軸承外徑非接觸測量方法技術(shù)

本公開屬于軸承外徑測量領(lǐng)域，尤其涉及一種軸承外徑非接觸測量方法。本公開的實施例提供了提供一種軸承外徑非接觸測量方法，該方法結(jié)合軸承回轉(zhuǎn)的特點構(gòu)建軸承外徑輪廓模型，通過位移傳感器在待測軸承的三個不同位置采集待測軸承的外徑數(shù)據(jù)，分離出軸承外徑輪廓模型中的回轉(zhuǎn)誤差，可以有效提高測量精度。可以有效提高測量精度。可以有效提高測量精度。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
軸承外徑非接觸測量方法


[0001]本專利技術(shù)屬于軸承外徑測量領(lǐng)域，尤其涉及一種軸承外徑非接觸測量方法。

技術(shù)介紹

[0002]外徑尺寸對軸承精度至關(guān)重要，其測量若采用接觸式測量法，具有易學、測量效率高、操作簡單等優(yōu)點，且一直被運用于軸承外徑的測量中，但在測量過程中傳感器測頭可能會劃傷軸承外表面。傳統(tǒng)的非接觸式測量方法，基于最小二乘法計算軸承的圓度誤差，在軸承轉(zhuǎn)動過程中的回轉(zhuǎn)誤差會影響檢測精度。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0003]本公開的實施例提供了提供一種軸承外徑非接觸測量方法，旨在解決上述問題以及其他潛在問題中的一個或多個。
[0004]根據(jù)本公開的第一方面，提供了一種軸承外徑非接觸測量方法，其特征在于，包括：
[0005]步驟S1，將待測軸承安裝在軸承外徑檢測裝置中，所述軸承外徑檢測裝置包括用于帶動所述待測軸承轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)平臺、用于采集所述待測軸承的外徑數(shù)據(jù)的位移傳感器、對所述外徑數(shù)據(jù)進行運算處理的處理器；步驟S2，所述位移傳感器從所述待測軸承的第一位置處開始采集所述待測軸承的第一外徑數(shù)據(jù)，所述處理器基于所述第一外徑數(shù)據(jù)計算所述待測軸承的第一外徑輪廓模型；步驟S3，所述位移傳感器從所述待測軸承的第二位置處開始采集所述待測軸承的第二外徑數(shù)據(jù)，所述處理器基于所述第二外徑數(shù)據(jù)計算所述待測軸承的第二外徑輪廓模型；步驟S4，所述位移傳感器從所述待測軸承的第三位置處開始采集素數(shù)待測軸承的第三外徑數(shù)據(jù)，所述處理器基于所述第三外徑數(shù)據(jù)計算所述待測軸承的第三外徑輪廓模型；步驟S5，所述處理器基于所述第一外徑輪廓模型、所述第二外徑輪廓模型、所述第三外徑輪廓模型，從所述待測軸承的外徑輪廓中分離出所述回轉(zhuǎn)誤差后，計算所述待測軸承的圓度誤差。
[0006]在一些實施例中，所述處理器還包括用于對接收到的外徑數(shù)據(jù)進行濾波處理的濾波器。
[0007]在一些實施例中，所述濾波器為S
?
G濾波器。
[0008]在一些實施例中，所述旋轉(zhuǎn)平臺的徑向跳動小于所述待測軸承的跳動公差值范圍。
[0009]在一些實施例中，所述旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動速度為1
?
100rpm。
[0010]在一些實施例中，所述第一位置與所述第二位置之間的夾角為120
°
，所述第一位置與所述第三位置之間的夾角為270
°
。
[0011]在一些實施例中，所述位移傳感器為激光位移傳感器。
[0012]在一些實施例中，所述步驟S2中，所述旋轉(zhuǎn)平臺帶動所述待測軸承旋轉(zhuǎn)至少5圈，并將所述位移傳感器在所述待測軸承旋轉(zhuǎn)的第2
?
(n
?
1)圈采集到的外徑數(shù)據(jù)作為第一外徑
數(shù)據(jù)s1(θ)，n為待測軸承的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)；所述步驟S3中，所述旋轉(zhuǎn)平臺帶動所述待測軸承旋轉(zhuǎn)至少5圈，并將所述位移傳感器在所述待測軸承旋轉(zhuǎn)的第2
?
(n
?
1)圈采集到的外徑數(shù)據(jù)作為第二外徑數(shù)據(jù)s2(θ)，n為待測軸承的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)；所述步驟S4中，所述旋轉(zhuǎn)平臺帶動所述待測軸承旋轉(zhuǎn)至少5圈，并將所述位移傳感器在所述待測軸承旋轉(zhuǎn)的第2
?
(n
?
1)圈采集到的外徑數(shù)據(jù)作為第三外徑數(shù)據(jù)s3(θ)，n為待測軸承的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。
[0013]在一些實施例中，所述第一外徑輪廓模型s1(θ)＝v(θ)+δ
x
(θ)；所述第二外徑輪廓模型s2(θ)＝v(θ+α)+δ
x
(θ)cos(α)+δ
y
(θ)sin(α)；所述第三外徑輪廓模型s3(θ)＝ν(θ+β)+δ
x
(θ)cos(β)+δ
y
(θ)sin(β)；其中，α為第一位置和第二位置之間的夾角，β為第三位置和第一位置之間的夾角，δ
x
(θ)為所述旋轉(zhuǎn)平臺的回轉(zhuǎn)誤差δ(θ)在X方向的分量，δ
y
(θ)為所述旋轉(zhuǎn)平臺的回轉(zhuǎn)誤差δ(θ)在Y方向上的分量，ν(θ)為待測軸承的輪廓曲線；所述步驟S5包括，步驟S5
?
1，根據(jù)所述第一外徑輪廓模型、所述第二外徑輪廓模型、所述第三外徑輪廓模型，獲得離散化矩陣S＝[s1(i)，s2(i)，s3(i)]T
，s1(i)表示s1(θ)在第i個采樣點的值，s2(i)表示s2(θ)在第i采樣點的值，s3(i)表示s3(θ)在第i個采樣點的值；步驟S5
?
2，根據(jù)所述離散化矩陣S，計算其中，N為采樣點總數(shù)，p1、p2為整數(shù)，p1＝αN/2π，p2＝βN/2π，E＝(e0，e1，e2)，e0＝1，步驟S5
?
3，根據(jù)S
n
(i)計算周期性離散序列r(i)，S
n
(i)＝r(i)+e1+r(i+p1)+e2r(i+p2)；步驟S5
?
4，根據(jù)r(i)計算待測軸承的圓度誤差，f＝[r(i)]max
?
[r(i)]min
。
附圖說明
[0014]通過參考附圖閱讀下文的詳細描述，本公開的實施例的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點將變得易于理解。在附圖中，以示例而非限制性的方式示出本公開的若干實施例。
[0015]圖1示出根據(jù)本公開的實施例的軸承外徑檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2示出根據(jù)本公開的實施例的軸承外徑非接觸測量原理圖。
[0017]圖3示出根據(jù)本公開的實施例的位移傳感器采集的外徑數(shù)據(jù)圖。
[0018]圖4示出將圖3的外徑數(shù)據(jù)采用S
?
G濾波器處理后的外徑數(shù)據(jù)圖。
[0019]圖5示出根據(jù)本公開的實施例的軸承外徑非接觸測量方法對軸承直徑48mm且精度為P0的測量結(jié)果極坐標示意圖。
[0020]在各個附圖中，相同或?qū)?yīng)的標號表示相同或?qū)?yīng)的部分。
具體實施方式
[0021]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的優(yōu)選實施例。雖然附圖中顯示了本公開的優(yōu)選實施例，然而應(yīng)該理解，可以以各種形式實現(xiàn)本公開而不應(yīng)被這里闡述的實施例所限
制。相反，提供這些實施例是為了使本公開更加透徹和完整，并且能夠?qū)⒈竟_的范圍完整地傳達給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0022]在本文中使用的術(shù)語“包括”及其變形表示開放性包括，即“包括但不限于”。除非特別申明，術(shù)語“或”表示“和/或”。術(shù)語“基于”表示“至少部分地基于”。術(shù)語“一個示例實施例”和“一個實施例”表示“至少一個示例實施例”。術(shù)語“另一實施例”表示“至少一個另外的實施例”。術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”等指示放置或者位置關(guān)系的詞匯均基于附圖所示的方位或者位置關(guān)系，僅為了便于描述本公開的原理，而不是指示或者暗示所指的元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造或操作，因此不能理解為對本公開的限制。下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚完整地描述。
[0023]如前所述，外徑尺寸對軸承精度至關(guān)重要，其測量若采用接觸式測量法本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種軸承外徑非接觸測量方法，其特征在于，包括：步驟S1，將待測軸承安裝在軸承外徑檢測裝置中，所述軸承外徑檢測裝置包括用于帶動所述待測軸承轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)平臺、用于采集所述待測軸承的外徑數(shù)據(jù)的位移傳感器、對所述外徑數(shù)據(jù)進行運算處理的處理器；步驟S2，所述位移傳感器從所述待測軸承的第一位置處開始采集所述待測軸承的第一外徑數(shù)據(jù)，所述處理器基于所述第一外徑數(shù)據(jù)計算所述待測軸承的第一外徑輪廓模型；步驟S3，所述位移傳感器從所述待測軸承的第二位置處開始采集所述待測軸承的第二外徑數(shù)據(jù)，所述處理器基于所述第二外徑數(shù)據(jù)計算所述待測軸承的第二外徑輪廓模型；步驟S4，所述位移傳感器從所述待測軸承的第三位置處開始采集素數(shù)待測軸承的第三外徑數(shù)據(jù)，所述處理器基于所述第三外徑數(shù)據(jù)計算所述待測軸承的第三外徑輪廓模型；步驟S5，所述處理器基于所述第一外徑輪廓模型、所述第二外徑輪廓模型、所述第三外徑輪廓模型從所述待測軸承的外徑輪廓中分離出所述回轉(zhuǎn)誤差后，計算所述待測軸承的圓度誤差。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸承外徑非接觸測量方法，其特征在于，所述處理器還包括用于對接收到的外徑數(shù)據(jù)進行濾波處理的濾波器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種軸承外徑非接觸測量方法，其特征在于，所述濾波器為S
?
G濾波器。4.根據(jù)權(quán)利要求1一種軸承外徑非接觸測量方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)平臺的徑向跳動小于所述待測軸承的跳動公差值范圍。5.根據(jù)權(quán)利要求1一種軸承外徑非接觸測量方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)動速度為1
?
100rpm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸承外徑非接觸測量方法，其特征在于，所述第一位置與所述第二位置之間的夾角為120
°
，所述第一位置與所述第三位置之間的夾角為270
°
。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸承外徑非接觸測量方法，其特征在于，所述位移傳感器為激光位移傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種軸承外徑非接觸測量方法，其特征在于：所述步驟S2中，所述旋轉(zhuǎn)平臺帶動所述待測軸承旋轉(zhuǎn)至少5圈，并將所述位移傳感器在所述待測軸承旋轉(zhuǎn)的第2
?
(n
?
1)圈采集到的外徑數(shù)據(jù)作為第一外徑數(shù)據(jù)s1(θ)，n為待測軸承的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)；所述步驟S3中，所述旋轉(zhuǎn)平臺帶動所述待測軸承旋轉(zhuǎn)至少5圈，并將所述位移傳感器在所述待測軸承旋轉(zhuǎn)的第2
?
(n
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1)圈采集到的外徑數(shù)據(jù)作為第二外徑數(shù)據(jù)s2(θ)，n為待測軸承的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)；所述步驟S...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林曉婷，
申請(專利權(quán))人：福建工程學院，
類型：發(fā)明
國別省市：