[發明專利]一種筒形構件對接在線檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 201510041143.1
• 申請日: 2015-01-27
• 公開（公告）號: CN104708494B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 王新;陶冶;蔣文革;王保林;王超;黃鳳春;王紹強
• 申請（專利權）人: 航天材料及工藝研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: B23Q17/00
• 分類號: B23Q17/00;B23Q17/24;B23Q17/22
• 代理公司: 中國航天科技專利中心11009
• 代理人: 張麗娜

1.一種筒形構件對接在線檢測裝置，其特征在于：該檢測裝置包括對接工裝、傳動結構、傳感器、傳感器安裝座和測量架；

對接工裝共有兩套，分別位于臥式車床車頭部位和臥式車床尾座部位；

對接工裝包括第一支撐盤、手輪、中心軸、第二支撐盤、油杯、梯形螺母、梯形螺桿、導向鍵、端面調節器、第一徑向調節器、第二徑向調節器、緊定螺釘、軸襯、軸擋和臥式車床安裝盤；

中心軸為空心階梯圓柱體，第二支撐盤和第一支撐盤均為圓環結構；第一支撐盤和第二支撐盤都具有加強筋，第一支撐盤和梯形螺母固定連接，梯形螺母的一端和梯形螺桿為螺紋配合實現螺紋傳動，梯形螺母的另一端和軸襯固定連接；軸擋和臥式車床安裝盤固定連接在中心軸上，通過軸擋和臥式車床安裝盤對梯形螺桿在中心軸的軸向方向進行定位；導向鍵固定連接在中心軸上，軸襯和中心軸通過導向鍵實現間隙配合；梯形螺桿和中心軸之間為間隙配合可以實現回轉運動，梯形螺桿和中心軸之間通過油杯注入潤滑油實現潤滑；手輪和梯形螺桿固定連接，旋轉手輪驅動梯形螺桿作回轉運動，梯形螺桿帶動梯形螺母和軸襯通過導向鍵沿中心軸的軸向作直線移動，最終驅動第一支撐盤沿中心軸的軸向運動；

第二支撐盤通過緊定螺釘固定在中心軸上；

第二支撐盤和第一支撐盤之間沿中心軸的軸向有間隙，用于給第二筒形構件和第一筒形構件提供安裝空間；第一筒形構件共有兩件，分別安裝在臥式車床兩端的第一支撐盤上；第二筒形構件共有一件，橫跨并安裝在第二支撐盤上；

第二支撐盤上均勻分布有第二徑向調節器；第一支撐盤上均勻分布有第一徑向調節器和端面調節器；

第二徑向調節器包括徑向支撐塊、徑向調節螺桿和徑向壓板；徑向支撐塊位于第二支撐盤的外表面，中心帶有圓柱槽；徑向調節螺桿的一端位于徑向支撐塊的圓柱槽中，徑向壓板和徑向支撐塊固定連接，并將徑向調節螺桿封閉在徑向支撐塊的圓柱槽中；徑向調節螺桿的另一端和第二支撐盤為螺紋配合，通過旋轉徑向調節螺桿調整徑向支撐塊沿調節螺桿的軸線直線移動，從而實現對第二筒形構件內圓的壓緊和放松；通過調節均布的第二徑向調節器實現第二筒形構件和第一筒形構件內圓面貼合并漲緊，實現裝夾固定；第二徑向調節器同時壓緊或放松第二筒形構件內圓時，驅動第二筒形構件偏移；

第一徑向調節器包括徑向支撐塊、徑向調節螺桿和徑向壓板；徑向支撐塊位于第一支撐盤的外表面，中心帶有圓柱槽；徑向調節螺桿一端位于徑向支撐塊的圓柱槽中，徑向壓板和徑向支撐塊固定連接，并將徑向調節螺桿封閉在徑向支撐塊的圓柱槽中；徑向調節螺桿的另一端和第一支撐盤為螺紋配合，通過旋轉徑向調節螺桿調整徑向支撐塊沿徑向調節螺桿的軸線直線移動，實現對第一筒形構件內圓的壓緊和放松；通過調節均布的第一徑向調節器實現第一筒形構件內圓面貼合并漲緊，實現裝夾固定；第二徑向調節器同時壓緊或放松第一筒形構件內圓時，驅動第二筒形構件偏移；

端面調節器包括端面支撐塊、端面調節螺桿和端面壓板；端面支撐塊位于第一支撐盤的內端面，為圓柱體結構，中心開有圓柱槽；端面調節螺桿的一端位于端面支撐塊的圓柱槽中，端面壓板和端面支撐塊固定連接，并將端面調節螺桿封閉在端面支撐塊的圓柱槽中；端面調節螺桿的另一端和第一支撐盤為螺紋配合，通過旋轉端面調節螺桿調整端面支撐塊沿調節螺桿軸線直線移動，實現對第一筒形構件端面的壓緊和放松，間接實現第一筒形構件和第二筒形構件對接面間隙d的調整；

傳動結構包括主旋轉環、第一軸承、第二軸承、襯套、中心軸襯套、大齒輪、小齒輪、伺服電機、定位擋環、緊定螺釘和軸承端蓋；中心軸襯套為臺階式圓環結構；

中心軸襯套通過緊定螺釘固定連接在中心軸上；第一軸承、第二軸承和大齒輪安裝在中心軸襯套上，大齒輪位于第一軸承和第二軸承之間；第一軸承通過中心軸襯套的臺階和襯套進行限位；大齒輪通過襯套和第二軸承進行限位；第二軸承通過定位擋環進行限位；軸承端蓋與主旋轉環固定連接；主旋轉環與第一軸承為過渡配合連接；軸承端蓋與第二軸承之間為過渡配合連接；

小齒輪和伺服電機固定連接，伺服電機固定連接在主旋轉環上，小齒輪和大齒輪相互嚙合，小齒輪可以繞大齒輪進行360°范圍內旋轉；

測量架的一端固定連接在主旋轉環上，測量架的另一端固定連接傳感器安裝座上；傳感器安裝座上安裝有傳感器；

傳感器包括第一激光位移傳感器、第二激光位移傳感器和CCD圖像傳感器；第一激光位移傳感器用于測量第一激光位移傳感器和第一筒形構件的內圓面距離d1；第二激光位移傳感器用于測量第二激光位移傳感器和第二筒形構件的內圓面距離d2；CCD圖像傳感器用于測量第一筒形構件和第二筒形構件之間的對接面間隙d。