專(zhuān)利名稱(chēng)：測(cè)量齒輪形貌數(shù)據(jù)的同步采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高精度檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在齒輪形貌測(cè)量系統(tǒng)中線(xiàn)位移和角位移同步采集的方法，旨在提高齒輪形貌測(cè)量的精度。
背景技術(shù)：
齒輪形貌測(cè)量在精密制造領(lǐng)域具有重要的意義，傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量容易對(duì)被測(cè)齒輪表面產(chǎn)生不同程度的損傷。隨著激光測(cè)量技術(shù)的日益成熟，齒輪形貌采用激光連續(xù)掃描技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速高精度測(cè)量成為可能。現(xiàn)有專(zhuān)利文獻(xiàn)，其公開(kāi)號(hào)為202149755U，名稱(chēng)為齒輪參數(shù)激光檢測(cè)裝置的專(zhuān)利，工作原理為采用激光位移傳感器測(cè)量齒輪表面相對(duì)于測(cè)量原點(diǎn)的線(xiàn)位移，角位移旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)測(cè)量激光掃描的角位移。由于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)以其晶振產(chǎn)生的時(shí)間基準(zhǔn)為采集基準(zhǔn)，分別獨(dú)立采集激光位移傳感器測(cè)量的線(xiàn)位移與角位移旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)測(cè)量的角位移，但激光位移傳感器與角位移旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)通常具有不同的測(cè)量頻率，因此難以實(shí)現(xiàn)同步采集，破壞了線(xiàn)位移和角位移的一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)系，產(chǎn)生了隨機(jī)竄齒誤差，嚴(yán)重影響了齒輪形貌的測(cè)量精度。為此，提出一種角位移由光電編碼器(以脈沖計(jì)量)作為激光掃描的角度基準(zhǔn)的測(cè)量齒輪形貌數(shù)據(jù)的同步采集方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決采用現(xiàn)有方法測(cè)量齒輪時(shí)，由于激光位移傳感器與光電編碼器測(cè)量具有不同的采樣頻率，難以實(shí)現(xiàn)同步采集，進(jìn)而存在竄齒誤差的問(wèn)題，提供一種測(cè)量齒輪形貌數(shù)據(jù)的同步采集方法。測(cè)量齒輪形貌數(shù)據(jù)的同步采集方法，該方法由以下步驟實(shí)現(xiàn):步驟一、驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)，光電編碼器向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出角位移脈沖信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng) 器根據(jù)接收的脈沖信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)脈沖傳至激光位移傳感器；步驟二、激光位移傳感器根據(jù)接收的觸發(fā)脈沖，對(duì)齒輪的形貌進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量的齒輪形貌的線(xiàn)位移數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；步驟三、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)存儲(chǔ)接收到的線(xiàn)位移數(shù)據(jù)后，根據(jù)步驟一所述的光電
編碼器向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的角位移脈沖信號(hào)與光電編碼器的角位移存在線(xiàn)性關(guān)系:G =# _，
式中，N為旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)一周發(fā)出的角位移脈沖數(shù)，Θ為光電編碼器的角位移，η為當(dāng)前角位移脈沖數(shù)，所述當(dāng)前角位移脈沖數(shù)η與線(xiàn)位移數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中存儲(chǔ)的位置一一對(duì)
應(yīng)，得到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)存儲(chǔ)的線(xiàn)位移數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的角位移為:Θ ，其中P為數(shù)據(jù)處理系
統(tǒng)中線(xiàn)位移數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置；由線(xiàn)位移數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置可換算出相應(yīng)的角位移，實(shí)現(xiàn)角位移與線(xiàn)位移的同步采集。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明所述的是一種測(cè)量齒輪形貌數(shù)據(jù)的同步采集方法，該方法提高了線(xiàn)位移與角位移的同步采集精度，降低隨機(jī)竄齒誤差，操作簡(jiǎn)單、方法可靠。


圖1為本發(fā)明所述的一種測(cè)量齒輪形貌數(shù)據(jù)的同步采集方法的原理圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖1說(shuō)明本實(shí)施方式，一種測(cè)量齒輪形貌數(shù)據(jù)的同步采集方法，該方法中涉及的裝置包括數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、旋轉(zhuǎn)臺(tái)、激光位移傳感器和光電編碼器；所述驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而使得激光位移傳感器相對(duì)被測(cè)齒輪做掃描運(yùn)動(dòng)，光電編碼器向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出角位移脈沖，驅(qū)動(dòng)器接收角位移脈沖，產(chǎn)生相應(yīng)觸發(fā)脈沖并且發(fā)給激光位移傳感器，激光位移傳感器接收到觸發(fā)脈沖，對(duì)齒輪形貌進(jìn)行一次測(cè)量并將測(cè)得線(xiàn)位移送到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，否則激光位移傳感器停止測(cè)量，等待觸發(fā)脈沖的到來(lái)
開(kāi)始測(cè)量。其中光電編碼器向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的角位移脈沖與角位移存在線(xiàn)性關(guān)系:
權(quán)利要求
1.測(cè)量齒輪形貌數(shù)據(jù)的同步采集方法，其特征是，該方法由以下步驟實(shí)現(xiàn): 步驟一、驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)，光電編碼器向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出角位移脈沖信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)器根據(jù)接收的脈沖信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的觸發(fā)脈沖傳至激光位移傳感器； 步驟二、激光位移傳感器根據(jù)接收的觸發(fā)脈沖，對(duì)齒輪的形貌進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)量的齒輪形貌的線(xiàn)位移數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)； 步驟三、所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)存儲(chǔ)接收到的線(xiàn)位移數(shù)據(jù)后，根據(jù)步驟一所述的光電編碼 器向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的角位移脈沖信號(hào)與光電編碼器的角位移存在線(xiàn)性關(guān)系:Θ =2πp/N ;式中，N為旋轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)一周發(fā)出的角位移脈沖數(shù)，Θ為光電編碼器的角位移，η為當(dāng)前角位移脈沖數(shù)，所述當(dāng)前角位移脈沖數(shù)η與線(xiàn)位移數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中存儲(chǔ)的位置一一對(duì)應(yīng)，得到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)存儲(chǔ)的線(xiàn)位移對(duì)應(yīng)的角位移為:Θ =2πp/N ;其中P為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中線(xiàn)位移數(shù) 據(jù)的存儲(chǔ)位置，因此由線(xiàn)位移數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置可換算出相應(yīng)的角位移，實(shí)現(xiàn)角位移與線(xiàn)位移的同步采集。
全文摘要
測(cè)量齒輪形貌數(shù)據(jù)的同步采集方法，涉及高精度檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，解決現(xiàn)有方法測(cè)量齒輪時(shí)由于激光位移傳感器與光電編碼器測(cè)量具有不同的采樣頻率，難以實(shí)現(xiàn)同步采集，進(jìn)而存在竄齒誤差的問(wèn)題。本發(fā)明中驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，光電編碼器向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出角位移脈沖，驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生相應(yīng)觸發(fā)脈沖并且發(fā)給激光位移傳感器，激光位移傳感器根據(jù)接收的觸發(fā)脈沖對(duì)齒輪形貌進(jìn)行測(cè)量并將測(cè)得線(xiàn)位移送到數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)線(xiàn)位移數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置與角位移間的線(xiàn)性關(guān)系，由線(xiàn)位移數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置換算出相應(yīng)的角位移，實(shí)現(xiàn)角位移與線(xiàn)位移的同步采集。該方法提高了線(xiàn)位移與角位移的同步采集精度，降低隨機(jī)竄齒誤差，操作簡(jiǎn)單、方法可靠。
文檔編號(hào)G01B11/26GK103226008SQ201310152730
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者蘇成志, 方媛, 李振輝, 李楷, 王恩國(guó), 包海峰 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春理工大學(xué)