CN103162660A - 一种工件榫头双角度快速测量系统 - Google Patents
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Abstract
一种工件榫头双角度快速测量系统，其特征在于：所述工件榫头双角度快速测量系统由下述结构构成：测量系统机座(1)、待测量叶片放置平台、测量座、机械连动夹紧定位和自动复位机构、连接接口；其中：后四者都布置在测量系统机座(1)上，测量座布置在待测量叶片放置平台上，机械连动夹紧定位和自动复位机构连接着测量座，连接接口连接着测量座。相对于现有技术而言，本发明能够同时测量叶片5榫头双角度，提高了叶片5榫头角度的检测效率一倍以上，并大大降低了检测人员的劳动强度。所述的手柄306等结构也可以改造为电气控制装置。
Description
技术领域：
本发明涉及叶片榫头测具的结构设计和应用技术领域，特别提供了一种工件榫头双角度快速测量系统。
背景技术：
现有技术中，在航空发动机制造过程中，作为关键部件之一的涡轮中使用的涡轮叶片的加工质量对设备的性能具有重要意义。叶片榫头角度是否满足设计要求，直接影响涡轮装配、动平衡及航空发动机的技术性能和使用寿命，因此，生产现场通常严格控制叶片榫头角度参数，实行100％检测。
目前，工厂生产现场检测这个参数的手段基本延用五、六十年代建厂时期的测具和标准件，或参考这一结构重新制造，替换磨损的测具。几十年的实践表明：这种检测方式最大的优点是结构简单，对使用环境要求不高，适合在生产现场使用。存在的主要问题有：其一，对同一叶片使用同型号不同编号的测具所得到的榫头角度检测结果差异较大，也就是说不同编号的测具之间的互换性较差；其二，检测人员每次推压叶片榫头的力量不同所得到的检测结果亦存在较大差异，而不同检测人员之间手劲不同或同一人员每次用力不同，都会造成较大的检测重复性误差，增大了检测结果的分散性。因此，检验人员与生产工人之间经常发生检测数据不一致的问题，影响生产进度和产品质量。其三，由于叶片榫头尺寸较小(见图1)，角度面比较窄，工人必须用拇指、食指、中指向下压紧叶片并向前推，才能使叶片榫头底面(基准面)与测具基准面重合、并使被测角度面靠紧定位销和连杆测头下面的档块，每天上百片的批量检测使检验人员手指非常疲劳、疼痛，甚至僵硬，劳动强度大，容易因疲劳而影响叶片榫头角度的检测结果。
因此，人们期望获得一种技术效果较好的用于测量叶片榫头角度的测具。
发明内容：
本发明的目的是提供一种技术效果较好的用于测量叶片榫头角度的测具。
本发明提供了一种工件榫头双角度快速测量系统，其特征在于：所述工件榫头双角度快速测量系统由下述结构构成：测量系统机座1、待测量叶片放置平台(用于放置带测量工件的工作台和榫头长度方向限位器6，以控制测量叶片的部位)、测量座(具体为固定测座201和可移动测座202，以相对运动实现对工件榫头的夹紧和定位)、机械连动夹紧定位和自动复位机构、连接接口(用于借此安装指示表或传感器，将测点采集到的位移信息传递并放大显示角度测量结果)；其中：后四者都布置在测量系统机座1上，测量座布置在待测量叶片放置平台上，机械连动夹紧定位和自动复位机构连接着测量座，连接接口连接着测量座。
所述测量座具体分为两部分：固定测座201、可移动测座202；其中：固定测座201固定布置在待测量叶片放置平台上，固定测座201和可移动测座202二者之间布置有定位块203，定位块203也固定布置在待测量叶片放置平台上；
所述工件榫头双角度快速测量系统中还设置有导轨204，导轨204布置在待测量叶片放置平台上，可移动测座202布置在导轨204上。
所述工件榫头双角度快速测量系统中，机械连动夹紧定位和自动复位机构具体由下述几部分构成：触头A301、触头B302、定位销A303、定位销B304、定位销C305；其中：触头A301、触头B302为可伸缩的测量用触头，定位销A303、定位销B304、定位销C305为固定布置的辅助定位结构；触头A301、定位销B304都布置在固定测座201上且其二者与固定测座201的轴线平行，触头B302、定位销C305都布置在可移动测座202上且其二者与可移动测座202的轴线平行。
所述工件榫头双角度快速测量系统中，机械连动夹紧定位和自动复位机构中还设置有手柄306，用于控制可移动测座202沿导轨204移动的手柄306具体固定布置在可移动测座202上。
所述工件榫头双角度快速测量系统中，连接接口上还布置有测量仪器4，测量仪器4具体为指示表或/和传感器；固定测座201和可移动测座202靠近定位块203的一端布置的水平高度低于另一端。
所述工件榫头双角度快速测量系统中还设置有长度方向限位器6，长度方向限位器6固定在定位块203上而且布置在靠近固定测座201和可移动测座202的定位块203的一端。
所述工件榫头双角度快速测量系统中，定位块203靠近可移动测座202的一侧还设置有可调节其与导轨204之间距离的导轨限位块205。用于根据被测叶片的标准尺寸条定期状态，以便保护可移动测座202上的触头B302和定位销203。
在本发明的技术背景下，为解决操作者推压叶片所产生的测量力不一致的问题，降低劳动强度，提高检测效率，在测具(见图2)的世界上采用了机械连动自动夹紧定位机构，并具有双测头和自动复位功能，大大提高了检测效率。
阐明技术方案所带来的有益效果：试验表明这种同时测量叶片榫头双角度的测具除了能测量以70°±4′叶片为代表的榫头角度之外，也可以用其测量尺寸相近不同榫头角度的其它叶片，测量重复性5″，能够满足GB/T3177-1997《光滑工件尺寸的检验》所规定的要求。以测量榫头角度70°±4′的叶片为例，测量系统的测量不确定度与叶片榫头角度公差的比值，达到了该标准第I档(1/10)的水平。
本发明具有操作方便、测量数据准确、性能稳定、自动定位夹紧、自动复位、检测效率高、劳动强度小、经济性好、对环境要求低等特点，解决了我国航空发动机叶片榫头角度现场检测中采用的叶片测具存在的测量稳定性差、人为误差大、检测人员劳动强度高等诸多问题，适合在生产现场环境下使用，具有较高的推广价值。
结合图作详细说明及结合图说明一切动作过程：
将待测量叶片放在测具的工作面定位块203上，并靠在榫头长度方向定位点一侧，向固定测座201方向搬动手柄306使可移动测座202推压角度标准件被测量面至导轨204预置的限定位置，通过作为测量仪器4的指示表或/和传感器将测点1和测点2采集的位移信号通过指示表或传感器及显示装置，即可得到叶片榫头角度的测量结果。松开手柄306，手柄306上附设的弹簧机构会使可移动测座202、触头A301(测点1)触头B302(测点2)自动复位到待测量位置，取出被测量的叶片5后放入下一片待测量的叶片5，进行第二片叶片5的测量。
该测量系统设计了三个定位销：定位销A303、定位销B304、定位销C305；三者分别安装在固定测座201(上面设置有2个测点)和可移动测座202(上面设置有1个测点)，在机座1上设计了一个可调长度方向限位器。固定测座201上的定位销A303、定位销B304的主要功能是：
一是定位被测量叶片5方向，限制其在定位块203(即工作基准面)上摆动；
二是通过工件角度面与可移动测座202上定位销C305一起压紧叶片5，使其与基准工作面重合。
可移动测座202上的定位销C305的功能就是在手柄306带动下，通过叶片5角度面推动叶片5进入夹紧状态，同时与固定测座201上的定位销A303、定位销B304一起压紧工件，使其与基准工作面重合。长度限位器可根据叶片5大小进行调整。
相对于现有技术而言，本发明能够同时测量叶片5榫头双角度，提高了叶片5榫头角度的检测效率一倍以上，并大大降低了检测人员的劳动强度。所述的手柄306等结构也可以改造为电气控制装置。
附图说明：
图1为被检测工件即叶片5的结构简图立体图，其中，附图标记解释如下：叶身501、榫头502；
图2为被检测的叶片5的结构简图主视图；
图3为被检测的叶片5中榫头502的结构简图；
图4为工件榫头双角度快速测量系统结构简图主视图；
图5为工件榫头双角度快速测量系统结构简图俯视图；
图6为放置有叶片5的工件榫头双角度快速测量系统结构简图。
具体实施方式：
附图标记解释如下：
实施例1
一种工件榫头双角度快速测量系统，参考附图4、5、6：所述工件榫头双角度快速测量系统由下述结构构成：测量系统机座1、待测量叶片放置平台(用于放置带测量工件的工作台和榫头长度方向限位器6，以控制测量叶片的部位)、测量座(具体为固定测座201和可移动测座202，以相对运动实现对工件榫头的夹紧和定位)、机械连动夹紧定位和自动复位机构、连接接口(用于借此安装指示表或传感器，将测点采集到的位移信息传递并放大显示角度测量结果)；其中：后四者都布置在测量系统机座1上，测量座布置在待测量叶片放置平台上，机械连动夹紧定位和自动复位机构连接着测量座，连接接口连接着测量座。
被测量的叶片5具体结构参见附图1、2、3。
所述测量座具体分为两部分：固定测座201、可移动测座202；其中：固定测座201固定布置在待测量叶片放置平台上，固定测座201和可移动测座202二者之间布置有定位块203，定位块203也固定布置在待测量叶片放置平台上；
所述工件榫头双角度快速测量系统中还设置有导轨204，导轨204布置在待测量叶片放置平台上，可移动测座202布置在导轨204上。
所述工件榫头双角度快速测量系统中，机械连动夹紧定位和自动复位机构具体由下述几部分构成：触头A301、触头B302、定位销A303、定位销B304、定位销C305；其中：触头A301、触头B302为可伸缩的测量用触头，定位销A303、定位销B304、定位销C305为固定布置的辅助定位结构；触头A301、定位销B304都布置在固定测座201上且其二者与固定测座201的轴线平行，触头B302、定位销C305都布置在可移动测座202上且其二者与可移动测座202的轴线平行。
所述工件榫头双角度快速测量系统中，机械连动夹紧定位和自动复位机构中还设置有手柄306，用于控制可移动测座202沿导轨204移动的手柄306具体固定布置在可移动测座202上。
所述工件榫头双角度快速测量系统中，连接接口上还布置有测量仪器4，测量仪器4具体为指示表或/和传感器；固定测座201和可移动测座202靠近定位块203的一端布置的水平高度低于另一端。
所述工件榫头双角度快速测量系统中还设置有长度方向限位器6，长度方向限位器6固定在定位块203上而且布置在靠近固定测座201和可移动测座202的定位块203的一端。
所述工件榫头双角度快速测量系统中，定位块203靠近可移动测座202的一侧还设置有可调节其与导轨204之间距离的导轨限位块205。用于根据被测叶片的标准尺寸条定期状态，以便保护可移动测座202上的触头B302和定位销203。
在本发明的技术背景下，为解决操作者推压叶片所产生的测量力不一致的问题，降低劳动强度，提高检测效率，在测具(见图2)的世界上采用了机械连动自动夹紧定位机构，并具有双测头和自动复位功能，大大提高了检测效率。
阐明技术方案所带来的有益效果：试验表明这种同时测量叶片榫头双角度的测具除了能测量以70°±4′叶片为代表的榫头角度之外，也可以用其测量尺寸相近不同榫头角度的其它叶片，测量重复性5″，能够满足GB/T3177-1997《光滑工件尺寸的检验》所规定的要求。以测量榫头角度70°±4′的叶片为例，测量系统的测量不确定度与叶片榫头角度公差的比值，达到了该标准第I档(1/10)的水平。
本发明具有操作方便、测量数据准确、性能稳定、自动定位夹紧、自动复位、检测效率高、劳动强度小、经济性好、对环境要求低等特点，解决了我国航空发动机叶片榫头角度现场检测中采用的叶片测具存在的测量稳定性差、人为误差大、检测人员劳动强度高等诸多问题，适合在生产现场环境下使用，具有较高的推广价值。
结合图作详细说明及结合图说明一切动作过程：
将待测量叶片放在测具的工作面定位块203上，并靠在榫头长度方向定位点一侧，向固定测座201方向搬动手柄306使可移动测座202推压角度标准件被测量面至导轨204预置的限定位置，通过作为测量仪器4的指示表或/和传感器将测点1和测点2采集的位移信号通过指示表或传感器及显示装置，即可得到叶片榫头角度的测量结果。松开手柄306，手柄306上附设的弹簧机构会使可移动测座202、触头A301(测点1)触头B302(测点2)自动复位到待测量位置，取出被测量的叶片5后放入下一片待测量的叶片5，进行第二片叶片5的测量。
该测量系统设计了三个定位销：定位销A303、定位销B304、定位销C305；三者分别安装在固定测座201(上面设置有2个测点)和可移动测座202(上面设置有1个测点)，在机座1上设计了一个可调长度方向限位器。固定测座201上的定位销A303、定位销B304的主要功能是：
一是定位被测量叶片5方向，限制其在定位块203(即工作基准面)上摆动；
二是通过工件角度面与可移动测座202上定位销C 305一起压紧叶片5，使其与基准工作面重合。
可移动测座202上的定位销C 305的功能就是在手柄306带动下，通过叶片5角度面推动叶片5进入夹紧状态，同时与固定测座201上的定位销A303、定位销B304一起压紧工件，使其与基准工作面重合。长度限位器可根据叶片5大小进行调整。
相对于现有技术而言，本发明能够同时测量叶片5榫头双角度，提高了叶片5榫头角度的检测效率一倍以上，并大大降低了检测人员的劳动强度。所述的手柄306等结构也可以改造为电气控制装置。
Claims (7)
1.一种工件榫头双角度快速测量系统，其特征在于：所述工件榫头双角度快速测量系统由下述结构构成：测量系统机座(1)、待测量叶片放置平台、测量座、机械连动夹紧定位和自动复位机构、连接接口；其中：后四者都布置在测量系统机座(1)上，测量座布置在待测量叶片放置平台上，机械连动夹紧定位和自动复位机构连接着测量座，连接接口连接着测量座。
2.按照权利要求1所述工件榫头双角度快速测量系统，其特征在于：所述测量座具体分为两部分：固定测座(201)、可移动测座(202)；其中：固定测座(201)固定布置在待测量叶片放置平台上，固定测座(201)和可移动测座(202)二者之间布置有定位块(203)，定位块(203)也固定布置在待测量叶片放置平台上；
所述工件榫头双角度快速测量系统中还设置有导轨(204)，导轨(204)布置在待测量叶片放置平台上，可移动测座(202)布置在导轨(204)上。
3.按照权利要求2所述工件榫头双角度快速测量系统，其特征在于：所述工件榫头双角度快速测量系统中，机械连动夹紧定位和自动复位机构具体由下述几部分构成：触头A(301)、触头B(302)、定位销A(303)、定位销B(304)、定位销C(305)；其中：触头A(301)、触头B(302)为可伸缩的测量用触头，定位销A(303)、定位销B(304)、定位销C(305)为固定布置的辅助定位结构；触头A(301)、定位销B(304)都布置在固定测座(201)上且其二者与固定测座(201)的轴线平行，触头B(302)、定位销C(305)都布置在可移动测座(202)上且其二者与可移动测座(202)的轴线平行。
4.按照权利要求3所述工件榫头双角度快速测量系统，其特征在于：所述工件榫头双角度快速测量系统中，机械连动夹紧定位和自动复位机构中还设置有手柄(306)，用于控制可移动测座(202)沿导轨(204)移动的手柄(306)具体固定布置在可移动测座(202)上。
5.按照权利要求4所述工件榫头双角度快速测量系统，其特征在于：所述工件榫头双角度快速测量系统中，连接接口上还布置有测量仪器(4)，测量仪器(4)具体为指示表或/和传感器；
固定测座(201)和可移动测座(202)靠近定位块(203)的一端布置的水平高度低于另一端。
6.按照权利要求5所述工件榫头双角度快速测量系统，其特征在于：所述工件榫头双角度快速测量系统中还设置有长度方向限位器(6)，长度方向限位器(6)固定在定位块(203)上而且布置在靠近固定测座(201)和可移动测座(202)的定位块(203)的一端。
7.按照权利要求5所述工件榫头双角度快速测量系统，其特征在于：所述工件榫头双角度快速测量系统中，定位块(203)靠近可移动测座(202)的一侧还设置有可调节其与导轨(204)之间距离的导轨限位块(205)。
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