CN101504282A - 大尺寸回转平台导轨平面度测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测量技术领域的大尺寸回转平台导轨平面度测量装置及测量方法。装置包括移动量杯、基准量杯、导管、浮标、卡尺和连接杆。液体填充在量杯内，各处的移动量杯和基准量杯之间通过导管相连，浮标浮在移动量杯的液面上，卡尺通过连接杆连接浮标，卡尺上的刻度和量杯的刻度组成游标卡尺。移动量杯放置在回转平台圆周的规定位置处，通过对比各处“游标卡尺”的测量值，调整规定位置处上调整垫片的高度来保证安装在调整垫片上的导轨平面度。平面度测量精度达到了0.02mm，精度提高了一个数量级。本发明适用大型平台的平面度测量，通用性强，价格低廉，测量精度高，容易实现。

Description

大尺寸回转平台导轨平面度测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及一种测量技术领域的平面度的测量装置，具体来说，是一种大尺寸回转平台导轨平面度测量装置及测量方法。

背景技术

在现代化船舶等大型设备的制造过程中，许多大型设备需要安装在平面度要求很高的大尺寸回转平台上，因此回转平台是整机、部件装配、找正或焊装的基准面。导轨安装在回转平台上，其平面度直接影响与导轨相接触的滚轮受载情况，为保证滚轮承载均匀，需要保证大尺寸回转平台的导轨平面度小于0.5mm。现有技术中，大尺寸回转平面是指其直径尺寸>10000mm。

目前，对大平台水平度的测量一般采用水碗连通器测平法，液泡式水平仪和激光测量仪。水碗连通器测量时，由于水碗内空气等因素影响，直观误差可达2-3mm，同时由于使用者操作水平和检测精度不等，人为因素很难克服。液泡式水平仪主要是通过目测，测量精度也较低；激光测量仪虽然精度高，但其设备昂贵，操作复杂，对操作人员要求较高，测量大尺寸平面十分耗时。因此需要研制针对大型平面的平面度测量装置，实现对回转平台的简便快速测量，确保精度要求。

经对现有技术的文献检索发现，现有的多数平台测量平面度的装置，如“平台平面度测量方法”(参见中国发明专利，公开号CN1584496A)，涉及到光学仪器测量大型平台平面度的测量方法；“一种平面度检测装置及其使用方法”(参见中国发明专利，公开号CN101109632A)，涉及一种用于检测平面的平面度的装置和使用方法。均未涉及一种基于游标卡尺原理的大尺寸回转平台导轨测量装置及其使用方法。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种大尺寸回转平台导轨平面度测量装置及测量方法，根据连通器原理进行测量，低成本，测量精度高。

本发明通过以下技术方案实现的：

本发明所涉及的大尺寸回转平台导轨平面度测量装置，包括移动量杯、基准量杯、导管、浮标、卡尺、连接杆。移动量杯、基准量杯都是透明敞口，各个移动量杯和基准量杯之间通过导管相连；移动量杯、基准量杯中盛有液体，液体表面上浮有浮标；浮标通过连接杆来连接卡尺；卡尺上的刻度与移动量杯上的刻度之间组成游标卡尺进行测量。

所述移动量杯远离基准量杯的杯壁设有凹槽，便于固定卡尺和利于卡尺移动，另一端连接处的卡尺主要是起平衡作用；移动量杯只有凹槽处和固定其中的卡尺上有刻度；连接杆的下端与浮标固定，伸出来的两端通过螺栓螺母与卡尺连在一起。

所述移动量杯和基准量杯通过导管相连，相当于连通器作用，保证了各处移动量杯上液面齐平。

所述卡尺上的刻度与移动量杯上的刻度之间组成游标卡尺，先前直接通过量杯测量精度为0.5mm，而游标卡尺的测量精度提高到了0.02mm，测量精度提高了20倍以上。

本发明所涉及的大尺寸回转平台导轨平面度测量方法，包括如下步骤：

第一步，将大尺寸回转平台水平放置，并以其中心位置作为基准面；

第二步，在回转平台平面中心位置处放置基准量杯，在圆周各处的规定测量位置点上(即与放置调整垫片的位置点相对应)，放置移动量杯，保持移动量杯与基准面相垂直；

第三步，读取卡尺上的刻度与移动量杯上的刻度组成的游标卡尺的测量值，从而得到各位置测量点的高度值；

第四步，改变移动量杯位置，在相同的条件下测量得到圆周上其他各规定点的高度值。直至所有测试位置点的高度值测量完毕后；

第五步，测量结束后，移走测量装置，比较测量位置点的测量值与设定基准值的差值，得到各测量位置处所需的调整垫片厚度，再在调整垫片上安装导轨，保证导轨平面度误差在设定的范围内。

本发明的测量装置，适用于大尺寸回转平台的导轨平面度测量。大尺寸回转平台水平放置，基准量杯放置在平台中心的基准面上，与平台圆周规定测量位置处的移动量杯通过导管相连，观测移动量杯刻度与卡尺刻度组成的游标卡尺，测量得到各点高度差值，从而确定放置在规定点上调整垫片的厚度，用以补偿大平台安装导轨时的不平度，最终保证安装在调整垫片上的导轨平面度。其测量装置结构简单，成本低，误差小，容易实现。

附图说明

图1为本发明的平面度测量示意图。

图2为图1的局部剖视图。

图3为图2所示局部放大图。

图4为大尺寸回转系统各部件布置示意图。

图中：图1-移动量杯，2-基准量杯，3-导管，4-浮标，5-卡尺，6-连接杆，7-大尺寸回转平台，8-调整垫片，9-导轨，10-滚轮，11-工作回转体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括：移动量杯1、基准量杯2、导管3、浮标4、卡尺5、连接杆6。移动量杯1、基准量杯2都是透明敞口。各处的移动量杯1和基准量杯2之间通过导管3相连，浮标4浮在移动量杯1的液面上，浮标4通过连接杆6与卡尺5相连，卡尺5上的刻度与移动量杯1上的刻度之间组成游标卡尺进行测量。

如图2-3所示，移动量杯1远离基准量杯2的杯壁开有凹槽，便于固定一端的卡尺5和利于其移动，另一端的卡尺5主要是起平衡作用；其中移动量杯1只有凹槽处和固定其中的卡尺5上有刻度；连接杆6的下端与浮标4固定，连接杆6伸出来的两端通过螺栓螺母与卡尺5连在一起。

本实施例所涉及的大尺寸回转平台导轨平面度测量方法，包括如下步骤：1、将大尺寸回转平台7水平放置，并以其中心位置作为基准面；

2、在回转大平台7的中心位置处上放置基准量杯2，通过导管3来连通放置在圆周规定位置各处的移动量杯1，其中放置移动量杯1的位置与调整垫片8的放置位置相对应，保持移动量杯1与基准面相垂直；

3、根据连通器原理，各处移动量杯1的液面保持在同一水平面上，读取卡尺5上的刻度与移动量杯1上的刻度组成的游标卡尺的测量值。测量得到放置移动量杯1上的高度值；

4、改变移动量杯1位置，直至圆周上所有规定点上的高度值全部测量完毕；

5、测量结束后，移走测量装置。对比各处点上测量值的差值，确定各规定测量点处调整垫片8的厚度，可以保证安置调整垫片8上的导轨9平面度位于设定的误差范围内。

为了保证卡尺5固定在移动量杯1的相对应的位置，移动量杯1的外壁在对应位置处开有一凹槽，便于卡尺5的刻度与移动量杯1上的刻度相对应，如图3所示。基于游标卡尺原理可知，该装置的测量精度能够达到0.02mm，与其他通过直接观测的测量相比，其实际相对测量误差缩小了至少20倍。

在相同的测量条件下，该测量装置根据连通器原理和游标卡尺原理大大提高了测量精度，通过改变移动量杯1位置得到圆周各处规定点的高度，通过调整规定点上的调整垫片8高度，从而保证了安装在调整垫片8上的导轨9水平度要求。

如图4所示，在大尺寸回转平台7圆周上均匀分布调整垫片8，调整垫片8上放置导轨9，为了保证导轨9的平面度，需要对调整垫片8的高度进行调整。调整完后再将导轨9焊接固定起来。同时导轨9上安装有滚轮10，滚轮11上支承工作回转体12。由以上分析可知，通过改变各规定测量点上的调整垫片8的高度，可以保证导轨9的平面度精度达到0.02mm。

Claims (6)

1、一种大尺寸回转平台导轨平面度测量装置，其特征在于包括移动量杯、基准量杯、导管、浮标、卡尺、连接杆，其中：移动量杯和基准量杯之间通过导管相连，移动量杯、基准量杯中盛有液体，液体表面上浮有浮标，浮标通过连接杆来连接卡尺，卡尺上的刻度与移动量杯上的刻度之间组成游标卡尺。

2、根据权利要求1所述的大尺寸回转平台导轨平面度测量装置，其特征是，所述移动量杯、基准量杯都是透明敞口。

3、根据权利要求1或2所述的大尺寸回转平台导轨平面度测量装置，其特征是，所述移动量杯远离基准量杯的杯壁设有凹槽，移动量杯只有凹槽处和固定其中的卡尺上有刻度。

4、根据权利要求1所述的大尺寸回转平台导轨平面度测量装置，其特征是，所述连接杆的下端与浮标固定，伸出来的两端通过螺栓螺母与卡尺连在一起。

5、一种采用权利要求1所述装置的大尺寸回转平台导轨平面度测量方法，其特征在于包括如下步骤：

第一步，将大尺寸回转平台水平放置，并以其中心位置作为基准面；

第二步，在回转平台平面中心位置处放置基准量杯，在圆周各处的测量位置点上，放置移动量杯，保持移动量杯与基准面相垂直；

第三步，读取卡尺上的刻度与移动量杯上的刻度组成的游标卡尺的测量值，从而得到各位置测量点的高度值；

第四步，改变移动量杯位置，在相同的条件下测量得到圆周上其他各规定点的高度值，直至所有测试位置点的高度值测量完毕后；

第五步，测量结束后，移走测量装置，比较测量位置点的测量值与设定基准值的差值，得到各测量位置处所需的调整垫片厚度，再在调整垫片上安装导轨，保证导轨平面度误差在设定的范围内。

6、根据权利要求5所述的大尺寸回转平台导轨平面度测量方法，其特征是，所述大尺寸回转平台圆周上均匀分布调整垫片，调整垫片上放置导轨。

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