[发明专利]一种激光检测螺杆转子端截形的方法

摘要

一种激光检测螺杆转子端截形的方法，涉及螺杆转子的检测。利用激光位移传感器高精度、非接触式、寿命长的测量优势，使其沿着转子理论端截形运动以保持等距测量。建立螺杆转子转动坐标系与激光位移传感器移动平台所在坐标系的运动关系，计算出转子端截形各型值点的法向矢量，通过旋转螺杆转子避免了测量过程中被测点被其它轮廓遮挡的干涉现象以及被测点法向矢量与激光射出方向的夹角超出激光位移传感器可精确测量的角度范围的问题。可有效提高检测精度，获得螺杆转子端截形的高精度检测，亦可实用于螺旋面相对开阔产品的端截形测量。

主权项

一种激光检测螺杆转子端截形的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）建立螺杆转子坐标系，根据螺杆转子端截形方程计算出螺杆转子端面轮廓上的各型值点法向矢量，将理论型线的X坐标加上激光位移传感器的最佳测量距离L，得到螺杆转子端截形理论型线的平行曲线；（2）将激光位移传感器固定在可沿X、Y、Z三个方向移动的平台上，建立转子转动坐标系与激光位移传感器移动平台所在坐标系的运动关系，调整激光位移传感器使其相对被测螺杆处于最佳测量位置，并对测量起始位置进行归零标定；（3）对下一个被测型值点的法向矢量与激光射出方向（X方向）的夹角是否在激光位移传感器可准确测量角度范围（－α，α）内以及是否会发生干涉进行判断，在夹角合理且无干涉的情况下移动，再通过X、Y轴的联动，使激光位移传感器沿步骤（1）中预先计算好的螺杆转子端截形理论型线的平行曲线移动，且激光射出方向（记为X方向）与转子被测型值点法向矢量的夹角在激光位移传感器可准确测量角度范围（－α，α）内；（4）当被测型值点法向矢量与X方向的夹角超出（－α，α），或者激光位移传感器发射的激光被其它轮廓挡住而发生干涉现象时，旋转螺杆转子使其转过角度α或－α，保证两个激光射出方向与被测型值点法向矢量的夹角在角度（－α，α）内且无干涉现象，再根据坐标变换原理计算旋转后的螺杆转子端面型线各型值点法向矢量，并相应地移动激光位移传感器，使激光位移传感器与被测点处于理论的标定距离继续进行检测，直到螺杆转子端面型线测量完成；（5）将激光位移传感器沿Z轴移动到下一个需要检测的位置，重复步骤（3）和（4）；（6）通过数据采集模块读取螺杆转子不同位置端面型线的测量值，将计算结果保存为可处理的数据；测量的最大值与最小值做差即为螺杆转子端截形的精度。