基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現方法及裝置：包括基座、工件立柱、測量立柱，測量立柱上設置有可豎直以及水平運動的電感測頭。本發明利用測量立柱的前后運動控制測頭與主軸回轉軸系中心的距離，可以實現基圓的無級調整，無需通過一系列的基圓盤來輔助完成齒輪的測量，簡化了檢測過程，而且解決了基圓盤磨損造成的檢測誤差。本發明可通過控制測頭的豎直運動、水平運動以及與主軸回轉軸系的聯動分別實現測頭測量軌跡的控制，最終可實現對測量范圍內具有任意基圓半徑值的齒輪的齒向、齒形和周節誤差的全自動測量，本發明還可實現對偏心齒輪的路徑規劃，實現偏心齒輪的齒向、齒形和周節誤差的全自動測量。
【專利說明】基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現方法及 裝置
【技術領域】
[0001] 本發明屬于復雜型線的精密測量領域，具體涉及一種基于三軸聯動的復雜零件準 測量中心路徑規劃實現方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著機械制造業的發展，特別是隨著汽車工業和風力發電行業的高速發展，齒輪 的需求量日益增加，而齒輪的加工精度對機械產品的品質有著重要的影響，齒輪精度過低 會使得機械設備傳動不穩定，進而引起振動加劇，產生噪音，嚴重影響操作人員的身體健 康，同時還會大幅縮短機械設備的壽命。為了提高產品的操作舒適性，同時提高產品的壽 命，對齒輪加工質量的要求愈來愈高，這就對齒輪檢測設備提出了更高的要求。
[0003] 哈爾濱量量刃具集團有限責任公司設計的320系列測量儀通過控制X、W軸聯動實 現測頭的路徑規劃，但該系列產品需要通過一系列的基圓盤（13個）來輔助完成齒輪的測 量，過程復雜，而且基圓盤會產生磨損，造成檢測誤差。
[0004] 目前對于偏心齒輪的測量，最常用的方法就是設計偏心工裝，通過偏心工裝，使偏 心齒輪的中心與主軸回轉軸系的中心重合，即通過偏心工裝補償偏心齒輪的偏心量。但該 方法對工裝的精度要求較高，工裝加工困難，并且工裝使用時間過長會造成磨損，降低檢測 精度。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于提供一種基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現 方法及裝置。
[0006] 為達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：
[0007] -種基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現裝置，該裝置包括基座以 及設置于基座一端上的工件立柱和主軸回轉軸系，工件立柱上設置有與主軸回轉軸系相對 的上頂尖軸系，基座的另一端上設置有可前后運動的測量立柱，測量立柱與工件立柱的距 離通過所述前后運動進行調整，測量立柱上設置有可堅直以及水平運動的電感測頭。
[0008] 所述裝置還包括用于控制所述測量立柱前后運動的手動控制組件，手動控制組件 包括設置于基座上的絲杠以及與絲杠相連的手輪，測量立柱與絲杠相連。
[0009] 所述裝置還包括驅動控制組件，驅動控制組件包括計算機、用于檢測所述堅直運 動位移變化量的第一光柵尺、用于檢測所述水平運動位移變化量的第二光柵尺以及用于檢 測所述前后運動位移變化量的第三光柵尺，計算機分別與第一光柵尺的讀數頭、第二光柵 尺的讀數頭、第三光柵尺的讀數頭、用于驅動主軸回轉軸系的電機、用于驅動電感測頭堅直 運動的電機以及用于驅動電感測頭水平運動的電機相連。
[0010] 所述驅動主軸回轉軸系的電機為直流伺服電機，驅動電感測頭堅直或水平運動的 電機為交流伺服電機。 toon] 上述基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現裝置的路徑規劃實現方 法，該方法包括以下步驟：
[0012] 對于非偏心齒輪，將被測齒輪裝夾于上頂尖軸系與主軸回轉軸系之間，使被測齒 輪的中心與主軸回轉軸系的中心重合，然后手動控制測量立柱前后運動，使得電感測頭前 端的測球與主軸回轉軸系中心的距離為被測齒輪的基圓半徑，同時，手動控制電感測頭沿 堅直以及水平方向運動，使電感測頭移動到被測齒輪的任一齒槽內，或者，對于偏心齒輪， 將被測齒輪裝夾于上頂尖軸系與主軸回轉軸系之間，然后手動控制測量立柱前后運動，使 得電感測頭與被測齒輪的齒頂以一定壓縮量接觸，然后固定測量立柱的位置，然后使主軸 回轉軸系帶動被測齒輪旋轉，并通過電感測頭的水平運動，在保證電感測頭的壓縮量在與 被測齒輪的輪齒部分接觸時保持不變的情況下，測得被測齒輪若干個輪齒齒頂的位置數 據，通過對測得的位置數據進行圓擬合，得到被測齒輪的齒頂圓圓心〇 2在以主軸回轉軸系 中心上點Oi為坐標原點的坐標系中的位置，Oi與〇2在同一個水平面內，然后通過測量立柱 的前后運動使電感測頭前端的測球與過被測齒輪齒頂圓圓心〇 2的堅直直線間的距離等于 被測齒輪的基圓半徑。
[0013] 所述方法還包括以下步驟：
[0014] 保持測量立柱位置不變，通過主軸回轉軸系的旋轉使電感測頭與被測齒輪齒面以 一定壓縮量接觸，壓縮量為S/4?S/2, S為電感測頭的量程，然后驅動電感測頭堅直運動， 使電感測頭沿被測齒輪的齒寬方向移動。
[0015] 所述電感測頭沿被測齒輪的齒寬方向移動的距離根據被測齒輪的齒寬自定義，或 者，使電感測頭先移動到被測齒輪的下端面以下，然后由被測齒輪的下端面移動至被測齒 輪的上端面以上。
[0016] 所述方法還包括以下步驟：
[0017] 保持測量立柱位置不變，使電感測頭通過堅直運動移動到被測齒輪的齒寬中間位 置處，然后通過主軸回轉軸系的旋轉帶動被測齒輪旋轉，使電感測頭與齒槽任一側齒面之 間具有S/4?S/2的壓縮量，S為電感測頭的量程；然后，對于非偏心齒輪，通過控制主軸回 轉軸系的旋轉和電感測頭的水平運動的聯動，使電感測頭相對于被測齒輪的基圓的運動軌 跡為被測齒輪的漸開線，或者，對于偏心齒輪，根據被測齒輪的齒頂圓圓心〇 2在以主軸回轉 軸系中心上點Oi為原點的坐標系中的位置，并通過控制主軸回轉軸系的旋轉和電感測頭的 水平運動的聯動，使電感測頭相對于被測齒輪的基圓的運動軌跡為被測齒輪的漸開線。 [0018] 所述方法還包括以下步驟：
[0019] 1)保持測量立柱位置不變；對于非偏心齒輪，通過主軸回轉軸系帶動被測齒輪左 右旋轉，并根據電感測頭壓縮量大小的變化確定被測齒輪在基圓上的齒槽間距，然后計算 得到齒槽的中間位置，或者，對于偏心齒輪，使主軸回轉軸系左右旋轉，并根據被測齒輪的 齒頂圓圓心02在以主軸回轉軸系中心上點為原點的坐標系中的位置，控制電感測頭的水 平運動與主軸回轉軸系的轉動進行聯動，保證電感測頭前端的測球始終處于被測齒輪的基 圓上，然后根據電感測頭壓縮量大小的變化確定被測齒輪在基圓上的齒槽間距，然后計算 得到齒槽的中間位置；
[0020] 2)檢測完一個齒槽后，使電感測頭通過堅直運動離開齒槽，然后使主軸回轉軸系 帶動被測齒輪旋轉，然后使電感測頭通過堅直運動進入相鄰的下一個齒槽，按步驟1)計算 得到該齒槽的中間位置；
[0021] 3)重復步驟2)，直至得到被測齒輪的所有齒槽中間位置。
[0022] 所述電感測頭的堅直運動、水平運動以及主軸回轉軸系的轉動由計算機進行控 制，所述計算機根據用于檢測所述前后運動位移變化量的第三光柵尺的讀數計算并顯示電 感測頭與主軸回轉軸系中心的距離，所述電感測頭的堅直運動以及水平運動的位移變化量 分別由所述計算機通過第一以及第二光柵尺進行采集。
[0023] 本發明的有益效果體現在：
[0024] 1)本發明利用Y軸的運動（即測量立柱的前后運動）控制測頭與主軸回轉軸系中 心的距離，可以實現基圓的無級調整，無需通過一系列的基圓盤來輔助完成齒輪的測量，簡 化了檢測過程，而且解決了基圓盤磨損造成的檢測誤差。
[0025] 2)本發明可通過控制Z軸的運動（即測頭的堅直運動），以及控制X軸（即測頭 的水平運動）與W軸（即主軸回轉軸系）的聯動等分別實現測頭測量軌跡的控制，并結合 測頭的測量數據以及光柵尺的讀數，最終可實現對測量范圍內具有任意基圓半徑值的齒輪 的齒向、齒形和周節誤差的全自動測量。
[0026] 3)本發明還可實現對偏心齒輪的路徑規劃，實現偏心齒輪的齒向、齒形和周節誤 差的全自動測量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發明的結構示意圖；
[0028] 圖2為齒向誤差測量示意圖之一（非偏心齒輪）；
[0029] 圖3為齒向誤差測量示意圖之二（非偏心齒輪）；
[0030] 圖4為齒形誤差測量示意圖（非偏心齒輪）；
[0031] 圖5為周節誤差測量示意圖（非偏心齒輪）；
[0032] 圖6為偏心齒輪測量不意圖之一；
[0033] 圖7為偏心齒輪測量不意圖之二；
[0034] 圖中：1為基圓，2為齒根圓，3為基座，4為工件立柱，5為主軸回轉軸系，6為測量 立柱，7為電感測頭,8為手輪,9為被測齒輪,10為被測齒廓，11為光柵尺，12為上頂尖軸 系，13為齒頂圓，A、B、C、D表示輪齒。
【具體實施方式】
[0035] 下面結合附圖和實施例對本發明作詳細說明。
[0036] (一）裝置結構
[0037] 參見圖1，本發明所述基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現裝置，包 括基座3以及設置于基座3 -端上的工件立柱4和主軸回轉軸系5,工件立柱4上設置有與 主軸回轉軸系5相對的上頂尖軸系12,基座3的另一端上設置有可前后（Y軸）運動的測量 立柱6,測量立柱6與工件立柱4的距離通過所述前后運動進行調整，測量立柱6上設置有 可堅直（Z軸）以及水平（X軸）運動的電感測頭7。
[0038] 所述裝置還包括用于控制所述測量立柱6前后運動的手動控制組件，手動控制組 件包括設置于基座3上的絲杠以及與絲杠相連的手輪8,測量立柱6與絲杠相連。
[0039] 所述裝置還包括驅動控制組件，驅動控制組件包括計算機、用于檢測所述堅直運 動位移變化量的第一光柵尺、用于檢測所述水平運動位移變化量的第二光柵尺以及用于檢 測所述前后運動位移變化量的第三光柵尺，計算機分別與第一光柵尺的讀數頭、第二光柵 尺的讀數頭、第三光柵尺的讀數頭、用于驅動主軸回轉軸系的電機、用于驅動電感測頭堅直 運動的電機以及用于驅動電感測頭水平運動的電機相連。
[0040] 所述驅動主軸回轉軸系的電機為直流伺服電機，驅動電感測頭堅直或水平運動的 電機為交流伺服電機。
[0041] (二）本發明所述基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現裝置的路徑 規劃實現方法，包括以下步驟：
[0042] (2. 1)被測齒輪為非偏心齒輪
[0043] al)將被測齒輪裝夾于主軸回轉軸系5與上頂尖軸系12之間，使被測齒輪的中心 與主軸回轉軸系5的中心重合，然后手動控制測量立柱6前后運動，使得電感測頭7前端的 測球到主軸回轉軸系中心的距離為被測齒輪的基圓半徑，同時，手動控制電感測頭7沿堅 直以及水平方向運動，使電感測頭7移動到被測齒輪的任一齒槽內。
[0044] 參見圖2以及圖3,所述方法還包括以下步驟（齒向誤差的檢測）：
[0045] 經過步驟al)后，保持測量立柱6位置（沿Y軸坐標）不變，通過主軸回轉軸系5 順時針旋轉使電感測頭7與被測齒輪9左齒面以一定壓縮量接觸，壓縮量為S/4?S/2, S 為電感測頭7的量程，然后驅動電感測頭7堅直運動，使電感測頭7沿被測齒輪9的齒寬方 向移動，測得沿被測齒輪齒寬方向的一系列測頭壓縮量大小變化的數據，對數據進行處理， 得到被測齒輪的齒向誤差。
[0046] 所述電感測頭7沿被測齒輪9齒寬方向移動的距離根據被測齒輪的齒寬自定義 (在齒寬范圍內選擇），或者，使電感測頭7先移動到被測齒輪9的下端面以下，然后由被測 齒輪9的下端面移動至被測齒輪9的上端面以上。
[0047] 參見圖4,所述方法還包括以下步驟（齒形誤差的檢測）：
[0048] 經過步驟al)后，保持測量立柱6位置（沿Y軸坐標）不變，使電感測頭7通過堅 直運動移動到被測齒輪近似的齒寬中間位置處，然后通過主軸回轉軸系5的旋轉帶動被測 齒輪旋轉，使電感測頭7與齒槽任一側齒面之間具有S/4?S/2的壓縮量，S為電感測頭7 的量程，然后通過控制主軸回轉軸系5的旋轉和電感測頭7的水平運動的聯動（W軸及X軸 的聯動），使電感測頭7相對于被測齒輪的基圓的運動軌跡為被測齒輪的漸開線，并通過測 頭壓縮量大小的變化，得到一系列描述齒廓變形量大小的數據，對數據進行處理，得到被測 齒輪的齒形誤差。
[0049] 參見圖5,所述方法還包括以下步驟（周節誤差的檢測）：
[0050] 1)經過步驟al)后，保持測量立柱6位置（沿Y軸坐標）不變，通過主軸回轉軸 系5帶動被測齒輪左右旋轉，并根據電感測頭7壓縮量大小的變化確定被測齒輪在基圓上 的齒槽間距，然后計算得到齒槽的中間位置；
[0051] 2)檢測完一個齒槽后，使電感測頭7沿Z軸堅直向上運動至離開齒槽，然后使主軸 回轉軸系5帶動被測齒輪旋轉360° /η，η為被測齒輪的齒數，然后使電感測頭7沿Z軸堅 直向下運動進入對應的下一個齒槽，按步驟1)計算得到該齒槽的中間位置；
[0052] 3)重復步驟2)，直至得到被測齒輪的所有齒槽中間位置；然后通過對被測齒輪各 個齒槽中間位置的數據進行處理得到被測齒輪的周節誤差。
[0053] 所述電感測頭7的堅直運動、水平運動以及主軸回轉軸系5的轉動由計算機進行 控制，所述計算機根據第三光柵尺的讀數計算并顯示電感測頭7與主軸回轉軸系5中心的 距離，所述電感測頭7的堅直運動以及水平運動的位移變化量分別由所述計算機通過第一 以及第二光柵尺進行采集。
[0054] (2. 2)被測齒輪為偏心齒輪
[0055] bl)參見圖6以及圖7,對于偏心齒輪，將被測齒輪裝夾于上頂尖軸系12與主軸回 轉軸系5之間，然后手動控制測量立柱6前后運動，使得電感測頭7與被測齒輪的齒頂以一 定壓縮量接觸，然后固定測量立柱的位置，然后使主軸回轉軸系帶動被測齒輪旋轉，并通過 電感測頭的水平運動，在保證電感測頭的壓縮量在與被測齒輪的輪齒部分接觸時保持不變 的情況下，測得被測齒輪若干個輪齒（一般大于等于3個）齒頂的位置數據，通過對測得的 位置數據進行圓擬合，得到被測齒輪的齒頂圓圓心〇 2在以主軸回轉軸系中心上點Oi為坐標 原點的坐標系中的位置，（^與仏在同一個水平面內，然后通過測量立柱的前后運動使電感 測頭前端的測球與過被測齒輪齒頂圓圓心〇 2的堅直直線間的距離等于被測齒輪的基圓半 徑。
[0056] 齒向誤差的檢測：與非偏心齒輪相同。
[0057] 齒形誤差的檢測：經過步驟bl)后，保持測量立柱6位置不變，使電感測頭7通過 堅直運動移動到被測齒輪近似的齒寬中間位置處，然后通過主軸回轉軸系5的旋轉帶動被 測齒輪旋轉，使電感測頭7與齒槽任一側齒面之間具有S/4?S/2的壓縮量，S為電感測頭 的量程，然后，根據被測齒輪的齒頂圓圓心〇 2在以主軸回轉軸系中心上點Oi為原點的坐標 系中的位置，并通過控制主軸回轉軸系的旋轉和電感測頭的水平運動的聯動，使電感測頭 相對于被測齒輪的基圓的運動軌跡為被測齒輪的漸開線。
[0058] 周節誤差的檢測：
[0059] 1)經過步驟bl)后，保持測量立柱6位置不變，使主軸回轉軸系5左右旋轉，并根 據被測齒輪的齒頂圓圓心〇 2在以主軸回轉軸系中心上點Oi為原點的坐標系中的位置，控制 電感測頭的水平運動與主軸回轉軸系的轉動進行聯動，保證電感測頭前端的測球始終處于 被測齒輪的基圓上，然后根據電感測頭7壓縮量大小的變化確定被測齒輪在基圓上的齒槽 間距，然后計算得到齒槽的中間位置；
[0060] 2)檢測完一個齒槽后，使電感測頭7通過堅直運動離開齒槽，然后使主軸回轉軸 系7帶動被測齒輪旋轉，然后使電感測頭通過堅直運動進入相鄰的下一個齒槽，按步驟1) 計算得到該齒槽的中間位置；
[0061] 3)重復步驟2)，直至得到被測齒輪的所有齒槽中間位置。
[0062] 實施例
[0063] 參見圖1，一種基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現裝置，包括手動 控制的可沿Y軸方向運動的測量立柱，及設置于測量立柱上的通過伺服驅動系統控制的可 沿X、z軸方向運動的測頭，還包括可沿W軸方向回轉的主軸回轉軸系。測頭沿Y軸方向距 主軸回轉軸系中心的距離可通過計算機進行實時顯示。
[0064] 所述裝置還包括基座、用于裝夾工件的工件立柱以及驅動控制組件（計算機以及 與X、Y、Z軸對應的三個光柵尺11)。
[0065] 測頭為TESA電感測頭。
[0066] 以非偏心齒輪測量過程為例，將被測齒輪的參數輸入計算機以后，通過計算得到 基圓半徑理論值，然后進行機床調整（通過標準芯棒確定主軸回轉軸系中心），然后手動搖 動Y軸手輪，使測球到主軸回轉軸系中心的距離為理論基圓半徑，調整完成后，在該齒輪的 測量過程中Y軸不再進行調整。手動控制X、Z軸電機，使測頭移動到被測齒輪的任一齒槽 內的中間位置處。
[0067] 齒向誤差的檢測：W軸順時針旋轉至測頭與被測齒輪左齒面以一定壓縮量接觸 (壓縮量為測頭量程的四分之一），電機驅動Z軸使測頭沿齒寬方向移動，移動距離可以自 定義也可以先移動到被測齒輪下端面以下，再由下端面移動至上端面以上，對測頭測得的 數據進行處理，得到被測齒輪的齒向誤差。
[0068] 齒形誤差的檢測：將測頭移動到齒槽內近似齒寬中間位置處，通過W軸的自動旋 轉，使得測頭與齒面之間具有四分之一測頭量程的壓縮量，然后通過軟件控制w軸及X軸的 聯動，使得測頭相對于被測齒輪的基圓的運動軌跡為被測齒輪的漸開線，通過對表征測頭 壓縮量大小的數據進行處理，完成對被測齒輪齒形誤差的測量。
[0069] 周節誤差的檢測：測頭運動到齒槽中，通過W軸的左右旋轉，確認被測齒輪在基圓 上的齒槽間距，并通過計算獲取齒槽的中間位置，檢測完一個齒槽后，Z軸向上移動大于齒 寬的距離，然后W軸旋轉360° /η (η為被測齒輪的齒數），測頭落下進入下一個齒槽，重復 前述動作，直至完成測量。通過對所得齒槽中間位置數據的對比得到周節誤差。
[0070] 本發明可實現被測齒輪基圓的無極調整，不需要加工不同的基圓盤，操作簡便并 且大幅度提高了測量精度，實現了偏心齒輪及非偏心齒輪復雜路徑的規劃，并且可以實現 測量過程的全自動。
【權利要求】
1. 一種基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現裝置，其特征在于：該裝置 包括基座（3)以及設置于基座（3) -端上的工件立柱（4)和主軸回轉軸系（5)，工件立柱 (4)上設置有與主軸回轉軸系（5)相對的上頂尖軸系（12)，基座（3)的另一端上設置有可 前后運動的測量立柱（6)，測量立柱（6)與工件立柱（4)的距離通過所述前后運動進行調 整，測量立柱（6)上設置有可堅直以及水平運動的電感測頭（7)。
2. 根據權利要求1所述一種基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現裝置， 其特征在于：所述裝置還包括用于控制所述測量立柱（6)前后運動的手動控制組件，手動 控制組件包括設置于基座（3)上的絲杠以及與絲杠相連的手輪（8)，測量立柱（6)與絲杠相 連。
3. 根據權利要求1所述一種基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現裝置， 其特征在于：所述裝置還包括驅動控制組件，驅動控制組件包括計算機、用于檢測所述堅直 運動位移變化量的第一光柵尺、用于檢測所述水平運動位移變化量的第二光柵尺以及用于 檢測所述前后運動位移變化量的第三光柵尺，計算機分別與第一光柵尺的讀數頭、第二光 柵尺的讀數頭、第三光柵尺的讀數頭、用于驅動主軸回轉軸系的電機、用于驅動電感測頭堅 直運動的電機以及用于驅動電感測頭水平運動的電機相連。
4. 根據權利要求3所述一種基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現裝置， 其特征在于：所述驅動主軸回轉軸系的電機為直流伺服電機，驅動電感測頭堅直或水平運 動的電機為交流伺服電機。
5. -種如權利要求1所述基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現裝置的 路徑規劃實現方法，其特征在于：該方法包括以下步驟： 對于非偏心齒輪，將被測齒輪裝夾于上頂尖軸系（12)與主軸回轉軸系（5)之間，使被 測齒輪的中心與主軸回轉軸系的中心重合，然后手動控制測量立柱（6)前后運動，使得電 感測頭（7)前端的測球與主軸回轉軸系中心的距離為被測齒輪的基圓半徑，同時，手動控 制電感測頭（7)沿堅直以及水平方向運動，使電感測頭移動到被測齒輪的任一齒槽內，或 者，對于偏心齒輪，將被測齒輪裝夾于上頂尖軸系（12)與主軸回轉軸系（5)之間，然后手動 控制測量立柱（6)前后運動，使得電感測頭（7)與被測齒輪的齒頂以一定壓縮量接觸，然后 固定測量立柱的位置，然后使主軸回轉軸系帶動被測齒輪旋轉，并通過電感測頭的水平運 動，在保證電感測頭的壓縮量在與被測齒輪的輪齒部分接觸時保持不變的情況下，測得被 測齒輪若干個輪齒齒頂的位置數據，通過對測得的位置數據進行圓擬合，得到被測齒輪的 齒頂圓圓心〇 2在以主軸回轉軸系中心上點h為坐標原點的坐標系中的位置，Oi與〇2在同 一個水平面內，然后通過測量立柱的前后運動使電感測頭前端的測球與過被測齒輪齒頂圓 圓心〇 2的堅直直線間的距離等于被測齒輪的基圓半徑。
6. 根據權利要求5所述一種基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現裝置 的路徑規劃實現方法，其特征在于：所述方法還包括以下步驟： 保持測量立柱（6)位置不變，通過主軸回轉軸系（5)的旋轉使電感測頭（7)與被測齒 輪齒面以一定壓縮量接觸，壓縮量為S/4?S/2, S為電感測頭的量程，然后驅動電感測頭 (7)堅直運動，使電感測頭（7)沿被測齒輪的齒寬方向移動。
7. 根據權利要求6所述一種基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現裝置 的路徑規劃實現方法，其特征在于：所述電感測頭（7)沿被測齒輪的齒寬方向移動的距離 根據被測齒輪的齒寬自定義，或者，使電感測頭先移動到被測齒輪的下端面以下，然后由被 測齒輪的下端面移動至被測齒輪的上端面以上。
8. 根據權利要求5所述一種基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現裝置 的路徑規劃實現方法，其特征在于：所述方法還包括以下步驟： 保持測量立柱（6)位置不變，使電感測頭（7)通過堅直運動移動到被測齒輪的齒寬中 間位置處，然后通過主軸回轉軸系（5)的旋轉帶動被測齒輪旋轉，使電感測頭（7)與齒槽任 一側齒面之間具有S/4?S/2的壓縮量，S為電感測頭的量程；然后，對于非偏心齒輪，通過 控制主軸回轉軸系（5)的旋轉和電感測頭的水平運動的聯動，使電感測頭相對于被測齒輪 的基圓的運動軌跡為被測齒輪的漸開線，或者，對于偏心齒輪，根據被測齒輪的齒頂圓圓心 〇 2在以主軸回轉軸系中心上點Oi為原點的坐標系中的位置，并通過控制主軸回轉軸系的旋 轉和電感測頭的水平運動的聯動，使電感測頭相對于被測齒輪的基圓的運動軌跡為被測齒 輪的漸開線。
9. 根據權利要求5所述一種基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃實現裝置 的路徑規劃實現方法，其特征在于：所述方法還包括以下步驟： 1) 保持測量立柱（6)位置不變；對于非偏心齒輪，通過主軸回轉軸系（5)帶動被測齒 輪左右旋轉，并根據電感測頭（7)壓縮量大小的變化確定被測齒輪在基圓上的齒槽間距， 然后計算得到齒槽的中間位置，或者，對于偏心齒輪，使主軸回轉軸系（5)左右旋轉，并根 據被測齒輪的齒頂圓圓心〇 2在以主軸回轉軸系中心上點Oi為原點的坐標系中的位置，控制 電感測頭的水平運動與主軸回轉軸系的轉動進行聯動，保證電感測頭前端的測球始終處于 被測齒輪的基圓上，然后根據電感測頭（7)壓縮量大小的變化確定被測齒輪在基圓上的齒 槽間距，然后計算得到齒槽的中間位置； 2) 檢測完一個齒槽后，使電感測頭（7)通過堅直運動離開齒槽，然后使主軸回轉軸系 (7)帶動被測齒輪旋轉，然后使電感測頭通過堅直運動進入相鄰的下一個齒槽，按步驟1) 計算得到該齒槽的中間位置； 3) 重復步驟2)，直至得到被測齒輪的所有齒槽中間位置。
10. 根據權利要求6、7、8或9所述一種基于三軸聯動的復雜零件準測量中心路徑規劃 實現裝置的路徑規劃實現方法，其特征在于：所述電感測頭的堅直運動、水平運動以及主軸 回轉軸系的轉動由計算機進行控制，所述計算機根據用于檢測所述前后運動位移變化量的 第三光柵尺的讀數計算并顯示電感測頭與主軸回轉軸系中心的距離，所述電感測頭的堅直 運動以及水平運動的位移變化量分別由所述計算機通過第一以及第二光柵尺進行采集。
【文檔編號】G01B11/14GK104154849SQ201410404840
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】丁建軍, 王豐東, 劉陽鵬, 李兵, 蔣莊德 申請人:西安交通大學