[发明专利]一种凹圆弧半径检测与圆弧度判定装置及方法

权利要求书

1.一种凹圆弧半径检测与圆弧度判定装置，其特征在于：包括检测台（1），所述检测台（1）的台面上设置有直线导轨（2），所述直线导轨（2）上设置有滑块（3），在所述滑块（3）上设置有测量探头（4），所述测量探头（4）上设置有4个测距传感器（5），4个所述测距传感器（5）相互垂直且设置在同一平面内，所述滑块（3）的一侧设置有被测凹圆弧工件，滑块（3）通过滚珠丝杆（6）连接电机（7）的转盘（8），所述电机（7）的转动轴上设置有角度传感器（9），所述测距传感器（5）、电机（7）和角度传感器（9）均连接有数据处理器（10），所述数据处理器（10）连接有控制器（11）。

2.根据权利要求1所述的凹圆弧半径检测与圆弧度判定装置，其特征在于：所述测距传感器（5）为激光测距传感器。

3.根据权利要求1所述的凹圆弧半径检测与圆弧度判定装置，其特征在于：所述角度传感器（9）为高精度角度传感器。

4.根据权利要求1所述的凹圆弧半径检测与圆弧度判定装置，其特征在于：所述直线导轨（2）为标准直线导轨。

5.一种凹圆弧半径检测与圆弧度判定方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）在上述直线导轨（2）上标注出探头测量的至少3个位置点A、B、C，在被测凹圆弧工件上标注出待测量的至少3个位置点A₁、B₁、C₁，将滑块移动到直线导轨（2）的A点上，并通过测距传感器（5）测量出AA₁的长度值b；根据测距传感器检测原理分析，只有一个激光测距传感器与待测位置点切面垂直时，才能测出数值，若无显示数值，则安装有角度传感器的电机带动转动轴转动一个角度，直至显示数值；

2）将滑块（3）在直线导轨（2）上移动AB距离的长度至另一点B上，AB长度值用a表示；安装有角度传感器的电机带动转动轴转动一个角度，直至激光测距传感器显示数值，读出测距传感器（5）上测量的BB₁长度值c，并读出角度传感器的测量角度θ；

3）通过引用几何推导得到计算公式，计算出待测凹圆弧半径值R，所述几何公式为R=-1/2*(b+c-c*cosθ-b*cosθ+(-(cosθ-1)*(2bc*cosθ-b²*cosθ-c²cosθ*+2a²+2bc-b²-c²))^1/2)/(cosθ-1)；

4）重复步骤2）和3），测出每次长度值和角度，计算出多个凹圆弧半径值；

5）比较一个测量计算值和设计值，分析误差及产生原因，4个测距传感器（5）互相垂直同一平面误差，及长度值和角度测量误差；

6）比较各次测量计算值与平均值，判定待测凹圆弧的圆弧度。

6.根据权利要求5所述的凹圆弧半径检测与圆弧度判定方法，其特征在于：步骤5）、6）中，将一个测量计算值和设计值进行比较，及比较各次测量计算值，判定圆弧度半径值，得到产品合格率。