CN101476870A - 大型回转类零件便携式形位误差检测装置 - Google Patents

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蔡改贫
陈浩华
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Abstract

一种大型回转类零件便携式形位误差检测装置，其驱动电机固定在传感器支架顶部中央位置，主轴的顶端固定有端面定位块；锁紧螺母和径向定位支架套接在驱动电机的主轴上；径向定位块铰接在径向定位支架上；传感器套接在传感器支架上。本发明而采用积木式的组装结构，不但具有良好的便携性，而且突破传统检测仪受到被测零件的重量和尺寸的限制，可以满足各种大型回转类零件的尺寸误差、形状与位置误差的测量要求。本发明对测量环境要求低，适应性强，能快速、高效地检测各种形状复杂工件被测表面的轮廓尺寸误差、形状和位置误差以及零部件的安装误差，可以广泛应用于机械制造业、有关厂矿的大型零部件的加工与现场安装误差的检测。

Description

大型回转类零件便携式形位误差检测装置
所属技术领域
本发明涉及一种大型回转类零件便携式形位误差检测装置。
背景技术
机械零件的形位误差对设备的使用性能和工作的可靠性具有重要的影响，目前对机械零件形状与位置误差的检测仪器主要有三(多)坐标测量机、圆度检测仪、圆柱度检测仪等；检测元件主要采用接触式和非接触式传感器；这些常规的形位误差测量仪器最大测量高度不超过1000mm，最大测量外径不超过480mm，检测仪的最大承载重量为450Kg，无论是从测量范围，还是测量仪器的承载重量，只适合中小型零件的形位误差检测。而在有色冶金、钢铁冶金、矿山和建材等行业有许多大型设备，它们由诸多大尺寸的关键零件组成。这些零件的制造与安装精度的高低，直接影响大型设备的工作状态和使用寿命。由于许多大型零件的尺寸大于1000mm，零件自身重量是常规测量仪器承载量的几倍、几十倍甚至是几百倍，这类零件一旦离开加工机床的工作台后，很难甚至无法采用常规的测量方式和测量仪器对其进行精密测量。
发明内容
为克服上述不足，本发明提供一种大型回转类零件便携式形位误差检测装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：传感器支架10为下框形，驱动电机9固定在传感器支架10顶部中央位置，驱动电机9的主轴7顶端固定有端面定位块5；锁紧螺母8和径向定位支架4套接在驱动电机9的主轴7上；主定位支架6一端与锁紧螺母8铰接，另一端与径向定位支架4铰接；径向定位块3铰接在径向定位支架4上；传感器1套接在传感器支架10上；传感器1与检测控制系统的位移信号连接，驱动电机9与检测控制系统的电机驱动电路连接。
本发明的有益效果是：1、采用基于零件形状特征的测头回转式测量原理，符合误差测量仪的检测要求，突破传统的转台式测量方式，打破了传统检测仪受到被测零件的重量和尺寸的限制，可以满足各种大型回转类零件的尺寸误差、形状与位置误差的测量要求。2、利用自定心定位原理，设计测量仪的定位机构，定位和夹紧可靠，测量仪结构紧凑，操作方便，测量准确快捷。3、测量仪的机械本体采用重量轻、强度高的合金材料，使测量仪具有良好的便携性；而采用积木式的组装结构，使测量仪具有较好的灵活性和适应性。4、本仪器对测量环境要求低，适应性强，能快速、高效地检测各种形状复杂工件被测表面(例如：圆柱面、圆锥面、其它成形面等)的轮廓尺寸误差、形状和位置误差以及零部件的安装误差，可以广泛应用于机械制造业、有关厂矿的大型零部件的加工与现场安装误差的检测。5、在误差评定过程中，评定误差全面综合了计算误差和测量仪的系统误差，使评定结果更为准确、可靠。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明结构及工作原理图。
图中1.传感器，2.被测工件，3.径向定位块，4.径向定位支架，5.端面定位块，6.主定位支架，7.主轴，8.锁紧螺母，9.驱动电机，10.传感器支架。
具体实施方式：
按照零件结构，先将检测装置的径向定位块3和端面定位块5分别贴合在被测工件2的圆柱(锥)面和端面上进行找正，使测量基准与被测零件的设计基准重合；通过锁紧螺母8使径向定位块3夹紧被测零件，从而使测量装置固定在被测零件的定位面上。
安装在传感器支架10上方的驱动电机9带动传感器支架10做旋转运动，使传感器1能够按照给定的采样点数进行数据采集；在完成该采样截面的测量后，驱动电机9停止转动，将传感器1上下移动，再重新启动驱动电机9，实现对其它采样截面的测量，直到采样结束为止。
径向定位块3绕径向定位支架下端的转动铰链旋转180°后，就能够以被测零件的内圆柱(锥)面作为测量基准，扩充了测量装置的检测范围。
单片机根据被测表面的采样截面数和采样点数，驱使驱动电机9带动传感器支架10绕主轴7旋转。当传感器支架10转速稳定后，单片机按照等角度间隔进行采样。采样点的位移信号经过前置放大、信号处理以及滤波后，存入单片机的数据存储器中。在对所有的采样截面采样结束后，单片机即可按照形状和位置误差评定方法进行计算，所得的误差测量结果可显示或打印。
由于测量仪自身的安装误差和测量过程中的定位误差，通过构建测量仪的空间尺寸链，计算测量仪的系统误差，使测量误差的评定结果更为准确。
测量分辨率：0.002mm。测量精度为：±0.5mm。

Claims (1)

1、一种大型回转类零件便携式形位误差检测装置，其特征在于：传感器支架(10)为下框形，驱动电机(9)固定在传感器支架(10)顶部中央位置，驱动电机(9)的主轴(7)顶端固定有端面定位块(5)；锁紧螺母(8)和径向定位支架(4)套接在驱动电机(9)的主轴(7)上；主定位支架(6)一端与锁紧螺母(8)铰接，另一端与径向定位支架(4)铰接；径向定位块(3)铰接在径向定位支架(4)上；传感器(1)套接在传感器支架(10)上；传感器(1)与检测控制系统的位移信号连接，驱动电机(9)与检测控制系统的电机驱动电路连接。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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