[發明專利]一種深盲孔型腔智能測量系統

有效

• 申請號: 202011524302.0
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112595247B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 劉東
• 申請（專利權）人: 陜西理工大學
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 孫玲

本發明公開一種深盲孔型腔智能測量系統，包括測量平臺、位移傳感器、推進機構和定位機構，測量平臺的兩側與型腔內壁相接觸，位移傳感器安裝在測量平臺前端且安裝位置與測量平臺的軸線重合，位移傳感器設置在型腔內割線的縱向垂直平面上，位移傳感器的測頭與待測工件型腔壁接觸；推進機構包括電機一和絲杠一，電機一用于驅動絲杠一轉動，測量平臺的一側固定在絲杠一上的螺母上，定位機構包括圓柱直線導軌，測量平臺的另一側固定在圓柱直線導軌上的滑塊上。該深盲孔型腔智能測量系統，傳感器能夠實現自動對中，且該測量系統能夠連續測量待測面的位移數據，具有較高的測量精度。

技術領域

本發明涉及盲孔型腔測量技術領域，特別是涉及一種深盲孔型腔智能測量系統。

背景技術

起落架與機體同壽是現代高壽命飛機的普遍要求，對于起落架的主要承力件，在結構上由整體模鍛件替代焊接件；起落架外筒、活塞桿類零件的內孔多為深孔變截面的復雜型腔結構，由此深孔變截面復雜型腔的加工、檢測成為起落架制造的關鍵技術。目前，在起落架大規格整體鍛件的機械加工中，起落架深長孔和交叉軸的加工方面進行一些工藝研究，但在大型零件深孔變截面及復雜型腔的檢測等方面還是空白。

某型號起落架外筒內孔底部具有球型腔，深度達1500㎝，在距離孔口深 1200㎝有環形槽，具有復雜的變截面，且為盲孔型腔。該內孔結構加工的精度，將直接影響起落架性能和飛行安全。目前，上述結構的成型尺寸無法在機直接測量，以至零件內孔加工成型后，若不合格無法返修，造成巨大損失。如何對外筒、活塞桿深孔變截面復雜型腔準確檢測，實現NC程序代碼驗證、加工過程工藝參數修正，對提高此類起落架零件加工精度具有重要的研究意義。

現有的深孔測量中分為接觸測量、非接觸測量和內嵌式測量，其中接觸測量常采用三坐標測量機和測量臂進行測量，將待測量工件放置在三坐標測量機或測量臂的測量空間(測頭可到達的空間)內，自動或手動操作測頭使之與待測表面接觸，通過驅動機構的反饋得到測頭在三維空間中的坐標，經過測頭半徑補償后即可得到待測表面點的三維坐標。傳統接觸測量效率低，只能獲取少量的測量點；依賴復雜的驅動定位裝置，測量精度受制于機械裝置的加工制造精度；靈活性和通用新低，針對不同尺寸結構的深孔型腔需要更換測頭等裝置。

非接觸測量主要采用氣動式測量機或光學測量儀器。光學測量以激光三角法測量為代表，但對待測工件要求內部無油污、無鐵削、內孔型腔表面潔凈，企業實際待測量工件為才加工完成的產品或維修的工件，無法做到內孔表面的潔凈環境，測量精度無法得到保障。氣動式測量機對環境條件要求苛刻，在測量不同孔徑等參數時，需要制造不同的校準規后才能使用，難以做成通用性測量裝置。

此外，采用內嵌式測量裝置構型，要將測量裝置內嵌入測量型腔，首先考慮的是裝置構型的結構，應盡量減少和待測件的接觸面積，避免檢測裝置劃傷工件；其次應考慮測量裝置的通用性問題，由裝置構型來解決測量不同孔徑工件型腔的難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種深盲孔型腔智能測量系統，以解決上述現有技術存在的問題，傳感器能夠實現自動對中，且該測量系統能夠連續測量待測面的位移數據，具有較高的測量精度。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種深盲孔型腔智能測量系統，包括測量平臺、位移傳感器、推進機構和定位機構，所述測量平臺的兩側與型腔內壁相接觸，所述位移傳感器安裝在所述測量平臺前端且安裝位置與測量平臺的軸線重合，所述位移傳感器設置在型腔內割線的縱向垂直平面上，所述位移傳感器的測頭與待測工件型腔壁接觸；所述推進機構包括電機一和絲杠一，所述電機一用于驅動所述絲杠一轉動，所述測量平臺的一側固定在所述絲杠一上的螺母上，所述定位機構包括圓柱直線導軌，所述測量平臺的另一側固定在所述圓柱直線導軌上的滑塊上。

優選地，所述定位機構還包括有三角直線滑軌，所述三角直線滑軌安裝于所述測量平臺的中軸線上；所述三角直線滑軌一側布置有用于測量所述位移傳感器推進進度的光柵尺。

優選地，所述測量平臺上設置有攝像頭，所述攝像頭用于將視覺畫面反饋給工控機。