CN108507448A - 一种封头形状偏差测量装置及其制作方法、使用方法 - Google Patents

一种封头形状偏差测量装置及其制作方法、使用方法 Download PDF

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崔军
陈学东
危书涛
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Abstract

本发明公开了一种封头形状偏差测量装置及其制作方法、使用方法，其中测量装置包括主部件，所述主部件的底面与被测封头的外形匹配，在底面的长度方向上还分别设置有第一定位块和第二定位块，所述第一定位块和第二定位块在垂直于底面的方向上的厚度相同，所述底面包括依次设置有平行于封头的瓶颈的第一部分、平行于瓶颈和筒体之间的过渡段的第二部分、平行于筒体的第三部分。该发明的优点在于：第一定位块和第二定位块的设置可以使得底面与封头具有设定距离，这样方便测量。

Description

一种封头形状偏差测量装置及其制作方法、使用方法
技术领域
本发明涉及封头测量领域，尤其是一种封头形状偏差测量装置及其制作方法、使用方法。
背景技术
气瓶是存储压缩气体的压力容器，属特种设备。气瓶工作压力较高，所盛装的介质通常具有易燃、易爆、有毒性或腐蚀性等特点，且气瓶使用场合广泛，运输及存放较为随意，并直接与使用者接触，使用环境相比其他压力容器更加复杂、恶劣，一旦发生爆炸或泄漏等失效，往往会造成较大的经济损失和人员伤害。严格、正确的制造质量检验可以将劣质气瓶扼杀在摇篮里，避免出厂后为正常使用带来安全隐患。
气瓶的封头通常为球形或椭球形，其大多采用热旋压收口的成型方式制造，封头实际成型尺寸与设计值存在一定的制造偏差，偏差值较大会造成该部位在气瓶正常使用时局部应力水平较高，增加了安全隐患，偏差值的大小同时也会反映出制造厂对气瓶制造质量控制水平的高低。因此，如何准确地测量封头形状偏差，衡量封头制造水平和成型质量显得尤为关键。
发明内容
为了克服上述现有技术，为此，本发明提供一种封头形状偏差测量装置及其制作方法、使用方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种封头形状偏差测量装置，包括主部件，所述主部件的底面与被测封头的外形匹配，在底面的长度方向上还分别设置有第一定位块和第二定位块，所述第一定位块和第二定位块在垂直于底面的方向上的厚度相同，所述底面包括依次设置有平行于封头的瓶颈的第一部分、平行于瓶颈和筒体之间的过渡段的第二部分、平行于筒体的第三部分。
优化的，所述第一定位块和第二定位块分别位于底面的长度方向的两端部。
优化的，所述主部件上设置有多个距离测量部件，所述距离测量部件均匀设置在第一部分、第二部分和第三部分。
优化的，所述主部件平行于长度方向且垂直于底面的第二侧面上设置有放置测量部件的槽体，放置在槽体内的测量部件的测量端的中轴线与底面的中线位于同一平面上。
优化的，所述槽体靠近底面处还设置有限制测量部件测量端方向的限位部。
优化的，所述第一部分和第二部分、第二部分与第三部分连接处均设置有测量部件。
优化的，所述第一定位块和第二定位块的下表面均为弧形，测量时，弧形与对应的封头瓶颈和筒体的外边面完全贴覆，所述弧形具有设定弧长。
优化的，所述测量部件的测量端与所在位置的底面垂直。
上述封头形状偏差测量装置的制作方法，包括以下步骤：
S1、根据被测封头的设计图的尺寸、第一定位块和第二定位块的高度确定底面的第一部分、第二部分、第三部分的形状；
S2、根据上述形状制作主部件，在主部件平行于长度方向且垂直于底面的第二侧面上开设若干个放置测量部件的槽体，将测量部件固定在槽体内。
上述一种封头形状偏差测量装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、将第一定位块的下表面与瓶颈贴合，第二定位块的下表面与筒体贴合，确定移动方向，当所述测量装置的第三部分靠近第二部分的一侧位于过渡段上时，将测量装置沿着瓶颈到筒体的方向上移动；当所述测量装置的第一部分靠近第二部分的一侧位于过渡段上时，将测量装置沿着筒体到瓶颈的方向上移动；
S2、移动m次，每次移动停止后，在封头上记下测量装置对应的位置，测量第一部分、第二部分、第三部分上n个点到被测封头的垂直间隙，结果记为a’[j i]，1≤j≤m，1≤i≤n，则所对应的形状偏差为Δa[j i]＝|a’[j i]-a|；其中j为m次移动中的第j次，i为n个点的第i个测量点；
S3、将第j次移动测量得到的偏差结果求取方差，方差公式为
比较每次移动的方差，第k次方差最小，1≤k≤m；
S4、第k次测量的各部位形状偏差为Δa[k i]＝|a’[k i]-a|，1≤i≤n，得到形状偏差的最大值(Δa[k i])max；
S5、将测得的形状偏差最大值(Δa[k i])max与标准规定的形状偏差最大允许值进行比较。
本发明的优点在于：
(1)本发明中第一定位块和第二定位块的设置可以使得底面与封头具有设定距离，这样方便测量。
(2)测量部件的设置可以很直观的获得主部件与封头的瓶颈、过渡段、筒体之间的垂直距离。
(3)第一定位块和第二定位块下表面为弧形且有一定的弧长，这样可以使得主部件的底面在长度方向的中线与封头的中轴线平行。
(4)槽体深度的设置和限位部的设置可以提高测量数据的准确度，限位部还保证了测量的值为垂直距离。
(5)第一部分和第二部分、第二部分与第三部分连接处均设置有测量部件，这样可以节省测量部件的个数，由于连接部是加工最困难的地方，此处设置测量部件也提高了对封头检测的要求。
(6)该发明中测量装置的制作方法简单，也为制作测量装置提供尺寸的支持。
(7)该发明中测量装置的使用方法简单，为工程实际中测量封头形状偏差提供了一种可靠的测量手段，可定量准确地获取实际制造出来的气瓶封头形状偏差值，为工程上气瓶封头制造成型质量的检验检测及制造质量优劣的评价提供方法和参考依据。
附图说明
图1为本发明中一种封头形状偏差测量装置的主视图。
图2为本发明中一种封头形状偏差测量装置测量封头时的主视图。
图3为本发明中一种封头形状偏差测量装置的侧视图。
图4位本发明中一种封头形状偏差测量装置的仰视图。
图中标注符号的含义如下：
1-主部件 11-第一部分 12-第二部分 13-第三部分
2-第一定位块 3-第二定位块 4-测量部件 41-测量端
5-封头 51-瓶颈 52-过渡段 53-筒体
具体实施方式
如图1-4所示，一种封头形状偏差测量装置，包括主部件1，所述主部件1的底面与被测封头5的外形匹配，在底面的长度方向上还分别设置有第一定位块2和第二定位块3，所述第一定位块2和第二定位块3在垂直于底面的方向上的厚度相同，所述底面包括依次设置有平行于封头5的瓶颈51的第一部分11、平行于瓶颈51和筒体53之间的过渡段52的第二部分12、平行于筒体53的第三部分13。详细地，所述第一定位块2和第二定位块3分别位于底面的长度方向的两端部。第一定位块2和第二定位块3的设置可以使得底面与封头5具有设定距离，这样方便测量。
所述第一部分11和第二部分12、第二部分12与第三部分13连接处均设置有测量部件4。测量部件4的测量端41与所在位置的底面垂直。这样可以节省测量部件4的个数，由于连接部是加工最困难的地方，此处设置测量部件4也提高了对封头5检测的要求。
所述主部件1上设置有多个距离测量部件4，所述距离测量部件4均匀设置在第一部分11、第二部分12和第三部分13。在该装置中测量部件4为百分表。测量部件4的设置可以很直观的获得主部件1与封头5的瓶颈51、过渡段52、筒体53之间的垂直距离。
所述主部件1平行于长度方向且垂直于底面的第二侧面上设置有放置测量部件4的槽体，放置在槽体内的测量部件4的测量端41的中轴线与底面的中线位于同一平面上。所述槽体靠近底面处还设置有限制测量部件4测量端41方向的限位部。槽体深度的设置和限位部的设置可以提高测量数据的准确度，限位部还保证了测量的值为垂直距离。
所述第一定位块2和第二定位块3的下表面均为弧形，测量时，弧形与对应的封头5瓶颈51和筒体53的外边面完全贴覆，所述弧形具有设定弧长。这样可以使得主部件1的底面在长度方向的中线与封头5的中轴线平行。
实施例2
实施例1中的封头形状偏差测量装置的制作方法，包括以下步骤：
S1、根据被测封头5的设计图的尺寸、第一定位块2和第二定位块3的高度a确定底面的第一部分11、第二部分12、第三部分13的形状，封头5圆弧半径为R，封头5与瓶颈51过渡段52的曲率半径为r，瓶颈51的半径为R1，若第一定位块2和第二定位块3的高度为a，则主部件1在第二部分12的圆弧半径设为r-a，第三部分13的半径设为R+a；
S2、根据上述形状用有机玻璃制作主部件1，在主部件1平行于长度方向且垂直于底面的第二侧面上开设若干个放置测量部件4的槽体，将测量部件4固定在槽体内。测量部件4测量端41的中轴线与主部件1长度方向中线位于同一平面上，通过槽体处的限位部来保证测量部件4的测量端41与底面垂直。
该发明中测量装置的制作方法简单，也为制作测量装置提供尺寸的支持。
实施例3
实施例1中的封头形状偏差测量装置的使用方法，包括以下步骤：
S1、将第一定位块2的下表面与瓶颈51贴合，第二定位块3的下表面与筒体53贴合，确定移动方向，当所述测量装置的第三部分13靠近第二部分12的一侧位于过渡段52上时，将测量装置沿着瓶颈51到筒体53的方向上移动；当所述测量装置的第一部分11靠近第二部分12的一侧位于过渡段52上时，将测量装置沿着筒体53到瓶颈51的方向上移动；
S2、将测量装置沿着瓶颈51到筒体53的方向上移动，移动m次，每次移动停止后，在封头5上记下测量装置对应的位置，测量第一部分11、第二部分12、第三部分13上n个点到被测封头5的垂直间隙，结果记为a’[j i]，1≤j≤m，1≤i≤n，则所对应的形状偏差为Δa[ji]＝|a’[j i]-a|；其中j为m次移动中的第j次，i为n个点的第i个测量点。
S3、将第j次移动测量得到的偏差结果求取方差，方差公式为
比较每次移动的方差，第k次方差最小，1≤k≤m；
S4、第k次测量的各部位形状偏差为Δa[k i]＝|a’[k i]-a|，1≤i≤n，得到形状偏差的最大值(Δa[k i])max；
S5、将测得的形状偏差最大值(Δa[k i])max与标准规定的形状偏差最大允许值进行比较。
该发明中测量装置的使用方法简单，为工程实际中测量封头形状偏差提供了一种可靠的测量手段，可定量准确地获取实际制造出来的气瓶封头形状偏差值，为工程上气瓶封头5制造成型质量的检验检测及制造质量优劣的评价提供方法和参考依据。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种封头形状偏差测量装置，其特征在于，包括主部件(1)，所述主部件(1)的底面与被测封头(5)的外形匹配，在底面的长度方向上还分别设置有第一定位块(2)和第二定位块(3)，所述第一定位块(2)和第二定位块(3)在垂直于底面的方向上的厚度相同，所述底面包括依次设置有平行于封头(5)的瓶颈(51)的第一部分(11)、平行于瓶颈(51)和筒体(53)之间的过渡段(52)的第二部分(12)、平行于筒体(53)的第三部分(13)。
2.根据权利要求1所述的一种封头形状偏差测量装置，其特征在于，所述第一定位块(2)和第二定位块(3)分别位于底面的长度方向的两端部。
3.根据权利要求1所述的一种封头形状偏差测量装置，其特征在于，所述主部件(1)上设置有多个距离测量部件(4)，所述距离测量部件(4)均匀设置在第一部分(11)、第二部分(12)和第三部分(13)。
4.根据权利要求3所述的一种封头形状偏差测量装置，其特征在于，所述主部件(1)平行于长度方向且垂直于底面的第二侧面上设置有放置测量部件(4)的槽体，放置在槽体内的测量部件(4)的测量端(41)的中轴线与底面的中线位于同一平面上。
5.根据权利要求4所述的一种封头形状偏差测量装置，其特征在于，所述槽体靠近底面处还设置有限制测量部件(4)测量端(41)方向的限位部。
6.根据权利要求3所述的一种封头形状偏差测量装置，其特征在于，所述第一部分(11)和第二部分(12)、第二部分(12)与第三部分(13)连接处均设置有测量部件(4)。
7.根据权利要求1所述的一种封头形状偏差测量装置，其特征在于，所述第一定位块(2)和第二定位块(3)的下表面均为弧形，测量时，弧形与对应的封头(5)瓶颈(51)和筒体(53)的外边面完全贴覆，所述弧形具有设定弧长。
8.根据权利要求3所述的一种封头形状偏差测量装置，其特征在于，所述测量部件(4)的测量端(41)与所在位置的底面垂直。
9.权利要求1-8任意一项所述的一种封头形状偏差测量装置的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据被测封头(5)的设计图的尺寸、第一定位块(2)和第二定位块(3)的高度确定底面的第一部分(11)、第二部分(12)、第三部分(13)的形状；
S2、根据上述形状制作主部件(1)，在主部件(1)平行于长度方向且垂直于底面的第二侧面上开设若干个放置测量部件(4)的槽体，将测量部件(4)固定在槽体内。
10.权利要求1-8任意一项所述的一种封头形状偏差测量装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将第一定位块(2)的下表面与瓶颈(51)贴合，第二定位块(3)的下表面与筒体(53)贴合，确定移动方向，当所述测量装置的第三部分(13)靠近第二部分(12)的一侧位于过渡段(52)上时，将测量装置沿着瓶颈(51)到筒体(53)的方向上移动；当所述测量装置的第一部分(11)靠近第二部分(12)的一侧位于过渡段(52)上时，将测量装置沿着筒体(53)到瓶颈(51)的方向上移动；
S2、移动m次，每次移动停止后，在封头(5)上记下测量装置对应的位置，测量第一部分(11)、第二部分(12)、第三部分(13)上n个点到被测封头(5)的垂直间隙，结果记为a’[ji]，1≤j≤m，1≤i≤n，则所对应的形状偏差为Δa[ji]＝|a’[ji]-a|；其中j为m次移动中的第j次，i为n个点的第i个测量点；
S3、将第j次移动测量得到的偏差结果求取方差，方差公式为
比较每次移动的方差，第k次方差最小，1≤k≤m；
S4、第k次测量的各部位形状偏差为Δa[ki]＝|a’[ki]-a|，1≤i≤n，得到形状偏差的最大值(Δa[ki])max；
S5、将测得的形状偏差最大值(Δa[k i])max与标准规定的形状偏差最大允许值进行比较。
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