[实用新型]一种用于凸轮轮廓检测的工控机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于凸轮轮廓检测的工控机。

背景技术

凸轮机构广泛应用于各种自动化机械、精密仪器、自动化控制系统等。要做到高精度、高效率地检测凸轮，并正确处理、评定它的各项误差，及时快速地反馈凸轮的质量信息，传统的光学机械量仪以及人工数据处理的方法，已不能适应凸轮广泛采用的自动线生产的需要了。随着汽车工业、工程机械等的高速发展和制造技术的不断提高，如何提供一种适于提高凸轮加工精度的检测精度和效率的工控机，是本领域要解决的技术难题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、检测精度和效率较高的用于凸轮轮廓检测的工控机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于凸轮轮廓检测的工控机，包括：系统总线、与系统总线相连的运动控制卡、与系统总线相连的激光位移传感器采集卡、与系统总线相连的编码器计数卡、与系统总线相连的CPU单元、以及与系统总线相连的显卡，显卡上连接有显示凸轮轮廓数据的LCD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直线电机、设于该直线电机的动子上且于凸轮一侧的激光测量头、用于测量所述动子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、以及用于控制所述数控转台（1）和直线电机（3）动作的工控机；工控机同时根据所述激光测量头、光栅尺位移传感器和编码器测得的数据得出凸轮的外轮廓数据。

具体地，所述工控机包括：用于实时控制所述数控转台和直线电机动作的运动控制卡，与所述激光测量头相连的用于实时检测激光测量头与凸轮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和编码器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。

本实用新型具有积极的效果：（1）本实用新型的用于凸轮轮廓检测的工控机中，运动控制卡用于实时控制所述数控转台和直线电机动作，

凸轮轮廓检测装置采用非接触测量方法，激光测量头运动由直线电机直接驱动，不存在传动间隙，动态刚度极高、运动速度范围宽（1微米/秒～5米/秒）且运动平稳、系统动态性能好。测量过程中测量头无机械磨损，与其它接触式测量，速度快、精度高、精度保持性好。选用量程范围小（量程起点～量程终点）的激光测量头，在其线性度不变的条件下，测量误差小。激光测量头水平方向运动距离由光栅尺位移传感器完成，在凸轮的极径变化大的情况下，仍可获得高的测量精度、更高性价比；（2）为了保证激光测量头始终在量程范围内测量，即保证测量头与凸轮轮廓距离在量程起点和量程终点之间，本实用新型采用数控插补方法，使凸轮旋转运动与激光测量头水平方向直线运动进行联动。凸轮旋转角度由与心轴相连的编码器检测，心轴在在圆周方向零点由编码器零位脉冲确定。

附图说明

图1为本实用新型的凸轮轮廓检测装置的结构示意图；

图2为图1中的凸轮轮廓检测装置的未安装凸轮时的结构图。

具体实施方式

见图1-2，本实施例的凸轮轮廓检测装置包括：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1一侧的直线电机3、设于该直线电机3的动子3-1上且于凸轮10一侧的激光测量头2、用于测量所述动子3-1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、以及工控机； 所述工控机控制所述数控转台1和直线电机3动作，并根据所述激光测量头2、光栅尺位移传感器4和编码器5测得的数据得出凸轮10的外轮廓数据。

所述工控机包括：用于实时控制所述数控转台1和直线电机3动作的运动控制卡，与所述激光测量头2相连的用于实时检测激光测量头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，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，以及经显卡与所述系统总线相连的用于显示和对比凸轮10的外轮廓数据的LCD。所述数控转台1与一转台电机6传动相连，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的动作；运动控制卡同时通过一直线电机驱动器控制直线电机3动作。