[發明專利]一種小型薄壁零件厚度高精度檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 202011053456.6
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112045499B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 金鑫;高瑞麟;李朝將;鄭中鵬;曹也;左鎮
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B23Q17/20
• 分類號: B23Q17/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王富強

本發明公開一種小型薄壁零件厚度高精度檢測裝置及使用該裝置檢測小型薄壁零件厚度的方法，涉及精密檢測技術領域，裝置包括：底座；檢測組件，其設置于底座上，其包括兩個同軸并相對設置的彈簧式電感測頭；兩個滑塊組件，兩個滑塊組件均可滑動地設置于底座上，各滑塊組件均包括滑塊和撥叉，撥叉設置于滑塊的一側，兩個撥叉分別卡住兩個彈簧式電感測頭的測針、以伸縮測針；直線驅動裝置，其設置于底座上，其用于驅動兩個滑塊組件朝相對或者相反兩個方向運動，且兩個滑塊組件的運動方向均與彈簧式電感測頭的軸線相平行；測頭顯示單元，兩個彈簧式電感測頭均與測頭顯示單元通信連接。如此設置，該裝置及方法能夠直接高精度測量小型薄壁零件厚度。

技術領域

本發明涉及精密檢測技術領域，特別是涉及一種小型薄壁零件厚度高精度檢測裝置及方法。

背景技術

隨著航空航天技術的發展，應用于重要裝備上的零件逐漸趨于微型化，某些功能零件的關鍵部位尺寸只有幾十微米的厚度，精度要求為亞微米級，且關鍵部位形狀結構復雜。例如動調陀螺中的關鍵零件的撓性接頭，撓性接頭繞其中心軸圓周陣列有四個細頸薄壁結構，細頸薄壁的剛度一致性決定了撓性接頭的使用性能，因此需要通過嚴格控制細頸薄壁的尺寸精度使其剛度一致性提高。由于細頸薄壁尺寸(厚度)只有40μm左右，且其尺寸精度要求小于0.3μm。為了保證加工的尺寸精度，就必須要測出加工誤差，然而針對撓性接頭中的細頸結構和類似薄壁功能零件，現有的檢測工藝分為離線檢測法和在線測量法。離線測量法為在尺寸難以高精度測量時，無法直接通過檢測其性能指標，來驗證是否滿足設計要求。如撓性接頭，其細頸的剛度均勻和一致性直接決定了產品的指標，在現有測量方法無法滿足測量要求時，采用直接測量角剛度的辦法；需要首先在零件加工后進行剛度檢測，再根據剛度的結果對關鍵部位進行二次修磨，這樣不僅使得加工周期長，效率低下，而且二次裝夾帶來的誤差會使得產品的合格率低。而現有的在線檢測方法存在的主要問題為：裝置的自動化程度低，需要人手持測頭進行測量，測量精度不高(＞0.5μm)和測量穩定性差，且大多研究停留在理論層面，沒有制造出實際樣機扶持理論。因此目前急需高精度的薄壁尺寸測量工藝方法及裝置。

發明內容

為解決以上技術問題，本發明提供一種小型薄壁零件厚度高精度檢測裝置及方法，以實現直接高精度測量小型薄壁零件厚度。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種小型薄壁零件厚度高精度檢測裝置，包括：底座；檢測組件，所述檢測組件設置于所述底座上，所述檢測組件包括兩個同軸并相對設置的彈簧式電感測頭；兩個滑塊組件，兩個所述滑塊組件均可滑動地設置于所述底座上，各所述滑塊組件均包括滑塊和撥叉，所述撥叉設置于所述滑塊的一側，兩個所述撥叉分別卡住兩個所述彈簧式電感測頭的測針、以伸縮所述測針；直線驅動裝置，所述直線驅動裝置設置于所述底座上，所述直線驅動裝置用于驅動兩個所述滑塊組件朝相對或者相反兩個方向運動，且兩個所述滑塊組件的運動方向均與所述彈簧式電感測頭的軸線相平行；測頭顯示單元，兩個所述彈簧式電感測頭均與所述測頭顯示單元通信連接。

優選地，所述直線驅動裝置包括絲杠和編碼電機，所述絲杠的中部設置有軸肩，所述絲杠的兩側沿所述絲杠的長度方向分別設置第一外螺紋和第二外螺紋，所述第一外螺紋和所述第二外螺紋分別與兩個所述滑塊構成螺旋副，且所述第一外螺紋和所述第二外螺紋二者的螺旋方向相反。

優選地，小型薄壁零件厚度高精度檢測裝置還包括兩個光電開關，所述滑塊組件還包括擋片，所述擋片和所述撥叉分別設置于所述滑塊的前后兩側，兩個所述光電開關沿所述滑塊組件的滑動方向設置設置于所述底座上，且所述光電開關與所述擋片二者一一對應，一個所述光電開關用于監測一個所述擋片的運動，所述擋片的寬度大于所述光電開關的寬度，初始狀態時，各所述擋片的左側邊緣均與各自對應的所述光電開關的左側邊緣相平齊，所述光電開關用于控制所述編碼電機的工作。