[发明专利]转盘半径及安装偏心四转位坐标增量检测方法及检测装置

说明书

本发明涉及一种转盘半径及安装偏心四转位坐标增量检测方法及检测装置，将被测转盘部件的转轴固定于标准转台上，建立四转位各点的圆周偏心转位定点坐标增量方程组，通过方程组求解获得在初始转位时转盘中心偏离量坐标，并计算得转盘半径和安装偏心，以及任意转位时转盘中心偏离量。该装置简单实用，易于操作；提出的方法简便，精度高，容易实现，为转盘类部件的尺寸和误差检测提供了高效、高精度的测量装置和方法，并为转盘类部件的同轴度的精调提供依据。本发明的方法及装置适用于圆形光栅、机械调制盘、光电编码器码盘等转盘部件的尺寸及偏心误差检测。尤其适用于转盘偏心误差较小，且其尺寸和形状误差远小于偏心误差的检测。

技术领域

本发明涉及一种圆形光栅、机械调制盘、光电编码器码盘等转盘部件的尺寸及误差的检测装置和方法，尤其是转盘半径及安装偏心四转位局部图像坐标增量检测装置和检测方法。

背景技术

转盘(旋转圆盘)类部件安装时存在与其转轴的安装误差，主要是由于转盘类零件与转轴的偏心引起的同轴度误差。该误差直接影响转盘的工作稳定性和输出信号的精度，因此该误差的检测与调试是生产转盘类部件必要的工作。

现有转盘类部件的偏心测量方法需要通过被测件整圆周边缘的包络圆的求取确定被测圆的中心坐标，进而计算偏心量。这种方法对于大尺寸圆盘或局部圆盘零部件而言，无法实现。

此外大尺寸圆盘或局部圆盘的尺寸(半径或直径)的测量常采用三坐标测量仪器、测量显微镜等通用设备，通过测弦长和弦高计算半径的间接测量方法，一直存在测量不方便、精度不高的问题。

发明内容

本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种转盘类部件安装偏心误差四转位圆周定点坐标增量检测方法；同时该方法还可测量转盘的半径或直径尺寸。

本发明的目的是提供一种可控标准转台+图像采集的转盘安装偏心误差自动检测装置。

本发明的思想是：将被测转盘部件的转轴固定于标准转台上，并与标准转台同轴转动；通过固定于标准转台上方其镜头的光轴垂直转盘面的数码显微镜，在转台转动过程中，将转盘的圆周局部边缘清晰成像记录于数码显微镜的像平面；数码显微镜和标准转台分别通过数据线和控制线与PC机连接，构成图像自动采集处理系统；数码显微镜驱动、转台转角控制和四转位坐标增量检测方法的程序预置于PC机中。

在标准转台的转角为α+θ_i(i＝1、2、3、4)四个的位置上采集4个转位转盘圆周边缘的局部图像I_i，其中为α标准转台的初始角；在各局部图像上提取同一圆周上的边缘点：在初始转位的局部图像I₁上选择转盘圆周的两个边缘点A₀和A₁，即θ₁＝0；在其余转位时的局部图像I₂、I₃和I₄上分别各选择转盘与A₀和A₁同一圆周的一个边缘点A₂、A₃和A₄；并获得5个点的图像空间坐标A₀(x₀，y₀)和A_i(x_i，y_i)；在物空间坐标系(以转台转轴与被测转盘成像平面的交点O为原点，X、Y坐标轴分别平行于数码显微镜的图像坐标轴)下，以A₀在转台初始位置时的物空间坐标(x，y)对应的物空间位置点A为定点，建立四转位各点A_i(x_i，y_i)的圆周偏心转位定点坐标增量方程组，通过方程组求解获得在初始转位时转盘中心偏离量a和b、定点A的坐标x和y，并计算得转盘半径R和安装偏心e，以及任意转位α+θ时转盘中心偏离量a’和b’。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种转盘半径及安装偏心四转位圆周定点坐标增量检测方法，包括以下步骤：