本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種對相連的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行對中檢測和調(diào)整的方法及其裝置。它由兩套機(jī)械安裝卡具、激光發(fā)射及反射單元、圖像探測單元和數(shù)據(jù)處理顯示單元構(gòu)成。所述機(jī)械安裝卡具由卡座、緊固鏈條、立式固定支架組成；所述激光發(fā)射及反射單元由一半導(dǎo)體激光器和一組反射棱鏡和傾角計(jì)組成；所述圖像探測單元由內(nèi)嵌高速圖像處理器的高分辨率攝像系統(tǒng)及其位于其前端的光學(xué)成像裝置、ＬＥＤ背光燈、藍(lán)牙數(shù)據(jù)無線發(fā)射模塊、激光發(fā)射器和傾角計(jì)組成；所述數(shù)據(jù)處理顯示單元由光斑中心檢測和旋轉(zhuǎn)軸對中調(diào)整算法處理模塊、藍(lán)牙無線接受模塊和液晶顯示模塊組成。本發(fā)明專利技術(shù)具有檢測精度高，操作簡便的特點(diǎn)，適用于水平或者垂直安裝的機(jī)械設(shè)備可動部件中心的對中檢測調(diào)整。
Method and device for centering detection and adjustment of connected rotating shaft
The invention discloses a method and device for centering detection and adjustment of connected rotating shafts. It consists of two units and data processing machinery installation fixture, laser transmission and reflection image detection unit, a display unit. The mechanical installation fixture consists of clamping seat, fasten the chain, vertical fixed support; the laser emission and reflection unit is composed of a semiconductor laser and a reflecting prism and angle meter; the image detection unit is composed of embedded high-speed image processor of the high resolution imaging system, optical imaging system and its device at the front end of the LED backlight lights, Bluetooth wireless transmitter module, laser transmitter and inclinometer component; the data processing display unit consists of spot detection and the axis of rotation on the adjustment algorithm processing module, Bluetooth wireless receiving module and LCD display module. The invention has the advantages of high detection precision and simple operation, and is suitable for centering detection and adjustment of horizontal or vertical mounting mechanical equipment movable parts center.
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種對機(jī)械設(shè)備中心進(jìn)行對中檢測及調(diào)整的方法，適用 于多組水平安裝機(jī)械設(shè)備的中心對中調(diào)整，特別是對兩臺相互以聯(lián)軸器 或其它方式相連的水平安裝的旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)中心的對中 檢測及調(diào)整的方法。本專利技術(shù)還涉及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。
技術(shù)介紹
機(jī)械設(shè)備的對中是指用儀器或其它檢測工具對兩個(gè)相連設(shè)備安裝 時(shí)的相對位置精度進(jìn)行檢測和調(diào)整，或者是對機(jī)械設(shè)備的多組可動部件 的中心進(jìn)行調(diào)整，以保證其中心線位于同一條直線上。以大旋轉(zhuǎn)類機(jī)械 設(shè)備為例，如果設(shè)備對中不良，會造成軸承過早損壞、聯(lián)軸節(jié)或法蘭盤 的摩擦增大、轉(zhuǎn)軸發(fā)生往復(fù)移動等問題，降低設(shè)備的能源使用效率，提高 設(shè)備運(yùn)行成本，大大縮短設(shè)備的使用壽命甚至發(fā)生惡性事故。此外，對中 不良會對轉(zhuǎn)軸密封性產(chǎn)生嚴(yán)重影響，而更換密封件的費(fèi)用有時(shí)可達(dá)到購買設(shè)備價(jià)格的20%。而對于生產(chǎn)性設(shè)備，若設(shè)備的不對中，則會造成產(chǎn) 品的不合格，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。目前，國外在兩回轉(zhuǎn)機(jī)械軸中心線的對中測量領(lǐng)域，目前有多種高 技術(shù)、高精度的測量儀器，如德國普魯夫激光對中儀、瑞典Damalini激 光對中儀等。國內(nèi)廠家一般使用傳統(tǒng)的千分表找正方法用鋼尺、卡尺、 百分表等工具進(jìn)行接觸式測量，要作圖計(jì)算，十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因而測量 精度低，工作效率低下，而且測量人員本身技術(shù)經(jīng)驗(yàn)直接影響到測量結(jié) 果。國外的手持式激光對中儀以PSD作為位置探測單元，具有響應(yīng)速度 快，檢測精度高的特點(diǎn)，在國外己得到了廣泛的應(yīng)用。但由于涉及商業(yè) 和技術(shù)機(jī)密，國內(nèi)還沒有生產(chǎn)該類產(chǎn)品的廠家。國內(nèi)非手持的激光對中 儀一般是采用轉(zhuǎn)動軸的測量方法，即通分別測量0度90度180度270度四 個(gè)值，記錄值后采用個(gè)人計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，得出旋轉(zhuǎn)軸移動量后進(jìn)行對 中，僅將激光對中儀作為對準(zhǔn)工具，沒有體現(xiàn)激光對中儀高效的優(yōu)勢。 而進(jìn)口的激光對中儀存在價(jià)格昂貴，纏線，檢測時(shí)對旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸角 度有要求等操作不方便問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種操作簡易，檢測精度高的對 相連的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行對中檢測和調(diào)整的方法。本專利技術(shù)所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。 為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供的對相連的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行對中檢測和調(diào)整的方法，實(shí)施操作步驟如下(1) 、主動旋轉(zhuǎn)軸所在的主動設(shè)備經(jīng)初步調(diào)整至水平后固定，在從動 旋轉(zhuǎn)軸所在的從動設(shè)備的底部設(shè)有可調(diào)整的前墊腳和后墊腳，在主動旋 轉(zhuǎn)軸上安裝一個(gè)圖像探測單元和一個(gè)第一激光發(fā)射器，在從動旋轉(zhuǎn)軸上 安裝一個(gè)與圖像探測單元對應(yīng)的第二激光發(fā)射器和一個(gè)將第一激光發(fā) 射器反射到圖像探測單元的反射單元；在主動旋轉(zhuǎn)軸和從動旋轉(zhuǎn)軸上分別設(shè)有傾角計(jì)；(2) 、測量出圖像探測單元到第二激光發(fā)射器及反射單元之間的距離 參數(shù),3，測量出第二激光發(fā)射器及反射單元到從動設(shè)備的前墊腳的距離 參數(shù)A和到后墊腳的距離參數(shù)(3) 、根據(jù)傾角計(jì)的指示，調(diào)整主動旋轉(zhuǎn)軸和從動旋轉(zhuǎn)軸使之處于相 同的任意初始角度位置，啟動第一激光發(fā)射器和第二激光發(fā)射器，第一 激光發(fā)射器發(fā)射的激光經(jīng)反射單元反射后進(jìn)入圖像探測單元，第二激光 發(fā)射器直接入射圖像探測單元，圖像探測單元自動計(jì)算并保存所獲得的 第一激光發(fā)射器和第二激光發(fā)射器對應(yīng)激光束的激光光斑坐標(biāo)參數(shù)；(4) 、旋轉(zhuǎn)主動旋轉(zhuǎn)軸，同時(shí)從動旋轉(zhuǎn)軸也作旋轉(zhuǎn)并保持旋轉(zhuǎn)相同的角度，或采用兩旋轉(zhuǎn)軸不旋轉(zhuǎn)，而是旋轉(zhuǎn)第一激光發(fā)射器、第二激光發(fā)射器及反射單元、圖像探測單元；在旋轉(zhuǎn)過程中，圖像探測單元自動不斷計(jì)算當(dāng)前的第一激光發(fā)射器和第二激光發(fā)射器對應(yīng)激光束的激光光 斑參數(shù)坐標(biāo)并作保存；主動旋轉(zhuǎn)軸和從動旋轉(zhuǎn)軸的角度或第一激光發(fā)射器、第二激光發(fā)射器及反射單元、圖像探測單元的旋轉(zhuǎn)角度〉30度；(5) 、在旋轉(zhuǎn)停止后，數(shù)據(jù)處理顯示單元根據(jù)從數(shù)據(jù)處理顯示單元輸 入的距離位置參數(shù)A、 ,2、尸3和所獲得的第一激光發(fā)射器和第二激光發(fā) 射器的激光光斑參數(shù)，根據(jù)對中檢測算法獲得從動設(shè)備的前后墊腳的調(diào) 整量厶、厶和調(diào)整傾角^，將從動設(shè)備的從動旋轉(zhuǎn)軸調(diào)整到與主動設(shè)備的 主動旋轉(zhuǎn)軸對中的位置。本專利技術(shù)提供的實(shí)現(xiàn)對相連的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行對中檢測和調(diào)整的方法的裝 置，圖像探測單元通過第一機(jī)械安裝卡具安裝于主動設(shè)備的主動旋轉(zhuǎn)軸 上，所述的圖像探測單元上安裝有第一激光發(fā)射器； 一組反射棱鏡、第 二激光發(fā)射器集成的激光發(fā)射及反射單元通過第二機(jī)械安裝卡具安裝 于從動設(shè)備的從動旋轉(zhuǎn)軸上；所述的圖像探測單元與數(shù)據(jù)處理顯示單元 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換連接，在所述的主動旋轉(zhuǎn)軸和從動旋轉(zhuǎn)軸上分別設(shè)有傾角 計(jì)。圖像探測單元由高分辨率的近焦鏡頭、CCD (CMOS)圖像傳感器及其 驅(qū)動信號處理電路、高速圖像處理器、成像光學(xué)器件組成。在所述的高分辨率鏡頭周圍裝有一組LED背光燈。所述的圖像探測單元內(nèi)的高速圖像處理器與數(shù)據(jù)處理顯示單元通 過藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本專利技術(shù)的工作原理簡述如下通過機(jī)械安裝卡具分別將激光發(fā)射及反射單元、圖像探測單元安裝 在主動旋轉(zhuǎn)軸的主動設(shè)備和從動設(shè)備的從動旋轉(zhuǎn)軸上。根據(jù)傾角計(jì)的角 度指示，調(diào)整使兩旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)處在相同的角度位置， 一束激光直接從第 二激光發(fā)射器及反射單元所在位置入射到圖像探測單元的成像裝置上， 被圖像探測單元所接受，在其內(nèi)部根據(jù)算法模型得到光斑坐標(biāo)參數(shù)，同 時(shí)安裝在攝像機(jī)探測單元上的第一激光發(fā)射器發(fā)射的激光束入射到反 射單元的反射棱鏡上，經(jīng)反射棱鏡后入射到圖像探測探測單元的成像裝 置上，經(jīng)處理后獲得另外一組激光光斑坐標(biāo)參數(shù)。完成上述步驟后，根 據(jù)傾角計(jì)的角度指示，將旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)任意角度，圖像探測單元又得到兩 組光斑坐標(biāo)參數(shù)。攝圖像探測單元的高速處理器根據(jù)得到的四組激光光 斑坐標(biāo)就可以得到兩旋轉(zhuǎn)軸的偏移角度。從動設(shè)備的底座安裝有四個(gè)墊 腳，根據(jù)所獲得的坐標(biāo)參數(shù)和測量顯示單元輸入的距離參數(shù)尺、,2、 & 經(jīng)過高速處理器處理后在數(shù)據(jù)處理顯示單元顯示從動設(shè)備的前后墊腳 量厶、厶和調(diào)整偏轉(zhuǎn)角度^，從而實(shí)現(xiàn)兩旋轉(zhuǎn)軸的對中調(diào)整。按照該方法， 該技術(shù)同樣適合于水平安裝的多組機(jī)械設(shè)備固定部件或者活動部件的 中心對中調(diào)整。本專利技術(shù)的這種利用激光束和機(jī)器視覺技術(shù)的機(jī)械設(shè)備對中檢測及 調(diào)整技術(shù)應(yīng)用到旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心對中調(diào)整，與國外的旋轉(zhuǎn)類機(jī)械的旋 轉(zhuǎn)軸中心激光對中儀檢測方法比較，不再局限于采用PSD作為位置探測 器件，由于采用高分辨率的圖像傳感器和高倍鏡頭，采用機(jī)器視覺技術(shù)，同樣獲得高精度的檢測結(jié)果。還具有任意時(shí)刻檢測(旋轉(zhuǎn)角度〉30度)， 無需采用常規(guī)的類似時(shí)鐘的9點(diǎn)鐘、12點(diǎn)鐘和3點(diǎn)鐘的三點(diǎn)測量方法。 另外采用藍(lán)牙無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，檢測過程中無線纏繞問題，操作更加 簡單人性化。 附圖說明圖1為本專利技術(shù)的器件安裝分布示意圖2為本專利技術(shù)的攝像機(jī)探測單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖3為本專利技術(shù)的激光發(fā)射及反射單元內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖4為本專利技術(shù)的對中檢測數(shù)學(xué)模型示意圖5為本專利技術(shù)的對中檢測墊腳計(jì)算數(shù)學(xué)模型示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本專利技術(shù)的內(nèi)容作進(jìn)一步的說明，以助 于理解本專利技術(shù)的內(nèi)容。參見圖1、圖2和圖3，以旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)中心檢測為例，將被檢測旋轉(zhuǎn)軸所在機(jī)械設(shè)備分為從動設(shè)備和主動設(shè)備。主要包括以下內(nèi)容圖像探測單元2通過第一機(jī)械安裝卡具3即卡座和緊固鏈條和立式 固定支架安裝于主動設(shè)備1的主動旋轉(zhuǎn)軸4上，圖像探測單元2上安裝有第一激光發(fā)射器本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種對相連的旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行對中檢測和調(diào)整的方法，其特征是：實(shí)施操作步驟如下：（１）、主動旋轉(zhuǎn)軸所在的主動設(shè)備經(jīng)初步調(diào)整至水平后固定，在從動旋轉(zhuǎn)軸所在的從動設(shè)備的底部設(shè)有可調(diào)整的前墊腳和后墊腳，在主動旋轉(zhuǎn)軸上安裝一個(gè)圖像探測單元和一個(gè)第一激光發(fā)射器，在從動旋轉(zhuǎn)軸上安裝一個(gè)與圖像探測單元對應(yīng)的第二激光發(fā)射器和一個(gè)將第一激光發(fā)射器反射到圖像探測單元的反射單元；在主動旋轉(zhuǎn)軸和從動旋轉(zhuǎn)軸上分別設(shè)有傾角計(jì)；（２）、測量出圖像探測單元到第二激光發(fā)射器及反射單元之間的距離參數(shù)Ｆ↓［３］，測量出第二激光發(fā)射器及反射單元到從動設(shè)備的前墊腳的距離參數(shù)Ｆ↓［１］和到后墊腳的距離參數(shù)Ｆ↓［２］；（３）、根據(jù)傾角計(jì)的指示，調(diào)整主動旋轉(zhuǎn)軸和從動旋轉(zhuǎn)軸使之處于相同的任意初始角度位置，啟動第一激光發(fā)射器和第二激光發(fā)射器，第一激光發(fā)射器發(fā)射的激光經(jīng)反射單元反射后進(jìn)入圖像探測單元，第二激光發(fā)射器直接入射圖像探測單元，圖像探測單元自動計(jì)算并保存所獲得的第一激光發(fā)射器和第二激光發(fā)射器對應(yīng)激光束的激光光斑坐標(biāo)參數(shù)；（４）、旋轉(zhuǎn)主動旋轉(zhuǎn)軸，同時(shí)從動旋轉(zhuǎn)軸也作旋轉(zhuǎn)并保持旋轉(zhuǎn)相同的角度，或采用兩旋轉(zhuǎn)軸不旋轉(zhuǎn)，而是旋轉(zhuǎn)第一激光發(fā)射器、第二激光發(fā)射器及反射單元、圖像探測單元；在旋轉(zhuǎn)過程中，圖像探測單元自動不斷計(jì)算當(dāng)前的第一激光發(fā)射器和第二激光發(fā)射器對應(yīng)激光束的激光光斑參數(shù)坐標(biāo)并作保存；主動旋轉(zhuǎn)軸和從動旋轉(zhuǎn)軸的角度或第一激光發(fā)射器、第二激光發(fā)射器及反射單元、圖像探測單元的旋轉(zhuǎn)角度＞３０度；（５）、在旋轉(zhuǎn)停止后，數(shù)據(jù)處理顯示單元根據(jù)從數(shù)據(jù)處理顯示單元輸入的距離位置參數(shù)Ｆ↓［１］、Ｆ↓［２］、Ｆ↓［３］和所獲得的第一激光發(fā)射器和第二激光發(fā)射器的激光光斑參數(shù)，根據(jù)對中檢測算法獲得從動設(shè)備的前后墊腳的調(diào)整量Ｌ↓［１］、Ｌ↓［２］和調(diào)整傾角θ，將從動設(shè)備的從動旋轉(zhuǎn)軸調(diào)整到與主動設(shè)備的主動旋轉(zhuǎn)軸對中的位置。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳士旭，
申請(專利權(quán))人：吳士旭，
類型：發(fā)明
國別省市：43[中國|湖南]
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。