[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)支撐裝置及應(yīng)用其的測量系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107702675A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵偉;楊軍良;劉凱斌;郭皓然;彭鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 西安理工大學(xué)
• 主分類號: G01B21/20
• 分類號: G01B21/20
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 史明罡

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大尺寸薄板類零件測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種自適應(yīng)支撐裝置及應(yīng)用其的測量系統(tǒng)，具體涉及一種大尺寸薄板類零件輪廓度測量的自適應(yīng)支撐裝置。

背景技術(shù)

目前，對于大型薄板類零件，由于本身面積大，不具有高剛度和高穩(wěn)定性，易受到自重而變形，導(dǎo)致在檢測過程中無法精確測量大型薄板類零件輪廓真實形狀，最終降低大型薄板類零件輪廓的測量精度，無法滿足精密檢測需求。因此，合理的支撐對于大型薄板類零件輪廓的精密測量是至關(guān)重要的。目前對大型薄板類零件進(jìn)行精確測量是一個行業(yè)性的難題，將其放在高平面度的水平測量平臺上，下凹面與測量平臺面接觸，上凸面就會懸空，下凹面與測量平臺的接觸部分承受的所有重量，導(dǎo)致測量時產(chǎn)生人為的輪廓變形，無法消除重力變形對輪廓測量精度的影響。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對本申請的總體背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種自適應(yīng)支撐裝置及應(yīng)用其的測量系統(tǒng)，在對大尺寸薄板類零件輪廓度測量時消除重力變形對輪廓測量精度的影響。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明還提供一種自適應(yīng)支撐裝置，其包括：測量機(jī)構(gòu)和支撐點機(jī)構(gòu)；所述測量機(jī)構(gòu)包括：平臺、三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)和測頭單元，所述三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)用于帶動所述測頭單元在所述平臺的上方進(jìn)行移動；所述支撐點機(jī)構(gòu)包括若干個均勻分布于所述平臺上的支撐點單元，每個支撐點單元均能獨立進(jìn)行伸縮升降。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述支撐點單元包括：球體、測力元件、傳動機(jī)構(gòu)和驅(qū)動機(jī)構(gòu)；所述球體設(shè)置于所述測力元件的頂部，所述測力元件設(shè)置于所述傳動機(jī)構(gòu)的頂部，所述傳動機(jī)構(gòu)的底部與所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述平臺上，用于為所述傳動機(jī)構(gòu)提供驅(qū)動力，所述傳動機(jī)構(gòu)用于將所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述傳動機(jī)構(gòu)為絲杠傳動機(jī)構(gòu)。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括：氣動伺服旋轉(zhuǎn)氣缸和運(yùn)動控制器，所述氣動伺服旋轉(zhuǎn)氣缸與所述傳動機(jī)構(gòu)的底部連接，所述運(yùn)動控制器與所述氣動伺服旋轉(zhuǎn)氣缸連接，用于對所述氣動伺服旋轉(zhuǎn)氣缸進(jìn)行控制。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述氣動伺服旋轉(zhuǎn)氣缸通過氣缸座安裝于所述平臺上。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述測力元件為壓力傳感器，所述球體為鋼球。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述平臺的下部通過支柱進(jìn)行支撐。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述支撐點單元的數(shù)量為12個。

作為一種進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括：X軸運(yùn)動單元、Y軸運(yùn)動單元和Z軸運(yùn)動單元；所述X軸運(yùn)動單元相對于所述平臺沿X軸方向進(jìn)行移動，所述Y軸運(yùn)動單元設(shè)置于所述X軸運(yùn)動單元上，所述Y軸運(yùn)動單元相對于所述平臺沿Y軸方向進(jìn)行移動；所述Z軸運(yùn)動單元設(shè)置于所述Y軸運(yùn)動單元上，所述Z軸運(yùn)動單元相對于所述平臺沿Z軸方向進(jìn)行移動；所述測頭單元安裝于所述Z軸運(yùn)動單元上。

第二方面，本發(fā)明還提供一種測量系統(tǒng)，其包括所述的自適應(yīng)支撐裝置。該自適應(yīng)支撐裝置包括：測量機(jī)構(gòu)和支撐點機(jī)構(gòu)；所述測量機(jī)構(gòu)包括：平臺、三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)和測頭單元，所述三維運(yùn)動機(jī)構(gòu)用于帶動所述測頭單元在所述平臺的上方進(jìn)行移動；所述支撐點機(jī)構(gòu)包括若干個均勻分布于所述平臺上的支撐點單元，每個支撐點單元均能獨立進(jìn)行伸縮升降。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明可以有效減小大尺寸薄板類零件測量過程中的重力變形所造成的人為輪廓變形，保證大尺寸薄板類零件在自然應(yīng)力狀態(tài)下被測量，有效消除重力變形對輪廓測量精度的影響，從而獲得輪廓度參數(shù)準(zhǔn)確的評價。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的自適應(yīng)支撐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的支撐點機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的自適應(yīng)支撐裝置的原理示意圖。