分析處理單元，7為PSD位置傳感器。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照 附圖，對本發明進一步詳細說明。如圖1示出本發明基於角錐稜鏡軸系徑向跳動的測量裝置，所述的裝置由雷射器 1、分光鏡2、角錐稜鏡3、軸系4、計算機5、數據採集單元6及PSD位置傳感器7組成；其中 在雷射器1輸出的雷射光束線上設置分光鏡2，分光鏡2出射面出射的雷射光束線分別垂 直於角錐稜鏡3的接收面和PSD位置傳感器7的接收面，角錐稜鏡3安裝在軸系4的旋轉 體上，角錐稜鏡3的頂點端與軸系4的轉軸重合；數據採集單元6的輸入端與PSD位置傳感 器7的輸出端連接，計算機5的數據端與數據採集單元6的輸出端連接；雷射器1的雷射光 束通過分光鏡2到達角錐稜鏡3，雷射光束經角錐稜鏡3反射回後，再由分光鏡2反射到達 PSD位置傳感器7的接收面；當角錐稜鏡3隨軸系4旋轉時，角錐稜鏡3出射到PSD位置傳 感器7上的光斑隨著軸系4的徑向跳動而在PSD位置傳感器7的靶面上以2倍關係運動； 數據採集單元6的輸入端接收PSD位置傳感器7的輸出端PSD位置傳感器7上的光斑隨著 軸系4的徑向跳動，通過計算機5對光斑採集分析得出軸系4的徑向跳動。本實施例介紹基於角錐稜鏡軸系徑向跳動的測量裝置具體實施方法。基於角錐稜鏡軸系徑向跳動的測量裝置由雷射器1(型號RB635_30G3)、分光鏡 2 (自製)、角錐稜鏡3 (角錐稜鏡帶有外套、二維平移臺及磁力座)、軸系4、計算機5、數據 採集單元 6(ZTIC，USB7333, USB 接口的)及 PSD 位置傳感器 7 (Pacific Silicon Sensor, DL100-7PCBA3)組成。角錐稜鏡3用磁力座吸附在軸系4的旋轉體上，調節角錐稜鏡3 二維 移動臺，使角錐稜鏡3的頂點與軸系的轉軸重合。雷射光束通過分光鏡2到達角錐稜鏡3， 光束經角錐稜鏡3反射回後，由分光鏡2反射到達PSD位置傳感器7。當角錐稜鏡3隨軸系 4旋轉時，出射到PSD位置傳感器7上的光斑隨著軸系4的徑向跳動而在PSD位置傳感器7 的靶面上以2倍關係運動。通過計算機5對光斑採集分析得出軸系4的徑向跳動。在檢測試驗時，角錐稜鏡3的頂點端與軸系4的中心重合，測量出軸系4旋轉時各 點徑向晃動數據，運用諧波分析方法，分離出角錐稜鏡3的頂點端與軸系4轉軸微量的不重 合量，進而得到軸系的徑向跳動。以上所述，僅為本發明中的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此，任 何熟悉該技術的人在本發明所揭露的技術範圍內，可理解想到的變換或替換，都應涵蓋在 本發明的權利要求書的保護範圍之內。
權利要求
1.基於角錐稜鏡軸系徑向跳動的測量裝置，其特徵在於由雷射器(1)、分光鏡O)、角 錐稜鏡(3)、軸系G)、計算機(5)、數據採集單元(6)及PSD位置傳感器(7)組成；其中在 雷射器(1)輸出的雷射光束線上設置分光鏡0)，分光鏡O)出射面出射的雷射光束線分 別垂直於角錐稜鏡(3)的接收面和PSD位置傳感器(7)的接收面，角錐稜鏡C3)安裝在軸 系(4)的旋轉體上，角錐稜鏡( 的頂點端與軸系(4)的轉軸重合；數據採集單元(6)的輸 入端與PSD位置傳感器(7)的輸出端連接，計算機(5)的數據端與數據採集單元(6)的輸 出端連接；雷射器(1)的雷射光束通過分光鏡( 到達角錐稜鏡(3)，雷射光束經角錐稜鏡 (3)反射回後，再由分光鏡( 反射到達PSD位置傳感器(7)的接收面；當角錐稜鏡(3)隨 軸系(4)旋轉時，角錐稜鏡(3)出射到PSD位置傳感器(7)上的光斑隨著軸系的徑向 跳動而在PSD位置傳感器(7)的靶面上以2倍關係運動；數據採集單元(6)的輸入端接收 PSD位置傳感器(7)的輸出端PSD位置傳感器(7)上的光斑隨著軸系(4)的徑向跳動，通過 計算機(5)對光斑採集分析得出軸系⑷的徑向跳動。
全文摘要
本發明涉及一種基於角錐稜鏡軸系徑向跳動的測量裝置，由雷射器、分光鏡、角錐稜鏡、軸系、計算機、數據採集單元及PSD位置傳感器組成；角錐稜鏡安裝在軸系的旋轉體上，角錐稜鏡的頂點與軸系的轉軸重合。雷射光束通過分光鏡到達角錐稜鏡，光束經角錐稜鏡反射回後分光鏡反射到達PSD。當角錐稜鏡隨軸系旋轉時，出射到PSD上的光斑隨著軸系的徑向跳動而在PSD靶面上以2倍關係運動。通過計算機對光斑採集分析得出軸系的徑向跳動。此檢測裝置可檢測不同形式的軸系徑向跳動進行檢測，且方便，精度高。
文檔編號G01B11/02GK102062581SQ20101057379
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月30日 優先權日2010年11月30日
發明者景洪偉, 曹學東, 楊文志, 許瑋琦 申請人:中國科學院光電技術研究所