[发明专利]一种圆柱间歇凸轮廓面误差和动力学检测系统及方法

说明书

本发明属于凸轮检测技术领域，公开了一种圆柱间歇凸轮廓面误差和凸轮动力学检测系统及方法，实验台上的器件通过线缆与测控装置连接；第一底座通过螺栓固定有立柱，立柱上端设置有高度调整手轮，立柱中间安装丝杠；横臂固定在丝杠在螺母座上；横臂上端通过螺栓固定有固定罩，固定罩上端通过螺栓固定有力矩传感器和分度盘编码器；横臂下端设置有第二三爪卡盘，第二三爪卡盘上端通过螺栓固定有加速度传感器，第二三爪卡盘与分度盘卡接；第一底座安装有丝杠，支撑框架固定在底座的丝杠螺母座上，支持框架通过轴承固定有转轴，转轴通过连接键固定有圆柱间歇凸轮、第一三爪卡盘和齿轮。本发明消除了检测的原理误差。

技术领域

本发明属于凸轮检测技术领域，尤其涉及一种圆柱间歇凸轮廓面误差和动力学检测系统及方法。

背景技术

目前，圆柱间歇凸轮机构能够将连续转动的输入变为间歇运动输出，因其分度数多、运动曲线的停歇时间和运动时间可以按需求更改、定位段精度高、低振动，在自动化生产线，如食品加工、饮料灌装和包装行业等涉及多工位工作的场合获得大量使用。

凸轮的加工精度决定了圆柱间歇凸轮机构运行速度和噪声，因圆柱间歇凸轮其廓面为非可展曲面，加工、检测都存在较大的困难，部分企业在加工完成后采用长时间跑和替代进一步的精加工和检测；也有用三坐标测量机检测曲面点坐标，因测球直径原因，还需要根据曲面曲率和测球直径，计算真实的曲面坐标点，因圆柱间歇凸轮曲面各点曲率不同，估算曲率造成较大的曲面拟合误差，然后利用拟合后的曲面点坐标数据和理论坐标点比较，定位和计算都比较复杂，不适用于现场和大量样品的测量，同时也不能测量凸轮的曲线的柔顺性；通过测量凸轮的运动精度测量检测凸轮的加工精度，利用分度盘和凸轮的啮合关系，通过测量分度盘的转角误差间接测量凸轮的加工误差，此时用于检测的分度盘滚子直径和与凸轮啮合的真实分度盘滚子直径如果不一致，会因凸轮廓面的不可展性，凸轮与滚子啮合时接触线为空间曲线，当滚子直径变化时，引起接触角的变化，造成接触点不一致，产生测量误差。

综上所述，现有技术存在的问题是：圆柱间歇凸轮的检测困难，尤其适用于凸轮生产现场的大批量凸轮精度检测，通用三坐标检测，设备调整时间长，检测速度慢，不能测量凸轮曲面的动态性能，既能检测曲面精度又能测量曲面动态性能的专用设备缺乏，造成国产凸轮加工精度低，只能生产适用于中低速场合的凸轮。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种圆柱间歇凸轮廓面误差和动力学检测系统及方法。

本发明是这样实现的，一种圆柱间歇凸轮廓面误差和动力学检测方法，所述圆柱间歇凸轮廓面误差和动力学检测方法包括：通过测控装置设置电机转速和凸轮的运动规律，打开第二三爪卡盘，夹紧分度盘，然后对分度盘进行调心并夹紧；打开第一三爪卡盘夹紧凸轮，并转动顶尖锁紧手轮，使顶尖进行辅助支撑，对凸轮进行调心并夹紧；转动第一手轮，移动支撑框架，调整凸轮和分度盘的中心距到设计中心距，转动高度调整手轮移动分度盘的上下位置使凸轮和分度盘进行啮合；然后利用塞尺测量分度盘滚子和凸轮槽之间的间隙，检测凸轮槽的宽度是否在合格。

进一步，所述圆柱间歇凸轮廓面误差和动力学检测方法还包括：手动测量凸轮廓面误差时，让电磁离合器断开凸轮轴和电机的连接，转动凸轮转动手轮，通过齿轮传动带动凸轮运动，凸轮轴通过齿轮连接带动凸轮编码器转动，凸轮和分度盘啮合，带动分度盘运动，调整力矩调整螺栓对分度盘加载，转动手轮进行测量，通过读取凸轮编码器和分度盘编码器的数据获取凸轮和分度盘的转角关系，和设计曲线对比，获得误差并显示；自动测量，通过测控装置将电机转速调低，利用电机带动凸轮转动，完成凸轮廓面误差测量。

进一步，所述圆柱间歇凸轮廓面误差和动力学检测方法还包括：进行凸轮动力学测量时，通过测控装置设定电机转速，电磁离合器连接凸轮轴和电机，启动电机，分度盘和凸轮啮合，读取凸轮编码器和分度盘编码器的数据获取凸轮和分度盘的转角关系，对数值进行微分获得转速关系，对转速进行微分获取加速度信号，通过读取加速度传感器获得分度盘的振动信息，把信号分屏显示；