CN111750817B - 一种叶片圆弧面的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于叶片检测领域，公开了一种叶片圆弧面的检测装置及方法，检测装置包括底板以及底板上设置的第一圆弧导轨、第一指示表、第一表架组件和用于定位待检测叶片的定位加紧装置；第一圆弧导轨远离定位加紧装置的一侧设置第一圆弧引导面，第一圆弧引导面与待检测叶片的第一待检测圆弧面同心；第一表架组件包括表座，表座底部与第一圆弧导轨上表面贴合，表座底部设置定位销，定位销侧壁与第一圆弧引导面贴合，表座顶部设置立柱，立柱上夹持设置表杆接头，表杆接头与第一指示表的表杆连接。该检测装置结构新颖，质量轻，定位可靠，操作方便，测量精准度及检测效率高，设计和制造成本低，适用于所有尺寸范围待检测叶片的内、外圆弧表面的检测。

Description

一种叶片圆弧面的检测装置及方法

技术领域

本发明属于叶片检测领域，涉及一种叶片圆弧面的检测装置及方法。

背景技术

无论压气机叶片还是涡轮叶片，叶片上的圆弧表面都比较多，既有内圆弧又有外圆弧，有的用于装配连接，有的用于控制气流通道，对于精度要求低的圆弧面通常采用样块比对方法来检测，由人眼观察圆弧面与标准样块的高低差，凭经验判断被测圆弧面是否合格，该方法只能做定性判断而不能检测出具体的数值。发动机装配过程中，要求叶片内外圆弧表面分别与发动机气道内外环齐平，保证气道通畅，需要对圆弧表面进行测量。精度要求较高的圆弧表面测量时必须采用指示表，方便读出具体的偏差值。

传统的检测方法是需要在圆弧旋转中心设计转轴，表架以转轴为轴心旋转测量圆弧尺寸，检测装置笨重，操作复杂，检测范围小，虽然可以采用三坐标测量，但是无法解决加工现场检测的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中现有检测装置笨重，操作复杂，检测范围小的缺点，提供一种叶片圆弧面的检测装置及方法，以便简化操作过程，降低操作难度，提高检测效率，减少检测成本。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明一方面，一种叶片圆弧面的检测装置，包括底板以及底板上设置的第一圆弧导轨、第一指示表、第一表架组件和用于定位待检测叶片的定位加紧装置；第一圆弧导轨远离定位加紧装置的一侧设置第一圆弧引导面，第一圆弧引导面与待检测叶片的第一待检测圆弧面同心；第一表架组件包括表座，表座底部与第一圆弧导轨上表面贴合，表座底部设置定位销，定位销侧壁与第一圆弧引导面贴合，表座顶部设置立柱，立柱上夹持设置表杆接头，表杆接头与第一指示表的表杆连接。

本发明叶片圆弧面的检测装置进一步的改进在于：

所述底板上还设置第一对表块；第一对表块靠近第一圆弧导轨的一侧上设置第一对表面，第一对表面位于第一待检测圆弧面的延伸面上。

所述底板上还设置第二圆弧导轨、第二表架组件以及第二指示表；第二圆弧导轨位于定位加紧装置远离第一圆弧导轨的一侧，第一圆弧导轨远离定位加紧装置的一侧设置第二圆弧引导面，第二圆弧引导面与待检测叶片的第二待检测圆弧面同心；第二表架组件的表座底部与第二圆弧导轨上表面贴合，第二表架组件的表杆接头用于连接第二指示表。

所述底板上还设置第一对表块和第二对表块；第一对表块靠近第一圆弧导轨的一侧上设置第一对表面，第一对表面位于第一待检测圆弧面的延伸面上；第二对表块靠近第二圆弧导轨的一侧上设置第二对表面，第二对表面位于第二待检测圆弧面的延伸面上。

所述表座的两侧均设置凹陷圆弧。

所述定位销有两个，且所述定位销为圆柱销。

所述表杆接头与第一指示表的表杆旋转连接。

所述定位加紧装置包括手柄、盖板、导块、夹紧块和定位块；导块和定位块均与底板表面固定连接，导块上开设安装凹槽，夹紧块一端穿过安装凹槽与手柄连接，且夹紧块能够在安装凹槽内滑动，手柄与导块螺纹连接，夹紧块另一端与定位块之间形成用于定位加紧待检测叶片的间隙，盖板与安装凹槽的槽口连接。

本发明另一方面，一种叶片圆弧面的检测方法，包括以下步骤：

S1：将待检测叶片通过定位加紧装置定位；其中，待检测叶片的圆弧轴线竖直放置；

S2：沿第一圆弧导轨滑动第一表架组件，直至第一指示表的表头从第一待检测圆弧面的一端至另一端，滑动时，表头与第一待检测圆弧面贴合，定位销侧壁与第一圆弧引导面贴合；

S3：记录第一指示表的读数。

本发明叶片圆弧面的检测方法进一步的改进在于：

所述S1中还包括：将第一指示表的表头调整至与第一对表面接触，调0第一指示表。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明检测装置，通过设置第一圆弧导轨，并在第一圆弧导轨上设置第一圆弧引导面，通过第一圆弧引导面引导第一表架组件沿第一待检测圆弧面移动，进而通过第一表架组件连接的第一指示表检测第一待检测圆弧面，得到第一待检测圆弧面的误差值，在检测时，只需将待检测叶片定位在底板上，然后在第一圆弧引导面的引导下，滑动第一表架组件即可，极大的降低了检测过程的操作难度，提高检测效率。同时，第一圆弧引导面的设计，相较于现有在待检测叶片的圆弧旋转中心设计转轴的方案，极大的缩小了检测装置的体积，使得第一表架组件距离待检测叶片的距离大大减小，进而降低了整个检测装置的重量，实现小型和轻量化设计，也从一定程度上降低了制造成本和难度，实现所有尺寸范围内待检测叶片的待检测圆弧面的检测。

进一步的，设置第一对表块，在检测前通过第一对表块将第一指示表对标调0，进而在检测时第一对表块的读数即为第一待检测圆弧面的误差，便于数据统计，提高检测效率。

进一步的，设置第二圆弧导轨以及第二表架组件，能够同时实现第一待检测圆弧面和第二待检测圆弧面的检测，一次定位实现两个圆弧面的检测，进而提高检测效率。

进一步的，表座的两侧均设置凹陷圆弧，便于手持表座进行滑动。

进一步的，定位销有两个，且所述定位销为圆柱销，保证滑动过程的稳定贴合，提高检测结果的准确性。

进一步的，表杆接头与第一指示表的表杆旋转连接，满足待检测叶片不同测量部位圆弧面的测量要求。

本发明检测方法，首先通过定位加紧装置将待检测叶片加紧定位后，在第一圆弧导轨的导向作用下，然后将第一指示表的表头从第一待检测圆弧面的一端至另一端，并记录第一指示表的读数，就完成了待检测圆弧面的检测，得到具体的误差值既可以评价待检测叶片是否合格，又可以用来调整加工参数，提高零件合格率，整个操作过程简单，检测效率得到极大提高。

进一步的，在检测前通过第一对表面将第一指示表调0，这样检测时第一指示表的读数即为误差值，便于数据统计。

附图说明

图1为待检测叶片内、外圆弧面示意图；

图2为本发明实施例的检测装置结构示意图；

图3为本发明实施例的检测装置俯视图；

图4为本发明实施例的第一对表块主视图；

图5为本发明实施例的第一对表块俯视图；

图6为本发明实施例的第二对表块主视图；

图7为本发明实施例的第二对表块俯视图；

图8为本发明实施例的内圆弧导轨俯视图；

图9为本发明实施例的外圆弧导轨俯视图；

图10为本发明实施例的表架组件结构示意图；

图11为本发明实施例的表架组件俯视图；

图12为本发明实施例的定位加紧装置不包含定位块的左视图；

图13为本发明实施例的定位加紧装置不包含定位块的主视图；

图14为本发明实施例的定位块左视图；

图15为本发明实施例的定位块主视图。

其中：1-待检测叶片；2-底板；3-第一圆弧导轨；4-第一表架组件；5-表座；6-立柱；7-定位销；8-第一指示表；9-定位加紧装置；10-第一对表块；11-第二圆弧导轨；12-第二表架组件；13-第二指示表；14-第二对表块；15-表杆接头；16-手柄；17-盖板；18-导块；19-夹紧块；20-定位块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1至11，本发明叶片圆弧面的检测装置，能够简化叶片圆弧面检测的操作过程，降低操作难度，提高检测效率，减少检测成本，实现圆弧表面100％测量，包括底板2以及底板2上设置的第一圆弧导轨3、第一指示表8、第一表架组件4、第二圆弧导轨11、第二表架组件12和用于定位待检测叶片1的定位加紧装置9。

第一圆弧导轨3远离定位加紧装置9的一侧设置第一圆弧引导面，第一圆弧引导面与待检测叶片1的第一待检测圆弧面同心。

第一表架组件4包括表座5、两个定位销7、立柱6和表杆接头15。表座5是一个矩形板，放置在第一圆弧导轨3上，表座5底部与第一圆弧导轨3上表面贴合，两个定位销7是一个由两段直径不同的圆柱组成的台阶销，小端过盈配合安装在表座5下表面，大端侧壁贴紧第一圆弧引导面，优选的，表座5两侧均设置凹陷圆弧，便于手持以及移动第一表架组件4；立柱6通过过盈配合安装在表座5上表面，表杆接头15夹持在立柱6上并能上下滑动，指示表的表杆安装在表杆接头15上可以360°旋转，满足叶片不同测量部位的待检测圆弧面的测量要求，调整第一指示表8使表头能与待检测圆弧面接触，然后用螺母锁紧第一指示表8，保证测量时第一指示表8位置的唯一性。

第二圆弧导轨11位于定位加紧装置9远离第一圆弧导轨3的一侧，第一圆弧导轨3远离定位加紧装置9的一侧设置第二圆弧引导面，第二圆弧引导面与待检测叶片1的第二待检测圆弧面同心；第二表架组件12的表座5底部与第二圆弧导轨11上表面贴合，第二表架组件12的表杆接头15用于连接第二指示表13。

其中，第一圆弧导轨3和第二圆弧导轨11均为平板，根据待检测叶片1要求，第一圆弧引导面和第二圆弧引导面可设计为内圆弧面或外圆弧面，并与待检测圆弧面同心，用于引导表架组件以待检测叶片1圆弧轴线为轴心旋转，实现待检测叶片1的内、外圆弧面尺寸的测量，本实施例中第一待检测圆弧面为待检测叶片1的内圆弧面，第二待检测圆弧面为待检测叶片1的外圆弧面。

定位夹紧装置的功能是在待检测叶片1沿叶片圆弧轴线竖直放置的状态下，将待检测叶片1的流道面尽量裸露，并根据工艺规程给定的定位、夹紧要求，实现测量过程中待检测叶片1的可靠定位、夹紧。所述定位夹紧装置的功能是在叶片圆弧轴线竖直放置的状态下，将流道面尽量裸露。定位夹紧装置包括定位块20、导块18、压紧块19、盖板17和手柄16。定位块20和导块18固定在底板2表面，定位块20根据叶片形状和定位要求而设计；导块18设置有矩形的安装凹槽，盖板17固定在导块18的上表面，与安装凹槽的槽口连接，用来限制压紧块19的位置，并保证其灵活滑动；手柄16设置有螺纹，通过螺纹连接在导块18的后侧，并通过设置凸起与压紧块19上开设卡槽实现卡接，便于通过手柄16的旋转运动带动压紧块19在安装凹槽内的滑动和与定位块20配合锁紧待检测叶片1，从而实现测量过程中待检测叶片1的可靠定位和夹紧。

优选的，底板2上还设置第一对表块10和第二对表块14；第一对表块10靠近第一圆弧导轨3的一侧上设置第一对表面，第一对表面位于第一待检测圆弧面的延伸面上；第二对表块14靠近第二圆弧导轨11的一侧上设置第二对表面，第二对表面位于第二待检测圆弧面的延伸面上。第一对表块10和第二对表块14的功能是，在测量前将第一表架组件4和第二表架组件12上的第一指示表8和第二指示表13调“0”，第一对表面和第二对表面形状与待检测圆弧面完全相同，第一对表块10和第二对表块14需要放置在不影响测量的位置，通常与待检测叶片1平行放置。

本发明还公开了叶片圆弧面的检测方法，包括以下步骤：

S1：将待检测叶片1通过定位加紧装置9定位；其中，待检测叶片1的圆弧轴线竖直放置；S2：沿第一圆弧导轨3滑动第一表架组件4，直至第一指示表8的表头从第一待检测圆弧面的一端至另一端，滑动时，表头与第一待检测圆弧面贴合，定位销7侧壁与第一圆弧引导面贴合；S3：记录第一指示表8的读数。

优选的，S1中还包括：将第一指示表8的表头调整至与第一对表面接触，调0第一指示表8。

下面具体描述结合本发明检测装置的叶片圆弧面的检测过程：

将待检测叶片1按照叶片圆弧轴线竖直放置，通过定位加紧装置9，利用叶片榫头定位、夹紧待检测叶片1，使得待检测叶片1的待检测圆弧面裸露，保证测量无障碍。在待检测圆弧面的一边延伸处设计与待检测圆弧面一致的对表面，将表架组件的表座5的底面与圆弧导轨上表面贴合，表座5上两个定位销7与圆弧导轨的圆弧引导面贴合，先将固定于表座5上的指示表在对表块上调“0”后，然后滑动表座5，使指示表的表头与待检测圆弧面接触，指示表表盘读数会发生变化，指示表的读数即为待检测圆弧面的尺寸偏差。其中，圆弧导轨可以为第一圆弧导轨3或第二圆弧导轨11，对应的，当圆弧导轨为第一圆弧导轨3时，待检测圆弧面、对表面、表架组件以及指示表分别为第一待检测圆弧面、第一对表面、第一表架组件4以及第一指示表8，当圆弧导轨为第二圆弧导轨11时，同理。圆弧导轨的行程要足够大，上表面应为平面，保证表架组件能够测量到对表面及待检测圆弧面的任意部位，且读数准确，得到具体的误差值既可以评价待检测圆弧面是否合格，又可以用来调整加工参数，提高零件合格率，极大的简化操作过程，降低操作难度，提高检测效率，减少检测成本，实现待检测圆弧面的100％测量。该检测装置结构新颖，质量轻，定位可靠，操作方便，测量精准度及检测效率高，设计和制造成本低，满足检测要求，适用于所有尺寸范围待检测叶片1的内、外圆弧表面的检测。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种叶片圆弧面的检测装置，其特征在于，包括底板(2)以及底板(2)上设置的第一圆弧导轨(3)、第一指示表(8)、第一表架组件(4)和用于定位待检测叶片(1)的定位加紧装置(9)；

第一圆弧导轨(3)远离定位加紧装置(9)的一侧设置第一圆弧引导面，第一圆弧引导面与待检测叶片(1)的第一待检测圆弧面同心；

第一表架组件(4)包括表座(5)，表座(5)底部与第一圆弧导轨(3)上表面贴合，表座(5)底部设置定位销(7)，定位销(7)侧壁与第一圆弧引导面贴合，表座(5)顶部设置立柱(6)，立柱(6)上夹持设置表杆接头(15)，表杆接头(15)与第一指示表(8)的表杆连接；

所述底板(2)上还设置第一对表块(10)；

第一对表块(10)靠近第一圆弧导轨(3)的一侧上设置第一对表面，第一对表面位于第一待检测圆弧面的延伸面上；

所述底板(2)上还设置第二圆弧导轨(11)、第二表架组件(12)以及第二指示表(13)；

第二圆弧导轨(11)位于定位加紧装置(9)远离第一圆弧导轨(3)的一侧，第一圆弧导轨(3)远离定位加紧装置(9)的一侧设置第二圆弧引导面，第二圆弧引导面与待检测叶片(1)的第二待检测圆弧面同心；

第二表架组件(12)的表座(5)底部与第二圆弧导轨(11)上表面贴合，第二表架组件(12)的表杆接头(15)用于连接第二指示表(13)；

所述表座(5)的两侧均设置凹陷圆弧；

所述定位加紧装置(9)包括手柄(16)、盖板(17)、导块(18)、夹紧块(19)和定位块(20)；导块(18)和定位块(20)均与底板(2)表面固定连接，导块(18)上开设安装凹槽，夹紧块(19)一端穿过安装凹槽与手柄(16)连接，且夹紧块(19)能够在安装凹槽内滑动，手柄(16)与导块(18)螺纹连接，夹紧块(19)另一端与定位块(20)之间形成用于定位加紧待检测叶片(1)的间隙，盖板(17)与安装凹槽的槽口连接。

2.根据权利要求1所述的叶片圆弧面的检测装置，其特征在于，所述底板(2)上还设置第一对表块(10)和第二对表块(14)；

第一对表块(10)靠近第一圆弧导轨(3)的一侧上设置第一对表面，第一对表面位于第一待检测圆弧面的延伸面上；

第二对表块(14)靠近第二圆弧导轨(11)的一侧上设置第二对表面，第二对表面位于第二待检测圆弧面的延伸面上。

3.根据权利要求1所述的叶片圆弧面的检测装置，其特征在于，所述定位销(7)有两个，且所述定位销(7)为圆柱销。

4.根据权利要求1所述的叶片圆弧面的检测装置，其特征在于，所述表杆接头(15)与第一指示表(8)的表杆旋转连接。

5.一种基于权利要求1所述检测装置的叶片圆弧面的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将待检测叶片(1)通过定位加紧装置(9)定位；其中，待检测叶片(1)的圆弧轴线竖直放置；

S2：沿第一圆弧导轨(3)滑动第一表架组件(4)，直至第一指示表(8)的表头从第一待检测圆弧面的一端至另一端，滑动时，表头与第一待检测圆弧面贴合，定位销(7)侧壁与第一圆弧引导面贴合；

S3：记录第一指示表(8)的读数。

6.根据权利要求5所述的叶片圆弧面的检测方法，其特征在于，所述S1中还包括：

将第一指示表(8)的表头调整至与第一对表面接触，调0第一指示表(8)。

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