CN103512544A - 沟槽对称度测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沟槽对称度测量装置、相配套的校准装置及沟槽对称度测量方法，属于机械加工测量技术及机电一体化测量装置技术领域；所述沟槽对称度测量装置，包括主体架、旋转机构、测量组件和电感测微仪；以主体架侧面的定位机构定位测量装置，通过旋转旋转机构用测量组件上设置的传感测量头实现沟槽对称度的快速检测；本发明的沟槽对称度测量装置构思巧妙、结构合理、操作简单，能快速的对沟槽的对称度，特别是发电机组中鸽尾槽的对称度进行测量，有效的缩短了测量时间，且测量结果的准确性高，该测量装置适合不同规格沟槽的测量，具有适应范围广的优点，能广泛应用到机械精确加工和测量过程中。

Description

沟槽对称度测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及一种沟槽对称度测量装置、相配套的校准装置及沟槽对称度测量方法，尤其是一种用于鸽尾槽对称度的测量装置和测量方法，属于机械加工测量技术及机电一体化测量装置技术领域。 

背景技术

在机械制造加工中产品零部件的沟槽内尺寸对称度测量，特别是大型发电机组转子中鸽尾槽对称度的测量，大都是采用游标卡尺、千分尺、塞尺等测量设备来测量，特别是转子鸽尾槽测量中，具有测量位置狭小、被测转子槽尺寸规格多、测量定位难等问题，以上几种测量设备和方法的测量精度低、误差大，并且测量时间长，给工艺加工和测量带来困难，不能满足生产要求，目前国内外尚无先进的测量方法。 

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种沟槽对称度测量装置，通过该装置能够快速准确的测量沟槽尺寸的对称度，特别是发电机组中鸽尾槽的对称度，提高测量效率和测量准确性。

本发明采用的技术方案如下：

一种沟槽对称度测量装置，包括主体架、旋转机构、测量组件和电感测微仪；所述旋转机构设置于主体架顶部，所述测量组件通过旋转机构设置于主体架中部，且测量组件能随旋转机构绕轴心旋转，所述主体架的一侧面设置有定位机构；所述电感测微仪包括传感测量头及显示控制器，所述传感测量头设置于测量组件上，传感测量头与显示控制器连接进行数据测量并将测量电信号传输至显示控制器。

由于采用了上述结构，所述测量组件做为传感测量头的安装载体，测量装置通过测量组件上的传感测量头进行测量，测量装置以沟槽的内侧为定位基准，以测量装置的定位机构定位安装，通过旋转机构使得传感测量头随测量组件旋转实现对沟槽两侧的对称度测量；所述传感测量头为位移传感器，如电感式位移传感器，其数量根据沟槽需要测量点的个数而定，一个传感测量头对应一个测量位置，传感测量头在沟槽内的一侧进行测量以后，通过旋转机构转向另外一侧进行测量，同时测量数据能够在显示控制器上进行显示，通过测量数据能够判断沟槽的对称度加工是否符合工艺要求。本发明的沟槽对称度测量装置发明的关键点在于测量思路和方法，其中的电感测微仪也可以采用其他类型的电子微量测距仪器等同替换。本发明的沟槽对称度测量装置，解决了传统沟槽特别是大型发电机组转子中鸽尾槽对称度测量的难点，实现了测量过程的快速简单化，且测量结果更加精确和直观。

进一步的，本发明的沟槽对称度测量装置，所述传感测量头通过可调节机构设置于测量组件，构成传感测量头能在测量组件上沿传感测量头轴向调节的结构。

由于采用了上述结构，本发明的沟槽对称度测量装置的可调节机构使得传感测量头能够在其轴向上进行长度的调节，能够根据被测量沟槽的不同宽度规格进行适应性调节以增加测量装置的可调节范围，提高其通用性。

本发明的沟槽对称度测量装置，所述测量组件包括测量组件架体和设置于测量组件架体的安装块，所述传感测量头设置于安装块上，所述可调节机构包括传感测量头和安装块间配合的第一调节机构。

由于采用了上述结构，所述传感测量头和安装块间直接配合的第一调节机构能够用于传感测量头的安装和直接调节。

本发明的沟槽对称度测量装置，所述测量组件包括测量组件架体和设置于测量组件架体的安装块，所述可调节机构包括安装块和测量组件架体间配合的第二调节机构。

由于采用了上述结构，所述第二调节机构能够用于安装块和测量组件架体间的调节，各传感测量头安装于独立的安装块上，从而实现各传感测量头轴向位置的间接调节。

进一步的，本发明的沟槽对称度测量装置，所述定位机构与主体架可拆卸连接。

由于采用了上述结构，所述定位机构可拆卸连接方便更换不同规格的定位机构，以调节定位机构定位端面与测量组件转轴中心的直线距离，以适应不同尺寸测量沟槽的要求。

进一步的，本发明的沟槽对称度测量装置，所述定位机构所在主体架的反侧面设置有压紧机构。

由于采用了上述结构，所述压紧机构可以在测量装置放入待测量沟槽后，以定位机构的定位面为基准，主体架另一侧面的压紧机构与沟槽的另一内侧面接触，提供弹性压合力保证测量装置安装、定位和测量的准确。

进一步的，本发明的沟槽对称度测量装置，所述旋转机构的安装底面还设置有带磁性的测量贴合块。

由于采用了上述结构，所述测量装置测量中测量贴合块与工件上部接触，磁性设计能够对测量件有一定的磁力，使得测量装置在测量件的上的安装定位更加稳固、准确和可靠。

一种与所述沟槽对称度测量装置相配套的校准装置，包括校准架，所述校准架的两内侧面设置有一组标准块。

由于采用了上述结构，所述校准装置的两内侧设置有一组标准块，标准块为配对的形式位于同一高度校准架的两内侧面，标准块间两对应的内侧面的距离为沟槽测量点的标准距离，标准块的组数根据传感测量头的组数相同且位置高度相一致，通过校准装置将能够实现对测量装置的校准。

一种沟槽对称度测量方法，包括以下步骤：a、将沟槽对称度测量装置经校准后置入待测量沟槽，以沟槽内的一被测量面为基准，以定位机构定位测量装置；b、转动旋转机构将传感测量头转至沟槽的一被测量面，在显示控制器上读取测量数据，再转动旋转机构将传感测量头转至另一被测量面，再次读取测量数据，根据两次的测量数据判断沟槽对称度是否符合工艺要求。

所述测量装置的校准步骤包括：a、将传感测量头的读数置零并松开其可调节机构；b、以所述校准装置的内侧面为定位面，以定位机构定位测量装置，再以标准块为基准通过可调节机构调节传感测量头位置并锁定，再将传感测量头的读数置零完成校准。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：所述沟槽对称度测量装置构思巧妙、结构合理、操作简单，能快速的对沟槽的对称度，特别是发电机组中鸽尾槽的对称度作出测量，有效的缩短了测量时间，且测量结果的准确性较以往测量手段具有极大的提高，数显读数极其方便，同时本发明的沟槽对称度测量装置通过测量组件的可调节结构设计适合不同规格沟槽的测量，具有测量范围广的优点，能广泛应用到机械精确加工和测量过程中，具有广阔的应用前景。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的沟槽对称度测量装置主视图；

图2是本发明图1的右侧视图；

图3是本发明图1测量组件旋转至另一侧面后的右侧视图；

图4是本发明的第一调节机构一实施例示意图；

图5是本发明的第二调节机构一实施例示意图；

图6是本发明的校准装置结构示意图。

图中标记：11-主体架、12-旋转机构、13-定位柱、14-传感测量头、15-测量组件架体、16-安装块、17-压紧块、18-测量贴合块、19-手柄、110-圆轴、111-锁紧螺钉、112-燕尾槽、21-校准架、22-标准块。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例

本发明的沟槽对称度测量装置，其结构示意如图1所示，包括主体架11、旋转机构12、测量组件和电感测微仪；所述电感测微仪包括传感测量头和显示控制器，所述旋转机构12设置于主体架11顶部，旋转机构12的顶部设置有手柄19，所述测量组件通过旋转机构12设置于主体架11中部且和旋转机构12同轴心设置，测量组件作为传感测量头的安装载体，能随旋转机构12绕轴心转动；所述主体架11的一侧面设置有定位机构，所述定位机构为可拆卸连接的定位柱13，定位柱13所在相对侧的主体架上设置有压紧机构，所述压紧机构包括设置于主体架11上锲形的压紧块17和二者间配合的弹簧，压紧块17通过设置的弹簧为测量件和测量装置间提供弹力以实现测量装置的稳定定位，所述定位柱13定位端面距离测量组件旋转中心的垂直距离是待检测沟槽检定位面处标准宽度的一半；本发明的沟槽对称度测量装置，电感测微仪包括传感测量头14和显示控制器，所述测量组件上沿高度方向设置有一组垂直于测量组件安装的传感测量头14，所述传感测量头14与显示控制器（图中未示意出）连接，所述传感测量头14进行数据测量并将测量电信号传输至显示控制器，显示控制器还可对传感测量头14进行置零等操作，显示控制器可以集成于测量装置的面板，也可以为单独的一个模块通过导线与测量装置连接；所述旋转机构12为可90°定档位旋转的结构，即当感测量仪14旋转至于主体架垂直和平行位时能够定位并上锁，方便检测的操作和旋转的定位；所述主体架11上部与测量件的接触面位置，设置有环形或者条形结构的带磁性的测量贴合块18。

本发明的沟槽对称度测量装置，所述测量组件包括测量组件架体15和设置于测量组件架体15的安装块16，各所述传感测量头14通过相互独立的安装块16设置于测量组件，所述传感测量头14通过可调节机构设置于测量组件，所述可调节机构包括传感测量头14和安装块16间配合的第一调节机构与安装块16和测量组件架体15间配合的第二调节机构；所述第一调节机构包括与传感测量头14同轴设置的圆轴110，和与圆轴110大小匹配设置于安装块16的轴孔，安装块16上的轴孔位置还设置有锁紧螺钉111以用于圆轴110的固定锁紧；所述第二调节机构包括设置于安装块16上弧形的燕尾槽112和设置于测量组件架体15上与燕尾槽112配合的燕尾形滑块，并通过两者结合面压合进行锁定。

本发明的沟槽对称度测量装置，由于定位柱13与架体的可拆卸连接设计，使得能够根据不同尺寸的沟槽宽度进行定位柱13的更换，配合测量组件传感测量头14的轴向可调节结构，使得测量范围变广，使用调节也更加灵活；而测量组件的传感测量头14的数量可以根据被检测点的数量而灵活设定，本发明中基于发电机转子鸽尾槽需要对两点的对称度进行检测，因此整套装置上设置有2个位于同一竖直线上的传感测量头14。

本发明的与沟槽对称度测量装置配套的校准装置，包括校准架21，所述校准架21的两内侧面设置有与测量装置上传感测量头14个数和位置相一致的标准块22，标准块22由位于同一高度的相对设置的两块组成，标准块22的间距为沟槽检测位置的标准宽度，为了与所述沟槽对称度测量装置配对，本发明的校准装置在标准架21的竖直高度上设置有2套标准块22。

本发明的沟槽对称度测量装置的校准和测量原理在于：利用与标准沟槽规格一致的校准装置进行校准，使得测量装置的测量组件旋转中心位于待检测沟槽的设计上对称中心，然后通过传感测量头14绕旋转中心旋转至两检测面上，通过测量数据比较而判断沟槽的加工对称度是否符合工艺要求。

本发明的一种沟槽对称度测量方法，包括以下步骤：a、将所述的测量装置经校准后置入待测量沟槽，以沟槽内的一被测量面为基准，以定位柱13定位测量装置；b、转动旋转机构12将传感测量头14转至沟槽的一被测量面，在显示控制器上读取测量数据，再转动旋转机构12将传感测量头14转至另一被测量面，再次读取测量数据，根据两次的测量数据判断沟槽对称度是否符合工艺要求。

本发明的一种沟槽对称度测量方法，所述测量装置的校准步骤包括：a、将传感测量头14的读数置零并松开其可调节机构；b、以所述校准装置的内侧面为定位面，以定位柱13定位测量装置，再以标准块22为基准通过可调节机构调节传感测量头14位置并锁定，再将传感测量头14的读数置零完成校准。在本发明的测量装置校准过程中，所述步骤b的可调节机构上传感测量头14调节位置以显示控制器上的数据读数约为0.3mm为宜。

本发明的沟槽对称度测量装置，独特的测量构思设计，并采用了两通道数显电感测量仪，其传感测量头采用了SM1微型电感传感器，使得其测量精度指标达到：重复性0.01mm、精度 0.02mm ；测量面：平面度：0.002mm、表面粗糙度:Ra 0.2um；测量节拍﹤20秒/每次，满足沟槽对称度的高精度快速测量。

本发明的沟槽对称度测量装置构思巧妙、结构合理、操作简单，能快速的对沟槽的对称度，特别是发电机组中鸽尾槽的对称度作出测量，有效的缩短了测量时间，且测量结果的准确性较以往测量手段具有极大的提升，数显读数极其方便，同时本发明的沟槽对称度测量装置通过测量组件的可调节结构设计适合不同规格沟槽的测量，具有测量范围广的优点，能广泛应用到机械精密加工和测量过程中，具有广阔的应用前景。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。 

Claims (10)

1.一种沟槽对称度测量装置，其特征在于：包括主体架（11）、旋转机构（12）、测量组件和电感测微仪；所述旋转机构（12）设置于主体架（11）顶部，所述测量组件通过旋转机构（12）设置于主体架（11）中部，且测量组件能随旋转机构（12）绕轴心旋转，所述主体架（11）的一侧面设置有定位机构；所述电感测微仪包括传感测量头（14）和显示控制器，所述传感测量头（14）设置于测量组件上，传感测量头（14）与显示控制器连接进行数据测量并将测量电信号传输至显示控制器。

2.如权利要求1所述的沟槽对称度测量装置，其特征在于：所述传感测量头（14）通过可调节机构设置于测量组件，构成传感测量头（14）能在测量组件上沿传感测量头（14）轴向调节的结构。

3.如权利要求2所述的沟槽对称度测量装置，其特征在于：所述测量组件包括测量组件架体（15）和设置于测量组件架体（15）的安装块（16），所述传感测量头（14）设置于安装块（16）上，所述可调节机构包括传感测量头（14）和安装块（16）间配合的第一调节机构。

4.如权利要求2或3所述的沟槽对称度测量装置，其特征在于：所述测量组件包括测量组件架体（15）和设置于测量组件架体（15）的安装块（16），所述可调节机构包括测量组件架体（15）和安装块（16）间配合的第二调节机构。

5.如权利要求1所述的沟槽对称度测量装置，其特征在于：所述定位机构与主体架（11）可拆卸连接。

6.如权利要求1所述的沟槽对称度测量装置，其特征在于：所述定位机构所在主体架（11）的反侧面设置有压紧机构。

7.如权利要求1所述的沟槽对称度测量装置，其特征在于：所述旋转机构（12）的安装底面还设置有带磁性的测量贴合块（18）。

8.一种如权利要求1所述的沟槽对称度测量装置相配套的校准装置，其特征在于：包括校准架（21），所述校准架（21）的两内侧面设置有一组标准块（22）。

9.一种沟槽对称度测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

a、将沟槽对称度测量装置经校准后置入待测量沟槽，以沟槽内的一被测量面为基准，以定位机构定位测量装置；

b、转动旋转机构（12）将传感测量头（14）转至沟槽的一被测量面，在显示控制器上读取测量数据，再转动旋转机构（12）将传感测量头（14）转至另一被测量面，再次读取测量数据，根据两次的测量数据判断沟槽对称度是否符合工艺要求。

10.如权利要求8所述的沟槽对称度测量方法，其特征在于：所述测量装置的校准步骤包括：

a、将传感测量头（14）的读数置零并松开其可调节机构；

b、以所述校准装置的一内侧面为定位面，以定位机构定位测量装置，再以标准块（22）为基准通过可调节机构调节传感测量头（14）位置并锁定，再将传感测量头（14）的读数置零完成校准。

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