[发明专利]凸轮廓线激光测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种凸轮廓线测试仪，尤其是一种使用高精度激光头和分度机构来测试摆动式凸轮的理论廓线的加工精度的测试仪。

背景技术

现有技术中，高精度凸轮廓线的测量需要在光学投影仪上进行，采用光学分度头分度，采用光标读数，由于结构复杂，需要两名操作人员操作测量过程。读数过程依靠眼睛看，劳动强度较高，测量一个凸轮往往需要两至三天的工作量，此外该种测量仪的价格高、测量效率也很低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效率、高精度的凸轮廓线激光测试仪。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

凸轮廓线激光测试仪，包括基座、设置在基座上的伺服系统、由伺服系统控制运动的分度机构、设置在分度机构上的激光头、固定的设置在分度机构上的被测凸轮、可转动的上并且与被测凸轮相啮合的凸轮滚子、与凸轮滚子相连接并用于反射激光头发射出的激光射线的测量块。

由于上述技术方案的采用，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本发明采用激光头发射激光测量凸轮的轮廓曲线精度，具有很高的测量精度和较快的测量速度，提高了测试效率，由于采用激光技术，可以连接数据显示器，也降低了测试人员的劳动强度。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的测试图；

图3为本发明激光头和测量块部分的示意图；

其中：1、基座；2、伺服系统；21、直线轨道；22、y轴底座；23、x轴底座；24、高精度滚子丝杠；25、伺服电机；3、分度机构；4、激光头；5、被测凸轮；51、凸轮底座；52、凸轮本体；6、凸轮滚子；7、测量块；8、气动加压装置；9、定轴。

具体实施方式

如图1所示的凸轮廓线激光测试仪，包括基座1、设置在基座1上的伺服系统2、由伺服系统2控制运动的分度机构3、设置在分度机构3上的激光头4、固定的设置在分度机构3上的被测凸轮5、可转动的上并且与被测凸轮5相啮合的凸轮滚子6、与凸轮滚子6相连接并用于反射激光头4发射出的激光射线的测量块7。

伺服系统2包括x轴底座23、运动方向与x轴底座23相垂直的y轴底座22、分别拖动x轴底座23和y轴底座22运动的两条高精度滚子丝杠24、控制高精度滚子丝杠24的伺服电机25、相交叉设置成“井”字形结构的四条直线轨道21，x轴底座23和y轴底座22沿直线轨道21运动。

定义x轴底座23的运动方向为x轴方向，y轴底座22的运动方向为与x轴方向相垂直的y轴方向，由x轴底座23的沿x轴方向的直线运动和y轴底座22的沿y轴方向的直线运动合成分度机构3的圆周运动。伺服系统2包括两个伺服电机25，其中一个伺服电机25驱动x轴底座23在x轴方向上的运动，另一个伺服电机25驱动y轴底座22在y轴方向上的运动，大大提高了分度机构3的分度精度。

如图1所示，基座1上设置有定轴9，在本实施例中，被测凸轮5包括凸轮本体52和凸轮底座51两个部分，其中，凸轮底座51通过键和螺栓固定在定轴9的顶端，用来对被测凸轮5定心，凸轮本体52通过螺栓与凸轮底座51连接，完成凸轮本体52的位置定位。

伺服系统2控制连接在分度机构3端部的激光头4绕定轴9转动，并且，保持激光头4与连接在凸轮滚子6上的测量块7同步转动，这样，激光头4和凸轮滚子6的相对运动仅是直线运动，通过测量激光头4与测量块7之间相对距离变化，确定被测凸轮5的半径变化值，由处理器单元换算成被测凸轮5的轮廓曲线的变化率，即确定轮廓曲线的加工精度。

图1所示的凸轮廓线激光测试仪还包括用于加压凸轮滚子6使其与被测凸轮5啮合紧密而无间隙的气动加压装置8，通过调整气压，使被测凸轮5与凸轮滚子6之间良好接触，保证二者之间的弹性变形最小，以达到很高的测量精度。

如图3所示，测量块7具有阶梯状结构，由于本实施例采用高精度的激光头4，相应的，其激光射线的有限作用距离就较小，测量块7的激光入射面的阶梯状结构，放大了激光头4的测量范围。

激光头4包括激光发射端和反射感应端，激光发射端发射激光至测量块7，测量块7的激光入射面将该激光反射至反射感应端。它还包括与激光头4相连接的处理器单元和处理器单元控制的用于显示测试结果的显示单元。当测量块7的激光入射面与激光头4之间的距离大于激光头4的测量范围时，由处理器单元通知调整阶梯式测量块7的台阶。