[實用新型]一種單側(cè)膨脹定心的垂直度激光檢測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320849606.3
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN203687895U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸龍生;唐陶;張仕偉;湯勇
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G01B11/26
• 分類號: G01B11/26
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 付茵茵;楊曉松

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種激光測量技術(shù)，具體的說，涉及一種利用激光和膨脹定心原理對深孔或盲孔相對于基準(zhǔn)面的垂直度進行測量的檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

核電蒸汽發(fā)生器的管板是核電蒸發(fā)器的關(guān)鍵零件，核電設(shè)備的安全性給該零件的加工精度提出了更高的要求，如管板的垂直度偏差將直接影響之后支撐板的安裝，以及在兩萬多個矩形排列的管孔內(nèi)能否準(zhǔn)確地穿過長達十幾米的U型管束，因此急需快速精準(zhǔn)的深孔測量方式。

核電蒸汽發(fā)生器的管板大而厚，材料特殊，表面上布置有許多深孔，深孔的精度要求極高，檢測難度相當(dāng)大，是核電設(shè)備制造的關(guān)鍵，以60萬機組蒸汽發(fā)生器為例，9280個直徑為Φ19.28mm的深孔，均勻地布置在Φ3477mm，厚度達到585.00mm的高強度低碳合金鋼鍛件上。

傳統(tǒng)的深孔垂直度測量方法是利用芯棒模擬中心軸線，將芯棒插入被測深孔中，以某一側(cè)的端面為基準(zhǔn)面，測量中心軸線與端面的角度偏差。但是，若被測深孔的尺寸較小或孔深很大時，測量誤差大且芯棒制造困難。此外現(xiàn)有技術(shù)中也有利用三坐標(biāo)進行測量的方法，但是由于設(shè)備昂貴且受到場地以及工件大小的限制對于管板零件不適用。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中對深孔的垂直度測量有以下限制和缺陷：1，人為讀取記錄測量數(shù)據(jù)，誤差較大，測量精度以及測量效率均較低；2，現(xiàn)有技術(shù)采用芯棒模擬法，被測深孔的測量長度受到芯棒長度的限制，無法實現(xiàn)方便快捷的測量，且由于芯棒與被測深孔之間為間隙配合，所帶來的誤差較大。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實用新型的目的是：提供一種能夠精準(zhǔn)、便捷地測量深孔及盲孔相對于基準(zhǔn)面的垂直度的一種單側(cè)膨脹定心的垂直度激光檢測系統(tǒng)。

為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種單側(cè)膨脹定心的垂直度激光檢測系統(tǒng)，待測件的前端面加工有深孔或盲孔；單側(cè)膨脹定心的垂直度激光檢測系統(tǒng)包括：激光發(fā)射器、垂直支座、徑向膨脹套筒和激光位置檢測裝置；激光發(fā)射器安裝于垂直支座內(nèi)并從待測件的前端面向深孔或盲孔發(fā)出垂直于待測件的前端面的準(zhǔn)直激光，在待測件的前端面，準(zhǔn)直激光與深孔或盲孔同心；從待測件的前端面插入深孔或盲孔的徑向膨脹套筒，一端通過密封環(huán)與垂直支座相連，另一端通過密封環(huán)與激光位置檢測裝置相連；徑向膨脹套筒充氣后緊貼深孔或盲孔的內(nèi)壁并與深孔或盲孔同軸；激光位置檢測裝置包括接收準(zhǔn)直激光的、垂直于徑向膨脹套筒軸線設(shè)置的激光接收器，激光接收器的物理中心在徑向膨脹套筒的軸線上。

作為一種優(yōu)選，激光發(fā)射器的前端設(shè)有圓臺狀的發(fā)射頭，后端設(shè)有卡扣板；發(fā)射頭的前端尺寸小于等于深孔或盲孔孔徑的三分之一；激光發(fā)射器通過卡扣板與垂直支座卡扣連接。

作為一種優(yōu)選，垂直支座包括支座座身、支座基準(zhǔn)板和孔徑定心前端頭；支座座身內(nèi)設(shè)置激光發(fā)射器的安裝腔，支座基準(zhǔn)板固定在支座座身的前端，孔徑定心前端頭固定在安裝腔的前端并凸出于支座基準(zhǔn)板的前方；檢測時，孔徑定心前端頭插入深孔或盲孔，支座基準(zhǔn)板的前端面與待測件的前端面平行。

作為一種優(yōu)選，垂直支座包括限位板、限位彈簧和彈簧后蓋；限位板固定在安裝腔內(nèi)，激光發(fā)射器卡扣在限位板上實現(xiàn)周向定位，旋緊于支座座身后端的彈簧后蓋通過限位彈簧將激光發(fā)射器向前頂緊在限位板上實現(xiàn)軸向定位。

作為一種優(yōu)選，支座基準(zhǔn)板的前端面設(shè)有多個環(huán)繞孔徑定心前端頭的鋼球；檢測時，鋼球緊貼待測件的前端面。

作為一種優(yōu)選，垂直支座設(shè)有供單側(cè)膨脹定心的垂直度激光檢測系統(tǒng)的電線接出的電氣外聯(lián)接口和供徑向膨脹套筒充放氣的氣壓外聯(lián)接口，電氣外聯(lián)接口與計算機相接，氣壓外聯(lián)接口與壓縮空氣機相接。

作為一種優(yōu)選，激光位置檢測裝置包括安裝外殼，激光接收器位于安裝外殼內(nèi)；安裝外殼通過密封環(huán)與徑向膨脹套筒相接。

作為一種優(yōu)選，徑向膨脹套筒的壁厚小于0.2mm，未充氣時的直徑比深孔或盲孔的孔徑小1-2mm。

作為一種優(yōu)選，檢測時，所述激光接收器在深孔或盲孔中與待測件的前端面的距離為大于等于深孔或盲孔深度的四分之三。