[發(fā)明專利]深孔形位公差測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110272552.4
• 申請(qǐng)日: 2011-09-15
• 公開（公告）號(hào): CN102435149A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王金橋;岳文起
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國第一重型機(jī)械股份公司
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24;G01B11/27;G01B11/00
• 代理公司: 齊齊哈爾鶴城專利事務(wù)所 23207
• 代理人: 果浯溪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種深孔形位公差測(cè)量裝置，屬于測(cè)量工具技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，電站用的大型鍛件如汽輪機(jī)軸，發(fā)電機(jī)軸，其中心孔在重型機(jī)械行業(yè)為精加工交貨，形位公差要求嚴(yán)格，有直線度、圓柱度、直徑、同軸度、跳動(dòng)等要求。但由于中心孔是深孔，一般直徑在φ100-400㎜，長度在1-18米左右，普通量具無法進(jìn)行測(cè)量，傳統(tǒng)測(cè)量直線度、直徑、同軸、跳動(dòng)是通過間接方法測(cè)量及機(jī)床精度保證來估算，對(duì)于通長深孔的圓柱度始終無法測(cè)量得到。激光跟蹤儀測(cè)量精度好，可以使用其測(cè)量，但靶球采集測(cè)量點(diǎn)定位難度大，無法保證激光跟蹤是深孔測(cè)量的難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述測(cè)量技術(shù)上的不足，本發(fā)明提供了一種深孔形位公差測(cè)量裝置，該深孔形位公差測(cè)量裝置不僅能測(cè)量孔的直線度、直徑，還能評(píng)價(jià)出圓柱度和計(jì)算出孔的同軸度、跳動(dòng)誤差。

本發(fā)明解決其技術(shù)難題所采用的技術(shù)方案是：深孔形位公差測(cè)量裝置由激光跟蹤儀、球靶小車組成，激光跟蹤儀為現(xiàn)有設(shè)備，球靶小車由球靶、可調(diào)彈性擺臂、擺臂電機(jī)、可調(diào)支架、行走輪、車體、平衡導(dǎo)塊組成，球靶小車的具體結(jié)構(gòu)為：車體為矩形其兩側(cè)設(shè)有數(shù)個(gè)由電機(jī)控制的可轉(zhuǎn)動(dòng)的行走輪，行走輪的外側(cè)設(shè)有平衡導(dǎo)塊，車體前后分別設(shè)有兩個(gè)支架，前端支架上鉸接可調(diào)支架，后端支架上鉸接長支架，長支架鉸接可調(diào)支架，長支架的前端鉸接電機(jī)支架，電機(jī)支架上設(shè)有擺臂電機(jī)，擺臂電機(jī)通過聯(lián)軸鉸接可調(diào)彈性擺臂，可調(diào)彈性擺臂上端連接球靶。

本發(fā)明的有益效果是：可適用于各種孔徑，不同長度的深孔的測(cè)量，可滿足生產(chǎn)中的測(cè)量需要，測(cè)量精度高，操作簡單、方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明深孔形位公差測(cè)量裝置球靶小車立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明深孔形位公差測(cè)量裝置球靶小車正視圖。

圖3是本發(fā)明深孔形位公差測(cè)量裝置球靶小車側(cè)視圖。

圖4是本發(fā)明深孔形位公差測(cè)量裝置定位點(diǎn)示意圖。

圖中?1、球靶，2、可調(diào)彈性擺臂，3、擺臂電機(jī)，4、可調(diào)支架，5、行走輪，6、車體，7、平衡導(dǎo)塊，8、長支架，9、電機(jī)支架，10、聯(lián)軸。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明深孔形位公差測(cè)量裝置由激光跟蹤儀、球靶小車組成，激光跟蹤儀為現(xiàn)有設(shè)備，球靶小車由球靶、可調(diào)彈性擺臂、擺臂電機(jī)、可調(diào)支架、行走輪、車體、平衡導(dǎo)塊組成，球靶小車的具體結(jié)構(gòu)為：如圖1-3所示，車體6為矩形其兩側(cè)設(shè)有數(shù)個(gè)由電機(jī)控制的可轉(zhuǎn)動(dòng)的行走輪5，行走輪5的外側(cè)設(shè)有平衡導(dǎo)塊7，車體6前后分別設(shè)有兩個(gè)支架，前端支架上鉸接可調(diào)支架4，后端支架上鉸接長支架8，長支架8鉸接可調(diào)支架4，長支架8的前端鉸接電機(jī)支架9，電機(jī)支架9上設(shè)有擺臂電機(jī)3，擺臂電機(jī)3通過聯(lián)軸10鉸接可調(diào)彈性擺臂2，可調(diào)彈性擺臂2上端連接球靶1。

電源電纜和控制電纜分別接入車體6上的行走電機(jī)和擺臂電機(jī)3上，控制臺(tái)分別連接電源電纜和控制電纜，行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)車體6行進(jìn)到預(yù)定位置后，啟動(dòng)擺臂電機(jī)3帶動(dòng)可調(diào)彈性擺臂2和球靶1擺動(dòng)，分別停在同截面預(yù)設(shè)定的P1-P6點(diǎn)，由激光跟蹤儀采集坐標(biāo)點(diǎn)。

????將車體及靶球1置入所需測(cè)量孔中，調(diào)整支架使擺臂旋轉(zhuǎn)中心與測(cè)孔中心大致重合，調(diào)整可調(diào)彈性擺臂2長度、彈力壓緊靶球1與測(cè)孔壁緊密并光滑接觸，可調(diào)彈性擺臂2圓周擺動(dòng)平穩(wěn)，啟動(dòng)激光跟蹤儀，進(jìn)入工作狀態(tài)，與靶球1對(duì)好光，使跟蹤儀能夠跟蹤靶球1運(yùn)動(dòng)?？刂茢[臂帶動(dòng)靶球1，沿孔壁圓周，均勻定位，其測(cè)量定位點(diǎn)如圖4所示，跟蹤儀采集各坐標(biāo)點(diǎn)，記錄靶球1坐標(biāo)位置?？刂菩≤囆凶唠姍C(jī)驅(qū)動(dòng)小車，帶動(dòng)靶球1沿孔深行進(jìn)，再按圓周采集坐標(biāo)點(diǎn)，根據(jù)孔深長度，均勻設(shè)置圓周采集動(dòng)作。待所需坐標(biāo)采集完，利用跟蹤儀配套的測(cè)量分析軟件?Spatial?Analyzer??計(jì)算分析各坐標(biāo)點(diǎn)，按測(cè)量原則計(jì)算出按標(biāo)準(zhǔn)圓柱評(píng)價(jià)出圓柱度誤差，并可利用已采集的點(diǎn)坐標(biāo)，計(jì)算出孔不同位置的圓度誤差，中心孔的直線度誤差。利用已定義出的理想圓柱體的基準(zhǔn)點(diǎn)坐標(biāo)結(jié)合外表面采集的點(diǎn)坐標(biāo)，還可以計(jì)算出同軸度、跳動(dòng)等誤差。

可根據(jù)深孔直徑尺寸設(shè)計(jì)本裝置尺寸，采用鋼質(zhì)較重長型車體，用于支持靶球支架及行走部分，并配以平衡導(dǎo)塊，保證在深孔內(nèi)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；微型減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，可控制前后方向運(yùn)動(dòng)；可調(diào)云臺(tái)式支架，適用于不同孔徑測(cè)量需要；可調(diào)彈性擺臂，電機(jī)驅(qū)動(dòng)，沿圓周方向擺動(dòng)，帶動(dòng)靶球1處于不同角度，可適用于不同孔徑測(cè)量需要，保證靶球1接觸孔壁不同位置；標(biāo)準(zhǔn)靶球1，為激光跟蹤儀的核心標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量部件，可接收反射跟蹤測(cè)量激光，跟蹤儀可精確記錄靶球1球心坐標(biāo)。