[實用新型]大尺寸管件內孔圓柱度誤差測量裝置

有效

• 申請號: 201420118527.X
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN203857940U
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 李明昌;劉紅霞;趙玲
• 申請（專利權）人: 沈陽飛機工業（集團）有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 楊華

技術領域

本發明創造涉及一種大尺寸管件內孔圓柱度誤差測量裝置，屬于一種誤差測量機構。?

背景技術

圓柱度誤差指的是實際圓柱輪廓表面對其理想圓柱表面的變動量，它全面反映了圓柱形工件的誤差狀況。圓柱度誤差的存在直接影響零件的配合精度和旋轉精度，工作中引起振動、產生噪聲，會縮短零件的使用壽命。因此，圓柱度成為衡量圓柱形狀精度的一項重要指標。?

圓柱度誤差測量方法更加所選坐標系的不同可分為半徑測量法和直角坐標測量法兩種。目前，國內外在工件圓柱度誤差測量方面的研究工作主要集中與尺寸較小的軸類零件，對大尺寸孔類零件測量的研究很少。而后在的圓柱度誤差對與保證炮筒、導彈彈筒、大行程液壓油缸等這些特殊類型零件的制造和使用精度具有極為重要的意義。?

由于該類型工件長度和內徑都很大，通過使用高精度導軌來減小測頭機構運動誤差成本太高且實現的難度很大。另外，在絕大多數圓柱度誤差測量中常用的通過測量圓柱體多個截面輪廓數據，再間接計算母線的直線度誤差來代替導軌直線度誤差的方法并不符合圓柱度評定的原則。?

發明內容

本發明創造要解決的技術問題是提供一種大尺寸管件內孔圓柱度誤差測量裝置，該測量裝置不僅使用方便，而且其測量方法基于光電檢測技術，通過檢測準直激光光斑位置偏移直接得到這兩項誤差值，并進行誤差補償，從而達到了較高的測量精度。?

為解決以上問題，本發明創造的具體技術方案如下：一種大尺寸管件內孔圓柱度誤差測量裝置，測量裝置上部為豎直升降機構，豎直升降機構的下端通過升降軸連接測頭機構，在測頭機構上設有雙測頭和旋轉結構，旋轉機構上連接有角度編碼器；在測頭機構的軸心設有激光發生器，在測量裝置的下方設有分光鏡，分光鏡的垂直底面下方依次設有透鏡設有光電傳感器Ⅰ，分光鏡的側端面設有光電傳感器Ⅱ。?

?該大尺寸管件內孔圓柱度誤差測量裝置及測量方法采用了多傳感器融合和誤差分離技術，通過兩個光電傳感器測量激光光斑位置偏移得到測頭機構中心平移和機構傾斜誤差，在此基礎上對測頭測得的輪廓點數據進行修正，從而完成大尺寸管件內孔圓柱度誤差測量任務，并達到了較高的測量精度。?

附圖說明

圖1為大尺寸管件內孔圓柱度誤差測量裝置的結構示意圖。?

具體實施方式

如圖1所示，一種大尺寸管件內孔圓柱度誤差測量裝置，測量裝置上部為豎直升降機構1，豎直升降機構1的下端通過升降軸2連接測頭機構3，在測頭機構上設有雙測頭和旋轉結構，旋轉機構上連接有角度編碼器；在測頭機構3的軸心設有激光發生器，在測量裝置的下方設有分光鏡5，分光鏡5的垂直底面下方依次設有透鏡6設有光電傳感器Ⅰ7，分光鏡5的側端面設有光電傳感器Ⅱ8。?

利用上述測量裝置對大尺寸管件內孔圓柱度誤差的測量方法，包括以下步驟：?

1）將待測量大尺寸管件置于豎直升降機構1的下方，將升降軸2伸入到管件內，并處于軸線方向；

2）開啟測頭機構3和激光發生器4，并控制升降軸不斷下降的同時測頭機構3連續旋轉，測頭機構3上的雙測頭測量管件內孔輪廓數據；角度編碼器實時測量雙測頭的位置；

3）安裝在測頭機構中心的激光器發生準直光束，經分光鏡5后分別投射到相互垂直的光電傳感器Ⅰ7和光電傳感器Ⅱ8上；

4）根據光電傳感器Ⅰ7和光電傳感器Ⅱ8上的光斑位置，可分離出導軌直線度誤差和運動誤差引起的雙測頭的平移和傾斜量，進而對雙測頭測得的內孔輪廓數據進行修正；

5）通過對修正后的輪廓數據進行評定，可得到管件內孔的圓柱度誤差值。

其具體的工作過程為：工件豎直安裝在測量工作臺上，可消除水平放置時，由于自重引起的懸掛變形，同時也方便測頭機構的進給。運動機構驅動升降軸按給定間距上下移動到各測量截面位置，測頭機構旋轉，雙測頭測量管件內孔輪廓數據。測頭機構中安裝的角度編碼器，可實時給出雙測頭的位置。同時，安裝在側頭機構中心的激光發生器發出準直光束，經分光鏡后分別透視到相互垂直的兩個光電傳感器上。根據這兩個光電傳感器測得的光斑位置，可分離保護軌道直線度誤差和運動誤差引起的測頭機構平移和傾斜量，進而對雙側頭測得的內孔輪廓數據進行修正。通過對修正后的輪廓數據進行評定，可得到管件內孔的圓柱度誤差值。?