一种铝合金轮毂尺寸检测设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种检测设备，具体地说是一种铝合金轮毂尺寸检测设备。


背景技术：

2.铝合金轮毂在是按照铸造、热处理、机加、涂装的工艺流程生产出来的。在机加工序完成后，就要对机加尺寸进行检测。
3.常规的铝合金轮毂，在机加完成后，需要检测的尺寸一般将近300
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400个。如此众多的尺寸，单纯依靠人工检测肯定是不行的：一是工作量巨大，对于大批量生产来说，人工检测节拍满足不了要求；另一个原因，铝合金轮毂的多个尺寸，是由曲线或者曲面形成的，常规的测量器具根本无法使用。
4.图1就是一种铝合金轮毂的结构图。可以看出，轮辋部位(ⅰ部位)和法兰部位(ⅱ部位)尺寸众多，且多为不便检测的尺寸。
5.目前，针对现场需求，常规的解决方法是人工和三坐标测量机相结合的方式进行检测的。效率低，且需要反复转运，工人劳动强度大。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是要提供一种铝合金轮毂尺寸检测设备。
7.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种铝合金轮毂尺寸检测设备，由底座、龙门架、xy十字伺服滑台、轮毂定位盘、顶部伺服滑台、双测头激光传感器、侧面伺服滑台、激光位移传感器组成，龙门架通过螺栓固定在底座上，组成设备的主体，xy十字伺服滑台安装在底座上，轮毂定位盘通过螺栓固定在xy十字伺服滑台上，轮毂定位盘上端为多个台阶结构，用来安放不同直径的铝合金轮毂，顶部伺服滑台固定在龙门架上方，双测头激光传感器通过支架固定在顶部伺服滑台的滑块上，侧面伺服滑台固定在龙门架侧面立柱上，激光位移传感器固定在侧面伺服滑台的滑块上，双测头激光传感器为阶梯圆柱结构，阶梯圆柱的大端、小端分别安装激光源a、激光源b，阶梯圆柱能够绕自身旋转，并带动激光源a、激光源b同步旋转，用来检测不同直径的孔径。
8.检测铝合金轮毂轮辋部位(ⅰ部位)各个尺寸的工作方式：
9.首先，将待测铝合金轮毂放置在轮毂定位盘的相应台阶上，然后驱动xy十字伺服滑台，使铝合金轮毂移动到激光位移传感器的检测区域；然后启动侧面伺服滑台，侧面伺服滑台就拖动激光位移传感器上下运行，从而得到轮廓曲线。将此轮廓曲线放在直角坐标系中，再结合铝合金轮毂的中心轴线数据，就可以计算出轮辋部位(ⅰ部位)的所有尺寸(比如不同部位的直径、高度等等)。
10.检测铝合金轮毂法兰部位(ⅱ部位)中心孔部位尺寸的工作方式：
11.首先，将待测铝合金轮毂放置在轮毂定位盘的相应台阶上，然后驱动xy十字伺服滑台，使铝合金轮毂移动到双测头激光传感器正下方，并使铝合金轮毂的中心孔正对双测头激光传感器；接着启动顶部伺服滑台，顶部伺服滑台就会拖动双测头激光传感器伸入到
铝合金轮毂的中心孔中。当需要检测某个部位的直径时，就使激光源a对准某个部位，并使双测头激光传感器绕自身旋转一周，此时就会计算出该部位的直径；当需要检测中心孔部位各个台阶高度时，就使双测头激光传感器上下运行，从而得到轮廓曲线。将此轮廓曲线放在直角坐标系中，再结合铝合金轮毂的中心轴线数据，就可以计算出法兰部位(ⅱ部位)中心孔部位的所有尺寸(比如不同部位的直径、高度等等)。
12.检测铝合金轮毂法兰部位(ⅱ部位)螺栓孔部位尺寸的工作方式(图7)：
13.首先，将待测铝合金轮毂放置在轮毂定位盘的相应台阶上，然后驱动xy十字伺服滑台，使铝合金轮毂移动到双测头激光传感器正下方，并使铝合金轮毂的螺栓孔正对双测头激光传感器；接着启动顶部伺服滑台，顶部伺服滑台就会拖动双测头激光传感器伸入到铝合金轮毂的螺栓孔中。当需要检测某个部位的直径时，就使激光源b对准某个部位，并使双测头激光传感器绕自身旋转一周，此时就会计算出该部位的直径(图7)；依次更换不同的螺栓孔，就会得到多个螺栓孔的数据。
14.至此，已经完成了铝合金轮毂轮辋部位(ⅰ部位)、法兰部位(ⅱ部位)的多个被测要素的检测工作。实际上，结合这些数据，还可以计算出铝合金轮毂的螺栓孔位置度误差。
15.将前述双测头激光传感器获得的铝合金轮毂的螺栓孔、中心孔的直径数据(d1～d5)，和xy十字伺服滑台获得螺栓孔、中心孔的中心坐标(o1～o5)放在同一个坐标系下，此时，根据各点坐标，就可以直接计算出铝合金轮毂的螺栓孔位置度误差了。
16.本实用新型能满足铝合金轮毂尺寸检测的需要，能检测多个部位、多种形式的尺寸，同时具有检测精度高、结果准确、兼容性强的特点。
附图说明
17.图1是一种铝合金轮毂的结构示意图。
18.图2是双测头激光传感器的主视图。
19.图3是本实用新型一种铝合金轮毂尺寸检测设备的主视图。
20.图4是在直角坐标系中，利用轮辋部位的轮廓曲线进行相关尺寸计算示意图。
21.图5是应用本实用新型一实施例测量中心孔部位示意图。
22.图6是在直角坐标系中，利用中心孔部位的轮廓曲线进行相关尺寸计算示意图。
23.图7是本实用新型一种铝合金轮毂尺寸检测设备的测量螺栓孔部位视图。
24.图8是在直角坐标系中计算螺栓孔位置度误差示意图。
具体实施方式
25.下面结合附图详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节和工作情况。
26.一种铝合金轮毂尺寸检测设备，由底座1、龙门架3、xy十字伺服滑台10、轮毂定位盘8、顶部伺服滑台4、双测头激光传感器5、侧面伺服滑台6、激光位移传感器7组成，龙门架3通过螺栓2固定在底座1上，组成设备的主体，xy十字伺服滑台10安装在底座1上，轮毂定位盘8通过螺栓9固定在xy十字伺服滑台10上，轮毂定位盘8上端为多个台阶结构，用来安放不同直径的铝合金轮毂，顶部伺服滑台4固定在龙门架3上方，双测头激光传感器5通过支架11固定在顶部伺服滑台4的滑块上，侧面伺服滑台6固定在龙门架3侧面立柱上，激光位移传感器7固定在侧面伺服滑台6的滑块上，双测头激光传感器5为阶梯圆柱结构，阶梯圆柱的大
端、小端分别安装激光源a13、激光源b14，阶梯圆柱能够绕自身旋转，并带动激光源a13、激光源b14同步旋转，用来检测不同直径的孔径。
27.检测铝合金轮毂轮辋部位(ⅰ部位)各个尺寸的工作方式(图3)：
28.首先，将待测铝合金轮毂12放置在轮毂定位盘8的相应台阶上，然后驱动xy十字伺服滑台10，使铝合金轮毂12移动到激光位移传感器7的检测区域；然后启动侧面伺服滑台6，侧面伺服滑台6就拖动激光位移传感器7上下运行，从而得到图4所示的轮廓曲线。将此轮廓曲线放在直角坐标系中，再结合铝合金轮毂的中心轴线数据，就可以计算出轮辋部位(ⅰ部位)的所有尺寸(比如不同部位的直径、高度等等)。
29.检测铝合金轮毂法兰部位(ⅱ部位)中心孔部位尺寸的工作方式(图5)：
30.首先，将待测铝合金轮毂12放置在轮毂定位盘8的相应台阶上，然后驱动xy十字伺服滑台10，使铝合金轮毂12移动到双测头激光传感器5正下方，并使铝合金轮毂12的中心孔正对双测头激光传感器5；接着启动顶部伺服滑台4，顶部伺服滑台4就会拖动双测头激光传感器5伸入到铝合金轮毂12的中心孔中。当需要检测某个部位的直径时，就使激光源a13对准某个部位，并使双测头激光传感器5绕自身旋转一周，此时就会计算出该部位的直径(图5)；当需要检测中心孔部位各个台阶高度时，就使双测头激光传感器5上下运行，从而得到图6所示的轮廓曲线。将此轮廓曲线放在直角坐标系中，再结合铝合金轮毂的中心轴线数据，就可以计算出法兰部位(ⅱ部位)中心孔部位的所有尺寸(比如不同部位的直径、高度等等)。
31.检测铝合金轮毂法兰部位(ⅱ部位)螺栓孔部位尺寸的工作方式(图7)：
32.首先，将待测铝合金轮毂12放置在轮毂定位盘8的相应台阶上，然后驱动xy十字伺服滑台10，使铝合金轮毂12移动到双测头激光传感器5正下方，并使铝合金轮毂12的螺栓孔正对双测头激光传感器5；接着启动顶部伺服滑台4，顶部伺服滑台4就会拖动双测头激光传感器5伸入到铝合金轮毂12的螺栓孔中。当需要检测某个部位的直径时，就使激光源b14对准某个部位，并使双测头激光传感器绕5自身旋转一周，此时就会计算出该部位的直径(图7)；依次更换不同的螺栓孔，就会得到多个螺栓孔的数据。
33.至此，已经完成了铝合金轮毂轮辋部位(ⅰ部位)、法兰部位(ⅱ部位)的多个被测要素的检测工作。实际上，结合这些数据，还可以计算出铝合金轮毂的螺栓孔位置度误差。
34.图8表示了螺栓孔位置度误差的理论计算模型。
35.将前述双测头激光传感器获得的铝合金轮毂的螺栓孔、中心孔的直径数据(d1～d5)，和xy十字伺服滑台获得螺栓孔、中心孔的中心坐标(o1～o5)放在同一个坐标系下，此时，根据各点坐标，就可以直接计算出铝合金轮毂的螺栓孔位置度误差了。